ES2334670T3 - Procedimiento y dispositivo para modificar la forma y el perfil de una parte del fondo de un recipiente. - Google Patents

Abstract

Dispositivo concebido para modificar la forma de una parte del fondo de un recipiente (116), dicho recipiente comprende una pared exterior dispuesta sobre un eje longitudinal, que comprende: Un mandril (120) para mantener funcionalmente dicho recipiente en una posición sensiblemente fija; un conjunto de modificación de la forma (20; 150) que comprende: un bloque principal de rodillos (24); por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60), caracterizado por que el conjunto de modificación de la forma comprende además por lo menos dos rodillos de modificación del perfil (72) o por lo menos dos rodillos de conservación de modificación de la forma (154) que se extienden hacia el exterior a partir de dicho bloque principal de rodillos (24) en una dirección sensiblemente paralela a dicho eje longitudinal de dicho recipiente y colocado en alineación opuesta a la parte de fondo de dicho recipiente; un medio de rotación interconectado funcionalmente con dicho conjunto de modificación de la forma para hacer girar dicho conjunto de modificación de la forma sobre dicho eje longitudinal de dicho recipiente; y un medio de inclinación (86) interconectado funcionalmente con dichos por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60), en el cual cuando, en funcionamiento, es aplicada una presión hacia abajo sobre una brida anular de dichos por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60) por la parte de fondo de dicho recipiente, por lo menos uno de los dichos dos rodillos de modificación de la forma (60) se desplaza en una dirección exterior hacia un borde anular (28) de dicho bloque principal de rodillos (24) para tomar contacto con una superficie interior de una parte del fondo anular del recipiente, en el cual se forma un perfil geométrico preferido de dicha parte del fondo del recipiente.

Description

Procedimiento y dispositivo para modificar la forma y el perfil de una parte del fondo de un recipiente.

Campo de la invención

La invención se refiere generalmente a la fabricación de recipientes, y, más en particular, a un método y aparato para modificar la forma y reperfilar simultáneamente la parte inferior de un recipiente metálico para realzar sus características de fuerza.

Antecedentes de la invención

Un método típico de fabricación de recipientes de bebidas u otros recipientes (como, son comúnmente, recipientes de bebidas con gas o recipientes de cerveza de desde 12 onzas a 32 onzas, implica un procedimiento de construcción de dos piezas que consiste en la formación de una parte de cuerpo que contiene una pared lateral (típicamente cilíndrica) y una base, ambas formadas por una sola pieza de metal, normalmente de aluminio, y una segunda parte superior o parte de tapa unida al cuello de la pieza del cuerpo, por ejemplo por doble juntura o por operación de enrollado. Una consideración importante en el diseño y la fabricación de dichos recipientes implica la proporción de un equilibrio deseable entre la reducción al mínimo de las exigencias materiales (como el suministro de metal de calibre relativamente fino) alcanzando un recipiente que mantendrá su integridad y/o forma, a pesar de impactos de transporte y de manejo o fuerzas e impactos que provienen de recipientes dejados caer y contratiempos de transporte. Además, es crítico proporcionar los recipientes que mantienen la integridad y/o la forma incluso cuando el contenido está bajo presión debido a contenidos gaseosos o u otros contenidos a presión de gas y/o proviniendo de altas temperaturas internas, incluyendo, en algunos casos, temperaturas de pasterización.

Los procesos típicos de formación de recipientes de bebida incluyen el sometimiento de una hoja delgada de aleación metálica a una serie de operaciones de dibujo, planchado, y/o de formación. Uno de los primeros pasos realizados sobre dicha hoja metálica es un proceso de embutición (cupping) en el que se entra la hoja en un vaso sin costuras para establecer una forma inicial y dentro del diámetro del recipiente. Posteriormente, se empuja el vaso a través de una serie de anillos de plancha para adelgazar la pared externa del recipiente a un grosor seleccionado. Durante estos procesos de planchado, realizados con el equipo comúnmente referido como el utillaje para las máquinas fabricadoras de armazón o cuerpo de la lata (bodymaker tooling), el diámetro del recipiente normalmente se mantiene mientras la longitud de la pared externa aumenta considerablemente para establecer la capacidad de fluido del recipiente. La parte inferior del recipiente generalmente se forma para definir una superficie arcuada hundida o cóncava para oponerse a la deformación debido a presiones de fluidos internos. La presión en la cual la superficie hundida se deforma o se invierte a menudo se llama "presión estática de inversión del arco" del recipiente. La parte inferior del recipiente también incluye un elemento de soporte anular que se pondrá en contacto con una superficie de apoyo para mantener el recipiente en una posición vertical durante el apilamiento, el empleo del consumidor, y otros por el estilo.

Como se ha mencionado anteriormente, la reducción de la materia prima requerida para fabricar dicho recipiente es sumamente deseable. Un método acertado conocido en la técnica para reducir el uso de materia prima ha sido reducir los diámetros de la parte superior y de la parte inferior de la lata, comúnmente conocidas como "necking" (estrechamiento). Reduciendo los diámetros de la parte superior y de la parte inferior de la lata, la utilización del material para la parte "de tapa" de la lata se reduce considerablemente, e incluso una pequeña reducción de este diámetro puede causar reducciones de coste significativas para la operación de fabricación de un recipiente. Dos tamaños de diámetro de recipiente para los recipientes de soda y recipientes de cerveza son 54 mm (2 2/16 pulgadas) y 57,2 mm (2 4/16 pulgadas), que comúnmente se conocen como recipientes 202 y 204, respectivamente. Existen numerosos otros tamaños de diámetro, y son conocidos en la técnica. Muchos fabricantes producen recipientes 202 y 204 que usan el mismo utillaje para los bodymakers, y realizan operaciones diferentes para obtener la medida apropiada de cierre o partes "de tapa".

Expresamente, para el elemento de soporte anular sobre la parte inferior, se realiza un paso adicional conocido como reperfilado sobre un recipiente que tiene un diámetro nominal de 204 para obtener un recipiente de medida 202. El elemento de soporte anular generalmente contiene superficies externas e internas que unen la pared externa al elemento de soporte anular y que unen el elemento de soporte anular a la superficie arcuada, respectivamente. Estas superficies externas e internas tienen perfiles que se forman durante la fabricación del recipiente, para proporcionar un perfil curvo exterior, y un perfil curvo interior. La configuración de la parte inferior es importante en la facilitación de reducciones de uso de los materiales, ya que pueden ser utilizadas varias configuraciones geométricas para realzar características de fuerza. Por ejemplo, la parte inferior puede ser configurada para realzar las características de presión estática de inversión del arco y para reducir el riesgo de daño causado cuando se deja caer un recipiente lleno en una superficie dura durante el transporte del almacenaje y en el empleo. Esta resistencia a las caídas puede describirse como la altura de de caída acumulativa en la cual la parte inferior se daña lo suficiente como para excluir el recipiente de estar de pie recto sobre una superficie plana, o de ser apilado sobre otro recipiente.

Un proceso conocido como "de modificación de la forma" ha sido utilizado extensamente, en el cual se forma el perfil del arco interior de la parte inferior de un recipiente para crear una configuración geométrica con características de fuerza mejoradas. La modificación de la forma causa un aumento de la fuerza de ajuste y de caída para recipientes de bebida. El perfil curvo exterior se configura también a menudo, p. ej., reperfilado con el propósito de realzar de la capacidad de apilamiento de recipientes de bebida y mejorar la fuerza. Además, la modificación de la forma/reperfilado también ha sido probada para controlar "el crecimiento del arco", un estado en el cual un recipiente se hace más alto después de pasar el proceso de pasterización. Como se ha mencionado anteriormente, para tener una planta de fabricación que es capaz de fabricar tanto latas 204 como 202, la parte inferior de la lata puede ser reperfilada lo que adapta el perfil curvo exterior a un diámetro reducido a un recipiente de bebida 202 de un recipiente de bebida 204.

Instalaciones normales de fabricación de latas, como se ha mencionado anteriormente, soportan bienes de capital caros y a menudo producen cientos de millones de recipientes de bebida por año. En consecuencia es beneficioso tener una disposición que es capaz de producir tanto latas de bebida 202 como 204, para proveer a los clientes de ambos tipos de latas sin requerir una disposición separada de fabricación. Tanto las latas de bebida 202 como las 204 pueden ser producidas con el mismo utillaje para los bodymakers lo que resulta que la fábrica sólo requiere la selección del proceso de reperfilado posterior, o ninguno, para alcanzar un arco 202 o 204 al final de la línea de proceso.

Corrientemente, cuando una fábrica quiere combinar los dos procesos para producir una lata de bebida 202 con propiedades mejoradas del arco, requiere el empleo de dos máquinas en tándem. Primero, se utiliza un instrumento de modificación de la forma para formar el perfil geométrico apropiado del arco interior requerido para varios parámetros de fuerza del arco como se ha mencionado anteriormente. Después de la operación de modificación de la forma se hace una operación de reperfilado, en la cual se utiliza un instrumento de reperfilar para formar el perfil curvo exterior requerido para un recipiente de bebida 202.

Como será apreciado por un experto en la técnica, una máquina adicional dentro de la fábrica exige que se requiera una pieza adicional de bienes de equipo de capital caros, que también debe ser mantenida con un costo significativo anual. Además, una pieza adicional de equipo ocupa un espacio valioso dentro del espacio limitado de un espacio de fabricación. Además, el equipamiento típico de modificación de la forma utilizado normalmente en una planta típica de fabricación de recipientes tiene el coste inherente relacionado con el desgaste de mecanismos y utillaje, que puede crear problemas de funcionamiento si el mantenimiento no se realiza en una base regular. Es sumamente deseable reducir dicho mantenimiento, como la realización del mantenimiento que causa la máquina que está averiada para fabricar, y también requiere personal de servicio de mantenimiento que atienda la máquina y piezas de recambio, todo lo cual se añade al coste total de producción recipientes de bebida.

Un ejemplo de una tentativa de solucionar los problemas ya mencionados se describe en la patente de EE UU No 5.934.127 de Ihle, ("la patente '127"), que describe un aparato para modificar la forma de la parte inferior de un recipiente utilizando un dispositivo rotativo que hace girar el recipiente mientras modifica la forma de una parte inferior del recipiente. A diferencia de la invención descrita en la patente '127, la invención presente no requiere la rotación del cuerpo de recipiente, que es sostenido en una posición estática mientras un conjunto de modificación de la forma/reperfilado gira alrededor del eje longitudinal del recipiente. Esto tiene numerosas ventajas, incluyendo una unidad autónoma que no necesita ningún disco de leva externo, palancas, o mecanismos para accionar los instrumentos reperfiladores o instrumentos de modificación de la forma. La unidad se acciona por el movimiento del recipiente en el instrumento, o por el movimiento del instrumento en el recipiente o por ambos. La unidad se fija fácilmente a las máquinas existentes de bordear/de modificación de la forma/de reperfilado/de estrechamiento (necking) comunes en la mayoría de las instalaciones de fabricación de recipientes. Es beneficioso mantener el cuerpo del recipiente en una posición estática, visto que los recipientes que giran son relativamente difíciles de transportar fuera de una máquina. Además, el utillaje de la invención presente se establece fácilmente y se varía del utillaje ya existente para la modificación de la forma y reperfilado de recipientes, mientras que el aparato descrito en la patente '127 requiere la compra y la instalación de una máquina completamente diferente. La EP-A-0 482581 describe un aparato según la parte del preámbulo de la reivindicación 1.

En consecuencia existe una necesidad para un aparato y un proceso que sea capaz de producir un recipiente metálico que no requiere una máquina distinta o un proceso separado tanto para modificar la forma y reperfilar una parte de final del recipiente. Además, sería beneficioso tener un proceso que reduzca el mantenimiento total en una instalación fabricación, y que reduzca el transporte inherente de maquinaria y el utillaje asociado con ello.

Resumen de la invención

La invención presente soluciona los problemas ya mencionados y satisface otras necesidades que son beneficiosas y rentables en una instalación de fabricación de recipientes. Más expresamente, la invención proporciona un método y un aparato para modificar la forma y reperfilar simultáneamente una parte inferior de un recipiente.

Este objetivo se soluciona por un aparato según la reivindicación 1 y un método según la reivindicación 6. Las subreivindicaciones contienen los modos preferidos de realización de la invención.

Según la invención presente, se proporciona un aparato adaptado para modificar la forma de una parte inferior de un recipiente. El aparato incluye un mandril para apoyar operativamente el recipiente en una posición considerablemente inmóvil, un conjunto de modificación de la forma, medios rotativos, y medios de inclinación. El conjunto de modificación de la forma incluye un bloque de rodillo principal y al menos dos rodillos de nuevo perfil que se extienden por fuera del bloque de rodillo principal en una dirección considerablemente paralela al eje longitudinal del recipiente y colocados en alineación contraria a la parte inferior del recipiente. El medio rotativo está interconectado operativamente al conjunto de modificación de la forma para hacer girar al conjunto de modificación de la forma alrededor del eje longitudinal del recipiente. El medio de inclinación está interconectado operativamente a los rodillos de modificación de la forma, de tal modo que cuando se utiliza se aplica presión hacia abajo a un reborde anular de los rodillos de modificación de la forma por la parte inferior de dicho recipiente, al menos uno de los rodillos de modificación de la forma se mueve en una dirección externa hacia un borde anular del bloque de rodillo principal para conectar una superficie interior sobre una parte anular inferior del recipiente, y se forma un perfil geométrico preferido de la parte inferior de recipiente.

En un modo de realización de la invención presente, se forma un perfil geométrico preferido de una superficie externa de la parte anular inferior del recipiente de los rodillos de nuevo perfil, mientras se forma un perfil preferido de una superficie interior de la parte anular inferior del recipiente de los rodillos de modificación de la forma. Cada uno de los rodillos de modificación de la forma puede estar operativamente interconectado a un casquillo que está orientado transversalmente al eje longitudinal del recipiente. El medio de inclinación puede comprender un resorte de hoja u otro mecanismo similar conocido en la técnica. El bloque de rodillo también puede estar operativamente interconectado a un bloque corredizo ajustable y a un árbol de montaje.

En otro aspecto de la invención presente, está previsto un método para modificar la forma y reperfilar simultáneamente una parte inferior de un recipiente metálico. El método incluye los pasos de sostener el recipiente en una posición considerablemente inmóvil, estática, proporcionando un conjunto de modificación de la forma, girando el conjunto de modificación de la forma, y conectando un elemento de soporte anular del recipiente metálico con el conjunto de modificación de la forma, en el que una superficie interior de un elemento de soporte anular se modifica en la forma y una superficie externa del elemento de soporte anular se reperfila considerablemente simultáneamente. En general, el recipiente incluye paredes laterales dispuestas sobre un eje considerablemente longitudinal, y el conjunto de modificación de la forma se hace girar alrededor del eje considerablemente longitudinal. El conjunto de modificación de la forma en un modo de realización incluye un bloque de rodillo que tiene un borde externo anular y una superficie principal, la superficie principal está alineada en relación contraria a la parte inferior del recipiente. El conjunto de modificación de la forma también incluye dos pares de rodillos exteriores de nuevo perfil que se extienden por fuera de la superficie principal del bloque de rodillo, y un par de los rodillos de modificación de la forma que se proyectan por fuera de la superficie del bloque de rodillo principal que incluye un reborde a medida para conectar con el elemento de soporte anular de la parte inferior del recipiente. El conjunto de modificación de la forma además incluye un medio de inclinación en conexión operativa con el par de rodillos de modificación de la forma, de modo que cuando se aplica una fuerza al reborde del borde principal del cuello de recipiente, al menos uno de los rodillos de modificación de la forma se mueve por fuera hacia el borde anular. El elemento de soporte anular conecta con el conjunto de modificación de la forma de tal modo que cuando el elemento de soporte anular se conecta con los rebordes de los rodillos de modificación de la forma, una superficie interior del elemento de soporte anular se modifica en la forma mientras la superficie externa del elemento de soporte anular se reperfila considerablemente
simultáneamente.

En un modo de realización de la invención presente, los rodillos de modificación de la forma se mueven hacia afuera aproximadamente 0,254 cm (0,10 pulgadas) cuando se aplica fuerza al reborde, aunque esta dimensión obviamente pueda ser aumentada o disminuida dependiendo del perfil geométrico premodificado del recipiente. En un modo de realización, el paso rotativo incluye el giro del conjunto de modificación de la forma con un motor. En otro modo de realización, el paso de sostener incluye el suministro de un medio de soporte como un mandril que se conecta al menos con una superficie interna de las paredes laterales del recipiente. En otro modo de realización, el conjunto de modificación de la forma puede también incluir una bandeja corrediza ajustable operativamente colocada entre el bloque de rodillo y un árbol de montaje. En otro modo de realización, el par de rodillos de modificación de la forma está interconectado operativamente a un casquillo que está orientado transversalmente al eje longitudinal del recipiente.

Rasgos adicionales y otros modos de realización de la invención presente se harán evidentes de la descripción siguiente, en particular cuando se ven con los dibujos de acompañamiento.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista del alzado delantero de un aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil de un modo de realización de la invención presente;

La figura 2 es una vista del plano superior del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil representado en la figura 1;

La figura 3 es una vista delantera de la perspectiva del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil de la figura 1;

La figura 4 es una vista del alzado de la sección transversal delantera del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil mostrado en la figura 2;

La figura 5 es una vista del alzado de la sección transversal delantera del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil mostrado en la figura 2 tomado a lo largo de la sección la B-B;

La figura 6 es una vista del alzado de la sección transversal delantera del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil mostrado en la figura 2 y tomado a lo largo de la sección C-C;

La figura 7 es una vista del alzado de la sección delantera del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil mostrado en la figura 2 y tomado a lo largo de la sección la D-D;

La figura 8 es una vista del alzado delantero de un sistema modificación de la forma y de nuevo perfil de un modo de realización de la invención presente y mostrando un recipiente removible interconectado a un mandril y en relación contraria al aparato de nuevo perfil y una modificación de la forma;

La figura 9 es una vista del alzado de frente de corte transversal del sistema de modificación de la forma y de nuevo perfil de la figura 8 tomado a lo largo de la sección la E-E, y mostrado justo antes de la conexión;

La figura 10 es una vista del alzado de frente de corte transversal del sistema de modificación de la forma y de nuevo perfil de la figura 8 que ilustra un recipiente de bebida ocupado con el aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil;

La figura 11 es una vista del alzado delantero del aparato de modificación de la forma y de nuevo perfil de un modo de realización de la invención presente;

La figura 12 es una vista del alzado de la sección delantera de una parte curva inferior de un recipiente que no ha tenido ningún reperfilado o no se ha realizado modificación de la forma;

La figura 13 es una vista del alzado de la sección delantera de una parte curva inferior de un recipiente de bebida después de una operación de modificación de la forma de un modo de realización de la invención presente; y

La figura 14 es una vista del alzado de la sección delantera de una parte curva inferior de un recipiente de bebida después de una modificación de la forma y la operación de nuevo perfil de un modo de realización de la invención presente.

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Descripción detallada

Mientras esta invención puede tener muchos modos de realización en muchas formas diferentes, se muestran en los dibujos y se describirán detalladamente aquí, modos de realización preferidos de la invención con el entendimiento de que la presente descripción debe ser considerada como una ejemplificación de los principios de la invención y no se quiere limitar los amplios aspectos de la invención a los modos de realización que se ilustran.

En referencia ahora a los dibujos, las figuras 1 a 9 representan un modo de realización de la invención presente, en el que se proporciona un conjunto de modificación de la forma 20 que está adaptado para modificar la forma y reperfilar simultáneamente la parte inferior de un recipiente de bebida. Como será apreciado por un experto en la técnica, la invención puede ser utilizada para cualquier tipo de recipiente metálico y no está expresamente limitada a un recipiente de bebida como una lata de refresco o de cerveza.

Más expresamente, las figuras 1 y 2 son una vista del alzado delantero y una vista del plano superior, respectivamente, y la figura 3 es una vista superior de la perspectiva del conjunto de modificación de la forma 20 de la invención presente. El conjunto de modificación de la forma 20 generalmente incluye un bloque principal de rodillos 24 que tiene un borde anular externo del bloque de rodillo 28, una superficie delantera del bloque de rodillo 32, y una abertura central del bloque de rodillo 36. El conjunto de modificación de la forma 20 también incluye un bloque corredizo 40, que tiene un borde anular externo del bloque corredizo 44, una superficie delantera del bloque corredizo y una abertura central del bloque corredizo 52. Cada uno de los bloques de rodillos 24 y los bloques corredizos 40 se montan sobre un árbol de montaje 56 a través de la abertura central del bloque de rodillos 36 y la abertura central del bloque corredizo 52. Situados sobre el bloque principal de rodillos 24 hay un par de rodillos de modificación de la forma 60, que tienen un borde externo 64 y un reborde anular 68. También situados sobre el bloque de rodillos 24 hay dos pares de rodillos de modificación del perfil 72 que tienen un borde externo 76. El árbol de montaje 56 está interconectado a un motor u otro tipo de fuente de energía para dar un movimiento rotativo al árbol de montaje 56.

Las figuras 4 a 7 son vistas de alzado de frente de secciones delanteras del aparato de las figuras 1-3, tomadas a lo largo de secciones "A-A", "B-B", "C-C", y "D-D", respectivamente. Como se ilustra en la figura 4, los rodillos de modificación de la forma 60 se montan para modificar la forma del casquillo de rodillos 84, que se extiende en el bloque corredizo 40. Los casquillos del rodillo de modificación de la forma 84 se extienden en el bloque corredizo 40 en un ángulo \alpha con respeto a un plano imaginario que se extiende normalmente desde la superficie delantera del bloque de rodillo 32 y se centra entre el par de rodillos de modificación de la forma 60. En un modo de realización, los casquillos del rodillo de modificación de la forma 84 son casquillos de bolas lineales. Los resortes de inclinación 86 (figura 5) se incluyen en la abertura central del bloque de rodillo 36, y están interconectados con el par de rodillos de modificación de la forma 60 para inclinar los rodillos de modificación de la forma 60 en una dirección contraria al bloque corredizo 40. Cuando se aplica una fuerza a los rodillos de modificación de la forma 60, los rodillos de modificación de la forma 60 se mueven simultáneamente en una dirección hacia el bloque corredizo 40, y también en una dirección hacia el borde anular externo del bloque de rodillo 28. Cada rodillo de modificación de la forma 60 está interconectado a un bloque de unión 88, con los bloques de unión 88 interconectados con los pernos de guía 92, se asegura así que ambos rodillos de modificación de la forma 60 se mueven de una manera coordinada. Aunque en un modo de realización preferido ambos rodillos de modificación de la forma 60 se mueven en apariencia de una manera simultánea, es factible que sólo uno de los rodillos de modificación de la forma 60 se mueva en un tiempo determinado.

Los rodillos de modificación del perfil 72, como se ilustra en la figura 6, incluyen elementos de apoyo 46 que permiten la rotación del eje central del rodillo de modificación de la forma 100. Los elementos de apoyo 46 se aseguran a los rodillos de modificación del perfil 72 mediante un tornillo 104, que tiene una cabeza que se superpone a los elementos de apoyo 46 y previene a los elementos de apoyo 46 separarse del rodillo de modificación del perfil 72. Los rodillos de modificación del perfil montados 72, con los elementos de apoyo 46, son insertados en la cavidad dentro del bloque principal de rodillos 24 y se fijan con un tornillo de fijación 108 acoplado con una arandela de fijación 112, de tal modo que la arandela de fijación 112 se superpone a los elementos de apoyo 46 para asegurar el rodillo de modificación del perfil 72 dentro de la cavidad. En un modo de realización, las arandelas de fijación 112 están dimensionadas de manera apropiada de tal modo que el borde externo de las arandelas de fijación 112 no se pone en contacto con el eje central del rodillo de nuevo perfil 100.

Como se ha mencionado previamente, el desgaste de las partes es inherente a dicha planta de fabricación de recipientes basada en la velocidad enorme y la salida de producto. Los rodillos de modificación del perfil 72, y elementos de apoyo asociados 46, pueden ser quitados y sustituidos con relativa facilidad quitando el tornillo de fijación 108 y la arandela de fijación 112 para liberar el rodillo de modificación del perfil 72 y permitir la inserción de un rodillo de reemplazo. En un modo de realización, se incluye un resorte dentro de la cavidad para proporcionar una inclinación ascendente para el rodillo de modificación del perfil 72. En un modo de realización, ilustrado en la figura 7, los espaciadores ajustables 98 están localizados entre el bloque principal de rodillo 24 y el bloque corredizo 40. Los espaciadores ajustables 98 pueden ser dimensionados para proveer el espaciado apropiado entre el bloque principal de rodillo de 24 y el bloque corredizo 40.

En referencia ahora a Figuras 8 - 10, se describe ahora el funcionamiento del conjunto de modificación de la forma 20. La figura 8 ilustra una vista del alzado delantero del conjunto de modificación de la forma 20 y un recipiente de bebida 116 montado a un mandril 120. La figura 9 es una vista del alzado de la sección delantera del sistema de la figura 8 tomada a lo largo de la sección E-E. La figura 10 es una ilustración en alzado de la sección transversal del sistema de la figura 8 con el recipiente de bebida 116 conectado con el conjunto de modificación de la forma 20. En el modo de realización ilustrado en las Figuras 8 a 10, el recipiente de bebida 116 se apoya por el mandril 120 en una posición inmóvil, sin girar. El mandril 120 y el recipiente de bebida 116 se mueven hacia el conjunto de modificación de la forma 20 hasta que el recipiente de bebida 116 se conecte. La parte inferior del recipiente de bebida incluye un elemento de soporte anular 124 con una superficie interior 128 y una superficie exterior 132. El mandril 120 y el recipiente de bebida 116 se ajustan de tal manera que el elemento de soporte anular 124 del recipiente de bebida 116 contacta con la brida anular de los rodillos de modificación de la forma 68. El mandril 120 y el recipiente de bebida 116 siguen siendo movidos hacia el conjunto de modificación de la forma 20, con el elemento de soporte anular 124 en contacto con la brida anular de los rodillos de modificación de la forma 68, hasta que los rodillos de modificación de la forma 60 estén totalmente conectados con la superficie interior 128 del elemento de soporte anular 124, y los rodillos de modificación del perfil 72 estén conectados con la superficie externa 132, como se ilustra en la figura 10. Asimismo el mandril 120 y el recipiente de bebida 116 pueden estar inmóviles, con el conjunto de modificación de la forma 20 movido hacia el recipiente de bebida 116, o juntos el conjunto de modificación de la forma 20, el mandril 120 y el recipiente de bebida 116, se pueden mover el uno hacia el otro.

Como se ha dicho anteriormente, aplicando presión a la brida anular de los rodillos de modificación de la forma 68 causa que los rodillos de modificación de la forma 60 se muevan simultáneamente en una dirección hacia el bloque corredizo 40 y hacia el borde anular externo del bloque de rodillos 28. En un modo de realización, una vez el recipiente de bebida 116 está montado sobre el mandril 120, el mandril 120 se alinea con el conjunto de modificación de la forma 20 y se mueve una distancia predeterminada hacia el conjunto de modificación de la forma 20, causando que el recipiente de bebida 116 contacte con el conjunto de modificación de la forma 20. Una vez que el recipiente de bebida 116 está conectado con el conjunto de modificación de la forma 20, el conjunto de modificación de la forma 20 se hace girar. La presión de los rodillos de modificación del perfil 72 trabaja el nuevo perfil de la superficie externa 132 del elemento de soporte anular 124, y la presión de los rodillos de modificación de la forma 60 trabaja el nuevo perfil de la superficie interior 128 del elemento de soporte anular 124. En consecuencia, la parte inferior del recipiente de bebida 116 es simultáneamente modificada en la forma y reperfilada para alcanzar la configuración deseada
geométrica.

En referencia ahora a la figura 11, se describirá ahora otro modo de realización de la invención presente. En este modo de realización, se configura un conjunto de modificación de la forma 150 para modificar la forma de la parte inferior de un recipiente de bebida únicamente. En este modo de realización, el conjunto de modificación de la forma 150 contiene componentes similares a aquellos descritos anteriormente en lo que concierne al conjunto de modificación de la forma 20, con una diferencia notable. El conjunto de modificación de la forma 150 incluye rodillos de soporte de modificación de la forma 154, en vez de rodillos de modificación del perfil 72. Los rodillos de soporte de modificación de la forma 154 son operativos para proporcionar el apoyo a la superficie exterior del elemento de soporte anular de la parte inferior de un recipiente de bebida durante una operación de modificación de la forma. El conjunto de modificación de la forma 150 funciona en una manera similar como se describe anteriormente en lo que concierne al conjunto de modificación de la forma 20, con los rodillos de modificación de la forma 60 moviéndose simultáneamente en una dirección hacia el bloque corredizo 40, y hacia el bloque del rodillo del borde externo anular para aplicar la cantidad de fuerza apropiada a fin de modificar la forma de la superficie interior del elemento de soporte anular de un recipiente de bebida.

De modo similar como se describe anteriormente en lo que concierne a la Figura 6, los rodillos de soporte de modificación de la forma 154 pueden ser quitados del bloque de rodillos 24 sacando el tornillo de fijación 108 y la arandela de fijación 112, y quitando el rodillo de soporte de modificación de la forma 154 de una cavidad dentro del bloque principal de rodillos 24. De esta manera, el mismo bloque principal de rodillos 24 puede ser utilizado tanto para las operaciones de modificación de la forma como en las de modificación del perfil, así como sólo en operaciones de modificación de la forma, simplemente cambiando rodillos de modificación del perfil 72 con rodillos de soporte de modificación de la forma 154. Dicho cambio puede hacerse cuando, por ejemplo, se desea producir recipientes de bebida 204. Si se desea producir recipientes de bebida 202, los rodillos de modificación del perfil 72 pueden ser cambiados por rodillos de soporte de modificación de la forma 154. En consecuencia, el mismo equipo base puede ser utilizado en ambos procesos, resultando una operación más eficiente de fabricación. Además, ambas operaciones de modificación de la forma y reperfilado, o sólo operaciones de modificación de la forma, pueden ser realizadas sin que se requiera equipo distinto de fabricación.

En referencia ahora a los dibujos de las Figuras 12-14 se proporciona una sección de corte transversal de una parte curva inferior de un recipiente de bebida 200 que muestra varias configuraciones geométricas para operaciones de nuevo perfil y de modificación de la forma. Más expresamente, la figura 12 ilustra una parte curva inferior de técnica previa 204 del recipiente de bebida 200, teniendo un elemento de soporte anular 206 que incluye una superficie interior 208 y una superficie externa 210. Tres radios diferentes, R1, R2, y R3 para el elemento de soporte anular 206 representan el radio del elemento de soporte anular 206 en lo que concierne a la superficie interior 208 en tres elevaciones diferentes. Figura: 12 ilustra el recipiente de bebida 200 en un estado no modificado en la forma o reperfilado.

La figura 13 ilustra la parte curva inferior 204 de un recipiente de bebida 200 después de haber sido modificado en la forma según un modo de realización de la invención presente. Siguiendo dicho proceso de modificación de la forma, la superficie interior 208 del elemento de soporte anular 206 incluye una parte 212 que tiene una forma "de gancho". El elemento de soporte anular 206 tiene un radio R2 que es más pequeño que cualquiera de los radios R1 y R3, que define esta parte de gancho 212. La parte de gancho 212 ayuda a realzar las características de fuerza de la parte curva inferior 204 del recipiente de bebida 200, y será descrita con más detalles posteriormente.

En referencia ahora a la Figura 14, una parte curva inferior 204 del recipiente de bebida 200 se representa después del proceso de modificación de la forma y de nuevo perfil según un modo de realización de la invención presente. Como se ilustra en la figura 14, la superficie externa 210 del elemento de soporte anular 206 incluye un área de nuevo perfil 214 que más adelante reduce los radios R1 y R2 en relación con el radio R3, y permite que un recipiente se pueda apilar en una configuración 202. La combinación de áreas 212 y 214 resulta en una forma de gancho más pronunciada como consecuencia de la reducción de los radios R1 y R2, que más adelante se añade a las características de fuerza de la parte curva inferior 204 del recipiente de bebida 200.

Esta geometría preferida ilustrada en las figuras 13 y 14 creada por la operación de modificación de la forma/nuevo perfil de la invención presente sobre un recipiente de bebida 200 proporciona características de fuerza superiores para el recipiente de bebida 200. Las características de fuerza superiores incluyen la resistencia aumentada a torcerse, debido a geometría de resistencia al alabeo creada cuando fuerzas combinadas, como serán descritas debajo, cambiarán tanto superficies interiores como externas 208, 210 del elemento de soporte anular 206. La fuerza ejercida mientras se realizan las operaciones de modificación de la forma y reperfilado inhibe el movimiento externo de apertura de arco resultando que los radios R1, R2, y R3 del recipiente sean reducidos por el aumento de una resistencia a estirarse y torcerse. La mejora de fuerza adquirida a partir de la única forma de gancho que resulta de radios R1, R2, y R3 crea un tipo de rasgo de cierre formado en la superficie interior 208 del elemento de soporte anular.

Además, "el gancho" cierra considerablemente la pared curva en su lugar y se opone al estiramiento porque el radio del gancho R2 es más pequeño que cada uno de los otros radios R1 y R3. Formando la superficie interior 208 de tal manera, la superficie interior 208 se resiste al desenrollado plástico, o al estiramiento, que puede ocurrir cuando el recipiente 200 es presurizado, y está asociado con un aumento de uno o varios de los radios R1, R2, y R3. Además, el surco ayuda a prevenir el desenrollado y el aumento de la longitud de recipiente resultante durante cualquier proceso de pasterización. Cuando se aplica presión a la parte curva inferior 204 desde dentro del recipiente 200, una parte curva 216 se fuerza hacia la parte inferior del recipiente de bebida 200. La forma geométrica de la parte curva 216 causa la presión aplicada a la superficie interior 208 en una dirección hacia el inferior del recipiente 200 y hacia la superficie externa 210. Cuando dicha presión es aplicada, como consecuencia de la geometría del elemento de soporte anular 206, es improbable que cualquiera de los radios R1, R2, y R3 aumenten, reduciendo así la probabilidad de estiramiento y torcedura.

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Para objetivos de claridad, se proporcionan las siguientes listas de componentes y la enumeración asociada en los dibujos aquí proporcionados:

N^{o} \hskip0,4cm Componentes

20

Conjunto de modificación de la forma

24

Bloque principal de rodillos

28

Borde anular externo del bloque de rodillo

32

Superficie delantera del bloque de rodillo

36

Abertura central del bloque de rodillo

40

Bloque corredizo

44

Borde anular externo del bloque corredizo

48

Superficie delantera del bloque corredizo

52

Abertura central del bloque corredizo

56

Árbol de montaje

60

Rodillos de modificación de la forma

64

Borde externo de los rodillos de modificación de la forma

68

Brida anular de los rodillos de modificación de la forma

72

Rodillos de modificación del perfil

76

Borde externo de los rodillos de modificación del perfil

84

Casquillo del rodillo de modificación de la forma

86

Resorte de inclinación

88

Bloque de unión

92

Pernos de guía

96

Cojinetes

98

Espaciadores ajustables

100

Eje central del rodillo de modificación de la forma

104

Tornillo

108

Tornillo de fijación

112

Arandela de fijación

116

Recipiente de bebida

120

Mandril

124

Elemento de soporte anular

128

Superficie interior

132

Superficie exterior

150

Conjunto de modificación de la forma

154

Rodillo de soporte de modificación de la forma

200

Recipiente de bebida

204

Perfil curvo inferior

206

Elemento de soporte anular

208

Superficie interior

210

Superficie externa

212

Área de gancho

214

Área de nuevo perfil

216

Parte curva

La descripción precedente de la invención presente ha sido presentada para objetivos de ilustración y descripción. Además, la descripción no desea limitar la invención a la forma aquí descrita. Por consiguiente, las variaciones y modificaciones comenzadas aquí con las dichas enseñanzas y la habilidad o el conocimiento de la técnica relevante son en la amplitud de la invención presente como se define según las reivindicaciones añadidas. Los modos de realización aquí descritos anteriormente son ampliados además para explicar los mejores modos conocidos para practicar la invención y permitir a otros expertos en la técnica utilizar la invención en ellos, u otros, modos de realización o varias modificaciones requeridas por los usos particulares o los empleos de la invención presente.

Claims (12)

1. Dispositivo concebido para modificar la forma de una parte del fondo de un recipiente (116), dicho recipiente comprende una pared exterior dispuesta sobre un eje longitudinal, que comprende:

Un mandril (120) para mantener funcionalmente dicho recipiente en una posición sensiblemente fija;

un conjunto de modificación de la forma (20; 150) que comprende:

un bloque principal de rodillos (24); por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60),

caracterizado por que el conjunto de modificación de la forma comprende además por lo menos dos rodillos de modificación del perfil (72) o por lo menos dos rodillos de conservación de modificación de la forma (154) que se extienden hacia el exterior a partir de dicho bloque principal de rodillos (24) en una dirección sensiblemente paralela a dicho eje longitudinal de dicho recipiente y colocado en alineación opuesta a la parte de fondo de dicho recipiente;

un medio de rotación interconectado funcionalmente con dicho conjunto de modificación de la forma para hacer girar dicho conjunto de modificación de la forma sobre dicho eje longitudinal de dicho recipiente; y

un medio de inclinación (86) interconectado funcionalmente con dichos por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60), en el cual cuando, en funcionamiento, es aplicada una presión hacia abajo sobre una brida anular de dichos por lo menos dos rodillos de modificación de la forma (60) por la parte de fondo de dicho recipiente, por lo menos uno de los dichos dos rodillos de modificación de la forma (60) se desplaza en una dirección exterior hacia un borde anular (28) de dicho bloque principal de rodillos (24) para tomar contacto con una superficie interior de una parte del fondo anular del recipiente, en el cual se forma un perfil geométrico preferido de dicha parte del fondo del recipiente.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el cual dichos por lo menos dos rodillos de modificación del perfil (72) son concebidos para formar también un perfil geométrico preferido de una superficie exterior de dicha parte del fondo anular del recipiente.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el cual cada uno de dicho par de rodillos de modificación de la forma (60) está interconectado funcionalmente con un casquillo (84) que está orientado de manera transversal con respecto a dicho eje longitudinal de dicho recipiente.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual dicho medio de inclinación (86) comprende un resorte.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual dicho bloque principal de rodillos (24) está interconectado funcionalmente con un bloque corredizo regulable (40) y un árbol de montaje (56).

6. Procedimiento para modificar simultáneamente la forma y el perfil de una parte del fondo de un recipiente metálico (116), que comprende las etapas que consisten en:

mantener el recipiente en una posición sensiblemente fija, dicho recipiente comprende paredes laterales dispuestas sobre un eje sensiblemente longitudinal;

suministrar un conjunto de modificación de la forma (20), que comprende: un bloque principal de rodillos (24) que comprende un borde anular exterior (28) y una superficie delantera (32), dicha superficie delantera (32) está ajustada en una relación opuesta con relación a la parte del fondo de dicho recipiente metálico;

por lo menos un par de rodillos de modificación del perfil exteriores (72) que se extienden hacia el exterior a partir de dicha superficie anterior (32) del dicho bloque principal de rodillos (24);

un par de rodillos de modificación de la forma (60) que se proyecta hacia el exterior a partir de dicha superficie delantera (32) del bloque principal de rodillos y que comprende una brida concebida para tomar contacto con un elemento de conservación anular sobre la parte del fondo del recipiente;

un medio de inclinación (86) en contacto funcionalmente con dicho par de rodillos de modificación de la forma (60), en el cual, cuando se aplica una fuerza sobre dicha brida, por lo menos uno de dicho par de rodillos de modificación de la forma (60) se desplaza hacia el exterior con destino a dicho borde anular (28);

y hacer girar dicho conjunto de modificación de la forma sobre dicho eje longitudinal; y poner en contacto el elemento de conservación anular del recipiente metálico con dicho par de rodillos de modificación de la forma (60), en el cual la forma de una superficie interior de dicho elemento de conservación anular se modifica según una geometría preferida y el perfil de una superficie exterior de dicho elemento de conservación anular se modifica según una geometría preferida de manera sensiblemente simultánea.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el cual los dichos rodillos de modificación de la forma (60) se desplazan hacia el exterior por lo menos 0,254 cm cuando se aplica dicha fuerza sobre dicha brida.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, en el cual dicha etapa de rotación de dicho conjunto de modificación de la forma comprende la rotación de dicho conjunto de modificación de la forma con la ayuda de un motor.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el cual dicha etapa de conservación del recipiente comprende un medio de soporte que toma contacto con por lo menos una parte de una superficie interior de las paredes laterales del recipiente.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el cual dicho conjunto de modificación de la forma comprende además un bloque corredizo regulable (40) colocado funcionalmente bajo dicho bloque principal de rodillos (24).

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el cual dicho par de rodillos de modificación de la forma (60) está interconectado funcionalmente con un casquillo (84) que está orientado de manera transversal con respecto a dicho eje longitudinal de dicho recipiente.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en el cual por lo menos un rodillo de dicho par de rodillos de modificación de la forma (60) se desplaza en dos direcciones distintas cuando se aplica una fuerza sobre dicha brida en una dirección hacia dicha superficie delantera.