CAMPO DE APLICAÇÃO

Refere-se o presente relatório descritivo a um PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, que se destinam, mais especificamente, à produção de latas de duas peças, composta por corpo e tampa, com os mais variados formatos de corpos, possibilitando ainda a economia de material.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, podem ser empregado na produção de latas de duas peças destinadas a diversas finalidades, tais como; alimentos, bebidas em geral e outros, podendo empregar materiais diversos, tais como aço e alumínio.

O PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, possibilita a expansão do corpo da lata de duas peças, permitindo a conformação da lata nas mais variadas formas e viabilizando o uso dos diversos processos de expansão como processos que empregam mandril, castanhas, réguas, pinças, ar comprimido, água, óleo, entre outros, sendo a maioria introduzidos no corpo da lata, que o expande, até ser obtido o formato desejado, sempre com o aumento do diâmetro inicial do corpo da lata, visando o aumento da capacidade volumétrica da lata e gerando economia de material.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Já são do conhecimento do estado da técnica alguns tipos de processos para obtenção de corpos expandidos de latas, com ou sem estreitamento de suas extremidades, como, por exemplo, processo do tipo, "expansão por mandril", "spin flow shaping", "hidro forming ou Pascal", "blow forming", "rheoforming" e outros; no entanto, nenhum processo de expansão foi empregado até o presente momento na expansão de latas de duas peças, composta por corpo e tampa, para altas velocidades.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO:

No intuito de superar todos os inconvenientes decorrentes das técnicas, foi idealizado o presente PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, o qual refere-se a um processo extremamente simples, eficiente e económico.

O PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, consiste em possibilitar a expansão de embalagens metálicas de duas peças e proporcionar a criação das mais variadas formas e conformações do corpo da lata de duas peças.

Dentre as vantagens oferecidas pelo presente PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, destacam-se a economia de material, pois permite partir de diâmetro menor do corpo da lata e expandir amoldando corpo da lata gerando uma economia de material na ordem de aproximadamente 3%. Essa economia poderá variar para mais ou para menos dependendo da conformação do corpo da lata de duas peças.

O PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, poderá ser adaptado para vários tipos de processos de expansão, podendo utilizar a estação de operação isolada ou integrada à linha de produção da lata de duas peças, possibilitando a produção dos mais variados formatos e dimensões de corpos de latas de duas peças, independente da matéria prima utilizada na fabricação da lata.

O PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, possibilita, através da expansão do corpo da lata, a criação de inúmeras formas para as latas de duas peças, o que até o presente momento não era possível. Isto é uma inovação, principalmente para bebidas em geral, como cerveja e refrigerantes e outros produtos básicos acondicionados em latas de duas peças que estão se tornando cada vez mais similares. A lata de duas peças expandida será uma ferramenta importante para distingui-los por meio de formas novas (shape), apresentação gráfica e design. Um recurso que irá diferenciar uma marca de outra, colocando um atrativo a marca e aumentado seu valor através da sua identidade.

Dentre as características inovadoras do PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, para conformação, por expansão do corpo da lata, destaca-se o fato do processo ser feito em uma estação, a qual poderá ser executada antes do refile da lata, ou seja, o corte do excedente da parte superior da lata, ou após o refile e a formação do pescoço e flange da lata.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS No intuito de permitir clara visualização da diferenciação entre o processo convencional de produção de uma lata de duas peças em aço ou alumínio e a conformação desta mesma lata de duas peças, relativamente ao PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, faz-se referência às figuras em anexo, nos quais o processo de produção convencional da lata de duas peças está representado pela letra "A"; o processo de expansão, ora proposto, para conformação do corpo da lata de duas peças, antes do refile da lata, representado pela letra "B"; o processo de produção convencional da lata de duas peças é representado pela letra "C"e o processo de expansão e conformação do corpo da lata de duas peças, após o refile e a formação do pescoço e flange da lata, está representado pela letra "D".

Figura 1A - ilustra a alimentação de bobinas e o corte e estampagem do copo;

Figura 2A - ilustra a etapa da estampagem da lata e formação do fundo;

Figura 3A - ilustra a etapa da lata com o fundo já formado; Figura 4A - ilustra a etapa de corte do excedente, o refile da parte superior da lata;

Figura 5A - ilustra a etapa da lata após a operação de corte e refile da parte superior da lata;

Figura 6A - ilustra a etapa da lata onde é impressa a decoração;

Figura 7A - ilustra a etapa da formação do pescoço e flange na lata e o fim do processo de fabricação de uma lata de duas peças convencional;

Figura 1 B - ilustra a alimentação de bobinas e o corte e estampagem do copo;

Figura 2B - ilustra a etapa da estampagem da lata e formação do fundo;

Figura 3B - ilustra a etapa da lata com o fundo já formado;

Figura 4B - ilustra a etapa do processo de expansão para conformação do corpo da lata de duas peças, antes do refile da parte superior da lata.

Figura 5B - ilustra a etapa de corte do excedente, o refile da parte superior da lata;

Figura 6B - ilustra a etapa da lata após a operação de corte e refile da parte superior da lata; Figura 7B - ilustra a etapa da lata onde é impressa a decoração;

Figura 8B - ilustra a etapa da formação do pescoço e flange na lata e o fim do processo de fabricação de uma lata expandida com conformação do corpo da lata de duas peças;

Figura 1C - ilustra a alimentação de bobinas e o corte e estampagem do copo;

Figura 2C - ilustra a etapa da estampagem da lata e formação do fundo;

Figura 3C - ilustra a etapa da lata com o fundo já formado;

Figura 4C - ilustra a etapa de corte do excedente, o refile da parte superior da lata;

Figura 5C - ilustra a etapa da lata após a operação de corte e refile da parte superior da lata;

Figura 6C - ilustra a etapa da lata onde é impressa a decoração;

Figura 7C - ilustra a etapa da formação do pescoço e flange na lata e o fim do processo de fabricação de uma lata de duas peças convencional;

Figura 1 D - ilustra a alimentação de bobinas e o corte e estampagem do copo; Figura 2D - ilustra a etapa da estampagem da lata e formação do fundo;

Figura 3D - ilustra a etapa da lata com o fundo já formado;

Figura 4D - ilustra a etapa de corte do excedente, o refile da parte superior da lata;

Figura 5D - ilustra a etapa da lata após a operação de corte e refile da parte superior da lata;

Figura 6D - ilustra a etapa da lata onde é impressa a decoração;

Figura 7D— ilustra a etapa da formação do pescoço e flange na lata e o fim do processo de fabricação de uma lata de duas peças convencional;

Figura 8D - ilustra a etapa do processo de expansão para conformação do corpo da lata de duas peças, após o refile da parte superior da lata e da formação do pescoço e flange na lata.

Figura 9B - ilustra uma vista esquemática de um quadro das etapas de produção e expansão da lata de duas peças, antes do refile da parte superior da lata;

Figura 9D - ilustra uma vista esquemática de um quadro das etapas de produção e expansão da lata de duas peças, após o refile e a formação do pescoço e flange na lata; Figura 10 - ilustra uma vista lateral das estrelas de transferência responsáveis pelo deslocamento do corpo da lata de duas peças ao longo da estação de expansão e conformação.

Figura 11 - ilustra uma vista lateral da cadeia cinemática da maquina expansora de corpos de latas de duas peças ilustradas na figura 10;

Figura 12 - ilustra uma vista em detalhe do acionamento do transportador de rosca sem fim da estação de conformação;

CONSTRUTIVIDADE PREFERIDA DA INVENÇÃO

As figuras 1A-7A e 1C-7C ilustram as etapas dos processos usuais já conhecidos do estado da técnica, de fabricação de latas de duas peças, enquanto que as figuras 1 B-8B e 1 D-8D ilustram os processos de fabricação de latas de duas peças que adotam o PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, E EQUIPAMENTO DE PROCESSO DE EXPANSÃO PARA CONFORMAÇÃO DE EMBALAGENS METÁLICAS DE DUAS PEÇAS, ora proposto, onde se pode comprovar a economia gerada pela adoção do processo de expansão ilustrado nas figuras 1 B-8B e 1 D-8D quando comparados ao processo convencional ilustrados nas figuras 1A-7A e 1 C-7C; no que se refere ao aproveitamento e economia de matéria prima, o qual apresenta na ordem de aproximadamente 3%, o que é considerável, se avaliado o número absoluto de latas produzidas, sendo que esta economia se deve ao aumento do volume dos corpos de latas após a expansão.

Entre as características inovadoras do presente processo, ilustrado nas figuras 1 B-8B e 1 D-8D destacamos a possibilidade de criação de inúmeras formas para as latas de duas peças, o que até o presente momento não era possível. Esta diversificação de formas e apresentações permitirá a criação e exposição da identidade do produto no mercado, possibilitando imprimir a marca, signos e demais formas de baixo ou alto relevo que identificam o produto no formato da fopriã ^{^} lãta.

Outra característica é a possibilidade de criar relevos e indicativos para os deficientes visuais, que poderão se guiar pelos relevos ou pela própria identidade do produto, através das formas adotadas no corpo da lata.

Os processos ilustrados nas figuras 1 B-8B e 1 D-8D utilizam sistemas de expansão, os quais poderão ser por meio de mandril, castanhas, réguas, pinças, ar comprimido, água e óleo entre outros, onde a obtenção da lata expandida, associada ao da produção da lata de duas peças é realizada em seis operações ou etapas, utilizando-se equipamento específico para a operação de expansão, que poderá estar interligada ou não na produção.

A primeira etapa, que é a alimentação das bobinas e o corte e estampagem do copo da lata, conforme demonstrado nas (figs. 1A, 1 B, 1 C, 1 D) são iguais para todos os processos.

A segunda etapa, onde ocorre a estampagem da lata e a formação do fundo, demonstrados nas (figs. 2A, 2B, 2C, 2D), também são iguais para todos os processos. Após a conformação do fundo da lata (figs. 3A, 3B, 3C, 3D), os processos se distinguem, ou seja, no processo convencional, representado pela figuras 1A-7Â na terceira etapa ocorre o corte do excedente superior da lata onde é feito o refile da lata (fig. 4A).

Na terceira etapa do processo 1 B-8B inicia-se o processo de expansão do corpo da lata de duas peças, pelo sistema escolhido (fig. 4B), operação esta que não é prevista no processo 1A-7A.

Na quarta etapa do processo 1A-7A é feito a decoração da lata (fig. 6A), enquanto que no 1 B-8B ocorre o corte do excedente superior da lata onde é feito o refile da lata (fig. 5B).

Na quinta etapa do processo 1A-7A é realizado o processo de formação do pescoço e flange na lata (fig. 7A), terminando as operações, enquanto que no processo 1 B-8B é feito a decoração da lata (fig. 7B).

Na sexta etapa do processo 1 B-8B é realizado o processo de formação do pescoço e flange na lata (fig. 8B), terminando as operações.

No processo 1C-7C, a terceira etapa é destinada ao corte do excedente da parte superior da lata, ou seja, o refile da lata (fig. 4C), sendo que no processo 1 D-8D, na terceira etapa também ocorre o refile da lata (fig. 4D).

A quarta etapa do processo 1C-7C, é feita a decoração da lata (fig. 6C), sendo que no processo 1 D- 8D na quarta etapa também é feito a decoração (fig. 6D).

Na quinta etapa do processo 1C-7C executa-se a formação do pescoço e flange da lata (fig. 7C), terminando as operações.

Na quinta etapa do processo 1 D- 8D também é feita a formação do pescoço e flange da lata (fig. 7D), sendo em seguida enviado para a estação de expansão.

Na sexta etapa do processo 1 D-8D inicia-se o processo de expansão do corpo da lata de duas peças (fig. 8D), pelo sistema escolhido, operação esta que não é prevista no processo 1C-7C.

Após a realização da primeira e da segunda etapa, onde ocorrem as operações de corte e estampagem do copo e estampagem da lata e formatação do corpo da lata de duas peças, no processo 1 B-8B, demonstrado pela (fig.4B), e, após ocorrer à quinta etapa, operação de formação do pescoço e flange na lata, no processo 1 D-8D, demonstrado pela (fig. 8D), o corpo da lata (1 ) é transportado, por meio do sistema de transporte (2), até a entrada do equipamento (3).

A partir desta etapa, inicia-se o processo de expansão do corpo da lata (1 ), pelo sistema escolhido, o qual entra na máquina, por meio de um sistema de transporte com rosca sem fim (4), que gira de forma sincronizada, por meio de engrenagens (5), com a estrela de através do eixo cardan (14) e caixa de transmissão angular (15), e, através deste sincronismo, o corpo da lata (1 ) será transferido da rosca sem fim (4) para a estrela de entrada (6), que estão enfileirados, sendo admitidos um a um pela máquina, sendo que, através deste mesmo sincronismo, por meio de engrenagens (8), o corpo da lata (1 ) é transferido para a estação de expansão (7); transferência esta que ocorre da estrela de entrada (6) para a estação de expansão (7) de forma precisa, sendo que ambas giram em torno do próprio eixo, o que permite a admissão do corpo da lata de forma contínua e individual, sendo que nesta estação (7) ocorre a expansão, onde o corpo da lata adquire sua forma final, o qual pode variar em função do sistema e ferramental utilizado (12), sendo que, através deste mesmo tipo de sincronismo, por meio de engrenagens (10 e 1 1 ), o corpo da lata expandido é transferido, da estação (7) para uma esteira transportadora de saída (13), por meio de uma estrela de saída (9) que gira em torno do próprio eixo, porém em sentido oposto ao da estação (7), o que permite a retirada do corpo da lata, já devidamente amoldado, de uma forma contínua e individual, dando sequência ao processo de fabricação de latas, através de etapas sucessoras.

O sistema de sincronismo, utilizado no equipamento é composto de engrenagens situadas na parte inferior ou na lateral de cada um dos eixos correspondentes, sendo que para a rosca sem fim (4) corresponde a engrenagem (5); para a estrela de entrada (6) a engrenagem (8); para a estação de expansão (7) a engrenagem (10); para a estrela de saída (9) a engrenagem (11 ), as quais são acionadas por meio de um motoredutor elétrico que, acopla em seu eixo a engrenagem (5), transmite movimentos através da engrenagem intermediária (16), a qual poderá estar na parte lateral ou inferior da base da máquina, sendo que este sincronismo trabalha submerso em banho de óleo, lubrificando todo o equipamento. Conforme demonstrado, a estação (7) é responsável pela expansão do corpo da lata e sua conformação, o que ocorre por intermédio de ferramentais específicos para esta finalidade.

Destacamos que todos os conjuntos e dispositivos existentes neste equipamento podem estar dispostos, tanto na posição vertical como na horizontal, o que permite que todo o processamento, do corpo da lata, desde o seu transporte, ocorra na posição vertical ou horizontal.

Apesar de detalhada a invenção, é importante frisar que a mesma não limita sua aplicação aos detalhes e etapas descritos. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou executada em uma variedade de modos. A terminologia empregada tem o escopo de mera discrição e não de limitação.