ES2268260T3 - Deformacion de cuerpos con paredes delgadas. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de deformación de un cuerpo (1) de paredes delgadas para coordinar con un diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo y en el que una o más operaciones que comprenden el rebaje del cuerpo, son ejecutadas, incluyendo el procedimiento: i) mantener el cuerpo firmemente agarrado en una pinza (4) de una estación de sujeción de una mesa (3) de sujeción multiestación, la pinza estando dispuesta para sujetar el cuerpo correspondiente de manera no rotativa; ii) avanzar una mesa (6) de herramental multiestación respecto de la mesa (3) de sujeción de manera que en una estación (10) de herramental de deformación coordinada, una pieza (11) de herramental interna sea insertada en el interior del cuerpo y una pieza (13) de herramental externa sea posicionada en el exterior del cuerpo, mientras que el cuerpo es firmemente sujeto en la estación de sujeción; y iii) accionar el herramental (10, 13) para que se engrane con y deforme el cuerpo en una zona de pared predeterminada, para una coordinación con dicho diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo, mientras que el cuerpo está sujeto en una orientación fija en la estación de sujeción; en el que la mesa (6) de herramental y la mesa (3) de sujeción pueden estar indexadas de manera rotativa la una respecto de la otra, para llevar sucesivamente los cuerpos hasta la estación (10) de herramental de deformación coordinada; y la zona de pared predeterminada está coalineada con el herramental por rotación del cuerpo alrededor de un eje, y a continuación fijar en la pinza (4) en la estación de sujeción en dicha orientación fija, para la deformación coordinada de la pared del cuerpo (1).
Description
Deformación de cuerpos con paredes delgadas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para deformar un cuerpo de pared delgada,
particularmente un recipiente de pared delgada o cuerpos con forma
de tubo que pueden tener forma cilíndrica u otra forma, y a un
aparato para llevar a cabo el procedimiento.
La invención es particularmente adecuada para el
estampado en relieve de cuerpos metálicos de pared delgada
(particularmente recipientes de aluminio) por estampado en relieve o
similar. Más específicamente, la invención se puede usar en
procesos tales como el estampado en relieve registrado de cuerpos de
pared delgada, particularmente el estampado en relieve registrado
de recipientes que tienen decoración superficial
pre-aplicada (preimpresa).
Se conoce que es deseable deformar por estampado
en relieve o similar las paredes cilíndricas externas de
recipientes metálicos tales como recipientes de aluminio. En
particular, se han hecho intentos para estampar en relieve las
paredes de recipientes en ubicaciones predeterminadas para
complementar un diseño impreso sobre la superficie externa de un
recipiente como el mencionado. En dichas técnicas, es importante
coordinar la herramienta de estampado en relieve con el diseño
preimpreso sobre la pared del recipiente. Las propuestas de la
técnica anterior describen el uso de un sistema de escaneado para
identificar la posición del recipiente relativa a la posición del
dato y la reorientación del recipiente para adecuarse a la posición
del dato.
Las técnicas y aparatos de estampado en relieve
de la técnica anterior se describen, por ejemplo, en los documentos
WO-A-9 803280,
WO-A-9 803279,
WO-A-9 7211505 y
WO-A-9 515227,
US-A-3387048,
US-A-5916317,
US-A-3698337,
EP-A-0893175. En algunas técnicas
de este tipo, el recipiente se carga en una herramienta interna que
actúa para sustentar el recipiente y también colabora con una
herramienta externa con el fin de efectuar el estampado en relieve.
Dichos sistemas tienen desventajas, que se harán evidentes a partir
de lo que sigue.
Ahora se ha descubierto una técnica
mejorada.
De acuerdo con un primer aspecto, la presente
invención proporciona un procedimiento de deformación de un cuerpo
de pared delgada para una coordinación con un diseño preaplicado
sobre la pared del cuerpo y en el que uno o más operaciones que
comprenden el rebaje del cuerpo, son ejecutadas, comprendiendo el
procedimiento:
- i)
- mantener el cuerpo firmemente agarrado en una pinza de una estación de sujeción de una mesa de sujeción multiestación, la pinza estando dispuesta de manera sujetar el cuerpo correspondiente de manera no rotativa;
- ii)
- avanzar una mesa de herramental multiestación respecto de la mesa de sujeción de manera que en una estación de herramental de deformación coordinada, una pieza de herramental interna sea insertada en el interior del cuerpo y una pieza de herramental externa sea posicionada en el exterior del cuerpo, mientras que el cuerpo es firmemente sujeto en la estación de sujeción; y
- iii)
- accionar el herramental para que se engrane con y deforme el cuerpo en una zona de pared predeterminada, para una coordinación con dicho diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo, mientras que el cuerpo está sujeto en una orientación fija en la estación de sujeción;
en el que
- la mesa de herramental y la mesa de sujeción pueden estar indexadas de manera rotativa la una respecto de la otra, para llevar sucesivamente los cuerpos hasta la estación de herramental de deformación coordinada; y la zona de pared predeterminada está coalineada con el herramental por rotación del cuerpo alrededor de un eje, y a continuación fijar en la pinza en la estación de sujeción en dicha orientación fija, para la deformación coordinada de la pared del cuerpo.
Según otro aspecto, la invención proporciona un
aparato para deformar un cuerpo de paredes delgadas, comprendiendo
el aparato:
- i)
- una mesa de sujeción multiestación, comprendiendo las correspondientes estaciones una pinza respectiva destinada a sujetar firmemente de manera no rotativa un cuerpo correspondiente:
- ii)
- una mesa de herramental multiestación que está posicionada de manera adyacente a la mesa de sujeción, pudiendo la mesa de herramental y la mesa de sujeción estar indexadas de manera rotativa la una respecto de la otra para llevar sucesivamente los cuerpos a estaciones de herramental correspondientes para su deformación, y pudiendo la mesa de herramental avanzar respecto de la mesa de soporte; una estación de herramental de deformación coordinada de la mesa de herramental que comprende una pieza de herramental interno y una pieza de herramental externo dispuestas para engranarse en el interior y en el exterior del cuerpo respectivamente, para deformar conjuntamente el cuerpo en una zona de pared predeterminada sobre el cuerpo, en referencia a un diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo, mientras que el cuerpo está sujeto firmemente en la pinza de una estación de sujeción correspondiente;
- iii)
- una disposición de determinación y de reorientación destinada a determinar la orientación del cuerpo respecto de una posición del dato y a permitir la reorientación del cuerpo alrededor de un eje del cuerpo según la situación del dato.
La coalineación del herramental y de la zona de
pared del cuerpo se requiere típicamente con el fin de asegurar que
la deformación de estampado en relieve se alinea con precisión con
la decoración preimpresa del cuerpo. En la técnica de la presente
invención, el cuerpo no pasa de estar sustentado en una estación de
sujeción a estar sustentado por el herramental, sino que en cambio,
permanece soportado en la estación de sujeción durante todo el
proceso de deformación.
La técnica es particularmente adecuada para
estampar en relieve recipientes que tengan grosores (t) de pared en
el intervalo 0,25 mm hasta 0,8 mm (particularmente en el intervalo
de 0,35 mm hasta 0,6 mm). La técnica es aplicable a recipientes de
aluminio que incluyen aleaciones, acero, acero chapado en latón,
recipientes metálicos internamente laminados de polímero o lacados
o recipientes en otros materiales. Típicamente, los recipientes
serán cilíndricos y la zona deformada estampada en relieve estará
coordinada con un diseño preimpreso/preaplicado sobre las paredes
circunferenciales. Los típicos diámetros de recipientes con los
cuales la invención está preocupada estarán en el intervalo de 35
mm a 74 mm, aunque recipientes de diámetros fuera de este intervalo
también son susceptibles para la invención.
El tiempo disponible para realizar las etapas de
reorientación y deformación es relativamente corto para lotes
típicos de producción, los cuales pueden procesar cuerpos a
velocidades de hasta 200 recipientes por minuto.
El aparato para ser usado en la deformación de
una zona de pared de un recipiente de paredes delgadas, comprende
preferiblemente herramental interno a posicionar en el interior del
recipiente, y herramental externo a posicionar en el exterior del
recipiente, cooperando el herramental interno y externo en una
operación de formación para deformar la zona de pared del
recipiente, pudiendo el herramental interno desplazarse hacia y
alejarse de la línea central o eje del recipiente entre una
configuración del herramental de retracción/inserción en la cual
la herramienta interna se puede insertar o retraer del interior del
recipiente, a una configuración de enganche de pared para efectuar
la deformación de la zona de pared.
Correspondientemente, el procedimiento de la
invención puede proporcionar:
- insertar el herramental interno en el interior del recipiente, estando el herramental interno en una primera configuración de inserción para una inserción;
- desplazar el herramental a una segunda posición o configuración (preferiblemente expandida) estrechamente adyacente o que se engancha a la pared interna del recipiente para de este modo facilitar la deformación de una zona de pared del recipiente;
- devolver el herramental desde la segunda posición hacia la primera configuración de herramental, para de este modo permitir la retracción del herramental interno del recipiente
Debido a que el herramental interno es
desplazable de forma que se acerque y se aleje de la pared del
recipiente (preferiblemente acercándose y alejándose del eje/línea
central del recipiente), se pueden producir características del
relieve grabado de mayor profundidad/altura. Esto se debe a que
técnicas de la técnica anterior usan genéricamente una herramienta
interna que también sirve para sujetar el recipiente durante la
deformación (estampado en relieve) y, por lo tanto, típicamente ha
sido práctica estándar únicamente una ligera tolerancia entre el
diámetro interno de herramienta y el diámetro interno del
recipiente.
De acuerdo con un aspecto más amplio de la
invención, el patrón de relieve para estampar en relieve puede ser
portado sobre porciones de leva de herramientas internas y/o
externas, haciendo la rotación excéntrica que las porciones de leva
estampen en relieve de forma que casen la porción correspondiente de
la pared de recipiente.
Un beneficio particular de la presente invención
es que posibilita que una zona mayor de la pared de recipiente
(dimensión mayor en la dirección circunferencial) sea estampada en
relieve, de lo que es posible con técnicas de la técnica anterior
donde el diseño de estampado en relieve necesitaría estar presente
sobre una zona más pequeña de la herramienta. El herramental de
forma rotatoria/de leva, por ejemplo, tiene la desventaja de tener
únicamente una pequeña zona potencial para el estampado en relieve
del diseño.
Se proporciona herramental interno
reconfigurable, particularmente colapsable/expandible, para que se
puedan proporcionar formaciones de estampado en relieve con mayor
profundidad/altura, estando colapsado el herramental interno desde
el enganche con la zona estampada en relieve y posteriormente
axialmente retraído desde el interior del recipiente.
Son posibles dimensiones de profundidad/altura
características del estampado en relieve en el intervalo de 0,5 mm
y mayor (incluso de 0,6 mm hasta 1,2 mm y mayor), las cuales no se
han conseguido con técnicas de la técnica
anterior.
anterior.
El aparato puede comprende una parte interna de
herramental a posicionar en el interior del recipiente; y una pieza
externa de herramental a posicionar en el exterior del recipiente,
cooperando las herramientas externas e internas en una operación de
formación para deformar una parte de la pared cilíndrica del
recipiente entre las mismas; en el cual los medios de accionamiento
del herramental están provistos de tal manera que:
- (a)
- las herramientas externas e internas se pueden desplazar independientemente las unas de las otras para deformar la pared de recipiente; y/o
- (b)
- la fuerza de deformación aplicada a las herramientas externas e internas es posicionada en zonas de accionamiento de fuerza espaciadas en lados opuestos de la zona de la pared de recipiente a deformar.
Como se describe en lo que antecede, la técnica
de la invención es particularmente adecuada para recipientes de
estampado en relieve que tienen dimensiones de grosor de pared
relativamente gruesa (por ejemplo, en el intervalo de 0,35 mm hasta
0,8 mm). Dichas latas de paredes gruesas son adecuadas para contener
productos consumibles en aerosol a presión almacenados a presiones
relativamente altas. Técnicas de la técnica anterior no se han
encontrado ser adecuadas para estampar en relieve con éxito dichos
recipientes más gruesos, ni para producir las características de
estampado en relieve con mayores dimensiones que gustan
estéticamente, como se es capaz con la presente invención
(típicamente, profundidad/altura en el intervalo de 0,3 mm a 1,2
mm).
La técnica también ha hecho posible estampar en
relieve recipientes (tales como recipientes en aluminio monobloque
sin costuras) provistos de revestimientos o capas internas
protectoras/anticorrosivas sin daño para el revestimiento o capa
interna.
En las reivindicaciones adjuntas se definen
características preferidas de la invención y serán fácilmente
evidentes a partir de la siguiente descripción.
Ahora se describirá adicionalmente la invención
en una realización específica, únicamente a modo de ejemplo, y
haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
la figura 1 es un diagrama de flujo de un
proceso de acuerdo con la invención;
la figura 2 es una vista de un recipiente a ser
tratado de acuerdo con la invención;
la figura 3 es una vista lateral del recipiente
de la figura 2 en un estado conformado acabado;
la figura 4 es una vista de 360 grados de un
código posicional de acuerdo con la invención;
la figura 5 es una vista esquemática lateral del
aparato de acuerdo con la invención;
las figuras 6 y 7 son
semi-vistas en planta de componentes de aparato de
la figura 5;
las figuras 8, 9 y 10 se corresponden con las
vistas de figuras 5, 6 y 7 con componentes en una orientación
operativa diferente;
la figura 11 es una vista esquemática en sección
de las figuras precedentes en una primera etapa del proceso de
formación;
la figura 11a es una vista en detalle de las
herramientas de conformado y de la pared de recipiente en la etapa
de operación de la figura 11;
las figuras 12, 12a a 16, 16a se corresponden
con las vistas de las figuras 11 y 11a; y
la figura 17 es una vista esquemática en sección
de una zona estampada en relieve de una pared de recipiente de
acuerdo con la invención.
Haciendo referencia a los dibujos, el aparato y
la técnica se dirigen a deformar plásticamente (estampado en
relieve o en bajorelieve) la pared circunferencial de un recipiente
1 en aluminio en una posición predeterminada relativa a un diseño
decorativo preimpreso sobre la pared externa de recipiente. Allí
donde se pretende que la deformación de estampado en relieve
coincida con el diseño decorativo impreso, en la técnica se le
denomina como estampado en relieve registrado.
En la realización mostrada en los dibujos, un
diseño 50, que comprende una serie de tres ranuras en arco separadas
axialmente, se ha de estampar en relieve en ubicaciones opuestas
180 grados sobre la pared de recipiente (véase figura 16a). Por
motivos estéticos es importante que la ubicación en la cual se
estampe el diseño 50 esté coordinado con el diseño impreso sobre la
pared de recipiente 1. La coordinación de la orientación axial del
recipiente 1 con la herramienta para efectuar deformación es, por lo
tanto, crucial.
\newpage
Haciendo referencia a las figuras 5 a 7, el
aparato 2 de conformado comprende una mesa 3 rotativa orientada
verticalmente operada para rotar (alrededor de un eje horizontal) de
una forma indexada sucesivamente hasta ubicaciones rotacionalmente
avanzadas. Espaciadas alrededor de la periferia de la mesa 3 hay una
serie de estaciones de sujeción de recipiente que comprenden plato
4 de sujeción. Los recipientes se entregan en secuencia a la mesa,
en orientaciones axiales aleatorias, siendo recibido cada uno en un
plato 4 correspondiente, firmemente fijado alrededor de la base 5
del recipiente.
Una mesa 6 de conformado orientada verticalmente
está frente a la mesa 3 rotatoria y porta una serie de herramientas
de deformación en estaciones 7 de herramental espaciadas. Tras los
sucesivos movimientos indexados rotatorios de la mesa 3 rotatoria,
la mesa 6 se hace avanzar desde una posición retraída (figura 5)
hasta una posición avanzada (figura 8). Durante el desplazamiento
hasta la posición avanzada, las correspondientes herramientas en
las estaciones 7 de herramental realizan operaciones de conformado
sobre las paredes circunferenciales de recipiente próximas a sus
correspondientes extremos 8 abiertos. Las sucesivas estaciones 7 de
herramental realizan sucesivos grados de deformación en el proceso.
El proceso es bien conocido en la técnica y se usa en la técnica
anterior, y se conoce frecuentemente como rebajamiento. Se pueden
producir diseños rebajados de diversos perfiles de rebaje/saliente,
tales como los mostrados en la figura 3.
El aparato de rebaje típicamente opera a
velocidades de hasta 200 recipientes por minuto dando un tiempo de
duración del trabajo en cada estación de conformado del orden de 0,3
segundos. En este tiempo, se precisa que la mesa 6 de herramental
se desplace axialmente hasta la posición avanzada, que el
herramental en una estación correspondiente entre en contacto con
un recipiente correspondiente y que deforme una etapa en el proceso
de rebaje, y que la mesa 6 de herramental se retraiga.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, además del herramental de rebaje/conformado de saliente
en las estaciones 7, la mesa de herramental porta herramental 10 de
estampado en relieve en una estación 9 de estampado en relieve. El
herramental de estampado en relieve (mostrado más claramente en las
figuras 11 a 16) comprende piezas 11a, 11b de herramienta de
conformado interno de brazos correspondientes 11 de un mandril 15
expandible de herramienta interna. Las piezas 11a, 11b de
herramienta portan correspondientes formaciones 12 hembras de
estampado en relieve.
El herramental 10 de estampado en relieve
también incluye una correspondiente disposición de herramienta
externa que incluye brazos 13 correspondientes que portan piezas
13a, 13b de herramental que tienen formaciones 14 macho
complementarias de estampado en relieve. Al desplazarse hasta la
posición avanzada de la mesa 7, las correspondientes piezas 11a,
11b de herramienta interna están colocadas internamente en el
recipiente separadas contiguamente de la pared de recipiente 1; las
correspondientes piezas 13a, 13b de la herramienta externa están
posicionadas externamente al recipiente espaciado contiguamente a la
pared de recipiente 1.
El mandril 15 interno es expandible para
desplazar las piezas 11a, 11b de herramental hasta una posición
relativamente separada en la cual entran en contacto con la pared
interna del recipiente 1 (ver figura 12) desde la posición
colapsada mostrada en la figura 11 (herramientas 11a, 11b separadas
de la pared interna del recipiente 1). Una varilla 16 actuadora
alargada es desplazable en una dirección longitudinal para efectuar
la expansión y contracción del mandril 15 y consecuente
desplazamiento a separar y a acercar entre sí las piezas 11a, 11b
de herramientas. A medida que la porción 17 de cabeza de la leva de
la varilla 16 actuadora efectúa la expansión del mandril 15 a
medida que la varilla 16 actuadora se desplaza en el sentido de la
flecha A. La porción 17 de cabeza de leva actúa contra las
superficies 65 de cuña en pendiente de las piezas 11a, 11b de
herramienta para ocasionar la expansión (separación) de las piezas
11a, 11b de herramienta. La resiliencia de los brazos 11 presiona
el mandril 15 hasta la posición cerrada a medida que la varilla 16
se desplaza en el sentido de la flecha B.
Brazos 13 externos de herramienta son móviles
acercándose y alejándose entre sí ante la influencia de brazos 20
de leva de cierre del actuador 21 que actúan sobre un reborde 13c de
leva de brazos 13 correspondientes. El desplazamiento del actuador
21 en el sentido de la flecha D hace que las piezas 13a externas de
herramental sean arrastradas una hacia la otra. El desplazamiento
del actuador 21 en el sentido de la flecha E hace que las piezas
13a externas de herramienta se separen relativamente. Los brazos 13
y 11 de la disposición externa de herramienta y el mandril interno
están retenidos por el anillo 22 de soporte de leva. Los brazos 11,
13 flexan relativamente respecto del anillo 22 de soporte a medida
que operan los actuadores 21, 16.
Como una alternativa a la disposición de
actuación leva/cuña, se pueden usar otros actuadores tales como
motores hidráulicos/neumáticos, electromagnéticos (por ejemplo,
actuadores de solenoide, eléctricos (servo/escalonado).
La operación del herramental de estampado en
relieve es tal que el mandril 15 interno es operable para expandir
y contraer, independientemente de la operación de las piezas 13a
externas de herramienta.
El mandril 15 interno (que comprende brazos 11)
y el herramental externo (que comprende brazos 13) conectados en el
anillo 22 de soporte de leva, son rotatorios respecto de la mesa 6,
al unísono alrededor del mandril 15. Los cojinetes 25 se
proporcionan para esta finalidad. Un servomotor (o motor escalonado)
26 está conectado vía un engranaje adecuado para efectuar la
rotación controlada del herramental 10 respecto de la mesa 6 de una
forma tal que será explicada al detalle más adelante.
Con el herramental 10 en la posición mostrada en
la figura 11, el mandril 15 se expande desplazando la varilla 16
del actuador en el sentido de la flecha A, haciendo que las piezas
11a internas de herramental yazcan sobre la pared interna
circunferencial del cilindro 1, adoptando la configuración mostrada
en las figuras 12, 12a. El siguiente actuador 21 se desplaza en el
sentido de la flecha D, haciendo que los brazos 20 de leva actúen
sobre el saliente 13c de leva y flexando los brazos 13 entre sí. Al
hacer esto las piezas 13a externas de herramental enganchan la
pared cilíndrica de recipiente 1, salientes 14 que deforman el
material del recipiente 1 en las correspondientes formaciones 12
complementarias de recepción sobre las piezas 11a internas de
herramental.
Las piezas 11a, 13a de herramental de
deformación pueden ser componentes duros de acero de herramienta, o
estar formados por otros materiales. En ciertas realizaciones una u
otra de las piezas de herramental pueden comprender un material
conformable, tal como plásticos, material polimérico o similar.
Una característica importante es que las piezas
11a internas de herramental soportan las piezas de la pared de
recipiente que no se deforman durante la deformación para formar el
patrón 50 de estampado en relieve. En esta etapa del procedimiento,
la situación es como se muestra en las figuras 13, 13a. Se
proporciona la configuración y la disposición de los brazos 20 de
leva, de los salientes 13c de leva del herramental externo de
estampado en relieve y de la superficie de leva en pendiente (o
cuña) de piezas 11a internas de herramental (que colaboran con la
cabeza 17 de leva o varilla 16), para que las características de la
fuerza de estampado en relieve de la disposición puedan ser
controladas a fin de asegurar un estampado en relieve uniforme sobre
toda la zona del patrón 50 de estampado en relieve. La acción de la
fuerza externa de leva sobre las piezas 13a externas de herramienta
está dirigida hacia atrás de las formaciones 14 de estampado en
relieve; la acción de la fuerza interna de leva sobre las piezas
11a internas de herramienta está dirigida hacia delante de las
formaciones 12 de estampado en relieve. Las fuerzas se equilibran
completamente para proporcionar un patrón de estampado en relieve
final con formaciones de profundidad consistente sobre toda la zona
del patrón 50 estampado en relieve.
El siguiente actuador 21 regresa a su posición
de partida (flecha E) permitiendo que los brazos 13 del herramental
externo flexen hacia fuera hasta su posición normal. Al hacer esto,
las piezas 13a, de herramental se desenganchan del enganche de
estampado en relieve con la superficie externa del recipiente 1. En
esta etapa del procedimiento, la situación es como se muestra en
las figuras 14, 14a.
La fase siguiente durante el procedimiento es
para que el mandril interno colapse las piezas 11a de herramental
que se desplazan a perder contacto con la pared interna del cilindro
1. En esta fase del procedimiento, la situación es como se muestra
en las figuras 15, 15a.
Por último, la mesa 6 de herramental se retrae
alejándose de la mesa 3 rotatoria, retirando el herramental 10
respecto del recipiente. En esta fase del procedimiento, la
situación es como se muestra en las figuras 16, 16a.
En la realización descrita, el desplazamiento de
las herramientas para efectuar el estampado en relieve es
únicamente de traslación. Sin embargo, es posible utilizar
herramental rotacional externo/interno de estampado en relieve como
se conoce genéricamente en la técnica anterior.
La mesa rotatoria se indexa entonces
rotacionalmente desplazando el recipiente estampado en relieve para
estar contiguo con la siguiente estación 7 de herramental, y llevar
un nuevo recipiente a que esté alineado con el herramental 10 de
estampado en relieve en la estación 9.
Las etapas descritas de estampado en relieve se
corresponden con las etapas 106 a 112 en el diagrama de flujo de la
figura 1.
Previo a la aproximación del herramental 10 de
estampado en relieve a un recipiente 1 sujeto en la mesa 3 (figura
11 y etapa 106 de la figura 1) es importante que el recipiente 1 y
el herramental 10 estén orientados rotacionalmente con precisión
para asegurar que el patrón 50 de estampado en relieve está situado
con precisión en relación con el diseño impreso sobre el exterior
del recipiente.
De acuerdo con la presente invención, esto se
consigue adecuadamente revisando la posición de un recipiente 1
correspondiente mientras ya está firmemente sujeto en un plato 4 de
la mesa 3 rotatoria, y reorientando rotacionalmente el herramental
10 de estampado en relieve hasta la posición requerida. Esta técnica
es particularmente adecuada y ventajosa pues únicamente se requiere
un controlador rotacional de una disposición (el herramental 10 de
estampado en relieve). Los platos 4 se pueden fijar respecto de la
mesa 3 y recibir recipientes en orientaciones rotacionales axiales
aleatorias. Las partes móviles para el aparato están, por lo tanto,
minimizadas en número, y la fiabilidad del aparato está
optimizada.
Los extremos 8 abiertos de recipientes 1 sin
deformar que se aproximan al aparato 2 tienen márgenes 30 impresos
con una banda 31 de marcado codificada, que comprende una serie de
bloques o bandas 32 de código espaciadas (mostradas más claramente
en la figura 4). Cada bloque/banda 32 de código comprende una
columna de seis zonas de puntos del dato coloreadas en oscuro o en
claro en función de una secuencia predeterminada.
Con el recipiente 1 sujeto en una orientación
aleatoria en un plato 4 correspondiente, una cámara 60 de
dispositivo acoplado de carga (CCD) ve una porción del código en su
campo de visión. Los datos correspondientes al código visto se
comparan con los datos almacenados en una memoria (de controlador
70) para la banda de código y se determina la posición de la lata
relativa a la posición del dato. El grado de realineación rotacional
requerido para que el herramental 10 de estampado en relieve se
conforme con el dato para el recipiente correspondiente se almacena
en la memoria del controlador 70 principal del aparato. Cuando el
correspondiente recipiente 10 está indexado para ponerse frente al
herramental 10 de estampado en relieve, el controlador instiga a la
recolocación rotacional del herramental 10 para asegurar que el
estampado en relieve se produce en la zona correcta de la
superficie circunferencial del recipiente 1. Cuando el controlador
70 evalúa la posición del herramental relativa a la posición
angular a ser estampada en relieve sobre el recipiente utiliza una
rutina de toma de decisión para decidir si la rotación horaria o
antihoraria del herramental 10 proporciona la ruta más corta hasta
la posición del dato, e inicia el sentido de rotación del servo
motor 26 requerido, en consecuencia. Ésta es una característica
importante del sistema al permitir que la rotación del herramental
sea efectuada en un marco lo suficientemente breve como para ser
acomodado dentro del intervalo de indexado de la mesa 3
rotativa.
El sistema de bloque 32 de codificación es en
efecto un código binario y proporciona que el dispositivo de cámara
CCD pueda leer precisa y claramente el código y determinar la
posición del recipiente respecto del dato del herramental 10, al
ver únicamente una pequeña proporción del código (por ejemplo, dos
bloques 32 contiguos pueden tener un gran número de configuraciones
únicas de código). Los bloques 32 de codificación están
constituidos por cadenas de puntos de datos verticales
(perpendiculares a la dirección en la que se extiende la banda 31
de codificación) en cada una de las cuales hay zonas de puntos de
datos oscuros y claros (cuadrados). Cada bloque 32 vertical
contiene seis zonas de puntos de datos. Esta disposición tiene
beneficios sobre un código de barras convencional, particularmente
en un entorno industrial donde puede haber variación en la
intensidad de luz, vibraciones mecánicas y similar.
Como puede verse en la figura 4, debido a que el
herramental 10 en la realización ejemplar está dispuesto para
estampar en relieve el mismo patrón con una separación de 180
grados, la banda 31 de codificación incluye un patrón de bloque de
codificación que se repite sobre separaciones de 180 grados.
El sistema de determinación de la posición y el
control de la rotación del herramental 10 están representados en
los bloques 102 a 105 del diagrama de flujo de la figura 1.
La banda 31 de codificación puede ser
convenientemente impresa contemporáneamente con la impresión del
diseño sobre el exterior del recipiente. La formación del rebaje a
producir, por ejemplo un asiento 39 de válvula (figura 3),
obscurece la banda de codificación al ser vista en el producto
acabado.
Como una alternativa a la detección visual
óptica panorámica de la banda 31 de codificación, se podría usar
una técnica menos preferida como una marca visual alternativa, o una
marca física (por ejemplo, una deformación en la pared de
recipiente) para que sea detectada físicamente.
Haciendo referencia a la figura 17, la técnica
es particularmente conmutada para conformar formaciones 50 de
estampado en relieve que agradan estéticamente, de una dimensión (d)
altura/profundidad (típicamente en el intervalo 0,3 mm a 1,2 mm)
mayor de la que ha sido posible con técnicas de la técnica anterior.
Adicionalmente, esto es posible con recipientes de mayor grosor (t)
de pared de los que se han estampado en relieve con éxito en el
pasado. Técnicas de la técnica anterior han tenido éxito en estampar
en relieve recipientes en material de aluminio con grosor de pared
de 0,075 mm hasta 0,15 mm. La técnica presente es capaz de estampar
en relieve recipientes en aluminio de grosor de pared de más de
0,15 mm, por ejemplo incluso en el intervalo de 0,25 mm a 0,8 mm.
La técnica es por lo tanto capaz de producir recipientes estampados
en relieve para productos de consumo dispensado en aerosoles a
presión, los cuales no ha sido posible con técnicas de la técnica
anterior. Recipientes en material de aluminio monobloque sin
costuras estampados en relieve son particularmente preferidos para
dichos productos dispensados en aerosoles presurizados (que
típicamente tienen un revestimiento o capa interna delicada
anticorrosiva que protege el material del recipiente del producto de
consumo). La presente invención permite que dichos recipientes se
estampen en relieve (particularmente estampado en relieve
registrado).
Como una alternativa a la técnica descrita en lo
que antecede, en la cual el herramental de estampado en relieve se
rota para conformarse a la situación del dato, inmediatamente antes
de que el recipiente sea colocado en su sitio en el plato 4 y
afirmado, la posición del recipiente puede ser vista ópticamente
para determinar su orientación relativa respecto de la situación
del dato. Si la orientación del recipiente 1 difiere de la
situación deseada preestablecida por el dato programada en el
sistema, entonces el recipiente se rota automáticamente alrededor
de su eje longitudinal para llevar el recipiente 1 a ocupar la
posición preestablecida por el dato. Con el recipiente en la
posición preestablecida por el dato, el recipiente se inserta
automáticamente en el elemento de sujeción 4 de la estación de
sujeción, y se sujeta firmemente. De este modo, se coordinan la
posición circunferencial relativa del diseño impreso sobre la pared
de recipiente, y la posición del herramental. No hay,
posteriormente, ningún requisito para ajustar la posición relativa
del recipiente y del herramental. Esta técnica es, sin embargo,
menos preferida que la técnica primeramente descrita en la presente
memoria, en la cual el herramental 10 de estampado en relieve se
reorienta.
La invención se ha descrito principalmente en
relación con recipientes en aluminio estampados en relieve de
grosores de pared relativamente delgados (típicamente,
sustancialmente en el intervalo de 0,25 mm a 0,8 mm). Sin embargo,
será fácilmente evidente para aquellos expertos en la técnica, que
la esencia de la invención será aplicable al estampado en relieve
de recipientes/cuerpos de pared delgada en otros materiales, tales
como acero, chapa de latón en acero, materiales de recipiente
metálicos plastificados lacados y otros materiales no férreos o no
metálicos.
Claims (9)
1. Un procedimiento de deformación de un cuerpo
(1) de paredes delgadas para coordinar con un diseño preaplicado
sobre la pared del cuerpo y en el que una o más operaciones que
comprenden el rebaje del cuerpo, son ejecutadas, incluyendo el
procedimiento:
- i)
- mantener el cuerpo firmemente agarrado en una pinza (4) de una estación de sujeción de una mesa (3) de sujeción multiestación, la pinza estando dispuesta para sujetar el cuerpo correspondiente de manera no rotativa;
- ii)
- avanzar una mesa (6) de herramental multiestación respecto de la mesa (3) de sujeción de manera que en una estación (10) de herramental de deformación coordinada, una pieza (11) de herramental interna sea insertada en el interior del cuerpo y una pieza (13) de herramental externa sea posicionada en el exterior del cuerpo, mientras que el cuerpo es firmemente sujeto en la estación de sujeción; y
- iii)
- accionar el herramental (10, 13) para que se engrane con y deforme el cuerpo en una zona de pared predeterminada, para una coordinación con dicho diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo, mientras que el cuerpo está sujeto en una orientación fija en la estación de sujeción;
en el que
la mesa (6) de herramental y la mesa (3) de
sujeción pueden estar indexadas de manera rotativa la una respecto
de la otra, para llevar sucesivamente los cuerpos hasta la estación
(10) de herramental de deformación coordinada; y la zona de pared
predeterminada está coalineada con el herramental por rotación del
cuerpo alrededor de un eje, y a continuación fijar en la pinza (4)
en la estación de sujeción en dicha orientación fija, para la
deformación coordinada de la pared del cuerpo (1).
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el cual el cuerpo es visto ópticamente para determinar su
orientación respecto de un dato y seguidamente es girado alrededor
de dicho eje hasta una orientación del dato; cuando el cuerpo está
en la orientación del dato, el cuerpo es inserto en la pinza (4) de
la estación de sujeción.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
la reivindicación 2, en el cual el rebaje y la deformación
coordinada del cuerpo son llevados a cabo en estaciones de
herramental (7, 10) separadas de una mesa de herramental (6)
correspondiente.
4. Un procedimiento según la reivindicación 3,
en el cual el rebaje y la deformación coordinada son llevados a cabo
reteniendo el cuerpo en la misma pinza (4) después de su
reorientación para la deformación coordi-
nada.
nada.
5. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual además del herramental de
deformación coordinada (10), la mesa de herramental (6) lleva un
herramental de rebaje y de formación de salientes (7).
6. Un aparato para deformar un cuerpo de paredes
delgadas (1), comprendiendo el aparato:
- (i)
- una mesa de sujeción (3) multiestación, comprendiendo las correspondientes estaciones una pinza (4) respectiva destinada a sujetar firmemente de manera no rotativa un cuerpo (1) correspondiente:
- (ii)
- una mesa de herramental (6) multiestación que está posicionada de manera adyacente a la mesa de sujeción (3), pudiendo la mesa de herramental (6) y la mesa de sujeción (3) estar indexadas de manera rotativa la una respecto de la otra para llevar sucesivamente los cuerpos a estaciones (7) de herramental correspondientes para su deformación, y pudiendo la mesa de herramental (6) avanzar respecto de la mesa de soporte; una estación de herramental de deformación (10) coordinada de la mesa de herramental (6) que comprende una pieza de herramental interno (11) y una pieza de herramental externo (13) dispuestas para engranarse en el interior y en el exterior del cuerpo (1) respectivamente, para deformar conjuntamente el cuerpo en una zona de pared predeterminada sobre el cuerpo, con referencia a un diseño preaplicado sobre la pared del cuerpo (1), mientras que el cuerpo está sujeto firmemente en la pinza (4) de una estación de sujeción correspondiente;
- (iii)
- una disposición de determinación y de reorientación (60, 70) destinada a determinar la orientación del cuerpo respecto de una posición del dato y permitir la reorientación del cuerpo alrededor de un eje del cuerpo según la situación del dato.
7. Aparato según la reivindicación 6, que
comprende medios de visualización óptica (60) destinados a
determinar la orientación del cuerpo respecto de la situación del
dato.
\newpage
8. Aparato según la reivindicación 6 o la
reivindicación 7, que comprende, además, un aparato de rebaje
destinado a llevar a cabo una operación de rebaje sobre el
cuerpo.
9. Aparato según la reivindicación 8, en el cual
la mesa de herramental comprende una estación de rebaje (7) a la
cual el cuerpo es indexado.
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