ES2886338T3 - Herramienta para el plegado del cuello de una lata - Google Patents

Abstract

Herramienta para el plegado del cuello de una lata, adecuada para fijarse a una placa (4) de herramientas, caracterizada por que comprende un dispositivo de control de expansión (46) para el control de la separación de una pinza (6) y, dentro de este dispositivo (46), están dispuestos, con un extremo por medio de un acoplamiento (11) de pinza, que está dentro del dispositivo de control de expansión (46), medios de interconexión, creados como una varilla (9) dotada, en el otro extremo, de un mecanismo (45) de tope, que comprende un armazón (29), estando dispuesto un tope móvil (7) en la varilla (9), el tope móvil (7) coopera con un tope fijo (8) cuya posición es ajustable por medio de un mecanismo pivotante (28) que está unido al armazón (29) por medio de tornillos (30), en la que un soporte (10) está fijado con un extremo al acoplamiento (11) de pinza, y en su otro extremo está dispuesta la pinza (6), en la posición inactiva la pinza (6) se puede insertar en la lata (2), y segmentos (12) de la pinza (6) se separan en dirección al dispositivo (46), el dispositivo de control de expansión (46) está creado como un cuerpo exterior (20) adecuado para fijarse a la placa (4) de herramientas que actúa en un desplazamiento alternativo en línea recta con un cilindro interior (16), teniendo el cuerpo exterior (20) dos huecos, el hueco trasero 40 y el hueco delantero (44), y el cilindro interior (16) está dispuesto de manera móvil dentro de un cilindro de guía (24) dispuesto rígidamente en el hueco del cuerpo exterior (20), el cilindro interior (16) tiene una cavidad delantera orientada hacia los segmentos (12) de la pinza (6) y, en la cavidad delantera del cilindro interior (16), está montada una brida de plegado (25) con un perfil de plegado (38) dispuesto en su borde interior, los segmentos (12) de la pinza (6) están dotados en el lado interior de una ranura transversal (43) que rodea, en la posición de reposo, un collarín (41) dispuesto en el soporte (10), mientras que en el soporte (10) en el hueco delantero (44) del cuerpo exterior (20) está dispuesto un mandril de expansión (15), mientras que el mandril de expansión (15) está dispuesto en el cilindro interior 16 y entre el cilindro de guía (24) y el cilindro interior (16) está dispuesto un cojinete de rodillos o liso (31), mientras que, en el hueco trasero (40), está dispuesto un resorte principal (18), el resorte principal (18) se apoya con uno de sus extremos contra el asiento del cilindro interior (16) y con su segundo extremo el resorte principal (18) se apoya contra un cojinete (19) que finaliza el hueco trasero (40), mientras que alrededor del resorte principal (18) está dispuesto un resorte delantero (22) en el hueco delantero (44) del cuerpo exterior (20), el resorte delantero está dispuesto desde un lado en el asiento (11) de acoplamiento y desde el otro lado en el separador (23) en la pared delantera del hueco (44) del cuerpo exterior (20).

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta para el plegado del cuello de una lata

Sector técnico

La invención se refiere a una formación de latas.

Estado de la técnica anterior

Las latas de metal fabricadas de aluminio y aleaciones de aluminio o de acero se utilizan ampliamente en la industria de envasado para bebidas, cosméticos, industria alimentaria o para uso técnico. La mayoría de las mismas son latas de aerosoles a presión que contienen una variedad de productos tales como desodorantes, laca para el pelo, espuma de afeitar, barnices o pintura, aceites, etc. La segunda mayor parte de la producción son latas de bebidas. Tales latas son actualmente bienes de producción en masa que se necesita producir de manera económica en las mayores cantidades. Ese es el motivo por el que existen líneas de producción desarrolladas especialmente que llevan a cabo un procedimiento de producción optimizado. Tales líneas se describen en bloque o en partes, por ejemplo, en los documentos de Patente EP 2103370 B1, EP 0275369 B1, US 3,646,840 o US 3,878,743.

Desde el punto de vista de la fabricación, las latas se dividen en latas de una sola pieza (monobloque) o latas de múltiples partes.

En las latas monobloque, las piezas iniciales de entrada se conforman en primer lugar para formar un cuerpo hueco cilíndrico. Como norma, se utiliza la tecnología de extrusión inversa o D&I (Draw and Ironed, embutido y planchado). Tales procedimientos se describen, por ejemplo, en las Patentes EP 1531 952 B1, EP 1731 239 B1 o 1461 232 B1. Como material de entrada, se utiliza un lingote de aluminio para la extrusión inversa, a partir del cual se forma un cuerpo hueco mediante una carrera del pistón de prensa. El diámetro de lingote es aproximadamente el mismo que el diámetro de la lata formada.

En la tecnología D&I (embutido y planchado), existen discos estampados a partir de una chapa laminada de aluminio o acero, que a continuación se conforman en una cazoleta (máquina de formación de cazoletas) y se reducen adicionalmente mediante operaciones de reembutido y planchado adicionales hasta el diámetro y el grosor deseados de la pared de la lata (máquina de formación de cuerpos). A continuación, es necesario crear un escalón de la lata y plegar el reborde de la lata, pero esto es un problema en las latas de acero porque el acero es más resistente en la formación que el aluminio.

Para la conformación de escalón de lata se utilizan las máquinas de formación de cuellos. La solución técnica más habitual de la máquina de formación de cuellos que se muestra en la figura 10 comprende la placa giratoria 48 que realiza un desplazamiento intermitente o escalonado rotatorio y está equipada con una pluralidad de estaciones de sujeción 3 dispuestas a lo largo de su circunferencia. El fin de las estaciones de sujeción 3 es sujetar temporalmente la lata 2, normalmente por medio de anillos neumáticamente expansibles. La máquina comprende, además, la placa 4 de herramientas opuesta que puede realizar un desplazamiento alternativo y porta las herramientas de formación 47 dispuestas en posiciones fijas a lo largo de su circunferencia. Las herramientas individuales sirven para conformar el borde superior del cuerpo hueco de la lata de una manera progresiva hasta que este último adopta su forma final incluyendo un reborde.

El documento de Patente US2011/0011896 A1 da a conocer un método para plegar un tubo de acero. Se propone una formación de cuello gradual como es el caso de las latas de aluminio, o introducir un calentamiento adicional utilizando una vibración por ultrasonidos para una mejor conformabilidad.

Tales procedimientos pueden funcionar cuando se refieren a un escalón de forma favorable (por ejemplo, un escalón curvo) que tiene una mayor resistencia a la carga axial y, por tanto, una resistencia mayor a la deformación durante la formación de un escalón y el plegado en máquinas de formación de cuello gradual (véase la figura 10). Sin embargo, si es necesario producir latas huecas con un escalón con un ángulo relativamente agudo con respecto al plano perpendicular al eje de la lata, esto conduce en tales latas a una reducción de resistencia a la carga axial. La fuerza a partir de las herramientas de formación supera la resistencia axial de la lata y, debido a esto, conduce a la deformación del escalón, especialmente durante el procedimiento de plegado. La deformación durante una operación de plegado también se puede producir debido a la pared delgada del escalón de la lata o cuando se utiliza un material con una mayor resistencia a la deformación (aleaciones de aluminio, acero).

En la Patente US 4,173,883 se presenta un aparato para estrechar progresivamente una porción de extremo de una lata, comprendiendo dicho aparato una pluralidad de herramientas interiores, teniendo, cada una, una porción de base, a continuación una porción de extremo de diámetro menor y una porción intermedia cónica que aumenta axialmente de manera progresiva de longitud y una herramienta exterior que puede actuar cooperativamente con cada herramienta interior. De este modo, en cada etapa la lata se conforma para tener un escalón cónico recto en la porción superior. Pero esta tecnología sólo se puede aplicar en piezas iniciales que están abiertas desde abajo y el fondo se fija al cuerpo tubular después de la formación de la lata.

El objetivo de la presente invención es dar a conocer un dispositivo para el plegado del cuello de latas que tienen una resistencia axial reducida, ya sea debido a una forma de escalón desfavorable o a latas con paredes delgadas y latas fabricadas de un material con una mayor resistencia a la deformación (aleación de aluminio, acero).

Características de la invención

Las deficiencias mencionadas anteriormente se eliminan mediante la herramienta para el plegado de cuellos de lata, según la invención, tal como se define en la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá adicionalmente utilizando dibujos, en los que la figura 1 es una vista de una lata antes del plegado; la figura 2 es una vista de una lata después del plegado; la figura 3 representa una herramienta en una posición inicial dentro de la lata, la figura 4 es un detalle de una pinza de la herramienta, la figura 5 representa una herramienta en la fase inicial de plegado, la figura 6 representa una herramienta en la fase final del plegado de lata, la figura 7 es una vista en perspectiva de partes del mecanismo de tope, la figura 8 es una realización alternativa de una pinza, la figura 9 es una ilustración sistemática de partes principales de la herramienta, según la invención, y la figura 10 es una ilustración esquemática de una máquina de formación de cuellos.

Realizaciones preferidas de la invención

Tal como se muestra en la figura 1 en una vista en sección transversal esquemática de la lata 2 antes del plegado de un cuello 37, esta está dotada de un asiento 35 para la fijación de la cubierta de plástico y de un escalón 36 con un ángulo relativamente agudo con respecto al plano que es perpendicular al eje de la lata 2. Y este ángulo agudo a en el intervalo de 10 a 50o con respecto al plano, que es perpendicular al eje longitudinal de la lata 2, tal como se muestra en la figura 2, es, en combinación con el grosor de la pared y el material de la lata 2, el motivo del combado de la lata 2 provocado por la presión de las herramientas desde arriba.

Las partes principales de la herramienta 1 para el plegado del cuello 37 de lata son el dispositivo de control de expansión 46, la pinza 6 y el mecanismo 45 de tope, que se pueden ver en la figura 9. El dispositivo de control de expansión 46 está creado como un cuerpo exterior 20 (véase la figura 3) en el cual están dispuestas partes para controlar los segmentos 12 de la pinza 6 y un mecanismo 45 de tope cooperativo por medio del cual se activan dichas partes para controlar los segmentos 12 de la pinza 6. El dispositivo de control de expansión (46) y el mecanismo (45) de tope están conectados por medios de interconexión creados como una varilla 9.

Haciendo referencia a la figura 3, la herramienta 1, según la invención, se inserta a través del cuello en la lata 2. Esta es la posición inicial dentro de la lata 2 y la figura 4 es un detalle del mecanismo de pinza 6.

En general, se puede observar, para una mejor orientación, que la lata 2 es sujetada en un centro de sujeción 3. La herramienta 1 se sujeta mediante el cuerpo exterior 20 adecuado para fijarse en una placa 4 de herramientas por medio de tuercas 5. La placa 4 de herramientas realiza un desplazamiento alternativo lineal en la dirección de la flecha doble.

En el lado opuesto al del centro de sujeción 3 en la dirección del cuerpo exterior, está dispuesto un armazón 29 del mecanismo 45 de tope. En la varilla 9 está dispuesto un tope móvil 7 que coopera con el tope fijo 8. La posición del tope fijo 8 es ajustable por medio de un mecanismo pivotante 28 que está montado en el armazón 29 utilizando tornillos 30. Esto se puede ver bien en la figura 7.

El cuerpo exterior 20 tiene dos huecos, concretamente un hueco trasero 40 y un hueco delantero 44. El hueco trasero 40 finaliza en un cojinete 19 y una varilla 9 pasa a través del mismo, alrededor de la cual está dispuesto resorte principal 18. En el hueco delantero 44 están dispuestos elementos mecánicos que controlan el desplazamiento de los segmentos 12 de la pinza 6.

En el hueco delantero 44 del cuerpo exterior 20 se extiende el extremo de la varilla 9 en la que está sujeto un acoplamiento 11 de pinza. En este acoplamiento 11 de pinza, está sujeto un soporte 10 por uno de sus extremos, y en el otro extremo están dispuestos segmentos 12 de la pinza 6 de manera basculante desde la posición cerrada básica hasta la posición abierta. Los segmentos 12 están dotados, en el lado interior, de una ranura transversal 43 que encierra en una posición cerrada un collarín 41 dispuesto en el soporte 10. En el soporte 10 está dispuesto de manera deslizante un mandril de extensión 15 que separa los segmentos 12 de la pinza 6 y que está dispuesto firmemente en un cilindro interior 16, y el cilindro interior 16 está dispuesto de manera móvil dentro del cilindro de guía 24. Este está dispuesto rígidamente en el hueco del cuerpo exterior 20 y entre el cilindro de guía 24 y el cilindro interior 16 existe un rodillo o un cojinete liso 31. El cilindro interior 16 tiene una cavidad delantera orientada hacia los segmentos 12 de la pinza 6 y la cavidad trasera enfrentada a la varilla 9. En la cavidad delantera del cilindro interior 16 está montada una brida de plegado 25 con un perfil de plegado 38 dispuesto en su borde interior. A continuación el perfil de plegado 38 pliega el cuello 37.

Un resorte principal 18 se apoya con uno de sus extremos contra el asiento en el hueco trasero 40 del cilindro interior 16 y con el otro extremo contra el cojinete 19 que finaliza el hueco trasero 40. Alrededor del resorte principal 18 está dispuesto un resorte delantero 22 en el hueco delantero 20 del asiento de acoplamiento 11, estando montado desde un lado en el asiento de acoplamiento 11 y desde el otro lado en el separador 23 en la pared del hueco delantero 44 del cuerpo exterior 20.

Por tanto, la figura 3 ilustra el estado en el que los segmentos 12 de la pinza 6 de la herramienta 1 ya están dentro de la lata 2 pero todavía están en la posición cerrada.

En el desplazamiento hacia delante posterior de la herramienta 1 mostrada en la figura 5, el tope móvil 7, que está dispuesto en la varilla 9, entra en contacto con el tope fijo 8, que está dispuesto en el mecanismo 28 que está fijado al armazón 29 por medio de tornillos 30. Por tanto, las partes de la herramienta 1, tales como la varilla 9, el soporte 10 de los segmentos 12 de pinza 6 y el acoplamiento 11 de pinza dejan de realizar un desplazamiento hacia delante. El acoplamiento 11 de pinza está dispuesto firmemente en la varilla 9 y en el acoplamiento 11 de pinza se dispone firmemente a continuación el soporte 10 de los segmentos 12. Con un desplazamiento hacia delante adicional de la placa 4 de herramientas y, por tanto, de la herramienta 1, los segmentos 12 de la pinza 6 se separan, mientras que el desplazamiento hacia delante se fuerza mediante la superficie delantera del mandril de expansión 15, mientras un resorte principal 18 se comprime simultáneamente. Este resorte principal 18 está dispuesto en un extremo en el asiento de acoplamiento 39 del acoplamiento 11 de pinza y el otro extremo se apoya contra la cara delantera del cojinete 19 mediante lo cual este se comprime, y el cual está unido al cuerpo exterior 20 de la herramienta 1 mediante una tuerca-manguito 21. El cuerpo exterior 20 es una parte relativamente larga que se extiende sobre ambos lados de la placa 4 de herramientas y dentro de su cara delantera está dispuesta la herramienta de formación, que es una brida de plegado 25 con un perfil de plegado 38.

Los segmentos 12 de la pinza 6 están dotados en el lado interior de una ranura transversal 43 que se engrana en la posición de reposo en el collarín 41 en el soporte 10. Esto se ve claramente en la figura 4. Los segmentos (12) de la pinza (6) se separan en dirección al dispositivo (46).

Los segmentos 12 de la pinza 6 están unidos al soporte 10 de los segmentos 12 de la pinza 6 por medio de pasadores 13 que están bloqueados por tornillos 14. El ángulo de abertura de los segmentos 12 de la pinza 6 se determina por la forma geométrica del mandril de expansión 15 que está enroscado en el cilindro interior 16. Este cilindro interior 16 está dispuesto de manera móvil en el cilindro de guía 24 que, por el contrario, está dispuesto firmemente en la cara delantera del cuerpo exterior 20. La posición final de la abertura de los segmentos 12 de la pinza 6 se determina por el contacto delantero del mandril de expansión 15 y por el collarín 41 del soporte 10. El soporte 10 de los segmentos 12 de la pinza 6 está dispuesto en el mandril de expansión 15 por medio del casquillo deslizante 17.

Después del contacto del mandril de expansión 15 con el collarín 41 del soporte 10 de los segmentos 12 de la pinza 6, se impide el desplazamiento hacia delante del mandril de expansión 15 y del cilindro interior 16. Debido a esto se comprime un resorte delantero 22 que está colocado en un lado en el asiento 11 de acoplamiento y en el otro lado en un separador 23. Al mismo tiempo, existe un desplazamiento axial mutuo entre el cilindro interior 16, el cojinete de rodillos o liso 31 y el cilindro de guía 24 que está dispuesto en el cuerpo exterior 20 de la herramienta 1. Al mismo tiempo, la brida de plegado 25 que está montada en el cuerpo exterior 20 de la herramienta 1 y delimitada por el cilindro de guía 24 desde el lado interior y por un anillo 26 de separador con una tuerca de bloqueo 27 desde el lado exterior, se desplaza a lo largo de la superficie cilíndrica del mandril de expansión 15 por medio del cojinete 34, debido a esto se produce un contacto del perfil de plegado 38 con el cuello 37 de la lata 2 y, a continuación, el plegado de la lata 2. Este es ya el estado mostrado en la figura 6.

Esto permite el plegado de la lata 2 sin provocar ninguna deformación, dado que esta está soportada desde dentro por la pinza de expansión 6 de la herramienta 1.

La posición axial de los segmentos 12 de la pinza 6 es ajustable con respecto al escalón 36 de la lata 2 mediante el mecanismo pivotante 28 que está unido al armazón 29 del tope 8 por medio de tornillos 30.

Durante el desplazamiento alternativo, la brida de plegado 25 con el perfil de plegado 38 se desplaza alejándose del cuello 37 de la lata 2 y a continuación los segmentos 12 de la pinza 6 se devuelven a su posición inicial. Los segmentos 12 de la pinza 6 se devuelven a la posición inicial por medio de un resorte Belleville 32, cuya carga previa se puede controlar ajustando las tuercas 33. Posteriormente, se interrumpe el contacto entre el tope móvil 7 y el tope fijo 8. A continuación, se realiza el desplazamiento alternativo axial de la varilla 9, del soporte 10 de los segmentos 12 de la pinza 6 y del acoplamiento 11 junto con todo el conjunto de herramienta 1, debido a esto la pinza de expansión 6 es extraída del interior de la lata 2.

De este modo, el resultado del trabajo con la herramienta descrita anteriormente es una lata 2 de una sola pieza de chapa de acero con el cuello 37 plegado proporcionado por el asiento 35 para la fijación de la cubierta de plástico, y la lata 2 está dotada del escalón recto 36 formado a un ángulo de 10 a 50o con respecto al plano perpendicular al eje longitudinal de la lata 2.

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. Herramienta para el plegado del cuello de una lata, adecuada para fijarse a una placa (4) de herramientas, caracterizada por que comprende un dispositivo de control de expansión (46) para el control de la separación de una pinza (6) y, dentro de este dispositivo (46), están dispuestos, con un extremo por medio de un acoplamiento (11) de pinza, que está dentro del dispositivo de control de expansión (46), medios de interconexión, creados como una varilla (9) dotada, en el otro extremo, de un mecanismo (45) de tope, que comprende un armazón (29), estando dispuesto un tope móvil (7) en la varilla (9), el tope móvil (7) coopera con un tope fijo (8) cuya posición es ajustable por medio de un mecanismo pivotante (28) que está unido al armazón (29) por medio de tornillos (30), en la que un soporte (10) está fijado con un extremo al acoplamiento (11) de pinza, y en su otro extremo está dispuesta la pinza (6), en la posición inactiva la pinza (6) se puede insertar en la lata (2), y segmentos (12) de la pinza (6) se separan en dirección al dispositivo (46), el dispositivo de control de expansión (46) está creado como un cuerpo exterior (20) adecuado para fijarse a la placa (4) de herramientas que actúa en un desplazamiento alternativo en línea recta con un cilindro interior (16), teniendo el cuerpo exterior (20) dos huecos, el hueco trasero 40 y el hueco delantero (44), y el cilindro interior (16) está dispuesto de manera móvil dentro de un cilindro de guía (24) dispuesto rígidamente en el hueco del cuerpo exterior (20), el cilindro interior (16) tiene una cavidad delantera orientada hacia los segmentos (12) de la pinza (6) y, en la cavidad delantera del cilindro interior (16), está montada una brida de plegado (25) con un perfil de plegado (38) dispuesto en su borde interior, los segmentos (12) de la pinza (6) están dotados en el lado interior de una ranura transversal (43) que rodea, en la posición de reposo, un collarín (41) dispuesto en el soporte (10), mientras que en el soporte (10) en el hueco delantero (44) del cuerpo exterior (20) está dispuesto un mandril de expansión (15), mientras que el mandril de expansión (15) está dispuesto en el cilindro interior 16 y entre el cilindro de guía (24) y el cilindro interior (16) está dispuesto un cojinete de rodillos o liso (31), mientras que, en el hueco trasero (40), está dispuesto un resorte principal (18), el resorte principal (18) se apoya con uno de sus extremos contra el asiento del cilindro interior (16) y con su segundo extremo el resorte principal (18) se apoya contra un cojinete (19) que finaliza el hueco trasero (40), mientras que alrededor del resorte principal (18) está dispuesto un resorte delantero (22) en el hueco delantero (44) del cuerpo exterior (20), el resorte delantero está dispuesto desde un lado en el asiento (11) de acoplamiento y desde el otro lado en el separador (23) en la pared delantera del hueco (44) del cuerpo exterior (20).

2. Herramienta, según la reivindicación 2, caracterizada por que la pinza (6) está dispuesta como un portaherramientas extensible.