MX2008001101A - Cierre de tapa de lata y metodo para unir un cierre de tapa de lata al cuerpo de una lata. - Google Patents

Abstract

Durante los anos se han realizado numerosos intentos por mejorar la tapa de las latas que con frecuencia se encuentran en las tapas de lata de aluminio para bebidas; los objetivos tradicionalmente han sido reducir costos y mejorar el funcionamiento; estos objetivos se han llevado a cabo mediante una diversidad de medios, por ejemplo la creacion de conformaciones diferentes dentro de la tapa de la lata para reducir la cantidad de metal utilidad y mantener los niveles de funcionamiento; aqui se utilizan porciones escalonadas entre el avellanado anular y el papel central de la tapa de lata que provocan una curvatura del panel central o que simplemente proporciona una pared interna inclinada; por lo tanto, estas conformaciones reducen la cantidad de metal que se utiliza y al mismo tiempo mantiene la calidad y proporcionan el funcionamiento deseado.

Description

CIERRE DE TAPA DE LATA Y MÉTODO PARA UNIR UN CIERRE DE TAPA DE LATA AL CUERPO DE UNA LATA REFERENCIA CRUZADA Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente de E.U.A. número 10/752,928 intitulada "CAN LID CLOSURE AND METHOD OF JOINING A CAN LID CLOSURE TO A CAN BODY", presentada el 7 de enero del 2004, la cual es una continuación de la solicitud de patente de E.U.A. número 10/153,364 ahora patente de E.U.A. número 6,702,142 intitulada "CAN LID CLOSURE AND METHOD OF JOINING A CAN LID CLOSURE TO A CAN BODY", presentada el 22 de mayo del 2002, la cual es una continuación de la solicitud de patente de E.U.A. número 09/456,345, ahora patente de E.U.A. número 6,499,622 intitulada "CAN LID CLOSURE AND METHOD DE JOINING A CAN LID CLOSURE TO A CAN BODY", presentada el 8 de diciembre de 1999 por el inventor/solicitante Christopher G. Neiner, en donde cada solicitud relacionada se incorpora como referencia en la presente para todo propósito.

CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona de manera general con recipientes, particularmente con latas metálicas para bebida y más particularmente con cierres de extremo para lata metálica para bebida las cuales están adaptadas para interconexión a latas metálicas para bebidas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las latas de aluminio se utilizan principalmente como recipientes para la venta al menudo de bebidas, típicamente en porciones individuales. Las ventas anuales de dichas latas son de miles de millones y en consecuencia, con el transcurrir de los años, su diseño se ha refinado para reducir costos y mejorar el funcionamiento. Típicamente la lata se conforma a partir de una pieza única de metal la cual se estira y lamina, y tiene un extremo abierto. La lata se puede llenar con una bebida por el extremo abierto y posteriormente se coloca una tapa de lata sobre el extremo abierto y sella a la lata que contiene la bebida en la misma y se evita la contaminación de la bebida. En algunas distribuciones, la lata tiene dos extremos abiertos a los cuales se sellan las tapas. Se puede obtener reducción de costos en la producción de una lata con ahorros de material, reducción de raspado y velocidades mejoradas de producción. Las mejoras en el funcionamiento pueden ser de naturaleza funcional, tal como un mejor sellado y una mayor capacidad de presión final. Dichas mejoras pueden permitir el uso de un metal de lámina más delgada que genera directamente reducción en costos de material. Las mejoras en funcionamiento también pueden ser de naturaleza ergonómica de modo tal que el extremo de la lata se configure para permitir un acceso más fácil a una lengüeta para jalar o mejores características de vertido. Las latas de bebida y los extremos, los cuales típicamente se elaboran de una lámina metálica relativamente delgada, deben ser capaces de resistir presiones internas que se aproximan a 689 kPa (100 psi) (en donde 620 kPa (90 psi) es un requerimiento reconocido por la industria) sin que la lata falle, por ejemplo por fugas o abultamientos. Adicionalmente, estos componentes deben satisfacer otras especificaciones y requerimientos. Por ejemplo, la superficie superior de las tapas de la lata deben configurarse para alojarse con la superficie inferior del fondo de la lata de manera que las latas se puedan apilar con facilidad unas sobre otras. También es deseable que las tapas de las latas por si mismas se alojen entre si en una distribución apilada para propósitos de manejo y transporte antes de unir la tapa de la lata al cuerpo de la lata. La capacidad de satisfacer estos requerimientos funcionales con el uso de incluso menos material continúa siendo un objetivo para los fabricantes de latas. Ha habido diversas tapas de lata para bebida desarrollados que tienen diversas configuraciones geométricas únicas en un esfuerzo por reducir los costos de material y aún así hacer que las tapas de las latas satisfagan los diversos requerimientos de la industria. Por ejemplo, la patente de E.U.A. número 6,065,634 describe un diseño de tapa de lata para uso de reducido de metal que tiene una porción periférica de rizo, un reborde de refuerzo anular cóncavo hacia fuera, una pared de cuña en forma de cono truncado inclinada en un ángulo de entre 40° y 60° con respecto a un eje perpendicular al panel central que conecta el rizo periférico y el reborde de refuerzo, y un panel central conectado a la porción interior del reborde de refuerzo anular. Se ha encontrado que la tapa de lata de la patente de E.U.A. número 6,066,634 es susceptible de deformación metálica adicional durante la costura y resulta en fallas a presiones menores. Otras patentes describen tapas de lata que tienen modificaciones de la pared de cuña y/o una broca de avellanar anular que este diseñada para mejorar la resistencia de las tapas de lata y que al mismo tiempo ahorre en costos de material. Los ejemplos de esto incluyen las patentes de E.U.A. números 6,499,622, 6,561 ,004 y 6,702,142 para Neiner, las cuales se incorporan en su totalidad como referencia. Otra solicitud pendiente que intenta realizar mejoras adicionales a la tapa de lata por medio de mejoramiento de la región de avellanado es la publicación de solicitud de patente de E.U.A. número 20030173367 para Nguyen et al. También ha habido una diversidad de aplicaciones adicionales que han utilizado estructuras entre la broca de avellanar anular y el panel central. Los ejemplos de dichos diseños incluyen las patentes de E.U.A. números 5,149,2358, 4,832,223, 4,796,772, 4,991 ,735 y 4,577,774, la reexpedición de la patente número RE33.217, la solicitud de patente Europea número EP0103074, la patente Alemana número DE29906170 y la solicitud de patente Japonesa número 2002-178072.

Un ejemplo de una configuración de tapa de lata de la técnica anterior que utiliza una estructura entre la broca de avellanar anular y el panel central se muestra en la figura 1. Con referencia a la figura 1 de los dibujos, el número 100 de referencia indica de manera general una tapa de lata que tiene una porción escalonada entre la broca de avellanar anular y el panel central. La tapa 100 de lata comprende una porción 18 de rizo periférica, una pared de cuña 114, una broca de avellanar 112 anular, un panel 110 central, una primera porción 116 escalonada, una porción 118 de transición, una segunda porción 120 escalonada y una tercera porción 122 escalonada. También debe hacerse notar que el término "concavidad negativa" en relación a la concavidad en la dirección "descendente" hacia el fondo de la tapa de la lata y una "concavidad positiva" se relaciona con una concavidad en la dirección "ascendente". La tapa 100 de lata generalmente tiene una forma circular que tiene un panel 110 central, también con una forma generalmente circular en el centro. A lo largo del borde circunferencial externo de la tapa 100 de lata se encuentra la porción de rizo 108 periférica, la cual se utiliza para formar una costura doble con el cuerpo de lata (no mostrado). Inmediatamente adyacente a la porción 108 de rizo periférico se encuentra la pared de cuña 114 que se extiende radialmente hacia adentro, hacia el centro de la lapa 100 de lata y realiza transiciones descendentes a una profundidad menor que la porción 108 de rizo periférica. La broca de avellanar 112 anular después se forma adyacente a la pared de cuña 114 que tiene un radio de curvatura ra? con concavidad positiva, en donde la profundidad más baja de la tapa 100 de lata se localiza en el vértice de la broca de avellanar 112 anular. Conforme la broca de avellanar 112 anular realiza una transición desde el vértice hacia arriba, así como radialmente hacia adentro, se utiliza una porción 118 de transición. La primera porción 116 escalonada con un radio de curvatura ra2 con una concavidad negativa se forma entre la broca de avellanar 112 anular y la porción 118 de escalonada. La segunda porción 120 de escalonada, que tiene un radío de curvatura ra3 y concavidad positiva, y una tercera porción 122 escalonada que tiene un radio de curvatura ra4 y una concavidad negativa se utilizan para una transición uniforme entre la profundidad de la porción 118 escalonada y el panel 110 central. Otro ejemplo de una configuración de tapa de lata de la técnica anterior que utiliza una estructura entre la broca de avellanar y el panel central se muestra en la figura 2. Con referencia a la figura 2 de los dibujos, el número 200 de referencia generalmente indica una tapa de lata que tiene una porción de transición y un reborde realzado entre la broca de avellanar anular y el panel central. La tapa 200 de lata comprende una porción 108 de rizo periférica, una pared de cuña 1 14, una broca de avellanar 112 anular, un panel 110 central, una primera porción 216 escalonada, una porción 214 de transición, una segunda porción 220 escalonada, un reborde 222 realzado y una tercera porción 224 escalonada. La tapa 200 de lata generalmente tiene forma circular y tiene un panel 110 central, también con una forma generalmente circular en el centro.

A lo largo del borde circunferencial externo de la tapa 200 de lata se encuentra la porción de rizo 108 periférica, la cual se utiliza para conformar una costura doble con el cuerpo de la lata (no mostrado). Inmediatamente adyacente a la porción 108 de rizo periférica está la broca de avellanar 114 que se extiende radialmente hacia adentro, hacia el centro de la tapa 200 de lata y que realiza una transición hacia una profundidad menor que la porción 108 de rizo periférica. La broca de avellanar 112 anular después se conforma adyacente a la pared de cuña 114 que tiene un fondo relativamente plano paralelo al panel 1 10 central, en donde la profundidad menor de la tapa 200 de la lata se localiza en la porción de fondo de la broca de avellanar 112 anular. Conforme la broca de avellanar 112 anular realiza una transición desde el vértice hacia arriba, así como radíalmente hacia adentro, se utiliza una porción 214 de transición. La primera porción 216 escalonada con un radio de curvatura rb? con una concavidad negativa se forma entre la broca de avellanar 112 anular y la porción 214 de transición. La porción 214 de transición se encuentra a una profundidad que es aproximadamente igual al panel 110 central. La segunda porción 220 escalonada, que tiene un radio de curvatura rb2 y concavidad positiva, se localiza entre la porción 214 de transición y el reborde 222 realzado, el cual tiene un radio de curvatura r 3 con una concavidad negativa y una altura mayor que el panel 110 central. La tercera porción 224 escalonada, que tiene un radio de curvatura rb4 y concavidad positiva, se utiliza para una transición uniforme desde el reborde 222 realzado al panel 110 central. Otro ejemplo adicional de una configuración de tapa de lata de la técnica anterior que utiliza una estructura entre la broca de avellanar anular y el panel central se muestra en la figura 3. Con referencia a la figura 3 de los dibujos, el número 300 de referencia generalmente designa una tapa de lata que tiene una porción escalonada con un bisel entre la broca de avellanar anular y el panel central. La tapa 300 de lata comprende una porción 108 de rizo periférica, una pared de cuña 114, una broca de avellanar 112 anular, un panel 110 central y una porción 316 escalonada. La tapa 300 de lata generalmente tiene una forma circular que tiene un panel 110 central, también generalmente con una forma circular en el centro. A lo largo del borde circunferencial externo de la tapa 300 de lata se encuentra la porción de rizo 108 periférica, la cual se utiliza para formar una costura doble con un cuerpo de lata (no mostrado). Inmediatamente adyacente a la porción 108 de rizo periférica se encuentra la pared de cuña 1 14 que se extiende radialmente hacía adentro, hacia el centro de la tapa 300 de lata y que realiza una transición a una profundidad menor que la porción 108 de rizo periférica. La broca de avellanar 112 anular después se conforma adyacente a la pared de cuña 114 que tiene un radio de curvatura rc? con una concavidad positiva en relación a la parte superior de la tapa 100 de lata, en donde la profundidad mayor de la tapa 300 de lata se localiza en el vértice de la broca de avellanar 112 anular.

Conforme la broca de avellanar 112 anular realiza una transición desde el vértice hacia arriba, así como radialmente hacia adentro, la porción 316 escalonada con un radio de curvatura rc2 con una concavidad negativa se forma entre la broca de avellanar 112 anular y el panel 110 central. Adicionalmente, sobre la superficie externa de la porción 316 escalonada se utiliza un borde 318 biselado. Un último ejemplo de una configuración de tapa de lata de la técnica anterior que utiliza una estructura entre la broca de avellanar anular y el panel central se muestra en la figura 4. Con referencia a la figura 4 de los dibujos, el número 400 de referencia generalmente designa una tapa de lata que tiene un reborde realzado entre la broca de avellanar anular y el panel central. La tapa 400 de lata comprende una porción 108 de rizo periférica, una pared de cuña 114, una broca de avellanar 112 anular, un panel 110 central, un reborde 416 realzado y una porción 418 escalonada. La tapa 400 de lata tiene una forma generalmente circular que tiene un panel 110 central, también con una forma generalmente circular en el centro. A lo largo del borde circunferencial externo de la tapa 400 de lata se encuentra una porción de rizo 108 periférica la cual se utiliza para conformar una costura doble con el cuerpo de la lata (no mostrado). Inmediatamente adyacente a la porción 108 de rizo periférica se encuentra la broca de avellanar 114 que se extiende radialmente hacia adentro, hacia el centro de la tapa 400 de lata y que realiza una transición a una profundidad menor que la porción 108 de rizo periférica. La broca de avellanar 112 anular después se conforma adyacente a la pared de cuña 114 que tiene un radio de curvatura rd? con una concavidad positiva en relación a la parte superior de la tapa 400 de lata, en donde la profundidad más baja de la tapa 400 de la lata se localiza en el vértice de la broca de avellanar 112 anular. Conforme la broca de avellanar 112 anular realiza una transición desde el vértice hacia arriba, así como radialmente hacia adentro, se utiliza un reborde 416 realzado. El reborde 416 realzado tiene un radio de curvatura rd2 con una concavidad negativa en donde el vértice del reborde 416 realzado se encuentra a una altura mayor que el panel 110 central. La porción 418 de transición tiene un radio de curvatura rd3 y concavidad positiva, y se acopla al reborde 416 realzado en el panel 110 central. Cada uno de estos diseños variables poseen un subconjunto particular de problemas tales como dificultad en la fabricación, incapacidad de resistir presiones internas, costos, etc. Por lo tanto, existe la necesidad de un método y aparato que por lo menos corrija algunos de los problemas relacionados con las tapas de lata convencionales o de la técnica anterior y que proporcione tapas de lata mejores y que pueda generar ahorros en costos de material y que al mismo tiempo resista presiones internas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una tapa para un cuerpo de lata. Específicamente, la tapa comprende un panel central que tiene un eje central que es perpendicular al diámetro de una orilla externa de la tapa, en donde el panel central tiene una altura que varía como una porción de la distancia radial relativa desde el eje central. Extendiéndose radialmente hacia fuera desde el panel central se encuentra una primera porción escalonada que tiene concavidad negativa y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 0.4 mm (0.015 pulgadas). Una segunda porción escalonada, después se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción escalonada que tiene una concavidad positiva y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 0.4 mm (0.015 pulgadas). Desde aquí, una pared interna inclinada se extiende radíalmente hacia fuera desde la segunda porción escalonada que tiene un ángulo desde una línea que se extiende a través de cada extremo de la pared interna inclinada en relación al eje central de menos de aproximadamente 50°. Adicionalmente, una porción avellanada anular se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central y una pared de cuña se extiende desde el avellanado anular. Finalmente, una porción de rizo periférica se extiende radialmente hacia fuera desde la pared de cuña. En otra modalidad de la presente invención, la pared de cuña comprende además diversas características adicionales. En particular, una porción arqueada se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular y está caracterizado por un radio de menos de aproximadamente 13 mm (0.5 pulgadas) con un punto central por debajo de la superficie de la tapa, en donde una línea que pasa a través de los extremos de la porción arqueada está en un ángulo con respecto al eje central del panel central desde aproximadamente 20° hasta aproximadamente 80°. De manera adicional se forma una tercera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la porción arqueada y caracterizada por un radio de por lo menos 0.25 mm (0.010 pulgadas) con un punto central por encima de la superficie de la tapa. Una primera porción de transición también se extiende radialmente hacia fuera desde la porción escalonada y generalmente tiene forma de cono truncado y está inclinada en un ángulo con respecto al eje central de por lo menos aproximadamente 15° y menor de aproximadamente 25°. Una segunda porción de transición se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción de transición y está caracterizada por un radio de por lo menos 0.5 mm (0.020 pulgadas) con un punto central por debajo de la superficie de la tapa. En algunas otras modalidades adicionales de la presente invención, una línea que pasa a través de los extremos de la pared interna inclinada se encuentra en un ángulo con respecto al eje central del panel central y es desde aproximadamente 25° hasta aproximadamente 35° en una modalidad y es desde aproximadamente 30° en otra modalidad. En otra modalidad de la presente invención, la primera porción escalonada tiene un radio de curvatura que es de aproximadamente 0.3 mm (0.010 pulgadas).

En otra modalidad de la presente invención, la segunda porción escalonada tiene un radio de curvatura que es de aproximadamente 0.3 mm (0.010 pulgadas). En otra modalidad adicional de la presente invención, el panel central tiene sustancialmente forma de domo o está arqueado. En otra modalidad, el diámetro del panel central es desde aproximadamente 36 mm (1.4 pulgadas) hasta aproximadamente 51 mm (2.0 pulgadas), y existe una altura de avellanado anular desde aproximadamente 0.8 mm (0.030 pulgadas) hasta aproximadamente 3 mm (0.115 pulgadas). La presente invención también proporciona un método para conformar una costura doble que une el cuerpo de una lata con la tapa de la lata, la tapa de la lata tiene un panel central que tiene un eje central que es perpendicular al diámetro de la orilla externa de la tapa, en donde el panel central tiene una altura variable en relación a la distancia radial en relación al eje central, una primera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central, una segunda porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción escalonada, y una pared interna inclinada que se extiende radíalmente hacia fuera desde la segunda porción escalonada que tiene un ángulo desde una línea que se extiende a través de cada extremo de la pared interna inclinada en relación al eje central de menos de aproximadamente 50°, una porción avellanada anular que se extiende radíalmente hacia fuera desde el panel central, una pared de cuña que tiene una porción escalonada arqueada y una porción de transición, en donde la pared de cuña se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular, una porción de rizo periférica que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared de cuña y el cuerpo de lata, que tiene un reborde de cuerpo de lata. El método incluye o comprende sostener el cuerpo de lata sobre la placa de base y colocar la tapa de lata sobre el cuerpo de lata con una porción de transición que se apoya sobre el reborde del cuerpo de lata. Una vez colocada, se proporciona una cuña para acoplar la tapa de lata con la cuña de manera que tenga contacto con el avellanado anular mientras deja sin deformar la porción escalonada arqueada. El ensamble de lata y tapa después se hace girar utilizando la cuña para laminar el rizo periférico y el reborde de cuerpo de lata uniéndolos para formar una costura periférica intermedia y comprimiendo la costura periférica intermedia contra la cuña para formar una costura doble. En una modalidad alternativa de la presente invención, se proporciona otra tapa para un cuerpo de lata. Con esta tapa, existe un panel central que tiene un eje central que es perpendicular al diámetro de la orilla externa de la tapa. Extendiéndose radialmente hacia fuera desde la porción de panel central se encuentra una pared interna inclinada que tiene un ángulo desde una línea que se extiende hacia cada extremo de la pared interna inclinada en relación al eje central de menos de aproximadamente 50°. Después, extendiéndose radialmente hacia fuera desde la pared interna inclinada se encuentra una porción avellanada anular. También se forma una pared de cuña, la cual se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular. Extendiéndose radialmente hacia fuera desde el mismo se encuentra una porción de rizo periférica. También se proporcionan algunas otras modalidades adicionales de la presente invención, específicamente porciones escalonadas en cada extremo y una primera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central que tiene una concavidad negativa y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 0.4 mm (0.015 pulgadas) con una segunda porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared interna inclinada que tiene una concavidad negativa y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 0.4 mm (0.015 pulgadas). Lo anterior ha mostrado de una manera más bien general las características y ventajas técnicas de la presente invención con el fin de que se comprenda mejor la descripción detallada de la ¡nvención que sigue. Las características y ventajas adicionales de la invención se describirán en lo siguiente lo cual forma el fundamento de las reivindicaciones de la invención. Deberá apreciarse por aquellos expertos en la técnica que la concepción y las modalidades específicas descritas se pueden utilizar con facilidad como una base para modificar o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención. También se podrá notar por aquellos expertos en la técnica que dichas construcciones equivalentes no se apartan del espíritu y alcance de la invención como se establece en las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos se incorporan y forman parte de la especificación para ayudar a explicar la presente invención. Los dibujos están diseñados con propósitos ilustrativos únicamente y no se pretende que sean representaciones exactas de las modalidades de la presente invención. Los dibujos ilustran adicionalmente ejemplos preferidos de como se puede elaborar y utilizar la invención y no deben considerarse como limitantes de la invención a únicamente aquellos ejemplos ilustrados y descritos. Las diversas ventajas y características de la presente invención serán evidentes a partir de una consideración de los dibujos, en los cuales: La figura 1 muestra una vista en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata convencional o de la técnica anterior que tiene una porción escalonada entre el avellanado anular y el panel central; La figura 2 muestra una vista en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata convencional o de técnica anterior que tiene una porción escalonada y un reborde realzado entre el avellanado anular y el panel central; La figura 3 muestra una vista en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata convencional o de técnica anterior y un borde biselado en la porción escalonada entre el avellanado anular y el panel central; La figura 4 muestra una vista en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata convencional o de técnica anterior que tiene un reborde realzado entre el avellanado anular y el panel central; Las figuras 5A y 5B muestran vistas en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata construida de acuerdo con la invención; La figura 6 muestra una vista en sección transversal en elevación de una porción de una tapa de lata de acuerdo con la figura 5 sobre un cuerpo de lata, antes de conformar una costura doble; La figura 7 muestra una vista en sección transversal en elevación de la manera en que se apilan tapas de lata de la figura 5 antes de la costura construida de acuerdo con la invención; La figura 8 muestra una vista en sección transversal en elevación de la manera en que se apilan latas llenadas, de acuerdo con la figura 5 de la presente ¡nvención; y La figura 9 muestra una vista en sección transversal en elevación de la cuña utilizada para unir la tapa de lata de la figura 5 al cuerpo de lata; La figura 10 muestra una vista en sección transversal en elevación de una segunda modalidad de la tapa de lata de la figura 5.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se describe en el siguiente texto con referencia a los dibujos de ejemplos de como se puede elaborar y utilizar la invención. Los dibujos son únicamente con propósitos ilustrativos y no necesariamente representaciones a escala de las modalidades de la presente invención. En estos dibujos, se utilizan a través de las vistas los mismos números de referencia para indicar partes similares o correspondientes. Las modalidades mostradas y descritas en la presente son ejemplares. Muchos detalles son bien conocidos en la técnica y como tales no se muestran ni describen. No se reclama la totalidad de los detalles, partes, elementos o etapas descritas ilustradas que fueron inventadas en la presente. Aunque numerosas características y ventajas de la presente invención se han descrito en los dibujos y en el texto anexo, la descripción es únicamente ilustrativa y se pueden realizar cambios, especialmente respecto a la distribución, forma y tamaño de las partes, dentro de los principios de la invención en su extensión completa indicada por el significado general amplio de los términos utilizados en las reivindicaciones. Las dimensiones que se proporcionan en la descripción respecto a las tapas son dimensiones de maquinado y las dimensiones reales de las tapas de lata fabricadas de acuerdo con la presente invención pueden ser ligeramente diferentes de las dimensiones de maquinado. Las palabras "que se extiende radialmente hacia fuera", "que se extiende radialmente hacia adentro", "que se extiende radialmente hacia abajo" y "que se extiende radíalmente hacia arriba", como se utiliza en este documento, significa que una parte o porción se extiende en la dirección indicada desde otra parte a la que se hace referencia. No obstante, no necesariamente significa que las partes estén unidas o conectadas entre sí; pueden existir otras partes o porciones entre las dos porciones descritas las cuales no se muestran ni describen. Cuando se utilizan en este documento las palabras "unido" o "conectado" tienen su significado normal. La palabra "arriba" como se utiliza en este documento, se utiliza con referencia a la tapa de lata que será visible cuando se coloque sobre una superficie plana con la lengüeta sobre la cara alejándose de la parte superior de la superficie plana, tal como aparecería la tapa de lata cuando se observa hacia abajo, desde la parte superior de una lata de bebida. Además, el término "concavidad negativa" se relaciona con la concavidad de la dirección "descendente" del fondo de la tapa de la lata, y "concavidad positiva" se relaciona con la concavidad en la dirección "ascendente". Las figuras 5A y 5B son vistas en sección transversal de una porción de la tapa 510 de lata, ilustrativas de la modalidad preferida actualmente de la presente invención. La tapa 510 de lata comprende un panel 512 central, una porción 552 escalonada, una porción 516 escalonada, una pared 518 interna inclinada, un avellanador 522 anular, una porción arqueada o pared de cuña 532 arqueada, una porción 534 escalonada, una porción 536 de transición, una porción 537 escalonada, una porción 538 de rizo periférica. De manera adicional, el avellanado 522 anular comprende una pared 528 exterior, una porción 524 inferior curvada y una pared 520 interior. La tapa 510 de lata preferiblemente se elabora de una lámina metálica aunque también se pueden utilizar otros materiales. Típicamente se utiliza una aleación de aluminio tal como la aleación de aluminio 5182. La lámina metálica típicamente tiene un espesor desde aproximadamente 0.2 mm (0.007 pulgadas) hasta aproximadamente 0.3 mm (0.010 pulgadas). La lámina metálica puede estar recubierta con un recubrimiento (no mostrado) en por lo menos un lado. Este recubrimiento habítualmente se proporciona en el lado de la lámina metálica que constituirá el interior de la lata. Las personas expertas en la técnica tendrán conocimiento de los métodos para la conformación de tapas de metal como se describen en la presente. La tapa 510 de lata tiene un panel 512 central. El panel 512 central generalmente tiene una forma circular pero puede ser no circular de manera deliberada. El panel 512 central puede tener un diámetro di desde aproximadamente 33 mm (1.3 pulgadas) hasta aproximadamente 51 mm (2.0 pulgadas). Aunque se muestra al panel 512 central con un pico o domo generalmente, también puede tener una configuración generalmente plana también y no se limita necesariamente a la configuración de pico o domo que se muestra. El panel 512 central tiene un eje 514 central que es perpendicular al diámetro d2 de la orilla externa, o una porción 538 de rizo periférico de la tapa 510 de lata. El diámetro d2 es de aproximadamente 57 mm (2.25 pulgadas) a 64 mm (2.50 pulgadas) con un diámetro preferido de 59 mm (2.34 pulgadas). El diámetro di del panel 512 central preferiblemente es menor de 80% del diámetro d2 de la orilla externa. Alrededor del diámetro di externo del panel 512 central se encuentra una escalonada 552 que tiene un radio de curvatura r1 t con una concavidad negativa que permite la transición a una profundidad menor, que es de aproximadamente 1524 µm (0.0060 pulgadas) hasta aproximadamente 381 µm (0.015 pulgadas). La porción 516 escalonada así, está adyacente a la porción 552 escalonada que tiene un radio de curvatura r2 con una concavidad positiva que permite la transición a una profundidad menor, es decir, desde aproximadamente 0.25 mm (0.010 pulgadas) a aproximadamente 0.38 mm (0.015 pulgadas). Descendiendo del fondo de las porciones escalonadas 516 y 522 se encuentra una pared 518 interior inclinada. Específicamente, un extremo de la porción 516 escalonada está unida a una porción 556 escalonada de pared 518 interior inclinada que tiene un radio de curvatura r3 con concavidad negativa, una pared 520 interior, un avellanado 522 anular está unido a una porción 554 escalonada de la pared 518 interior inclinada, que tiene un radio de curvatura r4 con concavidad negativa. La pared 518 interior inclinada preferiblemente es una pared 518 interior inclinada recta o plana; no obstante, es posible tener una pared arqueada con una concavidad negativa o positiva. En cualquier caso, no obstante, se puede dibujar una línea recta entre la porción 556 escalonada y la porción 554 escalonada que forman un ángulo agudo ai con respecto al eje 514 central del panel 512 central desde aproximadamente 15° hasta aproximadamente 50°. Específicamente, en una configuración, la porción 554 escalonada se extiende radialmente hacia adentro desde la pared 520 interior hacia el resto de la pared 518 interior inclinada en donde el radio de curvatura r3 es desde aproximadamente 152 µm (0.006 pulgadas) hasta aproximadamente 762 µm (0.03 pulgadas). Adicionalmente, la porción 554 escalonada se extiende radialmente hacia adentro desde la pared 518 interior inclinada, en donde el radio de curvatura r es desde aproximadamente 152 µm (0.006 pulgadas) hasta aproximadamente 762 µm (0.03 pulgadas). Por lo tanto, la pared 518 interior inclinada se puede conformar de una superficie que incluye un par de uniones curvadas o porciones escalonadas con el resto de la pared 518 interior inclinada extendiéndose línealmente y de manera tangencial entre las mismas. No obstante, también es posible en una configuración alternativa tener una pared 518 interior inclinada completamente arqueada que conforme una curva uniforme o una curva sustancialmente uniforme. El avellanado 522 anular se conforma a partir de la pared 520 interior y una pared 528 exterior las cuales están separadas y se extienden radialmente hacia fuera desde una porción 524 inferior curvada. La pared 520 interna y la pared 528 externa generalmente son planas y pueden ser paralelas entre si al eje 514 central pero cualquiera o ambas pueden divergir en un ángulo de aproximadamente tan grande como 15°. La porción 524 inferior preferiblemente tiene un radio de curvatura r4 con concavidad positiva. El radio de curvatura r4 es desde aproximadamente 229 µm (0.009 pulgadas) hasta aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas). El panel 512 central tiene una profundidad hi desde aproximadamente 1.3 mm (0.05 pulgadas) hasta aproximadamente 3.8 mm (0J 5 pulgadas). La porción 524 inferior del avellanado 522 anular también se puede conformar con radios interno y externo diferentes que se extienden radialmente hacia fuera desde una porción plana. Esta configuración particular que incluye la formación de una pared 518 interna inclinada, la porción 516 escalonada y la porción 552 escalonada permiten un arqueamiento o formación domo más fácil del panel 512 central. Como se puede ver en la figura 1 , las tapas de lata convencionales o de la técnica anterior típicamente utilizan un panel central tal como el panel 110 central de la figura 1 que utiliza una profundidad hi uniforme del panel 512 central. Con el panel 518 central como se muestra de acuerdo con la presente invención, la profundidad h2 es variable, como una función de la distancia radial desde el eje 514 central que tiene una forma cóncava generalmente negativa. Esta configuración permite reducción en la cantidad de metal utilizado en la tapa sin que se tengan algunos problemas existentes. Específicamente, el uso de un panel 512 central con concavidad negativa incrementa el volumen interno de la lata que a su vez reduce la presión interna de manera que se puede disminuir la tensión y de esta manera se reduce la probabilidad de una falla prematura o inesperada de las uniones dentro de la tapa 510 de lata. Adicionalmente, también es posible, pero no preferible que el panel 514 central tenga una forma cóncava positiva. Además de las estructuras particulares utilizadas entre el avellanado 522 anular y el panel 512 central, la pared 528 externa tiene una segunda porción 550 en contacto con la cuña que es uno de los dos puntos en los cuales la cuña 544 se pone en contacto con el interior de la tapa 510 de la tala durante la operación de unión, el otro punto es la porción 536 de transición. Una porción 532 arqueada se extiende radialmente hacía fuera y hacia arriba desde la pared 528 externa. La porción 532 arqueada se muestra con un radio de curvatura r5 con concavidad negativa que es de aproximadamente 2.5 mm (0J 00 pulgadas) a aproximadamente 7.6 mm (0.300 pulgadas). El parámetro de diseño preferido para el radio de curvatura r5 es de 0.47 mm (0.0185 pulgadas). La porción 532 arqueada está configurada de manera que una línea pasa a través del extremo más interior de la porción 532 arqueada, cerca de la parte terminal de la unión 530 curvada y el extremo más exterior de la porción 532 arqueada, cerca del inicio de la porción 534 escalonada, forma un ángulo agudo con respecto al eje central 514 del panel 512 central. Este ángulo agudo es de aproximadamente 20° a aproximadamente 80°. El diseño de tapa preferido utiliza un ángulo de aproximadamente 50°. La porción 534 escalonada se extiende radialmente hacia fuera desde la porción 532 arqueada. La porción 534 escalonada preferiblemente se curva con un radio de curvatura r6 con una concavidad positiva desde aproximadamente 0.5 mm (0.02 pulgadas) a aproximadamente 1.5 mm (0.06 pulgadas). El parámetro de diseño de tapa actual para el radio de curvatura r6 es de 1.1 mm (0.0446 pulgadas). La primera porción 536 de transición se extiende radialmente hacia arriba y ligeramente hacia fuera desde la porción 534 escalonada. La primera porción 536 de transición forma un ángulo a2 con respecto al eje 514 central del panel 512 central. Este ángulo es desde aproximadamente 15° hasta aproximadamente 25°. Como se muestra en la figura 6, el ángulo a2 está diseñado para ser más grande que el ángulo a3, el cual se mide en relación al eje 514 central. El ángulo a3 preferiblemente es por lo menos aproximadamente 2° para ayudar a retirar la lata de la cuña 544 después de la operación de unión y preferiblemente menor de aproximadamente 8°. El parámetro de diseño actual para el ángulo a3 es de aproximadamente 4o. La figura 6 muestra la tapa 510 de lata que se apoya sobre el cuerpo 540 de lata y que se apoya particularmente sobre el reborde 542 del cuerpo 540 de lata. El radio r6 del reborde 542 de lata puede ser ligeramente menor que el radio 537 de la porción escalonada (no mostrada). Debido a que el radio r6 de reborde y el radio de la segunda porción de transición son muy similares, la tapa se centra fácilmente o sobre la lata para su unión. El cuerpo de lata tiene un diámetro de cuello interior d3 desde aproximadamente 52.1 mm (2.051 pulgadas) hasta aproximadamente 52.3 mm (2.065 pulgadas) con un diámetro objetivo de aproximadamente 52.27 mm (2.058 pulgadas).

El propósito funcional de la cuña 544 junto con la tapa 510 de lata es crear una unión doble entre el reborde 542 de lata y el rizo 538 periférico. Esto se lleva a cabo mediante la rotación de la cuña 544 de manera que el rizo 538 periférico se puede laminar debajo del reborde 542 de lata y se puede comprimir contra el cuerpo 540 de lata. Por lo tanto se puede formar una unión 544b doble, como se muestra en la figura 8. La figura 7 muestra la manera en la cual una pluralidad de tapas 510a y 510b de lata se apilan para manejo, empacado y suministro de una máquina de unión. Debajo del rizo 538a periférico se apoya contra la porción superior del rizo 538b periférico de la tapa 510b de lata adyacente. La tapa 510a de lata está soportada y separada de la tapa 510b de lata por una altura h3 suficiente para albergar el espesor de una lengüeta de jalado (no mostrada). De esta manera, las tapas 510 de lata se manejan de manera compacta y eficaz y se pueden colocar con mayor facilidad para suministro en batería, en una operación de unión mecanizada. La figura 8 muestra la manera de que la lata 564a llenada y apilada, se puede cerrar y sellar de acuerdo con la presente invención en una lata 564b llenada similar. El reborde 566a de soporte de apoya sobre la unión 554b doble. La figura 9 muestra aquellas porciones de la cuña 544 que se muestran en la figura 6, y que se describen en lo anterior, y también proporciona una vista más detallada de la porción 546 superior en forma de cono truncado, la porción 580 curvada inferior y la porción 582 de transición.

Específicamente, la porción 546 superior en forma de cono truncado y la porción 580 curvada inferior proporcionan porciones de contacto para la porción 563 de transición y la porción 534 escalonada mientras que el rizo 538 periférico se lamina bajo el reborde 542 de lata y se comprime contra el cuerpo 540 de lata. Adicionalmente, la porción 582 de transición se diseña de manera que no tenga contacto con la pared de cuña 532 durante la operación de unión. Adicionalmente, existen otras configuraciones que pueden incluir una pared interna inclinada tal como la pared 518 interna inclinada. Con referencia a la figura 10 de los dibujos, se muestra una segunda modalidad de la presente invención de una tapa 510 de lata que utiliza una pared 518 interna inclinada. Esta modalidad particular difiere de la de la figura 5 en que no existen estructuras múltiples interpuestas entre la pared 518 interna inclinada y el panel 512 central. Al igual que en la figura 5, el panel 512 central generalmente tiene una forma circular pero puede ser no circular de manera deliberada. El panel 512 central puede tener un diámetro di desde aproximadamente 33 mm (1.3 pulgadas) hasta aproximadamente 51 mm (2.0 pulgadas). De manera adicional, el eje 514 central, el cual se localiza sustancialmente en el centro de la tapa 510 de la lata, es perpendicular al diámetro di de la orilla externa de la tapa 510 de la lata. No obstante, en contraste con la figura 5, se muestra un panel 512 central que tiene una forma sustancialmente plana con una profundidad hi relativamente uniforme. No obstante, es posible tener una forma de domo o arqueada. Alrededor del diámetro di externo del panel 512 central está la porción 556 escalonada que tiene un radio de curvatura r con una concavidad negativa que permite la transición a una profundidad menor, la cual es de aproximadamente 1524 µm (0.0060 pulgadas) a aproximadamente 381 µm (0.015 pulgadas). Después, la porción 556 escalonada está adyacente a una pared 518 interna inclinada. Descendiendo desde el fondo de la porción 556 escalonada se encuentra la pared 518 interior inclinada. La pared 518 interior inclinada preferiblemente es recta o plana, no obstante, es posible tener una pared arqueada con una concavidad negativa o positiva. En el extremo de la pared 518 interna inclinada se encuentra la porción 554 escalonada. La porción 554 escalonada se localiza entre la pared 518 interna inclinada y el avellanado 522, que tiene un radio de curvatura r4 con una concavidad negativa que es desde aproximadamente 1524 µm (0.0060 pulgadas) hasta aproximadamente 381 µm (0.015 pulgadas). De esta manera se puede dibujar una línea recta entre la porción 556 escalonada y la porción 554 escalonada que forma un ángulo agudo ai con respecto al eje 514 central del panel 512 central, de aproximadamente 15° a aproximadamente 50°. Con esta configuración, existen una diversidad de ventajas con respecto a las tapas de lata convencionales. Específicamente, esta configuración particular por lo tanto puede permitir una reducción sustancial en la cantidad de metal utilizada en la producción de la tapa 510 de lata lo que resulta en un costo de producción menor. Adicionalmente, el uso de la pared 518 interna inclinada puede ayudar a disminuir la tensión dentro del panel 512 central lo que incrementa la actividad estructural de la tapa 510 de lata y lo cual reduce el potencial de falla. La descripción y dibujos limitantes de los ejemplos específicos no se resaltan con una infracción que esta patente pueda presentar sino que se proporcionan por lo menos como una explicación de como utilizar y producir la invención. Los límites de la invención y los enlaces de la protección de patente se miden y se definen por las siguientes reivindicaciones. Habiéndose descrito de esta manera la presente invención con referencia a algunas de sus modalidades preferidas, se hace notar que las modalidades descritas son de naturaleza ilustrativa en vez de limitante y que se contemplan en la descripción precedente una amplia gama de variaciones, modificaciones, cambios y sustituciones y en algunos casos, algunas características de la presente ¡nvención se pueden utilizar sin el uso correspondiente de otras características. Muchas de dichas variaciones y modificaciones se pueden considerar obvias y deseables para aquellos expertos en la técnica ante una revisión de la descripción precedente de las modalidades preferidas. En consecuencia, es apropiado que las reivindicaciones anexas se consideren de manera amplia y de una manera concordante con el alcance de la invención.

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una tapa para un cuerpo de lata que comprende: un panel central que tiene un eje central que es perpendicular a un diámetro de una orilla externa de la tapa, en donde el panel central tiene una altura que varía como una función de la distancia radial relativa desde el eje central; una primera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central que tiene concavidad negativa y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 3.8 mm (0.015 pulgadas); una segunda porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción escalonada que tiene una concavidad positiva y que tiene un radio de curvatura menor de aproximadamente 3.8 mm (0.015 pulgadas); una pared interna inclinada que se extiende radialmente hacia fuera desde la segunda porción escalonada que tiene un ángulo desde una línea que se extiende a través de cada extremo de la pared interna inclinada en relación al eje central, de menos de aproximadamente 50°; una porción avellanada anular que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared interna inclinada; una pared de cuña que se extiende radíalmente hacia fuera desde el avellanado anular; una porción de rizo periférica que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared de cuña.

2.- La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la pared de cuña comprende además: una porción arqueada que se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular y que está definida por un radio de menos de 13 mm (0.5 pulgadas) con un punto central por debajo de la superficie de la tapa, en donde una línea que pasa a través de los extremos de la porción arqueada está en un ángulo con respecto al eje central del panel central desde aproximadamente 20° hasta aproximadamente 80°; una tercera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la porción arqueada y que está definida por un radio de por lo menos 0.25 mm (0.010 pulgadas) con un punto central por encima de la superficie de la tapa; una primera porción de transición que se extiende radialmente hacia fuera desde la porción escalonada y que es generalmente de forma de cono truncado e inclinada en un ángulo con respecto al eje central de por lo menos aproximadamente 15° y menor de aproximadamente 25°; y una segunda porción de transición que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción de transición y que se define por un radio de por lo menos 0.51 mm (0.020 pulgadas) con un punto central por debajo de la superficie de la tapa.

3.- La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la pared interna inclinada comprende además una porción escalonada en cada extremo.

4.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la línea que pasa a través de los extremos de la pared interna inclinada está en un ángulo con respecto al eje central del panel central que es de aproximadamente 25° a aproximadamente 35°.

5.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque una línea pasa a través de los extremos de la pared interna inclinada y se encuentra en un ángulo con respecto al eje central del panel central y es de aproximadamente 30°.

6.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la primera porción escalonada tiene un radío de curvatura que es de aproximadamente 0.25 mm (0.010 pulgadas).

7.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la segunda porción escalonada tiene un radio de curvatura que es de aproximadamente 0.25 mm (0.010 pulgadas).

8.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el panel central está sustancialmente en forma de domo o arqueado.

9.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el diámetro del panel central es desde aproximadamente 35 mm (1.4 pulgadas) hasta aproximadamente 51 mm (2.0 pulgadas).

10.- La tapa de lata de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el avellanado anular tiene una altura desde aproximadamente 0.76 mm (0.030 pulgadas) hasta aproximadamente 2.9 mm (0.115 pulgadas).

11.- Un método para conformar una unión de costura doble para unir un cuerpo de lata a una tapa de lata, la tapa de lata tiene un panel central que tiene un eje central que es perpendicular a un diámetro de una orilla externa de la tapa, en donde el panel central tiene una altura variable en relación a una distancia radial en relación al eje central, una primera porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central, una segunda porción escalonada que se extiende radialmente hacia fuera desde la primera porción escalonada, una pared interna inclinada que se extiende radialmente hacia fuera desde la segunda porción escalonada que tiene un ángulo desde una línea que se extiende a través de cada extremo de la pared interna inclinada en relación al eje central, de menos de aproximadamente 50°, una porción avellanada anular que se extiende radialmente hacia fuera desde el panel central, una pared de cuña que tiene una porción escalonada arqueada y una porción de transición, en donde la pared de cuña se extiende radialmente hacia fuera desde el avellanado anular, una porción de rizo periférica que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared de cuña y el cuerpo de la lata tiene un reborde de cuerpo de lata, el procedimiento está caracterizado porque comprende las etapas de: sostener el cuerpo de lata sobre una placa de base; colocar la tapa de lata sobre el cuerpo de lata con una porción de transición que se apoya sobre el reborde del cuerpo de lata; proporcionar una cuña; acoplar la tapa de lata con la cuña de manera que haga contacto con el avellanado anular mientras deja la porción escalonada arqueada sin deformar; hacer girar el conjunto de lata y tapa utilizando la cuña; laminar el rizo periférico y el reborde del cuerpo de lata juntos para formar una unión periférica intermedia; y comprimir la unión periférica intermedia contra la cuña para formar una unión doble.