BRPI0707675A2 - recipiente expansÍvel tendo tampa para fornecer controle de espaÇo confinante de uma lata de alimento - Google Patents

Abstract

RECIPIENTE EXPANSÍVEL TENDO TAMPA PARA FORNECER CONTROLE DE ESPAÇO CONFINANTE DE UMA LATA DE ALIMENTO. A presente invenção refere-se a um recipiente expansível tendo tampa para fornecer controle de espaço confinante de uma lata de alimento. A invenção se refere a tampas para latas para receber alimentos que são sujeitos a tratamento térmico acima de 500 C como esterilização ou pelo menos pasteurização. A tampa (1) possui um anel anular (2) costurável ao corpo da lata cujo anel pode ser conectado firmemente e de forma vedante com a porção da borda do corpo da lata e um painel de cobertura (3) que é disposto de forma vedante (13) ao dito anel. O anel anular compreende de uma teia plana (6) que aponta para um eixo vertical central (8) da tampa e á inclinado axialmente para fora (1) com relação ao plano horizontal (15). O painel de cobertura (3) é vedado à teia inclinada plana por meio de uma faixa de anel externa radial (3a). Uma área central (3b) que é envolta por uma faixa de anel é pré-moldado axialmente para dentro em direção ao interior de uma forma como um domo ou de pino de boliche e pode então ser estabilizado. Após fechar a lata, é sujeito a tratamento térmico. Ao haver uma mudança de pressão (em uma lata fechada) ocorrendo durante este tratamento térmico o painel de cobertura muda da posição pré-moldada (3b) para uma forma direcionada axialmente para fora na posição de uma forma de pino de boliche ou domo (3b'). Depois de resfriar a lata fechada, o painel de cobertura (3) retorna - pelo menos substancialmente exatamente - para sua posição pré-moldada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RECIPIENTEEXPANSÍVEL TENDO TAMPA PARA FORNECER CONTROLE DE ESPA-ÇO CONFINANTE DE UMA LATA DE ALIMENTO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a tampas para latas para receberalimentos, as quais devem ser sujeitadas a tratamento térmico acima de50°C na forma de esterilização ou pelo menos pasteurização. Métodos paraa produção de tampas (reivindicação 20) e para manter a firmeza contra va-zamento da vedação (reivindicação 8) também são tratadas.

As tampas são referidas como tendo um anel anular para costu-rar ao corpo da lata, a tampa pode ser conectada com a margem do corpoda lata de modo firme e apertada e em especial é feita de metal, e um "dia-fragma de tampa" (diafragma ou painel) na forma de um superfície de tampaa qual é fixada ao anel anular (para costurar ao corpo da lata) de certa ma-neira que, para a abertura da lata, o painel pode ser puxado do anel anularcosturável ou pode ser destacado do mesmo ao puxar. Uma mão destaca asfolhas e, a outra mão, também desfolha os quais devem ser rasgados naborda ou ainda devem ser abertos.

Vários projetos destas coberturas de tampas são conhecidos,vide US-A 4.211.338 (Bublitz). As dificuldades com estas tampas surgem emaltas temperaturas, em qualquer taxa acima de 50°C, como elas estão - emregra - presentes nos processos de esterilização ou pasteurização em auto-claves contínuas (retortas). A tampa irá vazar ou o diafragma da tampa iniciaa se destacar do anel anular sob a ação de uma diferença em pressão aqual age sobre a tampa, ou pode ser danificada de tal forma que resultariaem posterior vazamento na linha de vedação.

Conseqüentemente, essas latas são em sua maioria esteriliza-das em autoclaves (estações de retorta de lote) as quais são equipadas commeios para gerar um ar externo ou pressão de vapor para aplicar um contra-pressão o suficiente sobre uma superfície externa da tampa, se opondo àpressão interna em uma lata fechada, devido a qual a tampa, em especial odiafragma da tampa, ficará protegida contra diferenças altas demais empressão ΔΡ.

Não é possível, ou requer muito esforço equipar "autoclavescontínuas" com tal meio de contrapressão que são adequados para passa-gem contínua.

As autoclaves contínuas (para um processo de pasteurização ouesterilização) com uma contrapressão devido a uma atmosfera de vapor cer-tamente geram uma contrapressão baixa permanente sobre a superfície detampa de até 0,16 MPa (1,6 bar), mas elas não são suficientes para estabili-zar "tampas destacáveis" habituais sem causar dano.

Além disso, a superfície da tampa não forma uma superfície lisa,com aparência fina depois de resfriar as latas, o que prejudica a aceitaçãopelos clientes e resulta em ilegibilidade de qualquer tipo de inscrições oucódigos em barras pelos escâneres.

É um objetivo da invenção, remediar isto por uma tampa dessetipo de abertura a qual permite uma esterilização segura de latas preenchi-das e fechadas em autoclaves contínuas (temperatura alta ali predominantee resultando em pressão alta na lata) sem o risco de romper, rompendo oudestacando de um plano (em direção da superfície)superfície sem o risco deromper, rompendo ou destacando de um painel de cobertura plano (em dire-ção à superfície) ou de um anel anular costurável.

Depois do resfriamento da lata, a tampa também deve ter umaaparência aceitável.

Estes objetivos são atingidos de acordo com a reivindicação 1ou reivindicação 2 da tampa em referência.

A invenção compreende de etapas para "assegurar" um apertodo fechamento da lata durante a esterilização em uma autoclave contínua(reivindicações 8 até 10) no sentido de assegurar ou fornecer firmeza no fe-chamento da lata que funcionam com um "anel anular" (para costurar o cor-po da lata). Os processos de produção para o fechamento da lata é o assun-to em referência das reivindicações 20 e 30, 31.

A invenção não é limitada a tampas de latas de uma seção cir-cular transversa, mas pode também ser aplicada com o mesmo efeito e asmesmas vantagens às latas de outras formas circunferenciais ou transver-sas, tais como oval, retangular, retangular com os cantos arredondados oucantos quadrados das latas (corpos das latas).

O pré-molde em forma de domo ou pino de boliche" (ou defor-mação) do painel de cobertura permite - depois de encher com alimento ougêneros alimentícios e ao fechar cada lata com a tampa - para reduzir subs-tancialmente o espaço confinante na lata já que a forma curvada com seucentro se projeta substancialmente para baixo além daquela área do anelanular que é posicionado na parte interna do corpo da lata (reivindicação 9).

Em caso de estar sob pressão interna formada durante o aquecimento tér-mico no interior da lata, o painel em forma de domo ou de pino de bolicheentão muda, em especial muda bruscamente, para uma posição protuberan-te que é um espelho invertido para a posição original, agora em direção dolado externo (reivindicação 1), resultando em um aumento substancial doespaço confinante e assim a redução de pressão na lata formada durante otratamento térmico.

Esta função alterada é suportada por um endurecimento de umpainel de cobertura pelo menos na porção central pelo pré-molde desta por-ção. Um material plano é usado para esta finalidade, o qual a própria ou ca-mada da mesma ficará mais endurecida devido ao processo de estampa-gem. Assim, um certo tipo mantendo a dureza ou estabilidade resulta desta(reivindicação 2) como um aperto (reivindicação 31). A dita estabilidade édistribuída através de toda a superfície do painel, radialmente dentro do anelanular. A superfície do painel tem o nome de plano ou "em direção aérea"como a superfície tem uma extensão lateral, mas em um painel curvado, queé plano, mas não achatado.

Essa estabilidade alcança aquela que é quase a mesma formade painel, mas revertida ou invertida obtida em protuberância direcionadapara fora. Isso corresponde à forma original invertida de domo, sem pré-molde plástico, em especial sem o "estiramento" do painel. Depois que atemperatura é reduzida, a porção central do painel de cobertura é novamen-te retornada para sua forma original pré-moldada ao resfriar, a qual adotasem qualquer ajuda adicional (devido ao vácuo formado no espaço interno e"embaixo do painel"), reivindicação 8.

A forma lisa de domo ou de pino de boliche (protuberância pré-moldada) da tampa da lata que está pronta para venda tem uma aparênciamuito boa (reivindicação 20) e não encontra qualquer problema em relação àaceitação pelos clientes.

O processo é para produzir um fechamento de tampa para latascontendo gêneros alimentícios. A tampa fornece aperto durante a esteriliza-ção ou pasteurização em uma autoclave contínua. A dita lata é fechada como fechamento da lata como tampa. O fechamento da lata é feito de um anelanular (adaptado para costurar ao corpo da lata, chamado aro "Deckelring")e um painel de tampa tendo uma faixa de anel exterior. A faixa é posicionadade forma vedada em uma trama plana interna. Antes de prender a tampa nalata preenchida uma área central do painel da lata é formada novamente porestampagem em um formato de pino de boliche liso ou um formato de domocom uma superfície plana, isto como "formato original". Uma faixa de anelexterior limita a área central (em volta dele em caso de uma tampa circular).

Um material desta área central é solidificada ou endurecida por processo deestampagem (etapa), isto é até um determinado ponto que sob uma pressãoaumentada em um espaço confinante da lata durante a passagem da lataatravés da estação de autoclave, a área central muda para uma forma pro-tuberante axialmente para fora que é um espelho invertido. Esta inversão écom relação ao "formato original". Durante um resfriamento subseqüente dalata fechada, a área central automaticamente retorna para o "formato origi-nal". Isto é pelo menos substancialmente o mesmo.

A tampa reivindicada (reivindicação 1) permite uma esterilizaçãoou pasteurização de latas preenchidas em altas temperaturas pertinentes epressões diferenciais em autoclaves contínuas, prontamente e sem quais-quer riscos, isto é, sem qualquer medida para gerar uma contrapressão queadicionalmente age do exterior (diferente da pressão de vapor). A pressãode vapor (pressão de vapor) está presente regularmente, mais alta do que apressão atmosférica, mas não alta o suficiente para suportar forças na su-perfície exterior da tampa.

As dimensões da forma pré-moldada (da porção central) podemser facilmente ajustadas ao diâmetro e volume das latas. Da mesma forma,a inclinação da trama achatada do anel anular para costura no corpo da lataao qual a faixa de anel externo do painel é afixado é ajustado de tal maneiracom relação ao plano horizontal que uma extensão imaginária da superfícieda trama achatada no melhor tangencial (reivindicações 5, 11). A inclinaçãoda trama é direcionada para cima; isto é "axialmente para fora" quando ocorpo da lata é retirado como uma referência, que é fechada pelo painel datampa e o anel da tampa.

Uma tampa preferida é adaptada para fechar uma lata com umdiâmetro de 83 mm (reivindicação 7 ou durante o método de trabalho de a-cordo com a reivindicação 10). A profundidade do painel de tampa pré-moldado é entre 5mm e 6mm, aproximadamente 5,6 mm, o ponto mais infe-rior estando cerca de 3mm abaixo dos pontos mais inferiores do anel anularpara costura do corpo da lata (reivindicação 30). A protuberância correspon-de a um segmento de esfera no caso de uma seção transversa circular datampa. O ângulo da trama achatada é de preferência entre 22° e 25° comrelação à horizontal. Aqui, as forças de abertura são praticamente comple-tamente evitadas.

A superfície lisa / plana de pino de boliche/domo do painel detampa pré-moldado não é perturbada ou interferida por quaisquer ondula-ções ou fendas.

A lata preenchida com a tampa pode ser pelo menos pasteuri-zação, em especial mesmo esterilizada , em praticamente quaisquer dasautoclaves contínuas conhecidas sem meio de contrapressão adicional. Oalimento é mantido ali dentro por muito tempo, resultado de tratamento tér-mico.

O processo de produção do fechamento da tampa é assunto re-ferência das reivindicações 20 e seqüência. A pré-moldada (pré-molde) dopainel na área central acontece da mesma forma. Os processos permitem ouso de máquinas já utilizadas, em especial durante uma vedação em umatrama achatada plana com subseqüente deformação inclinada da trama paracima/para fora (reivindicação 22). A superfície do painel pode ser aplicadaem uma trama achatada já inclinada ou a trama achatada - ainda plana -aqual é inclinada depois da vedação por aquecimento.

A invenção é explicada em maiores detalhes a seguir, usandodesenhos esquemáticos e modalidades servindo como exemplos.

Figura 1 mostra uma seção através da tampa de acordo com umexemplo da invenção.

Figura 2 mostra a área de transição entre o anel anular para cos-turar ao corpo da lata e o diafragma da tampa em uma escala maior.

Figura 3 mostra uma representação seccional esquemática deum exemplo concreto de uma lata com um diâmetro pré-determinado.

Figura 4 mostra uma representação de um exemplo concreto deum painel de tampa pré-moldado.

Figura 5 mostra uma vista lateral de uma representação do e-xemplo concreto.

Figura 6 esfera em forma de 2D de um painel em um corpo delata em avaliação teórica (não é mostrado anel anular).

Figura 6a é um esboço em 2D da figura 6.

Figura 7 mostra um modelo em 3D da figura 6a.

Figura 7a é uma representação em 3D para explanação da forçae estresse de elástico.

Como pode ser visto na figura 1, a tampa 1 possui um anel anu-lar externo 2 adequado para costurar a um corpo de lata e um painel detampa 3.

O anel anular 2 (para costurar ao corpo de lata, em resumo "a-nel da tampa", anel de costura ou "anel anular") é, por exemplo, feito de fo-lha de metal. Compreende uma porção de borda externa 4 como um "flangecônico" para uma conexão firme e a prova de líquido com uma borda 24 deuma abertura do corpo da lata, conforme figura 3. O flange 4 é conectadoatravés de uma parede núcleo 5 com a trama achatada 6 se projetando ge-ralmente radialmente para dentro. A trama achatada 6 que estende em tornoé inclinada axialmente e para fora ou inclinada em um ângulo maior que zerocom relação ao plano horizontal que se estende perpendicular ao eixo verti-cal 8 da tampa 1. A extremidade interna radial da trama achatada 6 é entor-tada axialmente para dentro e é projetada de modo estéril, em especial pormeio de uma curva 7. Também pode ser substituída com uma extremidadeinterna relativamente rombuda. No caso de outras formas de lata, as formasde tampa e o "anel anular" para costurar ao corpo da lata são adaptados deacordo (visto da direção horizontal).

O painel da lata 3 compreende de uma faixa de anel contínuoexterno 3a o qual cobre pelo menos parcialmente a trama achatada 6 doanel anular do exterior, se o painel 3 for conectado firmemente com o anelanular 2 em uma faixa de fecho 13, por exemplo, por meio de vedação decontato ou vedação de indução (vedação por pressão, vedação ultra-sônica,vedação por laser). Esta faixa de anel 3a limita a porção central 3b (forneceseu limite externo), uma porção de transição 3c entre os dois estando dentroda área da curvatura 7 depois da conexão do painel com o anel anular.

A porção de cobertura central 3b do painel de tampa é pré-moldada por processo de estampagem. Este processo pode ser implemen-tado antes ou depois de conectar ao painel de cobertura 3 e anel anular 2em uma faixa de fecho 13. A nova forma estabilizadora somente cobre aporção central. É implementada através de toda a superfície do painel.

O pré-molde converte a porção central 3b dentro da forma dedomo ou pino de boliche na direção axial ou para dentro, a borda do pino deboliche está na porção de transição 3c para a faixa do anel externo 3a nocentro mais inferior do painel é claramente, em especial pelo menos algunsmilímetros abaixo do plano horizontal 18 que passa através dos pontos maisinferiores do anel anular 2 de acordo com a figura 2. Isto corresponde aoplano E2 da figura 3 no exemplo.

É vantajoso, como é preferido, se o próprio painel compreenderde um material o qual é endurecido ou firmado por processo de estampagemtais como alumínio ou similar, ou contenha pelo menos esta camada. Devidoa isto, a porção central pré-moldada 3b é fornecida com um formado interno(ou dimensional) de estabilidade. Isto é vantajoso para toda a aparência dopacote de lata acabado, fechado e termicamente tratado.

Durante a esterilização, se a temperatura e conseqüentementea pressão são geradas no interior da lata preenchida que foi fechada com atampa (conforme também figura 3), a porção central pré-moldada mudará,em especial mudará bruscamente, de sua forma depressão ("die sunk"),formato de domo/pino de boliche sem ondulação para uma forma pratica-mente de espelho invertido que tem protuberância axial para fora (em formade esfera no caso de latas redondas) como é definido de modo pontilhadoem 3b'na figura 1 e figura 3.

Devido ao endurecimento do material do painel de cobertura ob-tido durante o pré-molde, a dilatação da porção central 3b é praticamentezero de acordo com a mesma, mesmo no caso de altas temperaturas forma-das na lata durante o tratamento (térmico) em uma autoclave contínua, paraa forma protuberante para fora da porção central pode ser determinado ante-riormente (por meio de computação).

Modelo 2D.

A figura 6 é uma lata com um formato de domo (membrana pré-moldada) sob pressão interna e seção transversa na figura 6a do painel con-vexo . figuras 6 e 6a mostram a representação bidimensional da lata com umpainel em forma de domo sob sobre-pressão. O modelo bidimensional dopainel de domo pré-moldado sua forma convexa sob sobre-pressão internaP. Os parâmetros os quais indicam a geometria são fornecidos nas figuras.

D é o diâmetro interno do raio da zona vedada, a qual é diferen-te do diâmetro da lata, h é a deflexão do domo, y e ζ são os indicadores doseixos, α é o ângulo que o raio do domo convexo pode ser calculado com asseguintes equações.

<formula>formula see original document page 9</formula>Modelo 3D

A figura 7 é um painel em forma de domo com formato convexoem sistema de coordenada 3D tendo x, y e ζ; φ, θ (Theta) e ρ (rho). A figura7a mostra a força F em uma parte pequena escolhia aleatoriamente (seg-mento) do painel em forma de domo e uma parte transversal da mesma.

Estresse em painel em forma de domo.

O estresse elástico em um painel em forma de domo pode sercalculado bem diretamente com a figura 7a usando a força conhecida damultiplicação da pressão e o segmento da superfície. A força tem de ser di-vidida sobre o comprimento do lado (I) e a espessura (e) do painel em formade domo.

Comprimento = ρ Δ sin φ [mm]

espessura = e [mm]

O estresse elástico em todos os lados é dado por

<formula>formula see original document page 10</formula> O raio de curvatura do painel em curva pode ser expresso emparâmetros de dimensão de lata. A força elástica no painel em forma de do-mo é

<formula>formula see original document page 10</formula>

Nesta equação

P é a pressão [N/mm2]P é o raio do painel em forma de domo convexoe é a espessura do painel em forma de domoh é a deflexão do painel em forma de domoD é o raio interno da zona vedada

A zona vedada pode ser "misturada" de tal maneira que a zonavedada é inclinada para cima (axialmente para fora, ou para cima) e paralelaao painel em forma de domo. Nesta situação somente há estresse de cortena zona vedada e não há mais estresse de puxão. A seguinte relação entreo estresse elástico no painel e o estresse de corte na zona vedada é aplica-da.<formula>formula see original document page 11</formula>

Neste caso o estresse de corte pode ser calculado por

<formula>formula see original document page 11</formula>

Conforme definido na figura 1, a profundidade 10a do formadode pino de boliche e a profundidade 10b da protuberância são praticamenteiguais. Referido no plano 15, o volume na porção de profundidade (definidopor 10a) é igual ao volume na porção de profundidade (definido por 10b). Asprofundidades/distâncias dos centros do painel de tampa deformada repre-sentam o volume formado em relação ao plano central 15 ou E3. Ao fechar ocorpo da lata com a tampa 1, o espaço confinante H da lata é reduzido pelovolume domo/pino de boliche (entre 15 e 3b) e, ao aquecer durante a esteri-lização, o volume do espaço confinante é aumentado pelo volume total 12(das profundidades 10a e 10b).

Ambos contribuem para liberar a redução da pressão ocorrendono máximo e assegurar as latas contra dano sob sua passagem através daautoclave. As pressões de menos do que 0,1 MPa (1 bar) pode ser obtido, oque, sem o pré-molde do painel pode ser claramente acima deste valor, porexemplo, em 0,15 MPa (1,5 bar). Essa quantidade da pressão diminuída al-cançada depende em geral na temperatura dos alimentos preenchidos. Aopreencher com alimento a pressão diferencial que ocorre como máximo nopainel é menor do que a pressão diferencial ao usar o preenchimento friotais como alimento para animais como "gênero alimentício".

A estabilidade em relação ao formato/forma, isto é, a deforma-ção permanente evitada (como uma deformação plástica ou - no máximo -uma deformação elástica residual por meio de módulos de elasticidade) daporção central 3b contribui para o fato de que, sob o resfriamento da lataesterilizada acabada, esta porção pré-moldada 3b praticamente exatamentee readota a forma original de domo/pino de boliche. Em ambas condições oude acordo com o painel a forma 3b e 3b', não há ondulações contidas nopainel. Os pinos de boliches ou domos são lisos (também são protuberân-cias, mas com uma superfície plana na protuberância).O fato que a porção central reter sua área (em um envelope)permite o cálculo no avanço da medida de sua protuberância no caso depressões a serem esperadas como um máximo durante a esterilização paraque o ângulo de inclinação 11 da trama achatada 6 do anel anular 2 paracosturar ao corpo da lata pode ser ajustado para este certo desde o início.

De maneira alguma o ângulo é menor do que o ângulo da tangente na pro-tuberância da porção central 3b (próximo à trama inclinada). O ângulo 11 ébastante selecionado maior com preferência àquele que - no caso de pres-sões internas máximas formadas em autoclaves contínuas - praticamenteexclusivamente forças de corte e sem forças de abertura são ativas comoforças resultantes na faixa de anel 3a do painel 3 que é afixado a trama a-chatada.

O ângulo 11 é ajustado a mais do que 20°. O raio ou dimensãotransversa (no caso de um desvio da forma circular) da porção central émostrada como 9. referência 16 na figura 2 enfatiza que a porção 3b em pro-jetos de formato de pino de boliche para baixo para claramente abaixo o pla-no 18 que passa através das porções (ou pontos) do anel anular 2.

As dimensões do pré-molde e aquela do ângulo de inclinaçãodependem do volume de dimensões radiais da lata e assim como também otamanha da lata. Quanto menor o raio da protuberância em condição carre-gada de pressão, menor o estresse mecânico no painel da tampa.

Um material adequado do painel de tampa 3 é um metal fino, depreferência um alumínio, o qual é usado para o diâmetro do corpo de 83mm. Outros diâmetros podem ser usados na seguinte maneira, na faixa dediâmetros entre substancialmente 50mm e 100 mm (para a Europa), em es-pecial com diâmetros habituais: 73mm, 99mm, 65mm, 83mm; similar paracontêineres (corpos) feitos de aço inox.

O corpo da lata pode ser feito de alumínio ou folha de aço quesão cobertos com um esmalte.

O anel anular 2 é preferivelmente feito de um alumínio cobertocom esmalte, a camada de esmalte externo sendo de uma camada vedantevedável, que é vedável conectada com o anel anular na porção de vedação13. Ao invés de material de anel de metal pode também ser de material plás-tico ou compósito plástico/metal, por exemplo, produzido por meio de umprocesso de injeção com ou sem um encaixe ou com um encaixe anterior dopainel da tampa na forma de abertura do anel. Os anéis anulares feitos deaço podem ser usados de outra forma.

Ao invés de camada vedável quente no anel, o anel 2 podetambém ser laminado ou extrudado com polímeros. A laminação do anel éfeito antes do corte e a forma do anel anular.

Em uma modalidade preferida, o painel de tampa que é conec-tado com o anel anular (para costura do corpo da lata) de preferência com-preende de várias camadas.

Camadadeesmaltedecobertura

Camada de impressão

Camada de alumínio (cerca de 70μ até 100 μ)

Camada de polímero extrudado (material com aproximadamente12 g/m2 até 30 g/m2)

A camada de polímero extrudado é uma camada co-extrudadade uma camada e uma camada de retirada. Outras extrusões e laminaçõespodem ser usadas.

O painel da tampa 3 foi re-moldado (estampado) para uma for-ma convexa na área central 3b como é mostrado na figura 1 em 3b. No e-xemplo, a forma convexa 3b tem um raio de 110 mm. A camada da tampa foiafixada de modo vedante para uma faixa achatada inicialmente horizontal,em uma área de conexão 13 a qual é pelo menos não inclinada para cima. Afaixa chata 6 do anel 2, a qual dá suporte à área de conexão foi então de-formada para cima para obter a posição de inclinação do ângulo 11 de cercade 24°, medido com relação ao plano horizontal 18/E2. Isto se aplica ao di-âmetro de 83 mm da lata e anel.

A vedação do anel da faixa do anel 3a do painel da tampa 3 po-de ser obtido mais facilmente com uma trama achatada horizontal 6 do quecom uma trama achatada já inclinada.

Conseqüentemente, o painel da tampa 3 pode ainda não terqualquer forma própria pré-moldada, mas somente será fornecido com umaforma pré-moldada correspondente depois de vedar na área de conexão 13como faixa de vedação. Aqui, a área central 3b é feita conforme uma formade pino de boliche por meio de re-molde e endurecido, para admitir qualquerdeformação elástica, mas para ser capaz de mudar para praticamente umespelho invertido, a forma de pino de boliche/domo com protuberância ex-terna no caso de pressão interna excessiva. A área central é abaixada demodo que muito abaixo do plano 18 que são vários milímetros entre a pontemais inferior da forma de pino de boliche inicial 3b e este plano (no estadopré-moldado).

Depois de re-moldar a área central 3b um re-molde direcionadopara cima da faixa achatada 6 (ou a trama) pode ser feita. Isto obtém suainclinação de mais do que 20° nesta conexão.

Em uma modalidade preferida que não é descrita, estes dois re-moldes, a de forma de protuberância de pino de boliche do painel de tampacom um caráter de endurecimento e a de fornecer uma inclinação de umaparte anular do anel anular para costurar ao corpo, pode também ser feitopraticamente ao mesmo tempo.

No exemplo houve uma faixa de vedação 13 como a área deconexão e da tampa de painel ainda não pré-moldada 3 na faixa achatadainicialmente orientada horizontalmente 6 do anel, a qual foi produzida ao im-plementar uma vedação com os seguintes parâmetros

v = 190°C temperatura

P = 150 kg Pressão

t = 300 mseg Tempo de vedação.

A forma de protuberância de pino de boliche/domo - como re-presentado acima - tendo uma deflexão máxima como a profundidade de10a depois da inclinação direcionada para cima da trama achatada 6 cujaprofundidade era entre 5mm e 6mm, com um valor médio de cerca de5.6mm dentro de uma sonda de uma variedade de testes.

Figura 3 elucida novamente as importantes vantagens da tampaque é capaz de expansão.A tampa 23 é mostrada em sua posição depois de ser fixadafirmemente e apertada ao corpo da lata 20, que é preenchida com alimento21 e depois fechado. Uma altura simbólica de preenchimento é definida em22 ou no nível E1, acima das quais o espaço confinante H preenchido comar ou vapor é localizado. O eixo de lata é projetado 25. O anel anular (paracosturar ao corpo da lata) e a margem do corpo da lata são conectados umao outro da maneira habitual por meio de uma costura dupla 24a na extremi-dade 24 do recipiente (representado de maneira costurada no lado esquer-do, e posicionado no lado direito na figura 3).

A área de conexão entre a trama achatada do anel anular e afaixa do anel do painel da tampa é projetado 26. A porção central 27a é es-tampada no formato de domo/pino de boliche. Sua profundidade 30 é repre-sentada de forma exagerada para mostrar que alcança claramente abaixo daporção mais inferior (plano E2) do anel anular para costurar ao corpo da lata.

O volume do pino de boliche definido por sua profundidade 30 reduz o espa-ço confinante H pelo mesmo volume, enquanto que o volume alocado naseta dupla 31 e limitado pela porção central em suas formas projetadas côn-cavas e convexas do domo/pino de boliche define o aumento do volume doespaço confinante H com a carga de pressão máxima ΔΡ durante a esterili-zação térmica. A extensão de linha quebrada 29 da trama achatada tornafácil que o ângulo da trama achatada é maior do que o ângulo 11 da tangen-te para a protuberância 27b.

A tampa para uma lata com diâmetro de 83 mm é usado comoum exemplo prático adicional. A profundidade do domo/pino de boliche10a/30 do painel de tampa pré-moldado é entre 5mm e 6mm, cerca de 6mm,o ponto mais baixo 30d do pino de boliche sendo cerca de 3 mm abaixo dospontos mais inferiores do anel anular. A protuberância corresponde a umaporção de esfera - no caso de uma seção transversal da tampa conformemostrado pelas figuras 4 e 5. O ângulo 15 está entre 22° e 25°. Aqui, as for-ças de abertura são praticamente evitadas.

Os símbolos referência nas figuras 4 e 5 são consistentes comaquelas usadas antes. A figura 4 ainda mostra uma lingüeta para puxar opainel 3 (tendo a faixa de anel vedado 3b e painel central 3a).

A superfície lisa/plana do domo/pino de boliche não é interrom-pida por quaisquer ondulações ou fendas. A lata pode pelo menos ser pas-teurização, em especial esterilizada com a tampa em praticamente cadauma das autoclaves contínuas conhecidas sem o meio de contrapressão.

Claims (38)

1. Tampa para um corpo de lata para recebimento de alimento,em que, depois do fechamento de forma vedante do corpo da lata, a latafechada é sujeita a tratamento térmico de processo de pasteurização ou deesterilização.- dita tampa (1) tendo um anel anular (2) para costurar firme-mente a porção de extremidade de um corpo de lata e um painel de cobertu-ra orientada para um plano ou superfície (3; 3a, 3b) disposto de forma ve-dante (13) no anel anular ou afixado ao anel (2), em que o anel anular com-preende de um trama achatado (6) que se estende em direção a um eixovertical central (8) da tampa e é inclinado em um ângulo (11) com relação aum plano horizontal (15), a inclinação é orientada para cima ou axialmentepara fora de um corpo de lata;- o painel de cobertura (3) sendo afixado a trama achatada (6),radialmente por uma faixa externa (3a), e uma porção central restante (3b)que é envolta por uma faixa de anel é pré-moldada - em direção axial paraum interior (da lata) - em um modo de forma de pino de boliche e é por estarazão estabilizado daquela maneira.- para que o painel de cobertura em forma de pino de bolichemude, durante um aumento de pressão durante pelo menos a pasteurização,em especial muda bruscamente, da primeira posição pré-moldada (3b) parauma segunda posição (3b') que tem a forma de pino de boliche axial parafora, e - depois do resfriamento - retorne automaticamente para a primeiraposição pré-moldada (3b), pelo menos substancialmente.

2. Tampa das latas para preenchimento e manter o alimento nasmesmas, em que depois de fechar o corpo da lata com dita tampa (1), a lataé sujeita a uma atmosfera de processo de pasteurização ou esterilizaçãocomo um tratamento de pressão, dita tampa tendo um anel anular (2) paracosturar a uma porção de borda do corpo da lata, fornecendo uma conexãofirme e apertada entre o corpo da lata e a tampa, a tampa ainda tendo umpainel de tampa (3;3a,3b) afixada ao anel anular, em que o anel anular (paracostura ao corpo da lata) compreende de uma trama achatada (6) que é in-clinada para cima ou para fora com relação ao plano horizontal (15) em umângulo (11) de mais de 10°, cuja trama do painel da tampa (3) é afixado deforma vedante por virtude de uma faixa de anel externo radial (3a), em que opainel da tampa consiste em um material que pode ser endurecido por de-formação de estampagem ou compreender de uma camada deste material,e em que a porção central (3b) em volta da faixa de anel (3a) tem uma pri-meira forma em contínua protuberância devido ao processo de estampagemdesde que esta forma mantenha a dureza ou estabilidade, para possibilitaresta porção central (3b).- para mudar em uma forma de protuberância para fora (3b') sobuma pressão interna ocorrendo durante o tratamento de temperatura dentroda lata fechada, e- sob redução da dita pressão para retornar a essa posição (3b)para a primeira forma de protuberância contínua.

3. Tampa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, na qual -quando o referido plano horizontal (15) que deve passar através da área detransição (3c) entre a faixa de anel externo (3a) e a porção central interna(3b) - uma primeira distância (10b) do centro da porção central (3b) do planohorizontal (15) na dita posição de protuberância para fora da porção centralé substancialmente a mesma como a segunda distância (10a) na dita formade pino de boliche (3b).

4. Tampa, de acordo com quaisquer reivindicações anteriores,na qual uma distância axial (10a, 10b) é dimensionado de maneira que, de-vido a mudança da forma da porção central (3b) de dentro do pino de bolichepara fora da forma de pino de boliche sob aumento na pressão, por exemplo,- 0,15 MPa (1,5 bar), um aumento no volume de um espaço confinante cau-sado no espaço confinante da lata fechada (1) limita uma pressão máximapara um valor não sendo prejudicial para a tampa durante a esterilização epasteurização da lata fechada em uma autoclave contínua (sistema de retorta).

5. Tampa (1) de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores, em que o ângulo da inclinação (11) da trama achatada (5) é coorde-nada com a distância (10a, 10b) do centro da porção central (3b) do planohorizontal (15, E3), cuja porção central é pré-moldada em uma forma de pinode boliche de maneira que, ao acúmulo da pressão máxima durante o trata-mento térmico na zona de conexão de vedação entre a trama achatada (6)do anel anular (2) e a faixa de anel externo (3a) do painel (3) pelo menosnenhuma força de retirada substancial estão agindo na faixa de anel exterior.

6. Tampa (1) de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores, em que o ângulo de inclinação (11) da trama achatada (6) é selecio-nada maior do que 20°, em especial menor do que 30°.

7. Tampa de acordo com quaisquer reivindicações anterioresadaptada e adequada para uma lata com um diâmetro de cerca de 83mm,em que a distância axial (10a) do centro da porção central pré-formada emuma forma de pino de boliche ou domo, de um plano de referência horizontal(15) como "horizontal" está entre 5mm e 6mm, em especial 5,6mm.

8. Processo para fornecer firmeza dos fechamentos de lata du-rante a esterilização ou pasteurização de pelo menos um preenchimento dalata com alimento, o processo de operar em uma autoclave contínua ou sis-tema de retorta não tendo uma contrapressão, dita lata sendo fechada comuma tampa (1) compreendendo de anel anular (2) e um painel de tampa (3;- 3a; 3b), o qual é fixado com uma faixa de anel externo (3a) sobre uma tramaachatada interna (6) que é inclinada para fora e para baixo em um ângulo(11) com relação ao plano horizontal (15), em que antes de fixar a tampa (1)à lata preenchida, uma porção central (3b) do painel da tampa (3) ligado poruma faixa de anel externo (3a) é pré-moldada em uma forma de pino de bo-liche lisa ou forma de pino de boliche com uma superfície plana não tendoetapas, a forma pré-moldada por uma etapa de estampagem e, por materialde moldagem dessa porção (3b) é de solidificado, endurecido de modo quemuda - sob uma pressão aumentada no espaço confinante da lata fechadadurante a passagem da lata através de um autoclave ou sistema de retorta -para uma forma protuberante axialmente para fora, mas retorna automati-camente para a forma original de pino de boliche com a mesma área de su-perfície sob subseqüente resfriamento da lata fechada.

9. Processo para fornecer firmeza de um fechamento de lata du-rante uma esterilização ou pasteurização de uma lata contendo alimento emuma autoclave contínua, dita lata sendo fechada com uma tampa (1) quetem um anel anular (2) e um painel de tampa (3), o qual é afixado com umafaixa de anel externo (3a) do mesmo em uma trama achatada interna (6) queé inclinada axialmente para baixo e radialmente para fora em um ângulo (11)com relação a um plano horizontal (15), em que um espaço confinante nalata preenchida é substancialmente reduzido ao anexar a tampa (1) que, an-tes de anexar possui uma porção central (3b) do painel da tampa (3) que éligado por uma faixa de anel externo (3a) e deformado de uma maneira deforma de pino de boliche por estampagem e, ao agir assim, tendo uma por-ção central abaixada axialmente de modo que grande parte para o lado infe-rior da tampa que a porção central é localizada vários milímetros abaixo daporção mais inferior (17) do anel anular (2).

10. Processo de fornecer firmeza de fechamento de uma latadurante uma esterilização e pasteurização de latas em autoclaves contínuas,ditas latas contendo alimento e sendo fechadas com uma tampa (1) quepossui um anel anular (2) para costurar ao corpo da lata e o painel de tampa(3), que é afixado com uma outra faixa de anel externa (3a) do mesmo emuma trama achatada interna (6) que é inclinada para fora em um ângulo parabaixo (11) com relação ao plano horizontal (15),- em que, antes de encaixar a tampa (1) à lata preenchida, umaporção central (3b) do painel da tampa (3) que é ligada por uma faixa de a-nel externo (3a) é re-moldada para uma forma sem ondulações ou corruga-ções do domo usando estampagem, a forma de domo pronunciada de umamaneira que para uma lata com um diâmetro de cerca de 83mm, um centroda porção central (3b) alcança uma distância axial (10a) de entre 5mm e6mm de um plano horizontal (15, E3), que deve percorrer através da porçãode transição (3c) entre a faixa de anel externo (3a) e a porção central (3b).

11. Processo de acordo com quaisquer reivindicações de 8 até-10, em que a trama achatada radial (6) do anel de costura anular (2) é con-cedido uma inclinação em um ângulo (11), o qual é coordenado com umaprofundidade axial (10a, 10b) de duas camadas (27a, 27b; 3b, 3b') da por-ção central de maneira que aplicar uma pressão máxima durante a passa-gem de uma lata preenchida e fechada através da autoclave contínua nãofornece um efeito de destacamento na porção de vedação (13) da faixa doanel (3a) na trama achatada (6) do anel anular (2).

12. Processo de acordo com quaisquer reivindicações de 8 a 11,em que a porção central (3b) do painel de tampa (3) é estampado antes oudepois de vedar o painel da tampa na trama achatada (6) do anel anular (2).

13. Processo de acordo com quaisquer reivindicações de 8 a 12,em que a faixa de anel (3a) é afixado a trama achatada (6) por vedaçãoquente, em especial usando um processo de indução.

14. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações de 8a 12, em que a pressão no espaço confinante (H) não excede substancial-mente 0,1 MPa (1 bar), e isto até a temperatura de esterilização durante aesterilização.

15. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações de 10a 14, em que o ângulo (11) está substancialmente entre 22° e 25°.

16. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que um es-tresse elástico interno da porção central (3b) é reduzido por estampagem dadita porção, para criar um estresse reduzido ou carga do local de fechamen-to (13) entre a faixa de anel (3a) e a trama achatada inclinada (6) em umacarga de pressão com uma pressão de superfície na porção central (3b) du-rante a passagem através da estação de autoclave (estação de retorta).

17. Processo de acordo com as reivindicações 16 ou 18, em quea porção central é trazida até a forma por estampagem, que é determinadapor um espaço interno de anel anular (para costura ao corpo da lata), aindamais internamente radialmente do que a trama achatada e obtendo - expos-ta a pressão de superfície causada termicamente - uma deflexão (profundi-dade; 10b) que sujeita a porção central dentro de seu material e da mesmaforma o local de fechamento (13) na trama achatada (6) a estressar elasti-camente, dita tensão elástica estando abaixo do limite de estresse da porçãocentral, assim evitando uma deformação plástica, especial, evitando rasgarou craquear.

18. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores, em que o estresse em uma área de vedação (13) como um local defechamento conectando da faixa do anel externo (3a) e trama (6), dependeda carga ou estresse elástico da porção central tendo dada espessura e datapressão diferencial na porção central (3b).

19. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores, em que o estresse na porção central (3b) sob aplicação da pressãoda superfície pode ser mudada ao selecionar a largura da área de vedação(13) implementada como costura vedante na trama achatada (6).

20. Processo para produzir um fechamento de tampa para latascontendo alimentos, a tampa fornecendo firmeza durante a esterilização oupasteurização em uma autoclave contínua, ditas latas sendo fechada comum fechamento de lata como tampa (1), em que(i) o fechamento da lata é produzido a partir de um anel anular(2) adaptado para costurar ao corpo da lata e o painel da tampa (3; 3a, 3b)tendo uma faixa de anel externo (3a), afixado de forma vedante em umatrama achatada interna.(ii) antes de fixar a tampa (1) à lata preenchida, uma área cen-trai (3b) do painel da tampa (3), limitado por uma faixa de anel externo (3a),é re-moldado por estampagem em uma forma de pino de boliche lisa ou aforma de um domo com uma superfície plana, como forma original, um mate-rial desta área central (3b) da mesma solidificada ou endurecida de tal ma-neira que- sob uma pressão aumentada em um espaço confinante (H) dalata durante uma passagem da mesma através de uma estação de autocla-ve, a área central muda para uma forma em protuberância axialmente parafora que é um espelho-invertido com relação à forma original e, durante umsubseqüente resfriamento da lata, a área central retorna automaticamentesubstancialmente para a forma original da mesma.

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, em que a áreacentral (3b) do painel de tampa é estampado somente depois de afixar deforma vedante à faixa do anel externo (3a) à trama achatada (6) do anel anu-lar (2)

22. Processo de acordo com a reivindicação 20 ou 21, em que atrama achatada (6) do anel anular (2) é re-moldado para cima depois de ve-dar afixando o painel da tampa (3) para á trama achatada (6) do anel anular(2), a trama achatada ainda estando plana ao mesmo tempo da vedação.

23. Processo de acordo com a reivindicação 20 ou 21, em que aestampagem da etapa de abaixamento do painel da tampa e para um re-molde para cima da trama achatada (6) acontece substancialmente aomesmo tempo.

24. Processo de acordo com a reivindicação 20, a área central(3b) do painel da tampa (3) é uma estampagem anterior a sua afixação àtrama achatada (6) do anel anular (2).

25. Processo de acordo com a reivindicação 20, em que a afixa-ção da vedação, acontece em uma trama achatada já inclinada.

26. Processo de acordo com quaisquer reivindicações anterio-res, em que o ângulo de inclinação (11) da trama achatada (6) é moldadapara ser maior do que 20°, em especial menor do que 30°.

27. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores para um corpo de lata com um diâmetro de cerca de 83mmm. Em quea distância axial (10a) do centro da área central (3b) é feita de uma maneirade forma de pino de boliche para baixo alterada devido ao re-molde do planode referência horizontal (15), como o "horizontal" entre 5 e 6mm, em especi-al em cerca de 5,6 mm.

28. Processo de acordo com quaisquer reivindicações de 20 a 24, em que a faixa do anel (3a) é afixada à trama achatada (6) por vedaçãoquente, em especial em um processo de indução.

29. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações ante-riores, em que a solidificação ou endurecimento é distribuído ou age subs-tancialmente através de toda a área central (3b).

30. Processo para fornecer o fechamento de latas (1) para latascontendo alimento que são firmes durante a esterilização ou pasteurização etais temperaturas ou pressões diferenciais (ΔΡ) em autoclaves contínuas,(a) em que latas são fechadas com fechamentos de latas (1)cada um compreende de um anel anular costurável (2) e um painel de tampa(3), o painel sendo afixado na trama achatada (6) por meio de uma faixa deanel externo (3a) o qual - antes ou depois - é deformado com relação aoplano horizontal (15) em um ângulo inclinado axialmente para fora e paracima (11) para formar uma trama achatada inclinada (6);(b) em que cada área central (3b), de cada painel de tampa (3) élimitado por uma faixa de anel externo (3a) e deformado em uma forma dedomo por re-molde, e uma área central da mesma é abaixada axialmenteque muito do lado inferior da tampa que um ponto mais baixo (30d) da áreacentral permanece vários milímetros abaixo da área mais baixa (17) do ditoanel anular (2);para reduzir substancialmente um espaço confinante (H) em ca-da lata preenchida sob posicionamento de fechamento (1) sobre o corpo dalata.

31. Processo para produzir fechamentos de tampas adequadaspara uso em uma autoclave contínua contrapressão baixa ou sem contra-pressão durante o tratamento térmico acima de 50°C, em especial uma este-rilização ou pasteurização de latas contendo alimentos,- dita tampa (1) tendo um anel anular (2) para costurar ao corpoda lata e um painel de tampa tendo uma faixa de anel externo (3a), dita ban-da vedando a trama achatada axialmente interna para fora (6) ou uma tramaachatada interna (6) que é inclinada axialmente para fora;- em que, antes de afixar a tampa (1) à lata preenchida, a áreacentral (3b) do painel de tampa (3) que é limitado pela faixa de anel externo(3a) é re-moldado para um domo sem ondulações por meio de um re-moldefirme;- o re-molde é tão pronunciado que, para uma lata com um diâ-metro de cerca de 83mm, um centro da área central (3b) alcança uma dis-tância axial (10a) de mais de 5mm, ou entre 5mm e 6mm, em especial-5,6mm, de um plano horizontal determinado (15, E3), passando através deuma área de transição (3c) entre a faixa de anel externo (3a) e a área central(3b).

32. Tampa de acordo com a reivindicação 4, a autoclave contí-nuo tendo atmosfera de pouca ou nenhuma contrapressão do exterior deuma lata fechada.

33. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que o ângulode inclinação é maior que 10°.

34. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que o forne-cimento de firmeza sendo de manter a firmeza.

35. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que a auto-clave sendo uma autoclave contínua, de preferência tendo pelo menos ne-nhuma contrapressão substancial ao esterilizar as latas fechadas.

36. Processo de acordo com a reivindicação 8 ou 35, em que acontrapressão na autoclave contínuo estando abaixo de 0,16 MPa (1,6 bar).

37. Processo de acordo com a reivindicação 9, em que o forne-cimento de firmeza sendo criado da firmeza.

38. Processo de acordo com a reivindicação 10, a distância axialestando cerca de 5,6 mm.