BRPI1002632A2 - método e dispositivo para fabricar tampas destacáveis - Google Patents

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BRPI1002632A2
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sealing
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Marcel Oberholzer
Peter Schreiber
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Soudronic Ag
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Abstract

MéTODO E DISPOSITIVO PARA FABRICAR TAMPAS DESTACáVEIS. A presente invenção refere-se à área de fabricar tampas destacáveis (28) fora dos anéis de tampa com uma lâmina destacável (25) vedada neles, em que uma parte da superfície de vedação (26) é curvada para cima na direção da borda da tampa a fim de tensionar a superfície de vedação com a lâmina destacável. Uma ferramenta de sujeição (30, 31) é fornecida a fim de prender a superfície de vedação com a lâmina destacável e uma ferramenta de pressão (35) a fim de curvar para cima a seção de superfície de vedação não presa (26').

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA FABRICAR TAMPAS DESTACÁVEIS"
REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS
Este pedido reivindica prioridade do pedido de patente Suíço 1068/09, depositado em 9 de julho de 2009, a descrição da qual é incorpo- rada aqui por referência em sua totalidade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
A invenção refere-se a um método para fabricar tampas desta- cáveis, em que é fornecido um anel de tampa tendo um aro com flanges e uma superfície de vedação limitando com o dito aro com flanges e a abertura do anel de tampa e em que subseqüentemente uma lâmina destacável é vedada na superfície de vedação. Além do mais, a invenção refere-se a uma tampa destacável de acordo também com um dispositivo para fabricar tam- pas destacáveis.
TÉCNICA ANTERIOR
É entendido que para produzir tampas para embalagens do tipo lata ou do tipo caixa, como tampas de metal que são permanentemente fixa- das no topo da embalagem e que têm uma abertura que é vedada até o pri- meiro uso dos conteúdos de embalagem por meio de uma lâmina destacá- vel, que foi aplicada na tampa por vedação por calor. Tais tampas são cha- madas tampas destacáveis. A chapa destacável, que é também chamada de lâmina de vedação, pode, por exemplo, ser uma lâmina plástica ou uma lâ- mina composta de plástico e metal. Uma tampa plástica adicional disposta acima da tampa destacável fecha a embalagem durante o período de con- sumo dos conteúdos. Para a primeira abertura da tampa destacável ou para destacar a lâmina vedada, respectivamente, a partir do aro de vedação do anel de tampa, a lâmina normalmente tem uma aba destacável.
Durante o fechamento de um recipiente ou de uma lata depois de seu enchimento, a tampa destacável pré-fabricada é limitada com o corpo da lata. Para isto, a tampa destacável tem um aro com flange servindo como a conexão de flange com o corpo do recipiente ou lata, respectivamente co- mo conhecido. Métodos ou dispositivos conhecidos, respectivamente, para fa- bricação de tampas destacáveis serão explicados a seguir por meio das figu- ras 1 a 6, e as figuras 2 a 6 servem em particular para explicar as etapas de fabricação.
No caso de lâminas destacável feitas de lâminas de plástico ou compostas de plástico e metal, a lâmina freqüentemente pode ser insuficien- temente estirada depois do acabamento e pode mostrar um formato "ondu- lado" acima da abertura do anel de tampa, isto sendo sentido como deficiên- cia pelos compradores de lâminas destacável.
WO 2005/019047 mostra uma tampa destacável onde o aro de vedação é curvado para cima na direção da borda de tampa de topo direta- mente depois do aro com flange. Por isto, a força de retenção no aro de ve- dação deve ser aperfeiçoada. WO 2005/005277 também mostra uma tampa destacável onde o aro de vedação é curvado para cima diretamente depois do aro com flange. A força de retenção da tampa destacável é também su- posta ser aperfeiçoada evitando as forças de destaque. Além do mais. WO 2007/045385 mostra uma tampa destacável com uma superfície de vedação que é curvada para cima diretamente depois do aro com flange.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O objetivo da invenção é aperfeiçoar as tampas destacáveis em particular evitando a presença de ondas na lâmina destacável na tampa e destacar terminada.
Esta tarefa é solucionada no contexto do método acima mencio- nado para fabricar tampas destacáveis em que para tensionar a lâmina des- tacável depois da etapa de vedação, uma seção da superfície de vedação que é vizinha do aro de flange e tem uma lâmina destacável vedada no mesmo é fixada entre uma ferramenta inferior plana de aperto, e em que a superfície de vedação que não é atuada pelas ferramentas de sujeição é curvada na direção da borda da tampa superior por meio de uma ferramenta de pressão.
Uma seção plana do aro de vedação é criada pelo aperto do aro de vedação com a lâmina destacável com ferramentas planas de aperto, e somente uma seção adjacente limitando com a abertura de extração é cur- vada para cima a fim de criar a tensão da lâmina destacável para evitar on- das. A elevação ou curvatura para cima de modo respectivamente direto de- pois do aro com flange ou da inclinação do aro com flange, como é o resul- tado no caso da técnica anterior mencionada no início, é desse modo evita- da. Este método da técnica anterior não leva a uma tensão suficiente da lâ- mina destacável porque o efeito de recuo nesta área é muito alto depois da etapa de curvar para cima. No desenho do anel de tampa, esta seção já foi sujeita a um esforço considerável e a espessura da folha de metal é nor- malmente reduzida comparada com a espessura de folha de metal inicial. Este afinamento também significa um aumento em dureza de material. No caso do processo reivindicado de acordo com a invenção o material de folha metálica com a espessura da folha de metal inicial é deformado, em que vir- tualmente nenhum efeito de recuo resulta e uma tensão permanente da lâ- mina destacável pode ser obtida. Além do mais, uma tampa destacável re- sulta pela presente invenção, que pode ser trabalhada sem problemas com as ferramentas rebaixadas ordinárias quando a tampa é rebaixada no recipi- ente ou corpo da lata, respectivamente.
De acordo com uma modalidade preferida, substancialmente a "retort-curl" somente é curvada para cima a fim de tensionar a lâmina desta- cável e a superfície de vedação real permanece plana em sua largura inteira e se desloca horizontalmente. Em outra modalidade, uma seção da superfí- cie de vedação é curvada para cima. Uma curvatura para cima de poucos graus com respeito ao plano horizontal é normalmente suficiente para evitar as ondas na lâmina destacável pela tensão da lâmina.
Além do mais, a tarefa é solucionada por uma tampa destacável de acordo com a invenção bem como pelo dispositivo de fabricação de acor- do com a invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A seguir a técnica anterior e as modalidades da invenção serão explicadas adicionalmente por meio das figuras. Desse modo é mostrado:
na figura 1 uma vista lateral esquemática de um dispositivo de acordo com a técnica anterior bem como para realizar a presente invenção;
na figura 2 à figura 6 setores de tampas de metal para explicar sua fabricação;
na figura 7 uma vista em seção de uma primeira modalidade de acordo com a invenção, em que é mostrada a seção através de uma parte da tampa destacável através de uma parte das ferramentas usadas para isto;
na figura 8 uma vista em seção de uma segunda modalidade de acordo com a invenção, em que é mostrada a seção através de uma parte da tampa destacável e através de uma parte das ferramentas usadas para isto; e
na figura 9 uma vista em seção de uma parte de uma tampa destacável terminada de acordo com a invenção; e
na figura 10 uma forma adicional da borda da abertura de extração; e na figura 11 outra forma da borda da abertura de extração.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MANEIRAS PARA REALIZAR A INVENÇÃO
A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de um dispositi- vo 1 para fabricar tampas destacáveis. Ele tem múltiplas estações de pro- cessamento 3 a 9 em uma armação de máquina 2. Uma disposição de transporte 10, 13, 14 transporta as partes da tampa e as tampas terminadas na direção de transporte, que é indicada pela seta C, a partir do começo do dispositivo em uma pilha 11 no fim do dispositivo onde as tampas entram em bandejas 16 ou 17 por meio de corrediças. As partes da tampa são destaca- das da pilha 11 em uma maneira conhecida e entram na disposição de transporte. A última pode ter dois trilhos longos 10, cada um dos quais está disposto no lado dos objetos e que levantam as partes da tampa ou as tam- pas estendidas nas bandejas 10' ou nas estações 3 a 9 respectivamente durante o levantamento das hastes 10 por meio do atuador 14 na direção da seta A, e as movem para frente, por uma quantidade, em um movimento de avanço, na direção da seta B (da mesma orientação que a seta C) por meio do mecanismo de manivela 13. Depois disto, as hastes são movidas para baixo na direção da seta A, em que as partes de tampa e as tampas são no- vamente colocadas em suas bandejas. Subseqüentemente, as hastes 10 são movidas de volta sob as posições de bandeja de objeto na direção da seta B contra a seta C1 e o processo descrito é subseqüentemente realizado novamente. As partes de tampa ou as tampas permanecem respectivamente em suas posições de bandeja entre as etapas de transporte e estão locali- zadas dentro das estações de processamento e são processadas nas mes- mas. Depois de uma etapa de processamento de todas as estações de pro- cessamento o transporte ocorre novamente. De preferência, um dispositivo de transporte conhecida com duas correias dentadas de acordo com WO 2006/017953 pode ser usada em vez da disposição de transporte descrita. Tal atuador de correia dentada sem fim é fornecido em um comprimento que é necessário para o número das estações de processamento, e o movimento de correia dentada escalonado, que é sincronizado com as estações de pro- cessamento, é iniciado por um motor escalonado ou servo motor que atua a correia dentada por meio de rolos dentados. A disposição de transporte com as correias dentadas permite a fabricação de tampas com um alto número de ciclos de, por exemplo, 200 tampas por minuto.
A figura 2 mostra espaços em branco de tampa de metal empi- lhados 20', quando são fornecidas na pilha 11 no começo da instalação de transporte. Estes espaços em branco 20' são, por exemplo, discos de metal redondos com um diâmetro de, por exemplo, 11 cm. É claro, outros formatos básicos, por exemplo, discos quadrados ou retangulares, e diâmetros dife- rentes, podem ser usados também. Os espaços em branco 20' foram pré- formados em seu aro externo em uma estação de processamento que não é mostrada, de tal maneira que um aro com flange 24 foi formatado, com sua inclinação 24' e seu lado superior 27, que também forma o lado superior 27 da tampa destacável. Este aro com flange 24 serve, em uma maneira co- nhecida, para fixar a tampa destacável no corpo do recipiente ou lata, res- pectivamente, que é fechado pela tampa depois de seu enchimento com um produto. Na figura 2 e as figuras 3 a 6 seguintes, somente uma seção do anel de tampa ou a tampa, respectivamente, é mostrada a fim de simplificar os desenhos. Na primeira estação de processamento 3 da figura 1, uma a- bertura 29 é perfurada no disco por meio de um processo de perfuração com uma ferramenta superior e uma inferior, que é mostrada na figura 3, onde a borda da abertura é indicada por 21, pelo disco redondo 23 que foi perfura- do. Este disco 23 está disposto no recipiente 12 da figura 1. Assim, o resul- tado é uma parte de tampa em formato de anel 20 ou um anel de tampa 20, respectivamente, com uma abertura 29 que forma a abertura da tampa ter- minada que serve posteriormente como a abertura do recipiente ou lata, res- pectivamente. A estação de processamento de perfuração 3 é atuada por um atuador 15, quando for o caso para as estações seguintes. Dentro da estação de processamento 4, um rebaixamento da borda 21 e uma nova formação são realizados, por meio dos quais o formato enrolado da borda é alcançado, que é, por exemplo, mostrado somente esquematicamente na figura 4, formando uma assim chamada "retort-curl", como mostrado nas figuras 7 a 9, mas que pode também formar outro formato de borda, como é comum para tampas destacáveis. Os anéis de tampa 20 então entram na estação de vedação 5. Dentro desta estação, uma seção de lâmina 25 é per- furada em uma maneira conhecida e é colocada acima da abertura 29 do anel de tampa 20 e é fixada de modo vedante por vedação por calor, isto sendo mostrado na figura 5 e 6. A lâmina plástica ou lâmina metálica que forma a seção de lâmina destacável 25 é fornecida com uma camada de plástico vedável em seu lado inferior, como conhecido. A lâmina destacável pode, por exemplo, ser uma lâmina de camadas múltiplas com camadas de plástico e camadas de alumínio. Pode por exemplo ter uma camada de poli- propileno vedável por calor (PP) e uma camada subsequente de PET, sendo seguido por uma camada de alumínio e tendo outra camada de PET no lado superior da lâmina destacável. Uma impressão pode estar disposta sob esta camada de PET. Uma modalidade adicional da lâmina destacável pode usar uma camada de tinta de vedação por calor disposta no lado de baixo da tampa ou no lado do conteúdo, respectivamente, sendo seguido pela cama- da de alumínio e a camada de PET no lado superior da tampa. Também, modalidades adicionais são conhecidas pelo versado na técnica e podem ser usadas dentro do escopo da presente invenção. A lâmina cortada 25 é necessária, que neste exemplo tem um formato redondo, é normalmente perfurado de uma tela de chapa larga dentro da estação 5, é então colocada acima da abertura 29 do anel de tampa. A lâmina é pressionada pela esta- ção de vedação na área de borda da abertura ou a superfície de vedação 26, respectivamente, do anel de tampa 20 sob a influência de calor, tal que a lâmina 25 é vedada firmemente no anel de tampa de metal 20 por fusão e subseqüentemente resfriamento da camada vedável. Isto é bem-conhecido do versado na técnica e, portanto não será explicado em mais detalhes aqui. Uma tampa destacável 28 que consiste de um anel de tampa e uma lâmina destacável, é desse modo formada. Para o processamento seguinte para tensionar a lâmina destacável de acordo com a presente invenção, a esta- ção de processamento 7 seguindo a estação de vedação é fornecida. Se a lâmina destacável é fornecida com uma aba destacável, a aba pode então ser dobrada de volta e fixada em uma estação de processamento 8, tal que vem a se estender na tampa. A seqüência das estações 7 e 8, respectiva- mente, pode também ser comutada. As tampas agora terminadas são sub- metidas a uma inspeção em uma estação de inspeção 9 de acordo com a técnica anterior, que deve ser considerada uma estação de processamento, normalmente compreendendo um teste de vazamento para a lâmina desta- cável 25 aplicada na tampa. Se a lâmina é fixada de modo justo no anel de tampa, a tampa desse modo termina na bandeja 16 para as tampas termina- das. Se um vazamento é detectado, a tampa termina no recipiente de deje- tos 17 por meio de outra corrediça mostrada.
De acordo com a presente invenção, a lâmina destacável é ten- sionada depois que foi vedado no anel de tampa. Isto pode, por exemplo, ser feito na estação 7 seguindo a estação de vedação 5 na figura 1. As figuras 7 e 8 mostram um primeiro e um segundo exemplo, respectivamente, para o processamento da tampa 28. Os mesmos numerais de referência indicam novamente alguns elementos como antes. É feita referência a um "plano horizontal" no sentido que a tampa se estenderia em seu lado de fundo em uma superfície horizontal. É referido a "para cima" ou "para baixo", respecti- vãmente, no sentido da relação com a posição das tampas nas figuras 7 a 9, onde o lado superior 27 do aro com flange 24 se encontra "no topo". Nas figuras 7 a 9 somente uma parte da tampa e das ferramentas é mostrada. As ferramentas deste exemplo são rotacionalmente simétricas a um eixo vertical central, como é a tampa redonda deste exemplo.
Quando a tampa de processamento 28 a fim de tensionar a lâ- mina destacável 25, a tampa é presa em sua superfície de vedação 26 em uma ferramenta de sujeição com um braço superior de aperto 30 e um braço inferior de aperto 31. Os braços de aperto 30 e 31 têm superfícies de aperto planos 32 e 33, tal que ocorre um aperto da superfície de vedação sem de- formar a superfície de vedação. Uma primeira modalidade é mostrada na figura 7, em que ocorre a sujeição de uma primeira seção reta 26' da super- fície de vedação, cujos próximos e seguintes diretamente, respectivamente, na inclinação de aro com flange 24', e em que uma segunda seção de borda de vedação reta 26", adjacente ou seguindo diretamente para, respectiva- mente, a primeira seção 26', não é presa. A outra extremidade 22 da super- fície de vedação segue diretamente para esta segunda seção 26", a dita ex- tremidade 22 sendo uma área de borda de preferência formada, e de prefe- rência enrolada que limita a abertura 29 da tampa. De preferência, a área de borda é executada como assim chamada "retort-curl" com o formato mostra- do. A seção reta 26", que inicialmente se desloca horizontalmente, é então curvada para cima depois da sujeição pelas ferramentas de sujeição, por uma ferramenta adicional 35 que é movida para cima na direção da seta. A figura 7 mostra a posição final do processo de curvatura, no curso do qual ocorreu uma curvatura ascendente pelo ângulo desejado a. Na modalidade preferida mostrada, a curvatura ocorre por meio da ferramenta 35 de tal ma- neira que somente engata a área de borda enrolada 22 e não engata direta- mente a seção 26" da superfície de vedação. Depois desta deformação permanente da superfície de vedação 26 na área de transição entre as se- ções 26' e 26", a ferramenta de pressão 35 pode ser acionada novamente. A tampa é retirada da estação de processamento e transportada mais longe e uma tampa seguinte é transportada para a estação de processamento 7 a fim de ser processada na maneira descrita. O ângulo α para tensionar a lâ- mina 25 pode somente ter um valor de poucos graus e pode, por exemplo, estar na faixa de 3 a 9 graus. Nas figuras, um ângulo maior é mostrado para uma ilustração melhor.
A figura 8 mostra uma modalidade preferida, em que os mesmos numerais de referência indicam os mesmos elementos novamente. Aqui, a seção presa 26' da superfície de vedação 26 invadida pelas ferramentas de sujeição compreende substancialmente a área inteira a partir da inclinação de aro com flange 24' à outra extremidade da superfície de vedação, em que esta extremidade 22 é novamente de preferência formada como borda enro- lada. Substancialmente somente a borda enrolada é então curvada para ci- ma e forma a seção 26" neste exemplo enquanto o resto inteiro da superfície de vedação 26 é preso ou invadido respectivamente e forma a seção 26' neste exemplo. Para isto, substancialmente a superfície de vedação inteira permanece horizontal e plana e somente a borda enrolada é curvada para cima. Por isto, o tensionamento da lâmina destacável 25 é obtido também.
A figura 9 mostra uma tampa 28 que foi fabricada de acordo com o método explicado com referência à figura 7. O ângulo α é selecionado, por exemplo, como tendo um valor dentro da faixa de 3 a 30 graus, de preferên- cia, no entanto 3 a 9 graus. A largura d da seção em formato de anel 26' é, por exemplo, cerca de 2,5 mm. Os raios R1 e R2 são mostrados. Por meio destes raios, a diferença para a técnica anterior como mencionada no início pode ser explicada novamente, desde que a elevação ou curvatura para ci- ma, respectivamente, das tampas da técnica anterior é feito diretamente se- guindo o aro com flange ou a inclinação do aro com flange, respectivamente, ou em outras palavras é feito onde o raio R1 é mostrado. Isto é evitado pela presente invenção e a curvatura para cima é feita onde o raio R2 é mostra- do. O processo de acordo com a técnica anterior com o raio R1 não leva a uma tensão suficiente da lâmina destacável porque o efeito de recuo depois da curvatura para cima é muito alto nesta área. Ao estirar para baixo o anel de tampa, esta área já foi submetida a esforço substancial e a espessura da folha de metal é normalmente reduzida pelo processo de estiramento para uma espessura menor que a espessura da folha de metal inicial. Este afina- mento também resulta do efeito de recuo; no entanto, porque nenhum tensi- onamento de toda a folha destacável é pretendido no caso da técnica anteri- or mencionada anteriormente, este efeito de recuo não tem influência nega- tiva na técnica anterior. No caso da presente invenção, contrária à técnica anterior, o material de folha de metal com a espessura de material da folha inicial é deformada quando a curvatura para cima na posição do raio R2 com o método de acordo com a invenção, em que não existe praticamente efeito de recuo e uma tensão permanente da lâmina destacável pode ser alcançada.
A figura 10 e a figura 11 mostram modalidades preferidas adi- cionais da borda da abertura de extração, quando elas podem também ser usadas para a presente invenção.

Claims (12)

1. Método para fabricar tampas destacáveis na qual: - primeiro, é fornecido um anel de tampa tendo um aro com flan- ge e uma superfície de vedação unindo esta inclinação de aro com flange, em que a superfície de vedação limita com a abertura do anel de tampa com sua outra extremidade, e - subseqüentemente, uma lâmina destacável é vedada na super- fície de vedação, e em que a fim de tensionar a lâmina destacável depois da etapa de vedação - uma seção da superfície de vedação seguindo a inclinação de aro com flange é presa junto com a lâmina destacável entre a ferramenta de sujeição superior e inferior tendo superfícies de sujeição planas, e - uma seção da superfície de vedação que está livre das ferra- mentas de sujeição é curvada em uma direção da borda de tampa superior por meio de uma ferramenta de pressão.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita outra extremidade da superfície de vedação é formatada como uma área de borda enrolada, e a ferramenta de pressão engata substancialmente somente nes- ta área de borda.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita outra extremidade da superfície de vedação é formatada como uma área enrolada e as ditas ferramentas de sujeição prendem a superfície de vedação em uma seção que se estende da dita inclinação de aro com flange para o limite da dita área de borda enrolada.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, em que a dita área de borda enrolada é curvada para cima em um ângulo de 45 graus máximo com respeito ao plano horizontal.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, em que a dita área de borda enrolada é curvada para cima em um ângulo de 3 a 9 graus com o plano horizontal.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a ferramen- ta de sujeição prende a superfície de vedação em uma primeira seção se estendendo da inclinação de aro com flange para uma segunda seção não presa, reta da superfície de vedação seguindo a primeira seção, em que a segunda seção se estende ainda para a dita outra extremidade da superfície de vedação que é formada como uma área enrolada.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, em que a superfície de vedação não presa é curvada para cima em um ângulo de 45 graus má- ximo com respeito ao plano horizontal.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a dita su- perfície de vedação não presa é curvada para cima em um ângulo de 3 a 9 graus com respeito ao plano horizontal.
9. Tampa destacável fabricada de acordo com o método, como definido em uma das reivindicações 1 a 8, em que a tampa destacável tem uma primeira seção plana da superfície de vedação se deslocando horizon- talmente e unindo diretamente com a inclinação do aro com flange com sua extremidade e unindo diretamente e com um raio R2 em uma segunda se- ção da superfície de vedação que é curvada para cima.
10. Tampa destacável, de acordo com a reivindicação 9, em que a dita segunda seção é substancialmente formada pela outra extremidade da superfície de vedação somente, que é formada como uma área enrolada.
11. Dispositivo para fabricar as tampas destacáveis, compreen- dendo uma instalação de transporte para partes da tampa e tampas, uma estação de vedação na qual é formada para perfurar uma seção de lâmina fora de uma lâmina de vedação e vedar a seção de lâmina com seu lado inferior vedável em um anel de tampa, em que uma estação é fornecida, dis- posta em direção de transporte depois da estação de vedação, tendo ferra- mentas de sujeição com superfície de sujeição planas por meio das quais a superfície de vedação limitando com a inclinação de aro com flange é presa e que tem uma ferramenta de pressão por meio da qual a parte da borda de vedação que não está presa pela ferramenta de sujeição é curvável na dire- ção da borda de tampa superior.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11, adaptado pa- ra formar a extremidade da superfície de vedação limitando a abertura da tampa como uma área de borda enrolada, e tendo uma ferramenta de pres- são disposta tal que engata substancialmente somente a área de borda en- rolada, e tendo uma ferramenta de sujeição para prender a superfície de ve- dação em uma seção se estendendo da inclinação de aro com flange até o limite da área de borda enrolada.
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