ES3055496T3

ES3055496T3 - Production method for a low-spread metal elongated bottle

Info

Publication number: ES3055496T3
Application number: ES15736318T
Authority: ES
Inventors: Daniel Davis; Cheryl Rogers; Mark Schremmer; Mark Viox
Original assignee: Anheuser Busch Companies LLC
Current assignee: Anheuser Busch Companies LLC
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2026-02-12
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: KR20170012352A; US20160368650A1; AR100690A1; CA2949764A1; RU2016146995A3; EP3148725B1; CN106414256A; WO2015181792A1; AU2020200519A1; JP2017526591A; RU2016146995A; RU2689322C2; DK3148725T3; AU2015265444A1; MX2016015620A; US20150344166A1; EP3148725A1

Abstract

Se describe una botella alargada metálica de baja dispersión (100) y su método de producción para reducir las tasas de rechazo asociadas con la producción de botellas metálicas a alta velocidad. La botella alargada (100) incluye un cuerpo conformado en chapa metálica. La chapa metálica (101) presenta una dispersión baja entre un estado de fluencia (correspondiente a su límite elástico) y un estado de tracción máxima (correspondiente a su límite de tracción). El cuerpo incluye además una parte inferior cóncava (115) con un perímetro circular (117). Una parte cilíndrica (110) se extiende desde el perímetro circular de la parte inferior (117) y tiene un diámetro uniforme. Un cuello (105) se extiende desde la parte cilíndrica (110) y tiene un perfil cónico (107). El cuello (105) puede incluir una parte roscada (120) con roscas expuestas en su superficie exterior o una zona para el engarce de una corona (300). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento de producción para una botella metálica alargada de baja dispersión

[0003] Campo

[0004] La presente divulgación se refiere a un método de fabricación de una botella de aluminio alargada de baja dispersión.

[0005] Antecedentes

[0006] Los recipientes para bebidas a menudo están hechos de una lámina metálica debido a la estructura robusta, el peso ligero y la buena conductividad térmica de los materiales de la lámina metálica. Por ejemplo, las latas de aluminio son frecuentes en la industria de bebidas y están hechas de bobinas de lámina de aluminio que se cortan, estiran, forman, recortan y recubren para formar recipientes cilíndricos. A continuación, los recipientes cilíndricos se llenan con una bebida y se sellan con una tapa de un solo uso.

[0007] Recientemente, también se ha utilizado material de lámina metálica para crear recipientes de aluminio en forma de botella que tienen un cuello estrecho y un extremo abierto que está roscado para recibir una tapa o incluye una corona engarzada. El cuello estrecho y la forma esbelta de las botellas de aluminio proporcionan más comodidad para los bebedores que sostienen la botella y también proporcionan un aspecto visual atractivo. Sin embargo, el cuerpo de forma alargada y el cuello estrecho de las botellas de aluminio requieren una mayor deformación plástica del material de lámina de aluminio original cuando se forma la botella. El aumento de la deformación de la lámina de aluminio ha dado como resultado un aumento de los defectos de fabricación y mayores tasas de rechazo en comparación con la fabricación de latas de aluminio.

[0008] El documento EP 0053240 A2 da a conocer un método para fabricar una botella alargada, hecha de aleación de aluminio (Al 3004 - H19) que tiene una tensión de fluencia de aproximadamente 270 MPa y una resistencia a la tracción máxima de aproximadamente 270 MPa.

[0009] Sumario

[0010] Esta divulgación presenta una botella alargada de metal de baja dispersión y su método de producción. Tal como se describe con más detalle a continuación, la botella de metal de baja dispersión y el método de producción dan como resultado tasas de rechazo reducidas en comparación con las tasas de rechazo cuando las botellas de aluminio se fabrican usando materiales y métodos de fabricación de latas de aluminio tradicionales. La botella alargada de metal de baja dispersión está formada de un metal de baja dispersión e incluye una forma de cuerpo alargado y un cuello estrecho. El metal de baja dispersión tiene una baja dispersión entre un estado de fluencia correspondiente a la tensión de fluencia de la lámina metálica y la resistencia a la tracción máxima correspondiente a la resistencia a la tracción máxima de la lámina metálica.

[0011] En un aspecto específico, la dispersión de la lámina metálica es igual a la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima. Por ejemplo, en la invención, la diferencia entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima de la lámina metálica de baja dispersión es de aproximadamente 22,4 MPa (3,25 ksi). En algunas realizaciones, la tensión de fluencia de la lámina metálica de baja dispersión es de aproximadamente 200 MPa (29 ksi).

[0012] En un aspecto específico, se describe un método para fabricar una botella alargada de acuerdo con la reivindicación 1.

[0013] En otro aspecto específico, estrechar el extremo abierto del recipiente cilíndrico en una porción de cuello incluye además aplicar una presión perpendicular al eje cilíndrico del recipiente central cerca de la abertura y.

[0014] En otro aspecto específico más, el método incluye además aplicar una capa de pintura sobre la superficie exterior de la botella alargada. La capa de sellado transparente se aplica adicionalmente sobre la capa de pintura.

[0015] En un aspecto específico, el método incluye además aplicar una película de sellado sobre la superficie interna de la botella alargada.

[0016] En la invención, la botella tiene una longitud total de aproximadamente 238 mm.

[0017] En determinadas realizaciones, la porción de cuello de la botella incluye una porción roscada.

[0018] En otras realizaciones, la porción roscada de la porción de cuello incluye un reborde plegado.

[0019] En algunas realizaciones, la botella incluye una tapa roscada que se puede acoplar con la porción roscada.

[0020] En otras realizaciones, el método incluye formar una porción de reborde en un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a una porción de cuerpo del recipiente.

[0021] Otros aspectos, características y ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se tomen conjuntamente con los dibujos adjuntos, que forman porción de la presente divulgación y que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la divulgación.

[0022] Breve descripción de las figuras

[0023] La figura 1 es un esquema de una realización de una botella alargada hecha de un metal de baja dispersión de acuerdo con la presente divulgación.

[0024] Las figuras 2A y 2B son gráficos que muestran una relación tensión-deformación del metal de baja dispersión utilizado para fabricar la botella alargada mostrada en la figura 1.

[0025] La figura 3 es un esquema de una tapa para sellar la botella alargada de la figura 1.

[0026] La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método para producir la botella alargada de la figura 1.

[0027] Descripción detallada

[0028] Las botellas alargadas de metal tienen muchas ventajas sobre los recipientes tradicionales en forma de lata (como se discutió brevemente en los antecedentes). Sin embargo, durante la fabricación, las tasas de rechazo para botellas alargadas pueden ser superiores a las tasas de rechazo de las latas tradicionales debido a la geometría más complicada de la botella y a la mayor deformación plástica requerida para la forma alargada y el cuello más estrecho de la botella. Por ejemplo, las tasas de rechazo en la producción de botellas de metal pueden oscilar entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 95 % debido a defectos tales como la expansión excesiva del metal y la división del rodillo de borde.

[0029] Anteriormente, se pensaba que una amplia distribución entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima de la lámina de aluminio utilizada para formar recipientes de aluminio proporcionaría tasas de rechazo más bajas al permitir una mayor libertad de operación para las propiedades de formación de metales. Sin embargo, se ha encontrado que una baja dispersión, es decir, una baja diferencia entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima, de la lámina de aluminio, tal como el aluminio de la serie 3104, proporciona menores tasas de rechazo a altas velocidades de producción. Además, se ha encontrado que el tratamiento térmico especial posterior a la formación del metal, junto con un metal de baja dispersión, también ayuda a reducir los defectos de fabricación. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un vaso formado a partir de un metal de baja dispersión se trata térmicamente después de aplicar una capa de impresión decorativa al vaso para secar la impresión decorativa. A continuación, el vaso se estrecha y se rosca, y se aplica un rodillo de borde a la abertura de la botella. En algunas realizaciones, el tratamiento térmico del metal, junto con el metal de baja dispersión, elimina una cantidad suficiente de endurecimiento por trabajo para permitir el conformado del cuello, roscado y rebordeado a altas velocidades de producción con bajas tasas de defectos.

[0030] Esta divulgación presenta una botella alargada de metal de baja dispersión y un método de producción para reducir las tasas de rechazo asociadas con la producción de botellas de aluminio. En algunas realizaciones, el método de producción descrito en el presente documento también permite la producción de una botella alargada que es más alta que las botellas de aluminio disponibles anteriormente. En algunas realizaciones, el método de producción descrito en el presente documento también permite un espesor de pared lateral más delgado y, por lo tanto, un menor uso de material de aluminio que el disponible anteriormente. Además, los procesos y aparatos descritos pueden usarse para formar formas de botella complicadas que son menos factibles con metales no de baja dispersión.

[0031] La figura 1 es un esquema de una botella alargada 100 hecha de una lámina metálica de baja dispersión 101. La botella alargada 100 puede producirse en masa a partir de bobinas de la lámina metálica de baja dispersión 101 usando métodos de fabricación de "estirado y alisado". En algunas realizaciones, para un espesor de pared más grueso, también pueden usarse métodos de extrusión por impacto con pellas de propiedades físicas similares. La lámina metálica de baja dispersión 101 es una aleación de aluminio tratada térmicamente y tratada químicamente que tiene una baja dispersión (es decir, diferencia aritmética) entre un estado de fluencia correspondiente a la tensión de fluencia de la lámina metálica 101 y una resistencia a la tracción máxima correspondiente y la resistencia a la tracción máxima de la lámina metálica 101.

[0032] La botella alargada 100 mostrada en la figura 1 es un ejemplo de una botella 100 fabricada usando metal de baja dispersión y son posibles otras geometrías, diseños y variaciones. La botella alargada 100 incluye una porción inferior cóncava 115, una porción cilíndrica 110 y una porción de cuello 105 que incluye una porción roscada 120.

[0033] La porción inferior 115 incluye un perímetro circular 117. La forma cóncava de la porción inferior 115 proporciona un soporte estructural para los fluidos de bebida presurizados contenidos en la misma. La porción inferior 115 se crea a partir de la porción central de la lámina metálica 101 y forma un extremo cerrado. La porción cilíndrica 110 se extiende desde el perímetro circular 117 y tiene un diámetro uniforme 112. Durante la producción, la porción cilíndrica 110 se estira y alisa a una longitud ligeramente superior a la altura de la botella 100. En algunas realizaciones, la porción cilíndrica 110 tiene un espesor de pared de entre aproximadamente 0,213 mm o 0,0084" y aproximadamente 0,239 mm o 0,0094". En otras realizaciones, la porción cilíndrica 110 tiene un espesor de pared de aproximadamente 0,165 mm o 0,0065".

[0035] La porción de cuello 105 se forma cerca del extremo abierto 191 de la botella 100. La porción de cuello 105 tiene un diámetro variable reducido con respecto al diámetro uniforme 112 de la porción cilíndrica 110. El diámetro variable forma un perfil cónico 107 que constriñe gradualmente la porción de cuello 105 hacia la abertura 123. En algunas realizaciones, una porción de reborde 111 de la porción de cuello 105 se extiende en un ángulo de aproximadamente 45 grados desde la porción cilíndrica 110. En algunas realizaciones, una porción 113 de cuello superior de la porción 105 de cuello se extiende en un ángulo de aproximadamente 6 grados desde una línea 103 central de la botella 100. En algunas realizaciones, la porción 113 de cuello superior de la porción 105 de cuello se extiende en un ángulo de aproximadamente 5,75 grados desde la línea 103 central de la botella 100.

[0037] La porción de cuello 105 incluye una porción roscada 120 que tiene una o más roscas 122 expuestas en la superficie exterior de la porción roscada 120. Las roscas 122 permiten que una tapa roscada 300 (figura 3) cierre y selle la abertura 123. En algunas realizaciones, la porción roscada 120 incluye además una reborde plegado 125 que se pliega hacia fuera desde la abertura 123 para un contacto seguro cuando se consume una bebida de la botella 100.

[0039] En algunas realizaciones, se aplica una marca impresa 118 sobre la superficie exterior de la botella 100. Las marcas impresas 118 pueden sellarse adicionalmente con una capa 119 transparente o transparente aplicada a la superficie exterior de la botella 100. Puede aplicarse un recubrimiento interior 130 a una superficie interior de la botella alargada 100 para separar una bebida de la lámina metálica 101.

[0041] En algunas realizaciones, la porción cilíndrica 110 de la botella 100 tiene una altura de entre aproximadamente 114 mm o 4,490" y aproximadamente 162 mm o 6,381". En algunas realizaciones, la porción cilíndrica 110 tiene una altura de entre aproximadamente 120 mm o 4,7244" y aproximadamente 155 mm o 6,1024". En otras realizaciones, la porción cilíndrica 110 tiene una altura de aproximadamente 162 mm o 6,3779". En algunas realizaciones, la botella 100 tiene una altura total de entre aproximadamente 190 mm o 7,48" y aproximadamente 238 mm o 9,37". En otras realizaciones, la botella 100 tiene una altura total de entre aproximadamente 200 mm o 7,874" y aproximadamente 220 mm o 8,661". En otras realizaciones, la botella 100 puede tener una altura total de hasta aproximadamente 762 mm o 30". Tal como se describe con más detalle a continuación, anteriormente era difícil formar botellas de esta altura de manera consistente a altas tasas de producción debido a altas tasas de defectos. Por ejemplo, la mayor cantidad de trabajo en frío del metal involucrado en la formación de un recipiente más alto hizo que el metal se volviera más quebradizo, lo que condujo a una mayor tasa de defectos de fabricación. Se ha encontrado que el uso de metal de baja dispersión junto con el tratamiento térmico permite la creación de recipientes en forma de botella a altas velocidades con bajas tasas de defectos. La presente divulgación permite una producción consistente y de baja tasa de defectos de botellas 100 con una altura total de aproximadamente 238 mm (9,37") o más alta a altas velocidades de producción.

[0043] Las figuras 2A y 2B muestran realizaciones de una relación de tensión-deformación de ejemplo de una lámina metálica de baja dispersión 210 y una lámina metálica no de baja dispersión 220. Las figuras 2A y 2B tienen fines ilustrativos y otros materiales con otras relaciones de tensión-deformación están dentro del alcance de esta divulgación. Haciendo referencia ahora específicamente a la figura 2A, una curva de tensión-deformación de una lámina metálica de baja dispersión se muestra en 210 y una curva de tensión-deformación de una lámina metálica no de baja dispersión se muestra en 220. El eje horizontal de la figura 2A muestra la variable de deformación (ε) y el eje vertical muestra la variable de tensión (σ). Los dos metales diferentes representados por las curvas 210 y 220 tienen el mismo módulo de elasticidad (E) que se muestra en el número 215 y la misma tensión de fluencia (σ<y>) que se muestra en el número 202. Como se muestra en las curvas 210 y 220, la tensión de fluencia 202 corresponde a la deformación 222 y a (tensión de fluencia, deformación), o (σ<y>, ε<1>), se define en la intersección entre la relación tensión-deformación y la línea recta que se extiende en una pendiente del módulo de elasticidad (E) 215 desde (ε<0.2>, 0), donde ε<0,2>= 0,002. La resistencia a la tracción máxima del metal de baja dispersión 210 se representa mediante σ<uL>, que se muestra en el número 204, y resistencia a la tracción máxima del metal no de baja dispersión 220 se representa mediante σ<uN>, que se muestra en el número 206. En este ejemplo, σ<uL>y σ<uN>corresponden a la misma deformación unitaria máxima a la tracción ε<T>mostrada en el número 224. En el ejemplo ilustrado en la figura 2A, σ<yL>= σ<yN>= σ<y>para facilitar la comparación. Los valores reales de σ<yL>y σ<yN>pueden ser diferentes. De manera similar, deformación unitaria máxima a la tracción ε<T>también puede tener valores respectivos para el metal de baja dispersión 210 y el metal de no baja dispersión 220. Para la misma aleación, σ<uL>y σ<uN>pueden variar dependiendo del tratamiento térmico, variaciones en los elementos de aleación, tratamiento químico u otras alternancias en la estructura de los cristales metálicos.

[0044] Tal como se muestra en la figura 2A, la diferencia entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima del metal de baja dispersión 210 es menor que la diferencia entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima del metal de dispersión no de baja dispersión, de manera que σ<uL>- σ<yL>< σ<uN>- σ<yN>. En algunas realizaciones, la diferencia (es decir, dispersión) entre la resistencia a la tracción máxima σ<uL>y la tensión de fluencia σ<yL>de la lámina metálica de baja dispersión 210 es significativamente menor que la diferencia entre la resistencia a la tracción máxima σ<uN>y la tensión de fluencia σ<yN>de la lámina metálica no de baja dispersión 220. En algunas realizaciones, por ejemplo, la lámina metálica de baja dispersión 210 tiene una resistencia a la tracción máxima de aproximadamente 227,53 MPa o 33 ksi y una tensión de fluencia de aproximadamente 205,46 MPa o 29,8 ksi, y una lámina metálica no de baja dispersión típica tiene una resistencia a la tracción máxima de aproximadamente 268,9-317,2 MPa o 39-46 ksi y una tensión de fluencia de aproximadamente 241-289,6 MPa o 35-42 ksi.

[0046] En algunas realizaciones, la resistencia a la tracción máxima del material de la lámina de aluminio de baja dispersión está entre aproximadamente 213,7 MPa o 31 ksi y aproximadamente 241,3 MPa o 35 ksi. En algunas realizaciones, la resistencia a la tracción máxima del material de la lámina de aluminio es de aproximadamente 227,5 MPa o 33 ksi. En algunas realizaciones, la tensión de fluencia del material de lámina de aluminio está entre aproximadamente 196,5 MPa o 28,5 ksi y aproximadamente 217,2 MPa o 31,5 ksi. En otras realizaciones, la tensión de fluencia es de aproximadamente 205,5 MPa o 29,8 ksi. Se ha encontrado que la tensión de fluencia por debajo de aproximadamente 193 MPa o 28 ksi puede dar como resultado una pérdida de resistencia al pandeo de la botella 100. En algunas realizaciones, la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima del metal de baja dispersión está entre aproximadamente 21 MPa o 3,05 ksi y aproximadamente 23,1 MPa o 3,35 ksi. En otras realizaciones, la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima en el metal de baja dispersión está entre aproximadamente 21,4 MPa o 3,1 ksi y aproximadamente 22,1 MPa o 3,2 ksi. En algunas realizaciones, la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima en el metal de baja dispersión es de aproximadamente 22,4 MPa o 3,25 ksi. En algunas realizaciones, por ejemplo, el metal de baja dispersión 210 puede tener una tensión de fluencia σ<y>= 200 MPa (o 29 ksi) y una tensión de tracción σ<uL>= 222,4 MPa (o 32,25 ksi). Por lo tanto, la baja dispersión σ<uL>- σ<Y>está dentro de aproximadamente 22.4 MPa (o 3.25 ksi). Tal como se explicó anteriormente, la diferencia aritmética en el metal de no baja dispersión entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima es normalmente de aproximadamente 255,1 MPa o 37 ksi.

[0048] Durante la deformación, la deformación plástica máxima alcanzable de la lámina metálica de baja dispersión 210 es ε<L>mostrada en el número 233, en donde ε<T>- ε<L>es la deformación elástica. De manera similar, la deformación plástica máxima de la lámina metálica 220 no de baja dispersión es ε<N>mostrada en el número 231, donde ε<T>- ε<N>es la deformación elástica. Debido a que σ<uN>es mayor que σ<uL>, y ambos metales 210 y 220 tienen el mismo módulo de elasticidad E 215, la deformación plástica alcanzable ε<L>233 es mayor que ε<N>231. Por lo tanto, se ha encontrado que el metal de baja dispersión 210 puede soportar una mayor deformación plástica durante la producción de botellas de metal de alta velocidad que el metal no de baja dispersión 220. Además, se ha encontrado que la diferencia entre ε<L>233 y ε<N>231 en metal de baja dispersión reduce las tasas de rechazo durante la producción al reducir el desgarro y los defectos en las botellas. En algunas realizaciones, por ejemplo, el metal de baja dispersión que tiene una extensión de aproximadamente 3,2 ksi ha producido botellas 100 a una velocidad de aproximadamente 1.200 botellas por minuto con una tasa de defectos de aproximadamente un 3 %, en comparación con tasas de defectos de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 60 % con el material no de baja dispersión.

[0050] Anteriormente se pensaba que una baja dispersión entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima de las láminas metálicas utilizadas para formar latas y botellas aumentaría las tasas de defectos y ralentizaría la producción. Específicamente, anteriormente se pensaba que era necesaria una amplia extensión para proporcionar una mayor libertad operativa para las propiedades de formación de metales. Sin embargo, se ha encontrado que el uso de lámina metálica de baja dispersión entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima es muy adecuado para formar botellas de aluminio alargadas a altas velocidades.

[0052] La figura 2B muestra un segundo conjunto de ejemplo de curvas de tensión-deformación que comparan una lámina de baja dispersión 260 y una lámina no de baja dispersión 270. De manera similar a la figura 2A, el eje horizontal de la figura 2B muestra la variable de deformación (ε) y el eje vertical muestra la variable de tensión (σ). Los dos metales diferentes 260 y 270 tienen el mismo módulo de elasticidad E 215 y la misma tensión de fluencia σ<y>252. σ<y>252 corresponde a la deformación ε<1>272, en donde (ε<1>, σ<y>) se define en la intersección entre la relación tensióndeformación y la línea recta que se extiende en una pendiente de E 265 desde (ε<0,2>, 0), en donde ε<0,2>= 0,002. La resistencia a la tracción máxima del metal de baja dispersión 260 es σ<uL>254, y la resistencia a la tracción máxima del metal no de baja dispersión 270 es σ<uN>256. σ<uL>254 corresponde a la tensión de rotura por tracción ε<uL>275 y σ<uN>256 corresponde a la deformación unitaria máxima a la tracción ε<uN>285. En el ejemplo ilustrado en la figura 2B, σ<yL>= σ<yN>= σ<y>, aunque, tal como se explicó anteriormente, estos valores pueden variar.

[0054] Tal como se describió anteriormente, la lámina de baja dispersión 260 tiene una dispersión menor que lámina no de baja dispersión 270, o, en otras palabras, σ<uL>- σ<yL>< σ<uN>- σ<yN>. En el ejemplo ilustrado en la figura 2B, la menor resistencia a la tracción máxima σ<uL>254 corresponde a una mayor deformación unitaria máxima a la tracción ε<uL>275 que ε<uN>285, es decir, ε<uL>> ε<uN>. Durante la deformación, la deformación plástica máxima alcanzable de la lámina metálica de baja dispersión 260 es ε<L>273, en donde ε<uL>- ε<L>es la deformación elástica. De manera similar, la deformación plástica máxima de la lámina metálica de no baja dispersión 270 es ε<N>283, en donde ε<uN>- ε<N>es la deformación elástica. Debido a que σ<uN>es mayor que σ<uL>, y ambos metales 210 y 220 tienen el mismo módulo de elasticidad E 215, la porción de deformación elástica (ε<uN>- ε<N>) es mayor que (ε<uL>- ε<L>). Además, ε<L>es mayor que ε<N>. Por lo tanto, se ha encontrado que el metal de baja dispersión 260 puede soportar una deformación plástica mucho mayor que el metal no de baja dispersión 270 a altas tasas de producción. También se ha encontrado que la diferencia entre ε<L>273 y ε<N>283 puede ayudar a la reducción de las tasas de rechazo durante la producción al proporcionar un mayor valor de deformación ε<L>para la deformación plástica. Se ha encontrado que no es necesaria una amplia extensión debido a que el recipiente de preforma puede formarse de manera consistente sin defectos de fabricación. De hecho, se ha encontrado que una amplia dispersión aumenta la tasa de defectos de fabricación relacionados con la formación de cuello y rosca.

[0056] La figura 3 es un esquema de una tapa 300 para sellar la botella alargada 100 de la figura 1. La tapa 300 incluye una rosca en espiral 310 que corresponde a la rosca en espiral 122 de la botella 100. La rosca en espiral 310 puede acoplarse a la porción roscada 120 para sellar la botella alargada 100. En algunas implementaciones, la tapa 300 puede estar hecha de metal, plástico u otros materiales adecuados. La tapa 300 también puede incluir un componente que indica que la tapa 300 se ha abierto una vez, tal como una banda rompible en el borde inferior de la tapa 300.

[0058] La figura 4 es un diagrama de flujo 400 de un método para producir la botella alargada 100 de la figura 1. En la etapa 402, se proporciona una lámina metálica de baja dispersión para fabricar la botella alargada 100. La lámina metálica de baja dispersión tiene una baja dispersión entre un estado de fluencia correspondiente a la tensión de fluencia de la lámina metálica y la resistencia a la tracción máxima correspondiente a la tensión de tracción final de la lámina metálica. En algunas realizaciones, la baja dispersión de la lámina metálica es igual a la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima del metal de baja dispersión es de aproximadamente 22,4 MPa o 3,25 ksi.

[0060] En la etapa 404, la lámina metálica se forma en un vaso. A continuación, el vaso se introduce en un recipiente cilíndrico en la etapa 406. El recipiente cilíndrico tiene un extremo abierto y un extremo cerrado. En la etapa 408, se forma una porción inferior cóncava en el extremo cerrado del recipiente cilíndrico. En algunas realizaciones, el extremo abierto se recorta para un borde recto antes de estrechar el extremo abierto en la porción de cuello. En la etapa 410, se aplican un recubrimiento decorativo y sellador al vaso. En algunas realizaciones, se aplica una capa de pintura sobre la superficie externa de la botella alargada 100 y se puede aplicar además una capa de sellador transparente 119 sobre la capa de pintura. Se puede aplicar una película de sellador 130 sobre la superficie interior de la botella alargada 100 para separar la bebida de la lámina metálica. En la etapa 412, el recipiente cilíndrico puede tratarse térmicamente para eliminar parte o todo el efecto de endurecimiento por trabajo incurrido en las etapas anteriores y para secar el recubrimiento decorativo o sellador aplicado al vaso. En la etapa 4114, se forma una porción de cuello cerca de la abertura 123 del recipiente cilíndrico 100. La porción de cuello 105 puede formarse en una operación de formación de cuello y puede tener un diámetro variable que forma un perfil ahusado que se estrecha 107.

[0062] En la etapa 416, se forma una porción roscada 120 en la porción de cuello 105 deformando o indentando una porción de la porción de cuello 105 para formar una o más roscas 122. Las roscas 122 están expuestas en la superficie exterior de la botella alargada 100. En 418, un reborde 125 en el borde de la abertura 123 se pliega hacia fuera para proporcionar un borde redondeado.

[0064] En algunas realizaciones, los puntos de ajuste de temperatura y la duración del ciclo durante la etapa 412 están configurados para curar cualquier recubrimiento decorativo aplicado a la botella y para recuperar térmicamente el metal. Por ejemplo, la botella recubierta 100 puede pasar a través de un horno de secado de lavadora, un horno de pasador y un horno de cocción. En algunas realizaciones, la botella recubierta 100 puede desplazarse a aproximadamente 0,025-0,086 m/s (5-17 pies/min) a través del horno de secado de lavadora a aproximadamente 135-260 °C (275-500 °F). A continuación, la botella recubierta 100 puede desplazarse a una velocidad de aproximadamente 200-1500 latas/min a través del horno de pasador a aproximadamente 199-260 °C (390-500 °F) 390-500 °F y, finalmente, la botella recubierta 100 puede desplazarse a través del horno de cocción a una velocidad máxima de aproximadamente 0,061-0,112 m/s (12-22 pies/min). La temperatura interior del horno puede ser de aproximadamente 143-171 °C (290-340 °F) en una primera zona, 210-260 °C (410-500 °F) en una segunda zona y 204-260 °C (400-500 °F) en una tercera zona.

[0066] En una realización diferente, la botella recubierta 100 puede desplazarse a aproximadamente 0,030-0,071 m/s (6-14 pies/min) a través del horno de secado de la lavadora a aproximadamente 138-177 °C (280-350 °F). Luego, la botella recubierta 100 puede desplazarse a la velocidad de aproximadamente 400-1300 latas/min a través del horno de pasador a aproximadamente 218-252 °C (425-485 °F). Y finalmente la botella recubierta 100 puede desplazarse a través del horno de cocción a una velocidad máxima de aproximadamente 0,071-0,102 m/s (14-20 pies/min). La temperatura interior del horno puede ser aproximadamente 149-166 °C (300-330 °F) en una primera zona, aproximadamente 232-254 °C (450-490 °F) en una segunda zona, y aproximadamente 227-254 °C (440490 °F) en una tercera zona.

[0067] En algunas otras realizaciones, la botella recubierta 100 puede desplazarse a aproximadamente 0,036-0,061 m/s (7-12 pies/min) a través del horno de secado de la lavadora a aproximadamente 149-160 °C (300-320 °F). Luego, la botella recubierta 100 puede desplazarse a la velocidad de aproximadamente 600-1200 latas/min a través del horno de pasador a aproximadamente 238-243 °C (460-470 °F). Y finalmente la botella recubierta 100 puede desplazarse a través del horno de cocción a una velocidad máxima de aproximadamente 0,081-0,091 m/s (16-18 pies/min). La temperatura interior del horno puede ser aproximadamente 154-160 °C (310-320 °F) en una primera zona, aproximadamente 241-246 °C (465-475 °F) en una segunda zona, y aproximadamente 238-243 °C (460-470 °F) en una tercera zona. Se ha encontrado que, en algunas realizaciones, las temperaturas y velocidades de desplazamiento anteriores recuperan al menos parte del endurecimiento por trabajo del material para permitir que el metal de baja dispersión se forme en la forma de una botella con una porción en forma de cuello, como se describió anteriormente.

[0068] En la descripción anterior de determinadas realizaciones, se ha elegido terminología específica por motivos de claridad. Sin embargo, la divulgación no está destinada a limitarse a los términos específicos seleccionados, y debe entenderse que cada término específico incluye otros equivalentes técnicos que operan de manera similar para lograr un propósito técnico similar. En esta memoria descriptiva, la palabra "que comprende" debe entenderse en su sentido "abierto", es decir, en el sentido de "que incluye" y, por lo tanto, no se limita a su sentido "cerrado", es decir, el sentido de "que consiste solo en". Debe atribuirse un significado correspondiente a las palabras “comprender”, “comprendido” y “comprende” allí donde aparezcan.

[0069] El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Método para fabricar una botella alargada (100), comprendiendo el método:

proporcionar lámina metálica que tiene una baja dispersión entre un estado de fluencia correspondiente a la tensión de fluencia de la lámina metálica y la resistencia a la tracción máxima correspondiente a la resistencia a la tracción máxima de la lámina metálica;

formar la lámina metálica en un vaso circular;

estirar y alisar el vaso circular en un recipiente cilíndrico (110) que tiene un extremo abierto (191) y un extremo cerrado;

formar el extremo cerrado del recipiente cilíndrico en una porción inferior cóncava (115);

tratar térmicamente el recipiente cilíndrico;

cortar el extremo abierto del recipiente cilíndrico; y

ya sea:

a) formar el extremo abierto del recipiente cilíndrico en una porción de cuello (105); o

b) estrechar el extremo abierto del recipiente cilíndrico en una porción de cuello (105);

la porción de cuello (105) que tiene un diámetro variable reducido desde el diámetro uniforme de la porción cilíndrica (110), formando el diámetro variable un perfil cónico (107) que constriñe gradualmente la porción de cuello hacia la abertura (123),

y donde la porción de cuello se forma después de la etapa de tratamiento térmico del recipiente cilíndrico; y

plegar un borde del extremo abierto (123) hacia fuera para formar un reborde (125);

en donde la botella tiene una longitud total de aproximadamente 238 mm, y en donde una diferencia aritmética entre la tensión de fluencia y la resistencia a la tracción máxima de la lámina metálica es de aproximadamente 22,4 MPa y en donde la tensión de fluencia es de aproximadamente 200 MPa.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una etapa de aplicación de recubrimiento decorativo (118) al recipiente antes de la etapa de tratamiento térmico del recipiente.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una etapa de aplicación de recubrimiento decorativo al recipiente antes de la etapa de tratamiento térmico del recipiente, por lo que los puntos de ajuste de temperatura y el curado del ciclo durante el tratamiento térmico del recipiente se configuran para curar el recubrimiento decorativo aplicado al recipiente y para recuperar térmicamente el metal.

4. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 anteriores, en donde el método comprende además etapas conformado del cuello, roscado y rebordeado de la abertura después de la etapa de tratamiento térmico del recipiente.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además formar una porción de reborde en un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a una porción de cuerpo del recipiente.