BR112013022160A2 - conjunto para separar discos de metal pré-lubrificados, e, método de extração de um único disco a partir da base de uma pilha de discos pré-lubrificados - Google Patents

Abstract

CONJUNTO PARA SEPARAR DISCOS DE METAL PRÉLUBRIFICADOS, E, MÉTODO DE EXTRAÇÃO DE UM ÚNICO DISCO A PARTIR DA BASE DE UMA PILHA DE DISCOS PRÉ-LUBRIFICADOS A dispositivo (17) para separar discos (10) de metal a partir de uma pilha de discos mantida em uma alimentação (16, 23) para uma máquina, tal como a prensa de estampagem ou outro maquinário usado na fabricação de lata. Em uma modalidade, um anel separador (17) inclui quatro segmentos (20) em sua superfície interna. Os segmentos têm uma abertura central através da qual o disco mais inferior da pilha é extraído por sucção (12), o disco formando um formato de trevo de quatro folhas quando ele é puxado entre os quatro segmentos.

Description

“CONJUNTO PARA SEPARAR DISCOS DE METAL PRÉ- LUBRIFICADOS, E, MÉTODO DE EXTRAÇÃO DE UM ÚNICO DISCO A PARTIR DA BASE DE UMA PILHA DE DISCOS PRÉ- LUBRIFICADOS” 5 Campo Técnico Esta invenção se refere a um conjunto e método para separar discos de metal para uso na indústria de produção de latas, por exemplo, para alimentar discos individuais a uma máquina que conforma um disco em um formato de copo, conhecida como uma "estampadora" ou prensa de estampagem ou para um produtor de corpos para repuxar artigos ocos, tais como recipientes ou latas de metal.

Alternativamente, a prensa de estampagem pode ser uma prensa para conformar qualquer tampa ou fecho de metal raso.

Técnica Anterior Na indústria de produção de latas, metal tal como aço ou alumínio é fornecido pelo fabricante como uma bobina, tipicamente de metal lubrificado.

As exigências de metal são ajustadas pelo fabricante, com parâmetros padronizados tais como tipo de metal, aspereza da superfície e coeficiente de fricção na lubrificação de limite sendo o padrão no comércio.

O fabricante de bobina fornecerá, em geral, a bobina pré-lubrificada com uma quantidade ajustada de lubrificante sobre o metal.

A bobina então passa através de um lubrificador úmido, que é quase tão largo quanto à prensa de estampagem, antes de entrar na prensa propriamente dita.

Para a finalidade de fabricação, uma estampadora é alimentada com uma folha de aço ou alumínio a partir de um grande rolo ou bobina.

A estampadora então corta discos (até 14 por vez) a partir da folha de metal e forma cada um dos discos em um copo, em uma operação.

A EP 10162130 (CROWN PACKAGING TECHNOLOGY, INC) 06.05.2010 (não publicada) se refere a um tipo de aparelho existente para a formação de um recipiente de “duas peças” (isto é, um corpo de lata de uma peça com parede lateral e bases integradas, e um componente de extremidade separado), em que a prensa de estampagem é primeiramente alimentada com uma bobina de metal e então punciona ou corta discos a partir 5 do metal, a serem transformados em copos.

As peças em bruto circulares planas ou discos de metal são, cada um, estirados através de um ou mais moldes de estiragem na prensa de estampagem para formar os copos rasos.

Os copos são subsequentemente transferidos para um produtor de corpos para conversão no corpo de lata acabado.

Como notado na EP 10162130, a prensa de estampagem é uma máquina grande e extremamente dispendiosa (atualmente ao redor de £1,5 milhão). O ferramental para a mesma é também muito caro.

O material deixado a partir da bobina uma vez quando os discos foram cortados da mesma é refugo.

O refugo então deve ser coletado através de um sistema de calha a vácuo e transferido para a caçamba, que é novamente um item caro a ser provido.

Todo o equipamento de manuseio e lubrificação de bobina também é caro e requer um grande espaço de instalação (espaço de piso). Finalmente, existe uma quantidade maciça de equipamento de transporte de copos, que transfere os copos a partir da estampadora para o produtor de corpos.

Se a estampadora ou qualquer do equipamento correlacionado parar, então a linha completa é desligada e a produção total é perdida.

Na invenção do pedido de patente não publicado EP 10162130, discos são empilhados prontos para fornecimento direto a um produtor de corpo de lata.

Uma alimentação de vácuo é também referida neste pedido para separar os discos, mas outros detalhes deste dispositivo separador não são dados.

É conhecido da FR 9202212 B (CMB PACKAGING SA) alimentar a folha superior a partir de uma pilha de folhas de metal por aplicação de copos de sucção para a extremidade traseira da folha.

A folha é então deslocada para frente sobre uma guia dianteira para engate com um mecanismo de tração.

O dispositivo também inclui um dispositivo de elevação e abaixamento da folha apreendida e um dispositivo de sopro de ar para criar uma almofada de ar abaixo de cada folha.

Isto é notado como sendo 5 particularmente útil no caso de folhas de metal lubrificadas, que tendem a aderir a folhas adjacentes e nem sempre são elevadas suficientemente para separar uma folha de outra folha abaixo.

Esta patente é outro exemplo das extensivas exigências de equipamento para manusear uma pilha de grandes folhas de metal.

É um primeiro objetivo desta invenção o de prover um separador e método de separação de discos de metal comprados pré-cortados e produzidos partir da bobina lubrificada.

Como na EP 10162130, a compra de discos pré-cortados evita a despesa de comprar e manter uma grande estampadora do tipo, que corta os discos bem como formam copos.

A compra de discos pré-cortados também reduz ou evita muitos dos custos associados, tais como de um equipamento de manuseio de bobina (incluindo o lubrificador úmido) e equipamento de coleta de refugo.

Nas conhecidas prensas de estampagem, a folha de metal é fornecida a partir do lubrificador úmido com um lubrificante úmido aplicado para o processo de estampagem.

Esta folha de metal pode ser manipulada imediatamente quando o lubrificante úmido não precisa de qualquer tempo de secagem antes do estampagem.

Não obstantes, é conhecido que os discos na prensa de estampagem aderem uns nos outros, o que conduz a múltiplas alimentações dos discos e, como um resultado, o risco subsequente de desligamento, etc., como descrito acima.

O principal objetivo desta invenção é o de prover uma solução tanto para a separação de cada disco individual quanto à extração deste disco a partir de uma pilha de discos lubrificados.

Sumário da Invenção De acordo com a presente invenção é provido um conjunto para separar discos de metal, o conjunto compreendendo: um anel separador tendo um perfil de superfície interna adaptado para suportar uma pilha de discos e para separar um único disco a partir da base da pilha, e um extrator para extrair o único disco a partir do anel separador, em que o perfil de 5 superfície interna do anel separador inclui uma ou mais características que se projetam para dentro, que definem uma abertura que é menor do que o diâmetro de disco, e o extrator inclui um bloco de “vácuo” de forma que, no uso, quando um vácuo é aplicado à bloco, o extrator puxa o disco através da abertura, rompendo qualquer atração entre o disco e o disco adjacente na pilha.

A separação mecânica de discos pelo anel separador é muito mais simples e efetiva do que o separador de folha da técnica anterior.

Preferivelmente, as características que se projetam para dentro compreendem dois ou mais segmentos equiespaçados que podem ser posicionados no mesmo plano perpendicular ao eixo longitudinal do anel separador.

Usualmente existem quatro segmentos equiespaçados, que seriam geralmente posicionados na mesma distância a partir da aresta de saída do anel separador, tipicamente adjacente a esta borda.

Alternativamente, a característica ou características que se projetam para dentro compreende(m) um segmento único com um perfil helicoidal ou múltiplos segmentos arranjados como uma rosca de parafuso espaçada.

O extrator pode compreender um ou mais blocos de vácuo, que puxam o disco de base para baixo e deformam o material para puxar o disco sobre os segmentos.

No caso de quatro segmentos, o disco pode se deformar para um formato de trevo de quatro folhas sobre os segmentos.

O extrator pode ser rotativo para assistir na liberação do disco a partir dos segmentos.

Em adição, o anel separador pode ter uma superfície interna perfilada, que guia o disco final da pilha para os segmentos.

Isto é opcional quando os segmentos são simetricamente posicionados na mesma

"altura", mas é preferido quando existe um perfil helicoidal ou roscas.

O anel separador é menor do que o disco a fim de que o anel suporte a pilha.

O perfil do separador e segmentos provê um furo, que é tão próximo ao diâmetro de disco quanto possível sem o risco de a pilha cair 5 através do anel.

Em um separador para alimentar discos separados para um estampadora ou produtor de corpos, o diâmetro de saída do separador é geralmente cerca de 3 mm menor do que o disco.

O tamanho de anel separador é feito para se adequar ao tamanho de disco, independentemente de se o disco é alimentado em um produtor de corpos ou estampadora.

O extrator do conjunto preferivelmente inclui um bloco de guia com uma câmara central e um orifício para fornecer vácuo para a câmara; um eixo de extrator tendo uma fenda, e que é alternante através da câmara; e em que a fenda no eixo de extrator e o orifício no bloco de guia formam um interruptor de forma que, no uso, quando a fenda no eixo passa através do orifício, vácuo é ligado e desligado.

Como uma alternativa, o aparelho pode incluir um solenoide operado eletricamente, que fornece o vácuo.

Isto tem a vantagem de uma janela de ligar/desligar ajustável, mas requer mais equipamento elétrico.

O eixo de extrator pode incluir ainda uma placa fixada ao eixo, em que a placa retém um fuso de vácuo com uma mola em uma extremidade, um furo central para suprimento de vácuo, e o bloco de vácuo, na outra, e em que, no uso, a placa atua como a bush e permite que o fuso se mova contra a mola para extrair o disc.

Neste conjunto, podem também estar presentes barras que são montadas na placa e batentes de suporte montados sobre molas, os batentes sendo ajustados em uma posição de parada que é fixa em relação ao eixo de extrator e é alternante com o eixo de extrator para conectar a base da pilha.

O fuso e bloco de vácuo podem ter uma posição no topo do curso para cima, que é mais alta do que a posição de parada, e em que o bloco de vácuo contacta e prende o disco de base.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método de extração de um único disco a partir da base de uma pilha de discos, o método compreendendo: alternar um eixo de extrator para contactar 5 a pilha de discos; reter e deslizar um fuso dentro do eixo de extrator; montar um bloco de vácuo na extremidade superior do fuso; ligar um fornecimento de vácuo através do fuso de vácuo e para dentro do bloco de vácuo no curso para cima, e prendendo assim o disco de base da pilha; puxar para baixo o disco preso no curso para baixo e rompendo qualquer atração entre o disco de base e o disco adjacente; desligando o suprimento de vácuo e liberando o disco.

Preferivelmente, neste método, a etapa alternante compreende elevar o eixo de extrator para cima e para baixo através de um bloco de guia e mover uma placa fixada ao eixo e saltar batentes na placa para uma posição de parada no final do curso para cima quando os batentes contactam a pilha de discos; as etapas de retenção e deslizamento compreende reter um fuso de vácuo dentro tanto da placa quanto do eixo de extrator, o fuso tendo uma mola em sua extremidade inferior; e permitir que o fuso deslize para cima e para baixo contra a tensão da mola; a etapa de ligamento de um fornecimento de vácuo compreende ligar o suprimento de vácuo para uma câmara no bloco de guia quando uma fenda no eixo de extrator passa um orifício de fornecimento de vácuo comutando assim vácuo através do centro do fuso de vácuo e para dentro do bloco de vácuo no curso para cima, e prender o disco de base da pilha; e a etapa de desligamento do suprimento de vácuo compreende desligar o suprimento de vácuo quando a fenda no eixo de extrator passa o orifício de suprimento de vácuo no curso para baixo.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção será agora descrita com referência aos desenhos, nos quais: a figura 1 é uma seção lateral esquemática de um aparelho de acordo com a invenção, mostrando separador e extrator; a figura 2 é uma vista plana do anel separador; a figura 3 é uma vista seccional lateral ao longo de X-X da figura 2; e 5 a figura 4 é uma vista em perspectiva geral de um separador de disco e alimentação de disco. Descrição das Modalidades A figura 1 mostra o conjunto em uma posição de liberação de disco. Na figura 1, os discos 10 são empilhados sobre um bloco de sucção ou copo de vácuo 12, que é impulsionado na direção para os discos por um fuso

6. A placa 4 é fixada a um eixo de extrator 15 por um parafuso fabricado que trava a placa 4 na posição, retém o fuso de vácuo 6 e mola 14 e também inclui a bush, que permite ao fuso deslizar para cima e para baixo contra a mola 14. Estão presentes dois eixos de extrator 15 (somente um mostrado na figura 1), que se movem para cima e para baixo e são posicionados na borda do disco O eixo de extrator 15 é mostrado na base de seu curso, para liberação de um disco 10. Por posicionamento dos eixos de extrator close to a borda do disco, é mais fácil separar o disco de base a partir do restante do disc. Os eixos são guiados por um par de buchas 19 em um bloco de guia 18, com uma câmara entre as buchas 19. Os eixos se projetam abaixo deste bloco para conectar-se a um mecanismo de ligação e alavanca. Um orifício 25 no bloco de guia 18 conecta um fornecimento de vácuo à câmara entre as buchas 19. Uma fenda 26 no eixo passa através deste orifício quando os eixos de extrator 15 se movem para cima e para baixo ligando e desligando o vácuo para liberar um disco 10 na base do curso. Um furo através do centro do fuso de vácuo 6 permite que o vácuo entre no copo de sucção 12, que é, por conseguinte, também ligado e desligado quando os eixos se movem para cima e para baixo. Os dois batentes

5 com molas 2, 3 são mantidos no local por barras 7, que são rosqueadas na base.

As porcas 8 na barra no lado inferior da placa 4 permitem que as barras 7 sejam ajustadas altura.

Os batentes 5 são ajustados mais altos do que o copo de vácuo 12 de forma que no curso para cima eles param quando eles se 5 chocam contra a base da pilha 10, enquanto que o fuso e copo de vácuo continuam até aprender o disco de base e separar o mesmo a partir da pilha no curso para baixo.

No curso para baixo, o copo de vácuo 12 puxa o disco para baixo entre os dois batentes formando um pequeno arqueamento no disco, que rompe o vácuo entre o disco de base e o disco acima dele.

Um bocal de sopro de ar 9 em ambos os lados da pilha sopra ar para dentro deste arqueamento para ajudar a acelerar a separação.

A posição de ligar/desligar do vácuo do disco é mostrada pontilhada como 10' na figura 1. O conjunto continua para baixo e o vácuo é desligado, quando a fenda 26 passa abaixo do orifício 25, liberando o disco sobre a correia com lances 30 na base do curso.

Também como mostrado na figura 1, os discos 10 são empilhados entre barras de guia 23, que formam uma tremonha.

Depois de os discos terem sido cortados, e porque eles são cortados a partir de uma bobina, eles formam um arqueamento natural de até 3 mm.

Os discos podem ser carregados de qualquer maneira para cima para dentro da tremonha.

Quando todos os discos tiverem um arqueamento, a posição de superfície do disco inferior pode variar até 6 mm.

Como um resultado, o conjunto de extrator tem todos os componentes ativos montados sobre molas.

O conjunto é posicionado para extrair um disco carregado com o arqueamento para cima.

Se a pilha mudar para arqueamento para baixo (até 6 mm para baixo), as molas compensarão, permitindo que os batentes e fuso de vácuo sejam empurrados ainda mais para baixo, mantendo ainda sua posição ajustada sobre o disco de base à medida que o extrator se move para baixo.

A posição da mola 14 na base do fuso de vácuo 6 não é crítica, mas deve ser flexível.

Um anel separador é mostrado geralmente em 17 e um par de sensores detecta discos duplos, isto é, discos não separados, quando extraídos a partir do centro de anel separador.

Existem quatro fendas cortadas na base 5 do anel separador para formar quatro segmentos 20. Quando os discos são empilhados, eles não estão todos exatamente em linha, o que torna a pilha total ligeiramente mais larga do que um único disco.

As barras de guia devem acomodar isto.

A conicidade na seção superior do anel separador 17 também guia os discos sobre os segmentos.

Se os segmentos são planos na seção superior, a fricção causada pelo peso da pilha é demasiadamente grande para o vácuo para puxar os discos através dela.

Para superar esta fricção, os segmentos têm uma seção superior com um raio.

O disco de base é então somente mantido no limite contra este raio.

Quando o copo de vácuo puxa este para baixo, o disco desliza ao redor do raio e em nenhum ponto é aprisionado contra uma superfície plana.

As figuras 2 e 3 fornecem mais detalhe de um exemplo do "anel" separador 17. Quatro características ou "segmentos" 20 se estendem radialmente para dentro por 2 mm neste exemplo, que mostra um diâmetro interno de anel de 141 mm.

Este anel serve para discos separados, que são cerca de 3 mm maiores que o diâmetro de saída do separador.

As características de grande diâmetro 23 mostram a posição das barras de guia 23, que formam conjuntamente uma tremonha 16 (ver a figura 4). Quando o bloco de sucção 12 puxa o centro do disco de base para baixo, o disco forma um arqueamento no material com o material formando um formato de trevo de quatro folhas sobre os segmentos e então para fora através do furo de base de menor diâmetro.

Esta deformação ajuda a romper o vácuo entre o disco de base e o próximo disco, deixando o próximo disco sobre os quatro segmentos.

Evidentemente, mais que um bloco de sucção poderia ser usado, em cujo caso o formato do disco se deformaria de uma maneira diferente de acordo com o número e posições dos blocos de sucção.

Uma vista seccional X-X do anel da figura 2 é mostrada na 5 figura 3. Barras de guia 23 são posicionadas, como mostrado, pelos grandes furos, e segmentos 20 são fixados ao anel separador.

O separador é menor do que o disco a fim de suportar a pilha.

A maior abertura possível no centro do separador é selecionada para isto, de forma a causar a mínima interferência, enquanto impede que a pilha caia diretamente através da mesma.

A figura 4 é uma vista em perspectiva geral de um separador de disco e extrator, mostrando uma correia com lances 30 sobre a qual os discos individuais são liberados.

Na figura, uma pilha de discos seria fornecida pré-lubrificada a partir do fabricante de bobina e alimentada à tremonha 16 ou região entre as barras de guia 23. A lubrificação sobre os discos é um lubrificante não úmido, muito delgado, ao invés de uma quantidade total de lubrificante úmido, que é aplicado por um par de pistolas de pulverização depois de os discos terem sido individualmente separados.

Lubrificante úmido total tornaria muito difícil de separar os discos na velocidade, mesmo em plataformas de teste operando com velocidades de 500 discos/min.

As pistolas de pulverização para aplicação de lubrificante úmido se assentam dentro do equipamento de manuseio de disco com um pequeno tanque volumoso (não mostrado) montado na proximidade.

As pistolas de pulverização aplicam camadas em ambos os lados de cada disco depois de os discos terem sido individualmente separados e antes de cada disco ir para dentro da prensa de estampagem ou outro processo subsequente.

Esta lubrificante, que é aplicado pelas pistolas de pulverização no alimentador de disco, é um lubrificante úmido.

O lubrificante úmido é somente aplicado quando requerido pelo processo e não requer qualquer tempo de secagem.

A visão geral da figura 4 mostra uma de um par de correias 30 com lances espaçados 32 que correm lateralmente dentro das posições de extrator e bloco de vácuo 12. Os discos individuais sobre a correia com lances poderiam ser alimentados diretamente a uma estampadora ou prensa de 5 fechamento, por exemplo, quando desejado.

O disco separação e extrator da invenção evitam as alimentações duplas ou múltiplas, que ocorreram regularmente na alimentação de discos conhecida na técnica anterior.

A invenção foi descrita acima somente a título de exemplo e alterações podem ser feitas para o separador e, em particular para equipamento ao qual os discos individuais são alimentados, sem se afastar do escopo da invenção como definida pelas reivindicações.

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto para separar discos de metal pré-lubrificados, caracterizado pelo fato de compreender: um anel separador tendo um perfil de superfície interna 5 adaptado para suportar uma pilha de discos pré-lubrificados e para separar um único disco a partir da base da pilha, e um extrator para extrair o único disco a partir do anel separador, em que o perfil de superfície interna do anel separador inclui uma ou mais características que se projetam para dentro, que definem uma abertura que é menor do que o diâmetro de disco, e o extrator inclui um bloco de “vácuo” de forma que, no uso, quando um vácuo é aplicado ao bloco, o extrator puxa o disco através da abertura, rompendo qualquer atração entre o disco e o disco adjacente na pilha.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as características que se projetam para dentro compreendem dois ou mais segmentos equiespaçados.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os segmentos são posicionados no mesmo plano perpendicular ao eixo longitudinal do anel separador.

4. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a característica ou características que se projetam para dentro compreende(m) um segmento único com um perfil helicoidal ou múltiplos segmentos arranjados como uma rosca de parafuso espaçada.

5. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o extrator é rotativo para assistir na liberação do disco a partir dos segmentos.

6. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o extrator inclui: um bloco de guia com uma câmara central e um orifício para fornecer vácuo para a câmara; um eixo de extrator tendo uma fenda, e que é alternante através da câmara; em que a fenda no eixo de extrator e o orifício no bloco de guia formam um interruptor de forma que, no uso, quando a fenda no eixo passa através do orifício, vácuo é ligado e desligado. 5

7. Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o eixo de extrator inclui ainda uma placa fixada ao eixo, em que a placa retém um fuso de vácuo com uma mola em uma extremidade, um furo central para suprimento de vácuo, e o bloco de vácuo, na outra, e em que, no uso, a placa atua como a bucha e permite que o fuso se mova contra a mola para extrair o disco.

8. Conjunto de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que inclui ainda barras que são montadas na placa e batentes de suporte montados sobre molas, os batentes sendo ajustados em uma posição de parada que é fixa em relação ao eixo de extrator e é alternante com o eixo de extrator para contactar a base da pilha.

9. Conjunto de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o fuso e bloco de vácuo têm uma posição no topo do curso para cima, que é mais alta do que a posição de parada, e em que o bloco de vácuo contacta e prende o disco de base.

10. Método de extração de um único disco a partir da base de uma pilha de discos pré-lubrificados, caracterizado pelo fato de que compreende: alternar um eixo de extrator para contactar a pilha de discos; reter e deslizar um fuso dentro do eixo de extrator; montar um bloco de vácuo na extremidade superior do fuso; ligar um fornecimento de vácuo através do fuso de vácuo e para dentro do bloco de vácuo no curso para cima, e prendendo assim o disco de base da pilha; puxar para baixo o disco preso no curso para baixo e rompendo qualquer atração entre o disco de base e o disco adjacente; desligando o suprimento de vácuo e liberando o disco.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: a etapa alternante compreende elevar o eixo de extrator para 5 cima e para baixo através de um bloco de guia e mover uma placa fixada ao eixo e saltar batentes na placa para uma posição de parada no final do curso para cima quando os batentes contactam a pilha de discos; as etapas de retenção e deslizamento compreendem reter um fuso de vácuo dentro tanto da placa quanto do eixo de extrator, o fuso tendo uma mola em sua extremidade inferior; e permitir que o fuso deslize para cima e para baixo contra a tensão da mola; a etapa de ligamento de um fornecimento de vácuo compreende ligar o suprimento de vácuo para uma câmara no bloco de guia quando uma fenda no eixo de extrator passa um orifício de fornecimento de vácuo comutando assim vácuo através do centro do fuso de vácuo e para dentro do bloco de vácuo no curso para cima, e prender o disco de base da pilha; e a etapa de desligamento do suprimento de vácuo compreende desligar o suprimento de vácuo quando a fenda no eixo de extrator passa o orifício de suprimento de vácuo no curso para baixo.