BR112012031476B1

BR112012031476B1 - conjunto de mandril e conjunto de torre-revólver de mandril

Info

Publication number: BR112012031476B1
Application number: BR112012031476-9A
Authority: BR
Inventors: Kart Scott Fleischer
Original assignee: Stolle Machiney Company, Llc
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2020-11-17
Also published as: WO2011156052A1; JP6055854B2; JP2016221969A; EP2580058A4; CN103025529A; CN104786638A; JP2013533135A; CN103025529B; US8596624B2; BR112012031476A2; JP2015131490A; JP5701980B2; US20110304085A1; EP2580058B1; CN104786638B; EP2580058A1

Abstract

CONJUNTO DE MANDRIL PIVOTANTE DE ALINHAMENTO AUTOMÁTICO. Um conjunto de mandril (50) para urn corpo de lata (1) em uma máquina de decoração de lata é provido. O conjunto de mandril (50) inclui um conjunto de mancai (56) que cria um ponto de pivô virtual (100) por meio do que o mandril (54) pode pivotar em relação ao eixo de mandril de suporte (52). Para se permitir que o mandril (54) pivote em relação ao eixo de mandril (52), o conjunto de mancai (56) está localizado em uma localização e é o único ponto de contato entre o mandril (54) e o eixo de mandril (52).

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção

O conceito exposto se refere geralmente a um conjunto de mandril acoplado a um porta-mandril para a decoração de um recipiente e,mais especificamente, a um conjunto de mandril em que o mandril é de alinhamento automático com a superficie do dispositivo de decoração de lata.

Informação de Antecedentes

Decorações, isto é, quaisquer indices tipicamente são aplicados a uma lata por um dispositivo de decoração de lata que utiliza uma "peça básica" rotativa. A peça básica, ou, mais tipicamente, uma pluralidade de peças básicas, são dispostas na circunferência de um disco rotativo de grande diâmetro, isto é, um diâmetro grande em relação ao corpo de lata ao qual a decoração de lata é aplicada. Uma ou mais estações de tinta aplicam tinta em um padrão desejado às peças básicas, antes de as peças básicas contatarem as latas. As latas podem ser feitas rodar a uma velocidade correspondente à peça básica e, então, colocadas em contato com a peça básica. A lata está em contato com a peça básica por substancialmente uma rotação completa da lata. Durante o periodo no qual a lata e a peça básica contatam cada outra, a tinta é transferida da peça básica para a lata. A lata então pode ser submetida a outros tratamentos, por exemplo, verniz, secagem, etc. para garantia que a tinta não manche.

O dispositivo usado para suporte e manipulação das latas durante o procedimento de decoração de lata é uma torre-revólver de mandril. Geralmente, a torre-revólver de mandril inclui um disco que tem um eixo geométrico de rotação. 0 eixo geométrico de rotação de disco de torre- revólver de mandril é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica. Uma pluralidade de conjuntos de mandril alongados é acoplada ao disco de torre-revólver de mandril. Cada eixo geométrico longitudinal de conjunto de mandril geralmente é paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica e ao eixo geométrico de rotação de disco de torre-revólver de mandril; contudo, se os mandris precisarem ter uma certa quantidade de "convergência" radial, conforme descrito abaixo, o eixo geométrico de rotação de disco de torre- revólver de mandril poderá ser inclinado em direção ao eixo geométrico de rotação de roda de peça básica.

Conforme citado acima, a lata deve estar rodando conforme ela contatar a peça básica com tinta. Esta rotação é realizada pelo conjunto de mandril sobre o qual a lata é montada. Inicialmente, é notado que, neste ponto na fabricação da lata, a lata está incompleta, isto é, a lata não tem um tipo. Assim, a lata é essencialmente um copo tendo uma base geralmente plana com uma parede lateral pendente. A lata é disposta sobre a extremidade distal do conjunto de mandril e mantida no lugar por vácuo. Isto é, o conjunto de mandril é estruturado para aspirar vácuo na extremidade distai, por meio do que uma lata é mantida no lugar.

Para se efetuar a rotação da lata, o conjunto de mandril inclui um mandril e um eixo de mandril. Ambos o mandril e o eixo de mandril geralmente são cilindricos, mas têm porções com raios diferentes. O eixo de mandril inclui uma passagem através da qual um vácuo pode ser aspirado. Uma extremidade do eixo de mandril, a extremidade proximal, é acoplada ao disco de torre-revólver de mandril. Assim, o eixo de mandril está em balanço a partir do disco de torre- revólver de mandril. Preferencialmente, o eixo de mandril não roda em relação ao disco de torre-revólver de mandril (mas roda em torno do eixo geométrico de disco de torre- revólver de mandril, conforme o disco de torre-revólver de mandril rodar).

O mandril geralmente é uma casca cilíndrica que é disposta sobre o eixo de mandril. O eixo de mandril geralmente é aberto em ambas as extremidades. O mandril é estruturado para rodar concentricamente em torno do eixo de mandril. Um conjunto de mancai permite que o mandril rode em relação ao eixo de mandril. Um dispositivo de rotação, tipicamente um sistema de cintas acopladas à roda de peça básica de dispositivo de decoração de lata a um ou mais mandris, é estruturado para levar cada mandril para a velocidade de rotação apropriada, imediatamente antes de a lata contatar a peça básica com tinta. O dispositivo de rotação é desacoplado do mandril quando ou imediatamente antes de a lata contatar a peça básica com tinta. Adicionalmente, é notado que o mandril deve estar a uma distância específica da peça básica, de modo a se criar uma pressão apropriada entre a lata e a peça básica com tinta, que faz com que a tinta se transfira sem distorção da peça básica, desse modo causando uma imagem distorcida ou fazendo com que o mandril e, portanto, a lata, desacelere sua velocidade de rotação, o que também causa uma imagem distorcida na lata.

Nesta configuração, os vários componentes do dispositivo de decoração de lata e do disco de torre- revólver de mandril devem ser alinhados precisamente e estruturados para rodarem a velocidades especificas para se garantir que a decoração de lata seja aplicada às latas sem manchas, borrões ou distorções de outra forma dos indices. Assim sendo, os elementos do disco de torre-revólver de mandril são tradicionalmente muito rigidos, de modo a se controlar sua posição relativa a outros elementos.

Ainda, mesmo com componentes muito rigidos, uma causa de desalinhamento é o fato de o conjunto de mandril ser em balanço. Nesta configuração, é sabido que a extremidade distal do conjunto de mandril deflete em resposta à pressão aplicada a ela pela peça básica no momento de aplicação da imagem à lata. Um método de compensação desta deflexão é construir o conjunto de mandril com um deslocamento radial selecionado, ou uma "convergência" do conjunto de mandril. Isto é, o disco de torre-revólver de mandril é inclinado radialmente em direção à roda de peça básica. Isto faz com que a extremidade distal do conjunto de mandril esteja localizada mais próxima do eixo geométrico de rotação de roda de peça básica do que a extremidade proximal do conjunto de mandril. Assim, quando a peça básica contata a lata (no mandril), a orientação criada pela peça básica faz com que o conjunto de mandril deflita para dentro por uma quantidade ligeira, por meio do que o eixo geométrico longitudinal do conjunto de mandril é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica.

É notado que, como parte da construção rigida de um conjunto de mandril, e conforme mostrado na figura 1, tipicamente há dois conjuntos de mancais 2, 3 dispostos entre o mandril 4 e o eixo de mandril 5. Usualmente, há um conjunto de mancai de esferas 2 disposto adjacente à extremidade distal do conjunto de mandril e um conjunto de mancai de agulhas 3 disposto adjacente à extremidade proximal do conjunto de mandril. Pelo suporte do mandril no eixo de mandril em duas localizações ao longo do eixo geométrico longitudinal do conjunto de mandril, o mandril, embora rotativo, está em uma orientação fixa em relação ao eixo de mandril.

Assim, de modo a se obter uma qualidade consistente e boa de decoração de lata de todas as latas, cada conjunto de mandril deve ser significativamente paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica. Qualquer condição de saida de paralelismo da pare de um conjunto de mandril pode resultar em toda lata naquele conjunto de mandril não ser plenamente impressa. Quando isto acontece, é necessário determinar qual parte no conjunto de mandril relacionado está fora de especificação e substitui-la. Isto pode resultar em uma quantidade significativa de tempo parado de máquina. Às vezes, quando um operador detecta esse desalinhamento, ao invés de realizar a manutenção apropriada, o operador simplesmente aumentará a pressão do dispositivo de decoração de lata, de modo a chegar ao conjunto de mandril fora de especificação impresso apropriadamente. Contudo, isto resulta em um carregamento mais alto do que o necessário dos conjuntos de mandril remanescentes e causa uma vida em serviço reduzida do conjunto de disco de torre-revólver de mandril em geral.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

O conceito reivindicado e exposto suplanta o problema de conjuntos de mandril desalinhados ao permitir que o mandril "flutue" no eixo de mandril. Isto é realizado pela provisão de um conjunto de mandril, em que o conjunto de mancai cria um ponto de pivô virtual por meio do que o mandril pode pivotar em relação ao eixo de mandril. Isto é, enquanto no método tradicional de construção um conjunto de disco de torre-revólver de mandril e, mais especificamente, um conjunto de mandril requerem um ajuste firme, mas rotativo, entre componentes em duas localizações de suporte entre o mandril e o eixo de mandril, o conjunto de mandril exposto permite um conjunto de mancai tendo uma única unidade de mancai, ou duas muito próximas entre o mandril e o eixo de mandril. Mais ainda, a(s) unidade(s) de mancai é (são) dimensionada(s) de modo a permitir(em) que o mandril pivote em relação ao eixo de mandril. Esta capacidade intencional do mandril de se mover em relação ao eixo de mandril é definida aqui como "flutuação".

Em operação, a flutuação do mandril em relação ao eixo de mandril permite que o mandril se alinhe com a peça básica. Isto é, mesmo se o eixo de mandril estivesse desalinhado, isto é, não substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica, a orientação criada pela peça básica contatando o mandril faz com que o mandril pivote em relação ao eixo de mandril, de modo que o mandril se torne substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação da roda de peça básica. Esta configuração permite que a construção de conjuntos de mandril e discos de torre-revólver de mandril com menos especificações de exatidão e permite que os mandris sejam automaticamente alinhados com o eixo geométrico de rotação da roda de peça básica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Um entendimento pleno do conceito exposto pode ser obtido a partir da descrição a seguir das modalidades preferidas, quando lida em conjunto com os desenhos associados, nos quais: a figura 1 é uma vista em seção transversal de um conjunto de mandril da técnica anterior.

A figura 2 é uma vista lateral de uma máquina de decoração de lata.

A figura 3 é uma vista em seção transversal de um conjunto de mandril pivotante.

A figura 4 é uma vista em seção transversal de uma unidade de mancai de esferas.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Conforme usado aqui, "significativamente paralelo", isto é, quando da comparação de dois eixos geométricos de rotação, significa que os dois eixos geométricos estão a em torno de 0, 007 graus de cada outro e/ou 0,001 graus por polegada (25,4 mm) de comprimento de mandril.

Conforme usado aqui, "substancialmente paralelo", isto é, quando da comparação de dois eixos geométricos de rotação, significa que os dois eixos geométricos estão a em torno de 0, 0035 graus de cada outro e/ou 0, 005 graus por polegada (25,4 mm) de comprimento de mandril.

Conforme usado aqui, um "pivô virtual" é um ponto em torno do qual um elemento fisico pivota, mas onde nenhuma porção daquele elemento existe. O "pivô virtual" é criado por uma pluralidade de pontos de pivô fisicos que são espaçados do "pivô virtual". Ainda, um "pivô virtual" é intencionalmente criado e não existe inerentemente, devido a tolerâncias de fabricação. Isto é, por exemplo, em uma unidade de mancai de esferas tendo um rolamento interno e um rolamento externo com mancais de esfera dispostos entre eles, as tolerâncias de fabricação permitem uma folga radial, isto é, a passagem definida pelos dois rolamentos é ligeiramente maior do que o diâmetro dos mancais de esferas. Embora uma tolerância como essa possa permitir que um rolamento pivote, ou balance, em relação ao outro rolamento, uma quantidade ligeira e não intencional de pivotamento como essa não estabelece um "ponto de pivô virtual".

Conforme usado aqui, "acoplado" significa uma ligação entre dois ou ais elementos, seja direta ou indireta, desde que uma ligação ocorra.

Conforme usado aqui, "acoplado de forma fixa" ou "fixo" significa que dois componentes são acoplados, de modo a se moverem como um, enquanto se mantém uma orientação constante em relação a cada outro.

Conforme usado aqui, "corresponder" indica que dois componentes estruturais com formatos complementares são dimensionados para se encaixarem em cada outro, isto é, contatarem pelo menos parcialmente cada outro, com uma quantidade minima de atrito. Assim, uma abertura a qual corresponde a um membro tem um formato substancialmente similar e é dimensionado ligeiramente maior do que o membro, de modo que o membro possa passar através da abertura com uma quantidade minima de atrito.

Conforme usado aqui, um "corpo de lata" é um corpo geralmente cilíndrico que tem uma extremidade fechada. A periferia da extremidade fechada geralmente é disposta em um plano, mas a porção medial da extremidade fechada pode ser arqueada.

Uma máquina de decoração de lata 10 para um corpo de lata 1 é mostrada na figura 2. A máquina de decoração de lata 10 inclui uma alimentação de entrada de corpo de lata 12, um conjunto de torre-revólver de mandril 14, uma pluralidade de estações de tinta 16, uma roda de peça básica 18 que tem uma pluralidade de peças básicas 20 dispostas em torno da circunferência externa, e um conjunto de transferência de lata 22. O conjunto de torre-revólver de mandril 14 inclui um porta-mandril 30, o qual, conforme mostrado, é um disco 32 tendo um eixo geométrico de rotação 34. É notado que alguns porta-mandris 30 incluem múltiplas placas que deslizam radialmente em relação a cada outra, desse modo se criando um conjunto de disco com um raio variável. Esta configuração não é relevante para a presente invenção e não é mostrada, mas o conceito exposto aqui pode operar com um porta-mandril 30 como esse. Portanto, conforme usado aqui, um "porta-mandril" não está limitado a um simples disco 32.

Uma pluralidade de conjuntos de mandril 50, discutidos em detalhes abaixo, é acoplada ao porta-mandril 30. Os partes projetadas 50 são geralmente alongados e acoplados em uma extremidade ao porta-mandril 30. Cada conjunto de mandril 50 e, mais especificamente, cada eixo de mandril 52 se estendem de forma substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação de porta-mandril 34. A roda de peça básica 18 também é estruturada para rodar em um eixo geométrico 19 que se estende substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação de porta-mandril 34. As peças básicas 20 são dispostas na superficie externa da roda de peça básica 18. Assim, as peças básicas 20 são posicionadas para se encaixarem de forma lateral ou radialmente nos partes projetadas 50. Conforme é sabido, cada estação de tinta 16 aplica uma tinta às peças básicas 20, tipicamente através de um cilindro de placa intermediário 36. As estações de tinta 16 são dispostas, geralmente, no lado do eixo geométrico de rotação de roda de peça básica 19 oposto ao porta-mandril 30. Um conjunto de pré-giro 38 (mostrado esquematicamente), o qual, tipicamente, compreende uma pluralidade de cintas 40 e rodas de guia 42, é acoplado operativamente à roda de peça básica 18 e tem uma cinta 40 estruturada para se encaixar em um mandril 54 (descrito abaixo) e girar o mandril 54.

Em operação, um corpo de lata 1 é disposto sobre a extremidade livre de um conjunto de mandril 50 na alimentação de entrada de corpo de lata 12. Conforme o porta-mandril 30 roda, o conjunto de mandril 50 com o corpo de lata 1 é movido em direção à roda de peça básica 18. Antes do encaixe da peça básica 20, a cinta de conjunto de pré-giro 40 se encaixa no mandril 54 e faz com que o mandril 54 gire em torno do eixo geométrico longitudinal de conjunto de mandril. Conforme o porta-mandril 30 continua a rodar, o conjunto de mandril 50 com o corpo de lata 1 é movido para encaixe com uma peça básica com tinta 20, enquanto gira a uma velocidade de modo que o corpo de lata 1 rode uma vez durante o encaixe com a peça básica 20. Isto faz com que a tinta na peça básica 20 seja transferida para o corpo de lata 1. O conjunto de transferência de lata 22 então remove o corpo de lata 1 do conjunto de mandril 50 e transfere o corpo de lata 1 para estações de processamento subsequentes, tal como, mas não limitando, um forno de cura 24 .

Conforme mostrado na figura 3, um conjunto de mandril 50 inclui um eixo de mandril alongado 52, um mandril alongado e oco 54 e um conjunto de mancai 56. O eixo de mandril alongado 52 tem um eixo geométrico longitudinal 60, uma extremidade proximal 62 e uma extremidade distai 64. O eixo de mandril 52 pode definir uma ou mais passagens 66 que estão em comunicação de fluido com um conjunto de vácuo ou um suprimento de ar pressurizado (nenhum mostrado). Conforme é conhecido, um vácuo aspirado através do conjunto de mandril 50 pode ser usado para se manter o corpo de lata 1 no lugar durante a operação de decoração de lata e o ar pressurizado pode ser usado para remoção do corpo de lata 1 do mandril 54. A extremidade proximal de eixo de mandril 62 é estruturada para ser acoplada ao porta-mandril 30. O eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60 se estende substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação de porta-mandril 34. Ainda, o eixo de mandril 52 tem uma sede de conjunto de mancai 68, disposta adjacente à extremidade distai de eixo de mandril 64, a qual tem uma superficie externa geralmente lisa e é estruturada para se encaixar no conjunto de mancai 56. O eixo de mandril 52 também tem uma porção medial 70 disposta entre a extremidade proximal de eixo de mandril 62 e a sede de conjunto de mancai 68. A porção mediai de eixo de mandril 70 tem um primeiro raio que define uma superfície externa 72. Ainda, o eixo de mandril 52 tem um flange 74 que, quando o mandril 54 está disposto no eixo de mandril 52, conforme descrito abaixo, é disposto adjacente à extremidade proximal de eixo de mandril 62 (discutida abaixo). Conforme mostrado, o mandril 54 tem um comprimento que é em torno do mesmo que o do eixo de mandril 52. Contudo, isto não é requerido e o mandril 54 pode ser mais curto. Conforme descrito abaixo, o flange de eixo de mandril 74 é estruturado para bloquear o acesso a um espaço 170 entre o eixo de mandril 52 e o mandril 54. Assim sendo, o flange de eixo de mandril 74 é posicionado no eixo de mandril 52 de acordo com o comprimento do mandril 54.

O mandril 54, conforme citado, é um corpo alongado oco que tem um eixo geométrico longitudinal 55. O mandril 54 é estruturado para ser disposto de forma rotativa em torno do eixo de mandril 52. O mandril 54 ainda é estruturado para rodar de forma concêntrica em torno do eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Isto é, o mandril 54 gira sobre e em torno do eixo de mandril 52. O mandril 54 tem uma extremidade proximal 80, uma extremidade distai 82, uma sede de conjunto de mancai 84 adjacente à extremidade distal de mandril 82, e uma porção mediai 86 disposta entre a extremidade proximal de mandril 80 e a sede de conjunto de mancai de mandril 84. A porção medial de mandril 86 tem um segundo raio que define a superfície interna de mandril 88. Ainda, na superfície externa de mandril 90, existe uma superfície de cinta 92. A superfície de cinta 92 é estruturada para ser temporariamente encaixada pela cinta de conjunto de pré-giro 40. Isto é, quando o mandril 54 é movido adjacente à roda de peça básica 18, conforme descrito acima, a cinta de conjunto de pré-giro 40 se encaixa na superficie de cinta 92. Conforme a cinta de conjunto de pré-giro 40 se move, o mandril 54 gira em torno de seu eixo geométrico longitudinal 55.

O conjunto de mancai 56 é estruturado de modo a ser disposto entre o mandril 54 e o eixo de mandril 52. Quando montado, conforme descrito, o conjunto de mancai 56 acopla de forma rotativa o mandril 54 ao eixo de mandril 52. Mais ainda, o conjunto de mancai 56 define um ponto de pivô virtual 100 disposto substancialmente sobre o eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. O ponto de pivô virtual 100 é configurado para permitir que o mandril 54 pivote em relação ao eixo de mandril 52. Isto é, devido ao ponto de pivô virtual 100, o eixo geométrico longitudinal de mandril 55 pode pivotar em relação ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Mais especificamente, o ponto de pivô virtual 100 é estruturado para permitir que o eixo geométrico longitudinal de mandril 55 rode entre 0,00 e +/- 0,20 graus, ou, mais preferencialmente, em torno de +/- 0,18 graus, em relação ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60.

Em uma modalidade, o conjunto de mancai 56 inclui pelo menos uma unidade de mancai de esfera flutuante 110. A unidade de mancai de esferas 110 inclui um rolamento externo 112, um rolamento interno 114, e uma pluralidade de mancais de esferas 116. O rolamento externo 112 é um corpo em formato de tora que tem uma superficie externa 120 e uma superficie interna 122. A superficie interna de rolamento externo 122 inclui um rolamento de mancai 123 o qual é uma ranhura 124. A ranhura de rolamento externo 124 tem um formato de seção transversal arqueado que tem uma borda proximal 126 e uma borda distai 128. A curvatura da ranhura de rolamento externo arqueado 124 substancialmente corresponde à curvatura ou ao raio dos mancais de esferas 116. A superficie externa de rolamento externo 120 é estruturada para ser acoplada ao mandril 54. O rolamento interno 114 também é um corpo em formato de tora que tem uma superficie externa 130 e uma superficie interna 132. A superficie externa de rolamento interno 130 inclui um rolamento de mancai 134 o qual é uma ranhura 136. A ranhura de rolamento interno 136 tem um formato de seção transversal arqueado que tem uma borda proximal 138 e uma borda distai 140. A curvatura da ranhura de rolamento interno arqueada 136 substancialmente corresponde à curvatura ou ao raio dos mancais de esferas 116. A superficie interna de rolamento interno 132 é estruturada para ser acoplada ao eixo de mandril 52. A superficie externa de rolamento interno 130 tem um raio menor do que a superficie interna de rolamento externo 122.

Quando montada, a unidade de mancai de esferas 110 inclui o rolamento interno 114 disposto no rolamento externo 112 e com cada centro, isto é, o centro de cada tora, substancialmente alinhado. Nesta configuração, há um espaço 150 entre a superficie externa de rolamento interno 130 e a superficie interna de rolamento externo 122. Mais ainda, a ranhura de rolamento externo 124 e a ranhura de rolamento interno 136 formam uma passagem 152 e os mancais de esferas 116 são dispostos ali. A passagem de unidade de mancai de esferas 152 é superdimensionada, conforme mostrado na figura 4, a qual é exagerada para visibilidade. Isto é, a passagem de unidade de mancai de esferas 152 intencionalmente tem um espaçamento radial maior do que o diâmetro dos mancais de esferas 116. Assim, o rolamento externo 112 "flutua" em relação ao rolamento interno 114 pelo fato de um número limitado, isto é, menor do que o total, dos mancais de esferas 116 efetivamente se encaixar (enquanto apoia mais do que uma carga insignificante) no rolamento externo 112 e no rolamento interno 114.

Mais ainda, esta configuração faz com que a unidade de mancai de esferas 110 forme um ponto de pivô virtual 100. Isto é, devido ao fato de a passagem 152 ser superdimensionada, o rolamento externo 112 e o rolamento interno 114 podem pivotar em relação a cada outro em torno do ponto de pivô virtual 100. O ponto de pivô virtual 100 é substancialmente disposto no centro do rolamento externo 112 e do rolamento interno 114. Neste caso, "substancialmente disposto no centro" significa que o ponto de pivô virtual 100 está no ou espaçado de forma insignificante do centro dos rolamentos 112, 114. É notado que o centro dos rolamentos 112, 114 é disposto ao longo do eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Assim, o ponto de pivô virtual 100 é disposto substancialmente no eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60.

Embora o conceito exposto se aplique a unidades de mancai de esferas 110 de qualquer tamanho, as dimensões a seguir representam uma modalidade para uma unidade de mancai de esferas 110 tendo mancais de esferas 116 com em torno de 0,2 66 polegadas (6,7 mm) de diâmetro. Para se permitir que os rolamentos 112, 114 pivotem entre -0,20 e +0,20 graus em relação a cada outro, a passagem de unidade de mancai de esferas 152 tem uma folga radial entre em torno de 0,0002 polegadas (5,08 pm) e 0,0008 polegadas (20,32 pm) . Em uma configuração como essa, os rolamentos 112, 114 também podem se mover de forma radial e axial em relação a cada outro, desse modo se permitindo que os rolamentos 112, 114 pivotem em relação a cada outro.

O conjunto de mancai 56 é o único acoplamento entre o eixo de mandril 52 e o mandril 54. Mais ainda, o conjunto de mancai 56 está localizado em uma localização discreta ao longo do eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Isto é, diferentemente dos conjuntos de mandril anteriores, os quais têm mancais e/ou outro suportes dispostos em duas ou mais localizações ao longo do eixo geométrico de rotação de conjunto de mandril, o conceito exposto provê um conjunto de mancai 56 disposto em uma única localização. Devido ao fato de o conjunto de mancai 56 ser disposto em uma única localização, e devido ao fato de o conjunto de mancai 56 criar um ponto de pivô virtual 100, o mandril 54 pode pivotar em relação ao eixo de mandril 52.

Isto é, cada conjunto de mandril 50 é montado conforme se segue. Cada eixo de mandril 52 é montado, direta ou indiretamente, no porta-mandril 30. Cada eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60 se estende substancialmente paralelo ao eixo geométrico de rotação de porta-mandril 34. O rolamento interno de unidade de mancai de esferas 114 é disposto na sede de conjunto de mancai de eixo de mandril 68. O rolamento interno de unidade de mancai de esferas 114 é acoplado a e, preferencialmente, fixo ao eixo de mandril 52. O mandril 54 é disposto sobre o eixo de mandril 52 com o rolamento externo de unidade de mancai de esferas 112 disposto na sede de conjunto de mancai de mandril 84. O rolamento externo de unidade de mancai de esferas 112 é acoplado a e, preferencialmente, fixado ao mandril 54. Nesta configuração, o mandril 54 é disposto de forma rotativa no eixo de mandril 52 e estruturado para rodar concentricamente em torno do eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60.

Mais ainda, devido ao fato de o conjunto de mancai 5 6 ser o único acoplamento entre o eixo de mandril 52 e o mandril 54 e devido ao fato de o conjunto de mancai 56 formar um ponto de pivô virtual 100, o mandril 54 pode pivotar em relação ao eixo de mandril 52, isto é, o eixo geométrico longitudinal de mandril 55 pode pivotar em relação ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Preferencialmente, o eixo geométrico longitudinal de mandril 55 pode pivotar entre 0,0 e 0,20 graus e, mais preferencialmente, em torno de 0,18 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Ainda, o conjunto de mancai 56 e, portanto, o ponto de pivô virtual 100 estão localizados mais perto da extremidade distai de eixo de mandril 64 do que da extremidade proximal de eixo de mandril 62. Ainda, devido ao fato de o conjunto de mancai 56 estar localizado em uma localização discreta, o conjunto de mancai 56 não inclui um mancai, um mancai de esferas ou qualquer outro mancai mais próximo da extremidade proximal de eixo de mandril 62 do que da extremidade distai de eixo de mandril 64. Assim, o mandril 54 é essencialmente suportado em um plano único que se estende geralmente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60.

Ainda, o conjunto de mancai 56 preferencialmente é mais próximo da extremidade distal de eixo de mandril 64 do que da extremidade proximal de eixo de mandril 62. Isto é, é preferivel não ter o corpo de lata 1 suportando uma extremidade do mandril 54 em balanço em relação ao eixo de mandril 52. Assim, o conjunto de mancai 56 é disposto mais perto da extremidade distal de mandril 82 do que da extremidade proximal de mandril 80. Mais ainda, o conceito exposto requer que o mandril 54 seja livre para pivotar em torno do ponto de pivô virtual 100, assim não podendo haver um mancai, ou qualquer outra estrutura de suporte ou acoplamento, espaçado do conjunto de mancai 56. Isto é, uma estrutura suportada em mais de dois pontos não pode pivotar em torno de um dos pontos. O conjunto de mancai 56, contudo, pode incluir duas unidades de mancai de esferas 110 que são dispostas adjacentes a cada outra. Nesta configuração, as passagens superdimensionadas 152 nas unidades de mancai de esferas 110 são estruturadas para criarem um único ponto de pivô virtual 100.

Ainda, nesta configuração, e devido ao fato de o primeiro raio de porção medial de eixo de mandril 70 ser menor do que o segundo raio de porção medial de mandril 86, existe um espaço 170 entre a porção medial de eixo de mandril 70 e a porção medial de mandril 86, conforme mostrado na figura 3. É desejável limitar a quantidade de poeira e outros residuos que passa para este espaço 170 e o que subsequentemente pode danificar o conjunto de mancai 56. Assim sendo, o flange de eixo de mandril 74 tem um raio suficiente para, essencialmente, fechar a extremidade proximal 80 do conjunto de mandril 50. Isto é, um espaço entre o flange de eixo de mandril 74 e a superficie interna de mandril 88 é menor do que em torno de 0, 030 polegadas (7 62 pm) . É notado que o flange de eixo de mandril 74 não toca a superficie interna de mandril 88. Assim, o mandril 54 não é suportado pelo flange de eixo de mandril 74.

Nesta configuração, o mandril 54 e, mais especificamente, o eixo geométrico longitudinal de mandril 55 podem pivotar entre 0,00 e 0,20 graus e, mais preferencialmente, em torno de 0,18 graus, em relação ao eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril 60. Assim, durante uma operação de decoração de lata, quando a peça básica 20 se encaixa no corpo de lata 1, o mandril 54 pivotará em torno do ponto de pivô virtual 100, até o eixo geométrico de rotação do corpo de lata 1, isto é, o eixo geométrico longitudinal de mandril 55, e o eixo geométrico de rotação de peça básica 20, isto é, o eixo geométrico de rotação de roda de peça básica 19 estarem significativamente paralelos. Isto é, a orientação criada pela pressão da peça básica 20 se encaixando em um corpo de lata 1 automaticamente move o mandril 54 para alinhamento significativo com o eixo geométrico de rotação de roda de peça básica 19 (bem como o eixo geométrico de rotação de porta-mandril 34) . Assim, nesta configuração, o eixo de mandril 52 pode não precisar ter uma convergência pré- estabelecida para contrabalançar a orientação criada pela pressão da peça básica 20 se encaixando em um corpo de lata 1.

Embora modalidades especificas do conceito exposto tenham sido descritas em detalhes, será apreciado por aqueles versados na técnica que várias modificações e alternativas naqueles detalhes poderiam ser desenvolvidas à luz dos ensinamentos gerais da exposição. Assim sendo, os 5 arranjos em particular expostos podem ter como significado serem ilustrativos apenas e não limitantes para o escopo do conceito exposto, o qual é para receber a extensão plena das reivindicações em apenso e todos e quaisquer objetos equivalentes das mesmas.

Claims

1. Conjunto de mandril (50) que compreende: um eixo de mandril alongado (52) que tem um eixo geométrico longitudinal (60), uma extremidade proximal (62) e uma extremidade distai (64) ; o conjunto de mandril (50) é caracterizadopelo fato de que ainda compreende: um mandril alongado oco (54) estruturado para ser disposto de forma rotativa em torno do referido eixo de mandril (52) e estruturado para rodar concentricamente em torno do referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (55) ; um conjunto de mancai (56) disposto em uma localização discreta entre o referido mandril (54) e o referido eixo de mandril (52) f por meio do que o referido conjunto de mancai (56) acopla de forma rotativa o referido mandril (54) ao referido eixo de mandril (52); o referido eixo de mandril e o referido mandril são acoplados somente pelo referido conjunto de mancai; e o referido conjunto de mancai (56) definindo um ponto de pivô virtual (100) disposto substancialmente no referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (55).

2. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 1,caracterizadopelo fato de que o eixo geométrico longitudinal de mandril (55) pode pivotar entre 0,00 e 0,20 graus em relação ao referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (60) no referido ponto de pivô virtual (100).

3. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o eixo geométrico longitudinal de mandril (55) pode pivotar 0,18 graus em relação ao referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (60) no referido ponto de pivô virtual (100) .

4. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido ponto de pivô virtual (100) está localizado mais perto da referida extremidade distal de eixo de mandril (64) do que a referida extremidade proximal de eixo de mandril (62).

5. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) não inclui um mancai mais próximo da referida extremidade proximal de eixo de mandril (62) do que da referida extremidade distai de eixo de mandril (64).

6. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) inclui pelo menos uma unidade de mancai de esferas (110).

7. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) inclui duas unidades de mancai de esferas (110) .

8. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que as duas unidades de mancai de esferas (110) estão dispostas adjacentes a cada outra.

9. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que: o referido eixo de mandril (52) tem uma sede de conjunto de mancai (68), disposta adjacente à extremidade distal de eixo de mandril (64) , e uma porção medial (70) disposta entre a referida extremidade proximal de eixo de mandril (62) e a referida sede de conjunto de mancai (68) , a referida porção medial de eixo de mandril (70) tendo um primeiro raio que define uma superficie externa (72); o referido mandril (54) tem uma extremidade proximal (80) , uma extremidade distai (82) , uma sede de conjunto de mancai (68) adjacente à referida extremidade distai de mandril, e uma porção medial (86) disposta entre a referida extremidade proximal de mandril (80) e a referida sede de conjunto de mancai de mandril (84), a referida porção medial de mandril (86) tendo um segundo raio que define uma superficie interna (88) ; o primeiro raio do referido eixo de mandril (52) sendo menor do que o segundo raio do referido mandril (54) , por meio do que um espaço (170) existe entre a referida porção medial de eixo de mandril (70) e a referida porção medial de mandril (86); e o referido eixo de mandril (52) tendo um flange (74) que, quando o referido mandril (54) está disposto no referido eixo de mandril (52), é disposto adjacente à referida extremidade proximal de eixo de mandril (62), o referido flange de eixo de mandril (74) tendo um raio externo que é menor do que, mas substancialmente igual ao segundo raio de referida mandril (54) , por meio do que há uma folga entre o referido flange de eixo de mandril (74) e a referida superficie interna de mandril (88).

10. Conjunto de torre-revólver de mandril (14) que compreende: um porta-mandril (30) estruturado para rodar em torno de um eixo geométrico (34) ; uma pluralidade de conjuntos de mandril alongados (50), cada conjunto de mandril (50) , como definido na reivindicação 1, tendo um eixo de mandril alongado (52), um mandril alongado oco (54) e um conjunto de mancai (56); o conjunto de torre-revólver de mandril (14) é caracterizadopelo fato de que: cada referido eixo de mandril (52) tendo um eixo geométrico longitudinal (60) , uma extremidade proximal (62) e uma extremidade distai (64); cada referida extremidade proximal de eixo de mandril (62) acoplada ao referido porta-mandril (30) , cada referido eixo de mandril (52) se estendendo substancialmente paralelo ao referido eixo de porta-mandril (34) de rotação; cada referido mandril (54) estruturado para ser disposto de forma rotativa em torno de um eixo de mandril (52) e para rodar em torno do referido eixo longitudinal de eixo de mandril (60); cada referido conjunto de mancai (56) disposto em uma localização discreta entre um mandril (54) e um eixo de mandril (52) , por meio do que cada referida conjunto de mancai (56) acopla de forma rotativa um mandril (54) a um eixo de mandril (52); o referido eixo de mandril e o referido mandril são acoplados somente pelo referido conjunto de mancai; e cada referido conjunto de mancai (56) definindo um ponto de pivô virtual (100) disposto substancialmente no referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (60) .

11. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o eixo longitudinal de mandril (55) pode pivotar entre 0,00 e 0,20 graus em relação ao referido eixo geométrico longitudinal de eixo de mandril (55) no referido ponto de pivô virtual (100) .

12. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o eixo longitudinal de mandril (55) pode pivotar a 0,18 graus em relação ao referido eixo longitudinal de eixo de mandril (55) no referido ponto de pivô virtual (100) .

13. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o referido ponto de pivô virtual (100) está localizado mais próximo da referida extremidade distal de eixo de mandril (64) do que da referida extremidade proximal de eixo de mandril (62).

14. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) não inclui um mancai mais próximo da referida extremidade proximal de eixo de mandril (62) do que da referida extremidade distai de eixo de mandril (64).

15. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) inclui pelo menos uma unidade de mancai de esferas (110).

16. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o referido conjunto de mancai (56) inclui duas unidades de mancai de esferas (110).

17. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que as duas unidades de mancai de esferas (110) estão dispostas adjacentes a cada outra.

18. Conjunto de mandril (50), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que: o referido eixo de mandril (52) tem uma porção medial disposta entre a referida extremidade proximal de eixo de mandril (62) e o referido conjunto de mancai (56), a referida porção medial de eixo de mandril (70) tendo um primeiro raio que define uma superficie externa (72); o referido mandril (54) tem uma extremidade proximal (80) , uma extremidade distai (82) , uma sede de conjunto de mancai adjacente à referida extremidade distai de mandril, e uma porção medial (86) disposta entre a referida extremidade proximal de mandril (80) e a referida sede de conjunto de mancai de mandril (84), a referida porção medial de mandril (86) tendo um segundo raio que define uma superficie interna (88) ; o primeiro raio do referido eixo de mandril (52) sendo menor do que o segundo raio do referido mandril (54) , por meio do que um espaço (170) existe entre a referida porção medial de eixo de mandril (70) e a referida porção medial de mandril (86); e o referido eixo de mandril (52) tendo um flange (74) que, quando o referido mandril (54) está disposto no referido eixo de mandril (52), é disposto adjacente à referida extremidade proximal de eixo de mandril (62), o referido flange de eixo de mandril (74) tendo um raio externo que é menor do que, mas substancialmente igual ao segundo raio de referida mandril (54) , por meio do que há uma folga entre o referido flange de eixo de mandril (74) e a referida superficie interna de mandril (88).