ES2281593T3 - Aparato y procedimiento para deformar cuerpos de pared delgada. - Google Patents
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Abstract
Un aparato para usarse en la deformación de una zona de pared predeterminada de un recipiente (1) de paredes delgadas, comprendiendo el aparato: i) una disposición de herramientas que comprende herramientas (11) internas que van a colocarse internamente del recipiente, herramientas (13) externas que van a colocarse externamente del recipiente, pudiendo moverse las herramientas (11) internas con respecto a la pared del recipiente entre una primera configuración de herramientas en la que la herramienta interna puede insertarse en o replegarse del interior del recipiente; y una segunda configuración de ajuste de pared para realizar la deformación de la zona de pared; y ii) una disposición (104, 105) de reorientación para coalinear rotacionalmente el recipiente y las herramientas el uno con respecto a las otras para la deformación de la zona de pared; en el que se hace funcionar en primer lugar la disposición de reorientación para coalinear rotacionalmente el recipiente y las herramientas el uno con respecto a las otras, y con las herramientas y el recipiente en orientación rotacional fija, la zona de pared predeterminada del recipiente (1) se deforma entre las herramientas (11, 13) internas y externas, moviéndose las herramientas internas y externas con un movimiento de translación sólo sin rotación desde la primera configuración hasta la segunda, ajustándose así la configuración de la pared para realizar la deformación en la zona de pared predeterminada.
Description
Aparato y procedimiento para deformar cuerpos de
pared delgada.
La presente invención se refiere a un aparato y
a un procedimiento para deformar una zona de pared predeterminada
de un recipiente de pared delgada, particularmente recipientes de
pared delgada o cuerpos con forma de tubo que pueden ser
cilíndricos o de otra forma.
La invención es particularmente adecuada para el
grabado en relieve de cuerpos metálicos de pared delgada
(particularmente recipientes de aluminio) mediante grabado en
relieve o similar. Más específicamente, la invención puede
utilizarse en procedimientos tales como grabado en relieve
registrado de cuerpos de pared delgada, particularmente grabado en
relieve registrado de recipientes que tienen decoloración
superficial preaplicada (preimpresa).
Se sabe que es deseable deformar mediante
grabado en relieve o similar las paredes cilíndricas externas de
los recipientes metálicos tales como los recipientes de aluminio. En
particular, se han realizado intentos para grabar en relieve las
paredes de recipientes en ubicaciones predeterminadas para
complementar un diseño impreso sobre la superficie externa de un
recipiente de este tipo. En tales técnicas, es importante coordinar
las herramientas de grabado en relieve con el diseño preimpreso de
la pared del recipiente. Las propuestas de la técnica anterior
describen el uso de un sistema de exploración para identificar la
posición del recipiente con respecto a la posición de un punto de
referencia y la reorientación del recipiente para conformar la
posición del punto de referencia.
El aparato y las técnicas de grabado en relieve
de la técnica anterior se describen, por ejemplo, en los documentos
WO-A-9803280,
WO-A-9803279,
WO-A-9721505 y
WO-A-9515227. De manera común en
tales técnicas, el recipiente se carga en una herramienta interna
que actúa para soportar el recipiente y también cooperar con una
herramienta externa con el fin de realizar el grabado en relieve.
Tales sistemas tienen desventajas, tal como resultará evidente a
partir de lo siguiente.
En el documento
US-A-4487048 se describe otra
técnica en la que los cuerpos de recipiente se hacen rodar entre
una herramienta interior y una herramienta exterior, estando
retenido coaxialmente el cuerpo con respecto a la herramienta
interior. La herramienta exterior se mueve radialmente durante la
operación de deformación (rebordeado) se hace rodar sobre la
herramienta interior y el cuerpo de recipiente dispuesto de manera
intermedia.
El documento
US-A-3698337 describe una técnica
adicional en la que un elemento elastomérico tubular se coloca
dentro de un cuerpo de recipiente cilíndrico que contiene una
boquilla y se presuriza para moldear el cuerpo de recipiente
cilíndrico a la forma de la boquilla.
Ahora se ha ideado una técnica mejorada.
Según un primer aspecto definido en la
reivindicación 1, la presente invención proporciona un aparato para
su uso en la deformación de una zona de pared predeterminada de un
recipiente de pared delgada, comprendiendo el aparato:
i) una disposición de herramientas que comprende
herramientas internas que van a colocarse internamente en el
recipiente, herramientas externas que van a colocarse externamente
en el recipiente, pudiéndose mover las herramientas internas con
respecto a la pared del recipiente entre ellas;
una primera configuración de herramientas en la
que la herramienta interna puede insertarse en o replegarse de, del
interior del recipiente; y
una segunda configuración de ajuste de pared
para realizar la deformación de la zona de pared; y
ii) una disposición de reorientación para
coalinear rotacionalmente el recipiente y las herramientas el uno
con respecto a las otras para la deformación de la zona de
pared;
en el que se hace funcionar en primer lugar la
disposición de reorientación para coalinear rotacionalmente el
recipiente y las herramientas el uno con respecto a las otras, y con
las herramientas y el recipiente en orientación rotacional fija, la
zona de pared predeterminada del recipiente se deforma entre las
herramientas internas y externas, moviéndose las herramientas
internas y externas con un movimiento de translación sólo sin
rotación desde la primera configuración hasta la segunda,
ajustándose así la configuración de la pared para realizar la
deformación en la zona de pared predeterminada.
Según un aspecto adicional definido en la
reivindicación 4, la invención proporciona un procedimiento de
deformación de un recipiente de pared delgada en una zona de pared
predeterminada que comprende:
coalinear rotacionalmente el uno con respecto a
las otras, el recipiente y una disposición de herramientas que
comprende herramientas internas que van a colocarse internamente en
el recipiente y herramientas externas que van a colocarse
externamente en el recipiente;
estando el recipiente y las herramientas en
orientación rotacional fija;
- i)
- hacer avanzar las herramientas dispuestas en una configuración de replegado/inserción de manera que las herramientas internas están colocadas adyacentes y exteriores a la zona de pared predeterminada del recipiente; y
- ii)
- mover las herramientas hasta una configuración de ajuste de pared para realizar la deformación de la zona de pared, en el que las herramientas internas y externas se mueven con movimiento de translación sólo sin rotación para realizar la deformación.
Se requiere la coalineación de las herramientas
y la zona de pared del cuerpo con el fin de garantizar que la
deformación por grabado en relieve se alinea con precisión con la
decoración preimpresa sobre el cuerpo. En la técnica de la presente
invención, el cuerpo no pasa de estar soportado en una estación de
sujeción a estar soportado por las herramientas sino que, por el
contrario, sigue estando soportado en la estación de sujeción
durante todo el proceso de deformación.
La reconfiguración de las herramientas evita la
necesidad de que cada estación de sujeción o fijación tenga la
capacidad de reorientar un cuerpo respectivo.
La técnica es particularmente adecuada para
grabar en relieve recipientes que tienen espesores (t) de pared en
el intervalo de 0,25 mm a 0,8 mm (particularmente en el intervalo de
0,35 mm a 0,6 mm). La técnica puede aplicarse a recipientes de
aluminio, incluyendo aleaciones, acero,
acero-hojalata, recipientes metálicos lacados o con
laminado polimérico internamente, o recipientes de otros materiales.
Normalmente, los recipientes serán cilíndricos y la zona de grabado
en relieve deformada se coordinará con un diseño
preimpreso/preaplicado en las paredes circunferenciales. Los
diámetros típicos de los recipientes a los que se refiere la
invención estarán en el intervalo de 35 mm a 74 mm, aunque los
recipientes de diámetros fuera de este intervalo también son
sensibles a la invención.
Resulta beneficioso que las herramientas puedan
reconfigurarse mediante la rotación de las herramientas alrededor
de un eje de rotación de las herramientas para coalinearse con la
zona de pared predeterminada.
Los medios de determinación preferiblemente
dictan el funcionamiento de los medios de rotación de las
herramientas para mover/rotar las herramientas hasta la posición de
referencia. Los medios de determinación preferiblemente determinan
una trayectoria de rotación más corta (en el sentido o en sentido
contrario a las agujas del reloj) hasta la posición de referencia y
desencadenan la rotación de las herramientas en el sentido
apropiado.
La duración de tiempo disponible para realizar
las etapas de reorientación y deformación es relativamente corta
para las series de producción típicas que pueden procesar cuerpos a
velocidades de hasta 200 recipientes por minuto. La reorientación
de las herramientas (particularmente mediante la rotación de las
herramientas alrededor de un eje) permite que se logre la
reorientación deseada en el tiempo limitado disponible. La capacidad
de reorientar en el sentido o en el sentido contrario de las agujas
del reloj tras la detección de la orientación del recipiente y la
ruta más corta hasta la posición de referencia es particularmente
ventajosa para lograr los tiempos requeridos de duración del
proceso.
Dado que las herramientas internas puede moverse
acercándose y alejándose de la pared del recipiente (preferiblemente
acercándose y alejándose del eje/línea central del recipiente),
pueden producirse características de relieve grabado de mayor
profundidad/altura. Esto se debe a que las técnicas de la técnica
anterior generalmente usan una herramienta interna que también
sirve para sujetar el recipiente durante la deformación (grabado en
relieve) y, por tanto, normalmente sólo ha sido la práctica habitual
la ligera distancia entre el diámetro interno de la herramienta y
el diámetro interno del recipiente.
Un beneficio particular de la presente invención
es que permite que se grabe en relieve una mayor área de la pared
del recipiente (mayor dimensión en la dirección circunferencial) de
lo que es posible con las técnicas de la técnica anterior, en las
que sería necesario que el diseño de grabado en relieve estuviera
presente en una zona más pequeña de la herramienta. Por ejemplo,
las herramientas con forma de leva/giratorias, tienen la desventaja
de tener sólo una pequeña zona posible para el grabado en relieve
del diseño.
Las herramientas internas reconfigurables,
particularmente plegables/expansibles hacen que puedan
proporcionarse esas formaciones de grabado en relieve de mayor
profundidad/altura, estando plegadas las herramientas internas
desde el ajuste con la zona de grabado en relieve y replegándose a
continuación axialmente del interior del recipiente.
Son posibles dimensiones de profundidad/altura
de la característica grabada en relieve en el intervalo de 0,5 mm y
superior (incluso de 0,6 mm a 1,2 mm y superior) que no se han
alcanzado con técnicas de la técnica anterior.
Las herramientas internas y externas pueden
cooperar en una operación de formación para deformar una parte de
la pared del recipiente cilíndrico entre las mismas; en la que se
proporciona medios de accionamiento de las herramientas de tal
manera que:
(a) las herramientas externas e internas pueden
moverse independientemente entre sí para deformar la pared del
recipiente; y/o
(b) la fuerza de deformación aplicada a las
herramientas externas e internas se coloca en zonas de acción de
fuerza espaciadas en los lados opuestos de la zona de la pared del
recipiente que va a deformarse.
Tal como se describió anteriormente, la técnica
de la invención es particularmente adecuada para grabar en relieve
recipientes que tienen dimensiones de espesor de pared relativamente
gruesas (por ejemplo, en el intervalo de 0,35 mm a 0,8 mm). Tales
recipientes cilíndricos de pared gruesa son adecuados para contener
productos consumibles de aerosoles presurizados almacenados a
presiones relativamente altas. Las técnicas de la técnica anterior
no se han encontrado adecuadas para grabar en relieve recipientes
gruesos de este tipo satisfactoriamente, ni para producir las
características de grabado en relieve de dimensiones superiores
agradables estéticamente, tal como puede la presente invención
(normalmente profundidad/altura en el intervalo de 0,3 mm a 1,2
mm).
La técnica también ha hecho posible grabar en
relieve recipientes (tales como recipientes de aluminio de una
pieza sin costuras) dotados de capas o recubrimientos internos
protectores/anticorrosivos sin dañar la capa o recubrimiento
interno.
Las características preferidas de la invención
se definen en las reivindicaciones adjuntas y son evidentes a
partir de la siguiente descripción.
La invención se describirá ahora adicionalmente
en una realización específica, sólo a modo de ejemplo, y con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es un diagrama de flujo de un
procedimiento según la invención;
la figura 2 es una vista de un recipiente que va
a hacerse funcionar según la invención;
la figura 3 es una vista lateral del recipiente
de la figura 2 en un estado de formación terminado;
la figura 4 es una vista de 360º de un código de
colocación según la invención;
la figura 5 es una vista esquemática del aparato
según la invención;
las figuras 6 y 7 son medias vistas en planta de
los componentes del aparato de la figura 5;
las figuras 8, 9 y 10 corresponden a las vistas
de las figuras 5, 6 y 7 con los componentes en una orientación de
funcionamiento diferente;
la figura 11 es una vista transversal en primer
plano del aparato de las figuras anteriores en una primera fase del
procedimiento de formación;
la figura 11a es una vista detallada de las
herramientas de formación y la pared del recipiente en la fase de
funcionamiento de la figura 11;
las figuras 12, 12a a 16, 16a corresponden a las
vistas de las figuras 11 y 11a; y
la figura 17 es una vista transversal
esquemática de una zona de grabado en relieve de una pared del
recipiente.
Con referencia a los dibujos, el aparato y la
técnica están dirigidos a deformar plásticamente (grabando en
relieve o grabando en bajorrelieve) la pared circunferencial de un
recipiente 1 de aluminio en una posición predeterminada con
respecto a un diseño decorativo preimpreso sobre la pared externa
del recipiente. Cuando la deformación del grabado en relieve tiene
la intención de coincidir con el diseño decorativo impreso, a esto
se le hace referencia en la técnica como grabado en relieve
registrado.
En la realización que se muestra en los dibujos,
un diseño 50 que comprende una serie de tres surcos en arco
espaciados axialmente va a grabarse en relieve en ubicaciones
opuestas 180º sobre la pared del recipiente (véase la figura 16a).
Por razones estéticas es importante que se coordine la ubicación en
la que se graba en relieve el diseño 50 con el diseño impreso sobre
la pared del recipiente 1. Por tanto, es crucial la coordinación de
la orientación axial del recipiente 1 con las herramientas para
realizar la deformación.
Con referencia a las figuras 5 a 7, el aparato 2
de formación comprende una mesa 3 giratoria orientada verticalmente
que se hace funcionar para girar (alrededor de un eje horizontal) en
una forma graduada para avanzar posiciones de manera rotacional
sucesivamente. Espaciadas alrededor de la periferia de la mesa hay
una serie de estaciones de sujeción del recipiente que comprenden
portaherramientas 4 de fijación. Se suministran los recipientes en
secuencia a la mesa en orientaciones axiales aleatorias,
recibiéndose cada una en un portaherramientas 4 respectivo, fijado
de forma segura alrededor de la base 5 del recipiente.
Una mesa 6 de formación orientada verticalmente
da hacia la mesa 3 giratoria y lleva una serie de herramientas de
deformación en las estaciones 7 de herramientas espaciadas. Tras los
movimientos graduados de rotación sucesivos de la mesa 3 giratoria,
se hace avanzar la mesa 6 desde una posición replegada (figura 5)
hasta una posición avanzada (figura 8). En el movimiento hasta la
posición avanzada, las herramientas respectivas en las estaciones 7
de herramientas realizan operaciones de formación sobre las paredes
circunferenciales del recipiente próximas a sus extremos 8 abiertos
respectivos. Las estaciones 7 de herramientas sucesivas realizan
sucesivos grados de deformación en el procedimiento. Este
procedimiento se conoce bien y se usaba en la técnica anterior y se
conoce frecuentemente como estricción. Pueden producirse diseños
rebajados de varios perfiles cuello/ hombro tal como el que se
muestra en la figura 3.
Los aparatos de estricción funcionan normalmente
a velocidades de hasta 200 recipientes por minuto dando una
duración de tiempo de trabajo típica en cada estación de formación
en el orden de 0,3 segundos. En este tiempo, se necesita que la
mesa 6 de herramientas se mueva axialmente hacia la posición
avanzada, que las herramientas en una estación respectiva entren en
contacto con un recipiente respectivo y que se deforme una fase en
el proceso de estricción, y se repliegue la mesa 6 de
herramientas.
Además de las herramientas de formación de
cuello/hombro en las estaciones 7, la mesa de herramientas lleva
herramientas 10 de grabado en relieve en una estación 9 de grabado
en relieve. Las herramientas de grabado en relieve (mostradas más
claramente en las figuras 11 a 16) comprenden piezas 11a, 11b de la
herramienta de formación interior de los brazos 11 respectivos de
un mandril 15 de la herramienta interna expansible. Las piezas 11a,
11b de la herramienta llevan las formaciones 12 de grabado en
relieve hembra respectivas.
Las herramientas 10 de grabado en relieve
incluyen también una disposición respectiva de la herramienta
exterior que incluye los brazos 13 respectivos que llevan las
piezas 13a, 13b de las herramientas que tienen formaciones 14 de
grabado en relieve macho complementarias. En el movimiento hacia la
posición avanzada de la mesa 7, se colocan las piezas 11a, 11b
respectivas de la herramienta interna internamente del recipiente,
espaciadas de forma adyacente de la pared del recipiente 1; se
colocan las piezas 13a, 13b respectivas de la herramienta externa
externamente del recipiente, espaciadas de forma adyacente de la
pared del recipiente.
El mandril 15 interno es expansible para mover
las piezas 11a, 11b de las herramientas hasta una posición
relativamente espaciada en la que se empotran en la pared interna
del recipiente 1 (véase la figura 12) desde la posición plegada
mostrada en la figura 11 (herramientas 11a, 11b espaciadas de la
pared interna del recipiente 1). Una varilla 16 accionadora
alargada puede moverse en la dirección longitudinal para realizar la
expansión y contracción del mandril 15 y el consiguiente movimiento
acercándose y alejándose mutuamente de las piezas 11a, 11b de la
herramienta. La parte 17 del cabezal de la leva de la varilla 16
accionadora realiza la expansión del mandril 15 mientras se mueve
la varilla 16 accionadora en la dirección de la flecha A. La parte
17 del cabezal de la leva actúa contra las superficies 65 de la
cuña inclinada de las piezas 11a, 11b de la herramienta para
provocar la expansión (movimiento de separación) de las piezas 11a,
11b de la herramienta. La elasticidad de los brazos 11 desvía el
mandril 15 a la posición de cerrado cuando la varilla 16 se mueve en
la dirección de la flecha B.
Los brazos 13 de la herramienta exterior pueden
moverse acercándose y alejándose los unos de los otros bajo la
influencia de brazos 20 de la leva de cierre del accionador 21 que
actúa sobre un hombro 13c de la leva de los brazos 13 respectivos.
El movimiento del accionador 21 en la dirección de la flecha D
provoca que las piezas 13a de las herramientas externas se acerquen
la una a la otra. El movimiento del accionador 21 en la dirección
de la flecha E provoca que las piezas 13a de la herramienta externa
se separen relativamente. Se retienen los brazos 13 y 11 de la
disposición de la herramienta exterior y el mandril interior
mediante el anillo 22 de soporte de la leva. Los brazos 11, 13 se
flexionan elásticamente con respecto al anillo 22 de soporte
mientras funcionan los accionadores 21, 16.
Como una alternativa a la disposición de
accionamiento de leva/cuña, pueden usarse otros accionadores tales
como hidráulicos/neumáticos, motores eléctricos
(servomotores/motores paso a paso) electromagnéticos (por ejemplo,
accionadores de solenoide).
El funcionamiento de las herramientas de grabado
en relieve es tal que el mandril 15 interno puede funcionar para
expandirse y contraerse independientemente del funcionamiento de las
piezas 13a de la herramienta externa.
El mandril 15 interno (que comprende los brazos
11) y las herramientas externas (que comprenden los brazos 13)
conectados en el anillo 22 de soporte de la leva, pueden girarse con
respecto a la mesa 6, a la vez alrededor del eje del mandril 15. Se
prevén cojinetes 25 con este fin. Se conecta un servomotor 26 (o
motor paso a paso) a través del engranaje apropiado para realizar
la rotación controlada de las herramientas 10 con respecto a la
mesa 6 en una manera que se explicará en detalle más adelante.
Con las herramientas 10 en la posición mostrada
en la figura 11, se expande el mandril 15 moviendo una varilla 16
accionadora en la dirección de la flecha A provocando que las piezas
11a de las herramientas internas se dispongan contra la pared
circunferencial interna del cilindro 1, adoptando la configuración
mostrada en las figuras 12, 12a. A continuación, se mueve el
accionador 21 en la dirección de la flecha D provocando que los
brazos 20 de la leva actúen sobre el hombro 13c de la leva y
flexionando los brazos 13 uno contra el otro. De ese modo, las
piezas 13a de las herramientas externas se ajustan a la pared
cilíndrica del recipiente 1, deformando las proyecciones 14 el
material de la pared del recipiente 1 en las formaciones 12
receptoras complementarias respectivas de las piezas 11a de las
herramientas internas.
Las piezas 11a, 13a de las herramientas de
deformación pueden ser componentes de acero para herramientas duros
o pueden formarse de otros materiales. En ciertas realizaciones, una
u otra de las piezas de las herramientas pueden comprender un
material que puede conformarse tales como plásticos, materiales
poliméricos o similares.
Una característica importante es que las piezas
11a de las herramientas internas soportan las partes sin deformación
de la pared del recipiente durante la deformación para formar el
patrón 50 de grabado en relieve. En esta fase en el procedimiento,
la situación es tal como se muestra en las figuras 13, 13a. La
configuración y disposición de los brazos 20 de las levas, los
hombros 13c de las levas de las herramientas de grabado en relieve
internas y la superficie de la leva inclinada (o cuña) de las
piezas 11a de las herramientas internas (que cooperan con el
cabezal 17 de la leva de la varilla 16) proporcionan que las
características de la fuerza del grabado en relieve de la
disposición pueden controlarse para garantizar incluso el grabado en
relieve sobre la zona completa del patrón 50 del grabado en
relieve. La acción de la fuerza de la leva externa sobre las piezas
13a de la herramienta exterior es hacia atrás de las formaciones 14
del grabado en relieve; la acción de la fuerza de la leva interna
sobre las piezas 11a de la herramienta interior es hacia delante de
las formaciones 12 del grabado en relieve. Se equilibran las
fuerzas para proporcionar un patrón del grabado en relieve de
formaciones de profundidad constante a lo largo de toda la zona del
patrón 50 del grabado en relieve.
A continuación, el accionador 21 vuelve a su
posición inicial (flecha E) permitiendo que los brazos 13 de las
herramientas externas se flexionen hacia fuera de su posición
normal. De ese modo, las piezas 13a de las herramientas se
desajustan de la disposición de grabado en relieve con la superficie
externa del recipiente 1. En esta fase en el procedimiento, la
situación es tal como se muestra en las figuras 14, 14a.
La siguiente fase en el procedimiento es para
que el mandril interno pliegue las piezas 11a de las herramientas
que se mueven fuera del empotramiento con la pared interna del
cilindro 1. En esta fase del procedimiento, la situación es tal
como se muestra en las figuras 15, 15a.
Finalmente, la mesa 6 de herramientas se
repliega de la mesa 3 giratoria retirando las herramientas 10 del
recipiente. En esta fase en el procedimiento, la situación es tal
como se muestra en las figuras 16, 16a.
En la realización descrita, el movimiento de las
herramientas para realizar el grabado en relieve es únicamente un
movimiento translacional.
Se gradúa la mesa giratoria a continuación
moviendo de forma rotacional el recipiente grabado en relieve para
estar adyacente a la siguiente estación 7 de herramientas, y
llevando un recipiente nuevo en alineación con las herramientas 10
de grabado en la estación 9.
Las fases de grabado en relieve descritas
corresponden a las fases 106 a 112 en el diagrama de flujo de la
figura 1.
Antes del acercamiento de las herramientas 10 de
grabado en relieve a un recipiente 1 fijado a la mesa 3 (figura 11
y fase 106 de la figura 1), es importante que el recipiente 1 y las
herramientas 10 se orienten de forma rotacional con precisión para
garantizar que el patrón 50 del grabado en relieve se coloca con
precisión con respecto al diseño impreso en el exterior del
recipiente.
Según la presente invención, esto se logra
convenientemente examinando la posición de un recipiente 1
respectivo mientras que ya está fijo de forma segura en un
portaherramientas 4 de la mesa 3 giratoria, y reorientando
rotacionalmente las herramientas 10 de grabado en relieve a la
posición necesaria. Esta técnica es particularmente conveniente y
ventajosa porque sólo se necesita un accionamiento rotacional de una
disposición (las herramientas 10 de grabado en relieve). Los
portaherramientas 4 pueden fijarse con respecto a la mesa 3 y
recibir recipientes en orientaciones rotacionales axiales
aleatorias. Por tanto, se minimizan en número las piezas que se
mueven del aparato, y se optimiza la fiabilidad del aparato.
Los extremos 8 abiertos de los recipientes 1 no
deformados que se acercan al aparato 2 tienen márgenes 30 impresos
con una banda 31 de marcado codificada que comprende una serie de
bloques o cadenas 32 de código espaciados (mostradas más claramente
en la figura 4). Cada bloque/cadena 32 de código comprende una
columna de seis zonas de puntos de datos coloreados oscuros o
claros según una secuencia predeterminada.
Con el recipiente 1 fijado en una orientación
aleatoria en un portaherramientas 4 respectivo, una cámara 60 de
dispositivo acoplado por carga (CCD) visualiza una parte del código
en su campo de visión. Se comparan los datos correspondientes al
código visualizado con los datos almacenados en una memoria (del
controlador 70) para la banda codificada y se determina la posición
del recipiente cilíndrico con respecto a una posición de
referencia. El grado de realineación rotacional que se necesita para
las herramientas 10 de grabado en relieve para adaptarse a la
referencia para el recipiente respectivo se almacena en la memoria
del controlador 70 del aparato principal. Cuando el recipiente 10
respectivo se gradúa para que esté orientado hacia la herramienta
10 de grabado en relieve, el controlador provoca la recolocación
rotacional de las herramientas 10 para garantizar que el grabado en
relieve se produce en la zona correcta de la superficie
circunferencial del recipiente 1. Cuando el controlador 70 evalúa
la posición angular de las herramientas con respecto a la posición
angular que va a grabarse en relieve en el recipiente utiliza una
rutina de toma de decisiones para decidir si la rotación en el
sentido o en sentido contrario a las agujas del reloj de las
herramientas 10 proporciona la ruta más corta hasta la posición de
referencia, e inicia el sentido de rotación requerido del servomotor
26 en consecuencia. Esta es una característica importante del
sistema para permitir la rotación de las herramientas que va a
realizarse en un intervalo de tiempo lo suficientemente corto como
para acomodarse dentro del intervalo indicado de la mesa 3
giratoria.
El sistema de bloque 32 de codificación es, en
efecto, un código binario y prevé que el dispositivo de la cámara
CCD pueda leer el código con precisión y de forma clara y determinar
la posición del recipiente con respecto a la referencia 10 de las
herramientas visualizando una pequeña proporción sólo del código
(por ejemplo, dos bloques 32 adyacentes pueden tener un gran número
de configuraciones codificadas únicas). Los bloques 32 de
codificación están constituidos de cadenas de datos verticales
(perpendiculares a la dirección de extensión de la banda 31 de
codificación) en cada una de las cuales existen zonas de puntos de
datos claras y oscuras (cuadrados). Cada bloque 32 vertical
contiene seis zonas de puntos de datos. Esta disposición tiene
beneficios sobre una disposición de código de barras convencional,
particularmente en un entorno industrial en el que puede existir
variación en la intensidad de la luz, vibraciones mecánicas y
similares.
Tal como puede observarse en la figura 4, ya que
las herramientas 10 en la realización ejemplo se disponen para
grabar en relieve el mismo patrón a un espaciado de 180 grados, la
banda 31 de codificación incluye un patrón de bloques de
codificación que se repite a lo largo de periodos de 180 grados.
Se representan el sistema de determinación de la
posición y el control de la rotación de las herramientas 10 en los
bloques 102 a 105 del diagrama de flujo de la figura 1.
La banda 31 de codificación puede imprimirse
convenientemente al mismo tiempo que se realiza la impresión del
diseño en el exterior del recipiente. La formación del cuello para
producir, por ejemplo, un asiento 39 de válvula (figura 3) oculta
la banda de codificación de la vista en el producto acabado.
Como una alternativa a la detección visual
panorámica, óptica de la banda 31 de codificación, una técnica
menos preferida podría ser usar una marca visual alternativa, o una
marca física (por ejemplo, una deformación en la pared del
recipiente) para que se detecte físicamente.
Con referencia a la figura 17, se cambia
particularmente la técnica para formar formaciones 50 grabadas en
relieve agradables estéticamente de mayor dimensión (d) de
altura/profundidad (normalmente en el intervalo de 0,3 mm a 1,2 mm)
de lo que ha sido posible con técnicas de la técnica anterior.
Adicionalmente, esto es posible con recipientes de mayor espesor
(t) de pared de los que se han grabado en relieve en el pasado. Las
técnicas de la técnica anterior han resultado satisfactorias para
grabar en relieve recipientes de material de aluminio de espesores
de pared de 0,075 mm a 0,15 mm. La presente técnica puede grabar en
relieve recipientes de aluminio de espesores de pared superiores a
0,15 mm, por ejemplo, incluso en el intervalo de 0,25 mm a 0,8 mm.
Por tanto, la técnica puede producir recipientes grabados en relieve
para productos de consumo dispensados como aerosoles presurizados,
lo que no ha sido posible con técnicas de la técnica anterior.
Particularmente se prefieren los recipientes de material de
aluminio sin costuras monobloque grabados en relieve para tales
productos dispensados como aerosoles presurizados (que normalmente
tienen una capa o recubrimiento anticorrosivo interno delicado que
protege el material del recipiente del producto de consumo). La
presente invención permite grabar en relieve recipientes de este
tipo (particularmente grabados en relieve registrados).
Como una alternativa a la técnica descrita
anteriormente en la que las herramientas de grabado en relieve se
hacen girar para adaptarse a la situación de referencia,
inmediatamente antes de que se coloque el recipiente en el
portaherramientas 4 y se fije, la posición del recipiente puede
visualizarse ópticamente para determinar su orientación con
respecto a la situación de referencia. Si la orientación del
recipiente 1 difiere de la situación preestablecida de referencia
deseada programada en el sistema, entonces el recipiente se hace
girar automáticamente alrededor de su eje longitudinal para llevar
el recipiente 1 a la posición de referencia preestablecida. Con el
recipiente en la posición de referencia requerida, se inserta el
recipiente automáticamente en el elemento 4 de fijación de la
estación de sujeción, y se fija de forma segura. De este modo la
posición relativa circunferencial del diseño impreso sobre la pared
del recipiente, y la posición de las herramientas están coordinadas.
A partir de entonces no existe la necesidad de ajustar la posición
relativa del recipiente y las herramientas. Sin embargo, esta
técnica es menos preferida que la técnica descrita principalmente en
el presente documento en la que se reorientan las herramientas 10
de grabado en relieve.
La invención se ha descrito principalmente con
respecto al grabado en relieve de recipientes de aluminio de
espesores de pared relativamente delgadas (normalmente
sustancialmente en el intervalo de 0,25 mm a 0,8 mm). Sin embargo,
será evidente para los expertos en la técnica que la esencia de la
invención se aplicará al grabado en relieve de recipientes/cuerpos
de paredes delgadas de otro material tal como acero,
acero-hojalata, materiales de recipientes metálicos
plastificados lacados y otros materiales no ferrosos o no
metálicos.
Claims (6)
1. Un aparato para usarse en la deformación de
una zona de pared predeterminada de un recipiente (1) de paredes
delgadas, comprendiendo el aparato:
i) una disposición de herramientas que comprende
herramientas (11) internas que van a colocarse internamente del
recipiente, herramientas (13) externas que van a colocarse
externamente del recipiente, pudiendo moverse las herramientas (11)
internas con respecto a la pared del recipiente entre
una primera configuración de herramientas en la
que la herramienta interna puede insertarse en o replegarse del
interior del recipiente; y
una segunda configuración de ajuste de pared
para realizar la deformación de la zona de pared; y
ii) una disposición (104, 105) de reorientación
para coalinear rotacionalmente el recipiente y las herramientas el
uno con respecto a las otras para la deformación de la zona de
pared;
en el que se hace funcionar en primer lugar la
disposición de reorientación para coalinear rotacionalmente el
recipiente y las herramientas el uno con respecto a las otras, y con
las herramientas y el recipiente en orientación rotacional fija, la
zona de pared predeterminada del recipiente (1) se deforma entre las
herramientas (11, 13) internas y externas, moviéndose las
herramientas internas y externas con un movimiento de translación
sólo sin rotación desde la primera configuración hasta la segunda,
ajustándose así la configuración de la pared para realizar la
deformación en la zona de pared predeterminada.
2. Aparato según la reivindicación 1, en el que
las herramientas (11) internas pueden expandirse entre el
replegamiento/inserción y las configuraciones de ajuste de
pared.
3. Aparato según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que las herramientas (11) internas pueden
moverse acercándose o alejándose de la línea central o eje del
recipiente (1) entre el replegamiento/inserción y las
configuraciones de ajuste de pared.
4. Un procedimiento para deformar un recipiente
(1) de paredes delgadas en una zona de pared predeterminada que
comprende:
coalinear rotacionalmente el uno con respecto al
otro, el recipiente (1) y una disposición de herramientas que
comprende herramientas (11) internas que van a colocarse
internamente del recipiente y herramientas (13) externas que van a
colocarse externamente del recipiente;
con el recipiente y las herramientas en una
orientación rotacional fija;
i) hacer avanzar las herramientas (11, 13)
dispuestas en una configuración de replegamiento/inserción de
manera que la herramienta interna está colocada adyacente y exterior
(13) a la zona de pared predeterminada del recipiente; y
ii) mover las herramientas hasta una
configuración de ajuste de pared para realizar la deformación de la
zona de pared, en el que las herramientas (11, 13) internas y
externas se mueven con un movimiento de translación sólo sin
rotación para realizar la deformación.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
el que en la reconfiguración de las herramientas (11) entre la
primera y la segunda configuraciones, se expanden las
herramientas.
6. Procedimiento según la reivindicación 4 o la
reivindicación 5, en el que se soporta el recipiente en una
estación (4) de sujeción durante la deformación de la zona de pared,
proporcionándose las herramientas en una estación (7) de
herramientas separada.
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