Extremo de lata metálica para bebidas con pared de mandril y avellanado mejorados.

Cierre (2) de extremo de envase, que comprende:

una pared (4) de extremo circular adaptada para interconectarse a una pared lateral de un envase;

una pared (6) de mandril no lineal interconectada de manera solidaria a dicha pared (4) de extremo circulary que se extiende hacia abajo en un ángulo q de al menos aproximadamente 8 grados medido desde unplano vertical, comprendiendo dicha pared (6) de mandril un arco (30) que se extiende hacia fuera con unradio de curvatura de 0,10 cm con un punto central por debajo de dicha pared (4) de extremo circular, unapared (8) de mandril superior no lineal con un radio de curvatura de 0,20 cm situada por encima de dichoarco (30) que se extiende hacia fuera y una pared (10) de mandril inferior no lineal situada por debajo dedicho arco (30) que se extiende hacia fuera, en el que dicha pared (10) de mandril inferior no lineal tiene unradio de curvatura de 0,15 cm o 0,20 cm adyacente a dicho arco (30) que se extiende hacia fuera y

una parte (38) más inferior de la pared (10) de mandril inferior interconectada a un avellanado (12) tiene unradio de curvatura de 0,95 cm, extendiéndose dicho avellanado (12) también interconectado a una parte(20) inferior de una pared (16) de panel interior hacia arriba en un ángulo j de entre aproximadamente 0grados y 15 grados medido desde un plano sustancialmente vertical, teniendo dicho avellanado (12) unradio de curvatura menor de aproximadamente 0,0381 cm; y

un panel (14) central interconectado a un extremo (18) superior de dicha pared (16) de panel interior yelevado por encima de la parte más inferior de dicho avellanado (12) al menos aproximadamente 0,20 cm yno mayor de aproximadamente 0,229 cm, estando situado dicho panel (14) central por encima de dichaparte (38) más inferior no lineal de la pared (10) de mandril inferior.

Extremo de lata metálica para bebidas con pared de mandril y avellanado mejorados Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a cierres de extremo de envase, y más específicamente a cierres de extremo de lata metálica para bebidas adaptados para interconectarse a un cuerpo de lata para bebidas.

Antecedentes de la invención Los envases, y más específicamente los envases metálicos para bebidas, se fabrican normalmente interconectando un cierre de extremo de lata para bebidas a un cuerpo de envase para bebidas. En algunas aplicaciones, un cierre de extremo puede interconectarse tanto en un lado superior como en un lado inferior de un cuerpo de lata. Con mayor frecuencia, sin embargo, un cierre de extremo de lata para bebidas se interconecta en un extremo superior de un cuerpo de lata para bebidas que se estira y se plancha a partir de una hoja plana de material en bruto tal como aluminio. Debido a las presiones internas altas en potencia generadas por bebidas carbonatadas, se requiere normalmente que tanto el cuerpo de lata para bebidas como el cierre de extremo de lata para bebidas soporten presiones internas superiores a 90 psi (620, 5 kPa) sin deformación catastrófica y permanente. Además, dependiendo de diversas condiciones ambientales tales como calor, llenado excesivo, alto contenido de CO2, y vibración, la presión interna en una lata para bebidas típica puede en ocasiones superar 100 psi (689, 5 kPa) .

Por tanto, los cuerpos de lata para bebidas y los cierres de extremo deben ser duraderos para resistir altas presiones internas, pero fabricarse con materiales extremadamente delgados y duraderos tales como aluminio para disminuir el coste total del proceso de fabricación y el peso del producto acabado. Por consiguiente, existe una importante necesidad de un cierre de extremo de lata para bebidas duradero que pueda resistir las altas presiones internas creadas por las bebidas carbonatadas, y las fuerzas externas aplicadas durante el transporte, pero que esté realizado a partir de materiales duraderos, ligeros y extremadamente delgados con configuraciones geométricas que reducen los requisitos materiales. Se han hecho intentos con anterioridad para proporcionar extremos de lata para bebidas con una configuración geométrica única en un intento por proporcionar ahorro de material y mejorar la resistencia. Un ejemplo de un extremo de lata para bebidas de este tipo se define en la patente estadounidense n.º

6.065.634 a nombre de Crown Cork and Seal Technology Corporation, titulada “Can End and Method for Fixing the Same to a Can Body” (a continuación en el presente documento la patente ’634) y representada como técnica anterior en la figura 2. En el extremo de lata para bebidas descrito en la patente ’634, se proporciona una pared de mandril que está inclinada hacia dentro hacia un avellanado en un ángulo de entre aproximadamente 40º y 60º. El cierre de extremo de lata para bebidas descrito en la patente ‘634 no utiliza procesos de sellado doble convencionales que son ampliamente conocidos en la industria.

Otras patentes han intentado mejorar la resistencia de cierres de extremo de envase y ahorrar costes de material mejorando la geometría de la región de avellanado. Ejemplos de esas patentes son la patente estadounidense n.º

5.685.189 y la patente estadounidense n.º 6.460.723 a nombre de Nguyen et al. Otra solicitud en tramitación que afronta el proceso de fabricación utilizado para producir diversas realizaciones del cierre de extremo de la presente invención se describe en la solicitud de patente estadounidense en tramitación con n.º de serie 10/107.941, presentada el 27 de marzo de 2002.

El documento WO 01/41948 da a conocer una trapa de lata que comprende un panel central, un avellanado anular que rodea el panel central, una pared de mandril arqueada que se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular, una parte de escalón arqueado que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared de mandril arqueada, una parte de transición que se extiende hacia fuera desde la parte de escalón arqueado y una parte ondulada periférica que se extiende hacia fuera desde la parte de transición.

La siguiente descripción describe un cierre de extremo de envase mejorado que está adaptado para interconectarse a un cuerpo de envase y que tiene un avellanado, una geometría de pared de mandril y una profundidad unitaria mejoradas que ahorra de manera significativa costes de material, pero que puede resistir presiones internas importantes.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un cierre de extremo de envase según la reivindicación 1. En un aspecto, el cierre de extremo de envase puede resistir presiones internas importantes que se aproximan a 100 psi (689, 5 kPa) , pero ahorra entre un 3% y un 10% de los costes de material asociados a la fabricación de un cierre de extremo de lata para bebidas típico. Aunque la invención descrita en el presente documento generalmente se aplica a envases para bebidas y cierres de extremo para bebidas usados para contener cerveza, refrescos y otras bebidas carbonatadas, los expertos en la técnica apreciarán que la invención también puede usarse para cualquier tipo de envase y cierres de extremo de envase. Estos atributos se consiguen proporcionando una pared de mandril con un “arco” cóncavo, y una profundidad de avellanado reducida, situándose el avellanado a no más de aproximadamente

0, 090 pulgadas (0, 229 cm) desde la altura del panel central.

En otro aspecto, se proporciona un cierre de extremo de envase que se fabrica con equipamiento de fabricación convencional y por tanto generalmente elimina la necesidad de nuevo equipamiento costoso necesario para realizar el cierre de extremo de envase de tipo lata para bebidas. Por tanto, pueden implementarse equipamiento y procesos de fabricación existentes y ampliamente conocidos para iniciar de manera rápida y eficaz la producción de un cierre de extremo de envase de tipo lata para bebidas mejorado en una instalación de fabricación existente, es decir, una fábrica de latas.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un cierre de extremo con una pared de mandril de forma no lineal, “arqueada”. Tal como se usa en la técnica anterior, el término “pared de mandril” generalmente se refiere a la parte del cierre de extremo situada entre el avellanado y la pared de extremo circular (o curvado periférico o reborde periférico que forma la junta de sellado con el cuerpo de lata) y con la que se conecta o se acopla con el mandril durante el sellado, tal como se muestra en la figura 7 de la patente ’634 de Crown. A diferencia de la técnica anterior, el mandril de sellado usado para sellar las tapas de la presente invención no entra en contacto ni se acopla necesariamente con toda la pared de mandril de sellado durante el sellado. Los puntos de acoplamiento para el mandril en la invención actual son evidentes en los dibujos y en la descripción detallada más adelante.

En otro aspecto se proporciona un método para formar un cierre de extremo de lata para bebidas, en el que un cierre de extremo de lata está dotado de un radio de avellanado de menos de aproximadamente 0, 015 pulgadas (0, 0381 cm) . El panel central está elevado no más de aproximadamente 0, 090 pulgadas (0, 229 cm) desde la parte más inferior del avellanado.

Más específicamente, el método de fabricación generalmente comprende dos procesos que incluyen una etapa múltiple y una etapa individual. La etapa múltiple produce una “carcasa previa” que se conforma y se mueve hasta otra operación para una conformación final. En este procedimiento, la “carcasa previa” se atrapa entre dos herramientas enfrentadas, donde tiene lugar una función de sujeción antes de la conformación del panel y el avellanado. La forma de avellanado se consigue mediante compresión frente a estirado entre un grupo de herramientas macho y hembra. El proceso de etapa individual produce una copa inferior plana estirada cuando la herramienta macho se introduce en la herramienta hembra. Dentro de la herramienta hembra hay una herramienta “punzón de panel” que se encuentra a alta presión y empotra la copa inferior plana contra el punzón macho durante la entrada y la salida de la herramienta hembra. El panel y el avellanado se forman cuando la herramienta macho se retira de la herramienta hembra. La herramienta “punzón de panel” sigue a la herramienta macho. La herramienta “punzón de panel” tiene la geometría con la forma del panel y el avellanado en su contorno. Esta acción forma el panel con la envoltura inferior de copa alrededor de su contorno... [Seguir leyendo]

1. Cierre (2) de extremo de envase, que comprende:

5 una pared (4) de extremo circular adaptada para interconectarse a una pared lateral de un envase;

una pared (6) de mandril no lineal interconectada de manera solidaria a dicha pared (4) de extremo circular

y que se extiende hacia abajo en un ángulo θ de al menos aproximadamente 8 grados medido desde un

plano vertical, comprendiendo dicha pared (6) de mandril un arco (30) que se extiende hacia fuera con un

10 radio de curvatura de 0, 10 cm con un punto central por debajo de dicha pared (4) de extremo circular, una

pared (8) de mandril superior no lineal con un radio de curvatura de 0, 20 cm situada por encima de dicho

arco (30) que se extiende hacia fuera y una pared (10) de mandril inferior no lineal situada por debajo de

dicho arco (30) que se extiende hacia fuera, en el que dicha pared (10) de mandril inferior no lineal tiene un

radio de curvatura de 0, 15 cm o 0, 20 cm adyacente a dicho arco (30) que se extiende hacia fuera y

15

una parte (38) más inferior de la pared (10) de mandril inferior interconectada a un avellanado (12) tiene un

radio de curvatura de 0, 95 cm, extendiéndose dicho avellanado (12) también interconectado a una parte

(20) inferior de una pared (16) de panel interior hacia arriba en un ángulo ϕ de entre aproximadamente 0

grados y 15 grados medido desde un plano sustancialmente vertical, teniendo dicho avellanado (12) un

20 radio de curvatura menor de aproximadamente 0, 0381 cm; y

un panel (14) central interconectado a un extremo (18) superior de dicha pared (16) de panel interior y

elevado por encima de la parte más inferior de dicho avellanado (12) al menos aproximadamente 0, 20 cm y

no mayor de aproximadamente 0, 229 cm, estando situado dicho panel (14) central por encima de dicha

25 parte (38) más inferior no lineal de la pared (10) de mandril inferior.

2. Cierre (2) de extremo de envase según la reivindicación 1, en el que dicho panel (14) central tiene un

diámetro menor de aproximadamente un 75 por ciento del diámetro de dicha pared (4) de extremo circular.