ES2894859T3 - Procedimientos de fabricación de envases metálicos - Google Patents

Procedimientos de fabricación de envases metálicos Download PDF

Info

Publication number
ES2894859T3
ES2894859T3 ES17700307T ES17700307T ES2894859T3 ES 2894859 T3 ES2894859 T3 ES 2894859T3 ES 17700307 T ES17700307 T ES 17700307T ES 17700307 T ES17700307 T ES 17700307T ES 2894859 T3 ES2894859 T3 ES 2894859T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wall
punch
die
cup
ironing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17700307T
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Robert Dunwoody
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Crown Packaging Technology Inc
Original Assignee
Crown Packaging Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crown Packaging Technology Inc filed Critical Crown Packaging Technology Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2894859T3 publication Critical patent/ES2894859T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/12Cans, casks, barrels, or drums
    • B65D1/14Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape
    • B65D1/16Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape of curved cross-section, e.g. cylindrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/28Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • B21D22/283Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies with ram and dies aligning means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/28Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2669Transforming the shape of formed can bodies; Forming can bodies from flattened tubular blanks; Flattening can bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2692Manipulating, e.g. feeding and positioning devices; Control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/30Folding the circumferential seam
    • B21D51/34Folding the circumferential seam by pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D21/00Nestable, stackable or joinable containers; Containers of variable capacity
    • B65D21/02Containers specially shaped, or provided with fittings or attachments, to facilitate nesting, stacking, or joining together
    • B65D21/0233Nestable containers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Un procedimiento para reducir un espesor y aumentar una altura de una pared cilíndrica (13) de una copa de metal (11) para formar un cuerpo de la lata (1), en el que la copa de metal está hecha de una lámina de metal previamente revestida con un polímero, tal como poliéster o polipropileno, el procedimiento comprende: posicionar un punzón de planchado de pared (60) dentro de la copa; desplazar una matriz anular de planchado de pared (53) axialmente sobre el extremo cerrado de la copa hacia el extremo abierto de la misma, pero no más allá del extremo abierto de la copa, a fin de planchar la pared cilíndrica desde el extremo cerrado hasta una posición axialmente espaciada del extremo abierto; y desplazar la matriz de planchado de pared hacia atrás en sentido contrario para extraer el cuerpo de la lata de la matriz; en el que el procedimiento además comprende: presionar una herramienta (54) contra la superficie exterior de una base (12) del cuerpo de la lata a medida que la matriz de planchado de pared se desplaza hacia el extremo abierto de la copa a fin de formar un perfil en la base, en el que la matriz está formada para pasar a través de la región más allá de dicha posición axialmente espaciada sin planchar esa región, y el perfil se forma en la base durante esta etapa; y retirar el punzón del interior del cuerpo de la lata antes de desplazar la matriz de planchado de pared en la dirección opuesta.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimientos de fabricación de envases metálicos
Campo de la invención
La invención se refiere a procedimientos de fabricación de envases metálicos hechos a partir de piezas en bruto individuales de láminas metálicas revestidas.
Antecedentes
Los envases metálicos, normalmente conocidos como "latas", se fabrican habitualmente a partir de piezas en bruto metálicas generalmente circulares. Los fabricantes de latas se esfuerzan por minimizar el coste de los materiales utilizados en la producción, y el proceso conocido de planchado de pared se utiliza a menudo para conseguirlo, al reducir el espesor de las paredes de las latas.
Una primera etapa de fabricación típicamente consiste en hacer y estirar un número de copas poco profundas, cada una de las cuales comprende una región de base plana conectada a una pared cilíndrica. La prensa puede comprender una pluralidad de estaciones que funcionan en paralelo.
En una máquina típica de planchado de paredes, una copa poco profunda se estira nuevamente sobre un punzón de planchado de pared recíproco, para formar un cuerpo de la lata que comprende una región de base plana conectada a una pared cilíndrica. A continuación, el cuerpo de la lata es arrastrado a través de una serie de matrices de planchado de paredes que tienen diámetros progresivamente más pequeños, de forma que el espesor de la pared se reduzca a un nivel ligeramente superior a la separación entre el punzón de planchado de pared y la matriz de planchado de pared en cada etapa de la progresión. Dado que las matrices de planchado de pared son circulares y el punzón de planchado de pared se desplaza a lo largo del eje de las matrices durante el planchado de pared, la pared de la lata planchada de pared resultante es cilíndrica.
La diferencia entre la separación entre el punzón y la matriz y el espesor de la pared resultante depende del perfil de la matriz de planchado de pared, de la rigidez del punzón de planchado de pared y de la matriz de planchado de pared, de la dureza del metal de la pared de la lata y de otros factores e incluyen la lubricación, las temperaturas, etc. A medida que el metal del cuerpo de la lata pasa por cada etapa de planchado de pared, generalmente se endurece más, por lo que el proceso se vuelve más severo.
El borde crudo de la pared de la lata al salir de la matriz de planchado de pared final es desigual, y la pared de la lata se ajusta firmemente al punzón de planchado de pared. La estanqueidad de la lata en el punzón de planchado de pared depende de la cantidad de reducción del espesor de la pared realizada en la última etapa de planchado de pared, y es habitual que en la etapa de planchado final se utilice una matriz de planchado de pared con un perfil diferente y un diámetro seleccionado para crear sólo una pequeña reducción del espesor (por ejemplo, alrededor del 1%) para minimizar el agarre de la lata al punzón y facilitar la posterior extracción. Esta pequeña reducción del espesor se conoce comúnmente como "bruñido".
Después de que el punzón de planchado de pared lleve el cuerpo planchado a través de la matriz de planchado de pared final, típicamente lo lleva a través de un dispositivo de extracción equipado con dedos cargados por resorte que se cierran sobre el punzón de planchado de pared después de que el borde crudo haya pasado. A continuación, se forma un perfil en la región de la base del cuerpo de la lata por medio de herramientas perfiladas que se oponen al final del punzón de planchado de pared cuando éste llega al final de su recorrido de avance. Cuando el punzón de planchado de pared se desplaza hacia atrás, el dispositivo de extracción impide que el cuerpo de la lata regrese a través de las matrices de planchado de pared, y se introduce aire comprimido en la lata a través del punzón de planchado de pared para evitar que las paredes de la lata se hundan hacia dentro al extraer el cuerpo de la lata del punzón de planchado de pared. A continuación, el cuerpo de la lata se lleva por medio de una cinta transportadora a una máquina de recorte que elimina la región irregular y deja el cuerpo de la lata con la altura correcta.
Es habitual que el diámetro del punzón de planchado de pared varíe a lo largo de su longitud, de forma que la pared de la lata sea más gruesa hacia su extremo abierto. Esta pared más gruesa es menos propensa a dañarse cuando la lata se extrae posteriormente del punzón de planchado de pared, y la pared más gruesa es también más adecuada para las pasos posteriores de fabricación, que incluyen el recorte y el conformado de la pestaña.
Dado que el proceso de planchado de pared genera altas fuerzas de fricción que pueden dañar los revestimientos, las latas planchadas de pared se producen más comúnmente a partir de metal sin revestimiento, y los revestimientos líquidos se aplican y curan después de que las paredes hayan sido planchadas, y después de que la lata haya sido limpiada, y también después de que se hayan llevado a cabo algunos o todos los procesos de conformación posteriores, tales como la formación del cuello, de las pestañas y las cuentas. Sin embargo, es posible hacer latas de hierro de pared que están hechas de lámina de metal que ha sido revestida con un polímero tal como, por ejemplo, polipropileno o poliéster tal como tereftalato de polietileno (PET). Estos revestimientos se suelen aplicar por medio de la extrusión o laminación de una película sobre la superficie metálica y la creación de una unión por medio de calor y presión. Se pueden coextruir diferentes formulaciones poliméricas para crear películas o revestimientos con propiedades de capas que se adapten mejor a las propiedades de adhesión, permeabilidad, resistencia y acabado de la superficie. Los lados opuestos de la lámina de metal pueden estar revestidos con materiales diferentes.
El uso de metal revestido de polímero para formar latas, proporciona varias ventajas en comparación con la aplicación de revestimientos a latas ya formadas. Entre ellas se encuentran:
• Se puede evitar la presencia de ciertas sustancias químicas indeseables, tales como el bisfenol A.
• Las latas fabricadas con metal revestido de polímero pueden ser más adecuadas para los procesos posteriores de conformación que las que tienen revestimientos líquidos curados.
• Toda la superficie (excepto su borde de corte) se reviste uniformemente con polímero evitando las limitaciones del revestimiento por medio de un proceso de pulverización o rodillo.
• Los cuerpos de lata revestidos con polímeros apropiados son más adecuados para que se les aplique una tapa termosellada.
• Se puede evitar el coste de proporcionar equipos y materiales para la limpieza y el revestimiento de las latas. Sin embargo, es muy importante que los procesos de fabricación de latas no dañen los revestimientos de polímero previamente aplicados, por lo que los procesos de fabricación no pueden ser tan severos para el metal revestido de polímero como pueden serlo para el metal no revestido. En particular, con la tecnología actual, no es posible lograr una reducción tan grande del espesor por medio del planchado de pared en el caso del metal previamente revestido en comparación con el metal no revestido.
Dado que no es posible lograr una reducción tan grande del espesor por medio del planchado de pared en el caso del metal previamente revestido en comparación con el metal no revestido, el espesor de la pared también se puede reducir al volver a estirar la copa poco profunda, al proporcionar un radio pequeño en la matriz de retraída. Un radio tan pequeño provoca un adelgazamiento cuando el metal se dobla alrededor del radio y luego se endereza de nuevo mientras está bajo tensión. Esta reducción del espesor tiene lugar antes del planchado de pared. La cantidad de reducción de espesor conseguida depende del radio de la matriz de retracción y de la tensión generada en el metal al ser retraído. Gran parte de esta tensión se genera al estirar el metal de la pared de la copa hacia la base de la misma, por lo que hay una reducción de esta tensión una vez que toda la pared de la copa ha sido arrastrada hacia la base de la misma. En consecuencia, el espesor de la pared de la copa retraída es mayor hacia su extremo abierto que hacia su base, y esto puede limitar la extensión del planchado de pared posible en la pared hacia el extremo abierto de la lata.
Otro problema que surge al utilizar metal previamente revestido para fabricar latas es que, al cortar una pieza en bruto, es común que se formen rebabas en un lado de la pieza en bruto en su borde de corte y que el material de revestimiento se desprenda ligeramente del lado opuesto de la pieza en bruto en su borde de corte. Cuando se estira una pieza en bruto circular para formar una copa en un punzón de estiramiento, la pieza se sujeta entre una almohadilla de presión y una matriz de estiramiento para suprimir las arrugas. La fuerza de sujeción se concentra en una pequeña zona adyacente a la arista de corte cuando ésta está a punto de ser estirada alrededor del radio de estiramiento en la matriz de estiramiento. Esto puede hacer que se desprendan total o parcialmente las partículas de rebaba y los pelos del revestimiento. Estos pueden permanecer en las herramientas e incrustarse en el revestimiento de las copas posteriores. El problema se repite cuando la copa se vuelve a estirar en la máquina de planchado de pared. Los residuos que se generan pueden dañar tanto los revestimientos como las herramientas. Aliviar la fuerza de sujeción justo antes de que el borde pase el radio de estiramiento puede aliviar esto, pero el momento es crítico o las arrugas se pueden seguir formando.
A medida que el borde crudo desigual de la lata sale del proceso de planchado, la alineación del punzón de planchado de pared y la matriz se puede ver alterada por la altura desigual de la pared de la lata, para crear fuerzas de planchado de pared desiguales alrededor de la lata, y éstas pueden desviar el punzón de planchado de pared de su trayectoria axial a través de las matrices. Las escamas de metal del borde cortado y los pelos de las rebabas y del revestimiento se pueden limpiar fácilmente de la lata y pegarse en la superficie del punzón de planchado de pared.
Por estas razones, se ha enseñado en el documento US7878040para formar una lata que no tiene sustancialmente ninguna plancha en su extremo abierto. El documento US5750222 (Figura 7) enseña a retraer un cuerpo de la lata con pestaña y simultáneamente planchar su pared. Sin embargo, no es conveniente llevar a cabo el retraimiento al mismo tiempo que el planchado, dado que las tensiones adicionales inducidas en la pared del cuerpo por el retraimiento limitan la cantidad de reducción de planchado posible sin desgarrar la pared del cuerpo. La pretensión de reducir hasta un 40% la plancha de t3 a t4 no es fácil de conseguir al mismo tiempo que se retrae la copa 1a. El procedimiento descrito en el documento US5750222 incluye el corte de la parte superior de la pared lateral y de la pestaña, antes de formar un cuello y una pestaña a partir de la pared del cuerpo, por lo que la pestaña que queda después de la etapa de planchado se desecha.
La extracción de la lata del punzón mediante el uso de los dedos también puede crear residuos y puede dañar los revestimientos y las herramientas. Es posible alejar los dedos del extractor de la superficie de la lata mientras ésta pasa por el recorrido de avance, pero los dedos seguirán tendiendo a clavarse en el borde crudo mientras la lata se extrae del punzón de planchado de pared y esto puede dañar la superficie del punzón de planchado de pared.
Otro problema que surge de los procesos tradicionales de fabricación de cuerpos de latas es que, debido a que la pared de la lata planchada de pared es cilíndrica y endurecida por el trabajo, no es práctico formar posteriormente conos o escalones en la pared para permitir que los cuerpos de lata se aniden unos dentro de otros. La posibilidad de anidar los cuerpos de lata es deseable para ahorrar costes de transporte y almacenamiento. Los cuerpos de lata formados por medio de procesos tradicionales suelen permitir que se forme sólo una pestaña en el borde recortado de la lata. Cualquier intento de formar más la pared de la lata provoca un sobreestiramiento y la formación de grietas.
Las latas aptas para el anidamiento que tienen conicidades o escalones se pueden fabricar mediante el uso de una serie de etapas de estirado y retraimiento, y normalmente se retiene una pestaña en la lata en cada etapa de conformación. Sin embargo, no suele ser práctico reducir el espesor de las paredes, por ejemplo, mediante el uso de radios pequeños de la herramienta de estirado para inducir el estiramiento, debido a los riesgos de que las paredes de las latas se partan debido al estiramiento excesivo, o de que se formen arrugas debido a la falta de soporte. Por lo general, las latas aptas para el anidamiento necesitan paredes más gruesas, lo que las encarece.
Es posible expandir las paredes cilíndricas de la lata para formar conos que proporcionen capacidad de anidación, por ejemplo, al empujar una herramienta cónica en el extremo abierto del cuerpo de la lata. Asimismo, es posible reducir los diámetros de las paredes de las latas para proporcionar capacidad de anidación al empujar el extremo cerrado de una lata en una herramienta cónica. La formación de conos generalmente es difícil porque es necesario formar una gran área de la pared de la lata en cualquier momento. La capacidad de formar una pestaña en un cuerpo de la lata cilíndrico planchado de pared puede estar limitada por el endurecimiento por trabajo provocado por el planchado de pared. Es difícil ampliar la pared de una lata para proporcionar tanto una conicidad como una pestaña debido al riesgo de que se parta en el extremo abierto.
Es deseable que el cuerpo de la lata tenga una pestaña si va a ser moldeado por expansión, para evitar que se parta en su extremo abierto, y es deseable además que la pestaña no haya sido endurecida por el planchado de pared en una etapa de fabricación anterior.
El documento WO2006075132A1 enseña cómo se puede dar forma a un cuerpo de la lata tubular para proporcionar un ensanchamiento (en otras palabras, una conicidad curvada de ángulo variable) que incluye la primera etapa de formar una pestaña. Este procedimiento está dirigido a formar un tubo metálico cilíndrico que no tiene pestaña en una forma e ilustra la dificultad de formar formas con escalones y conicidades a partir de un cuerpo cilíndrico sin una pestaña. Lamentablemente, el procedimiento del documento WO2006075132A1 no proporciona ningún medio para dejar una pestaña en el artículo con forma final, y sigue existiendo el riesgo de que se parta durante la primera etapa de formación de una pestaña.
El documento US4534201 desvela un procedimiento para estirar y planchar y perfilar el fondo de un recipiente previamente revestido. EL DOCUMENTO US 4 534 201 desvela un procedimiento para reducir el espesor y aumentar la altura de una pared cilíndrica de una copa de metal para formar un cuerpo de la lata, el procedimiento comprende: mover un punzón de planchado de pared dentro de la copa, para de ese modo desplazar relativamente una matriz anular de planchado de pared axialmente sobre el extremo cerrado de la copa hacia el extremo abierto de la copa, pero no más allá del extremo abierto de la copa, a fin de planchar la pared cilíndrica desde el extremo cerrado hasta una posición axialmente espaciada del extremo abierto y mover el punzón en una dirección opuesta para retirar el cuerpo de la lata del punzón. El documento GB2286364 describe la laminación de una lámina de metal por ambas caras con una resina termoplástica y la formación de una lata de dos piezas a partir de ella. El documento US7878040como se ha comentado anteriormente, desvela un procedimiento de procesamiento de una lámina de metal revestida de resina en el que la proporción de planchado en una parte del borde de apertura del cuerpo de la lata se encuentra dentro del intervalo de 0 a 15%.
Es deseable proporcionar un procedimiento de fabricación de latas mediante el uso de metal previamente revestido que evite el daño al revestimiento provocado por el planchado de pared y por las rebabas de metal que se desprenden del borde de corte. También es deseable proporcionar uno o más procedimientos de formación de escalones o conicidades en las paredes del cuerpo de la lata para producir latas aptas para el anidamiento.
Sumario
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para reducir un espesor y aumentar una altura de una pared cilíndrica de una copa de metal para formar un cuerpo de la lata. La copa de metal está fabricada con una lámina de metal previamente revestida con un polímero, tal como poliéster o polipropileno. El procedimiento comprende el posicionamiento de un punzón de planchado de pared en el interior de la copa, el desplazamiento axial de una matriz de planchado de pared anular sobre el extremo cerrado de la copa hacia el extremo abierto de la misma, pero sin sobrepasar el extremo abierto de la copa, a fin de planchar la pared cilíndrica desde el extremo cerrado hasta una posición axialmente espaciada del extremo abierto y el desplazamiento de la matriz de planchado de pared en dirección opuesta para retirar el cuerpo de la lata de la matriz. El procedimiento además comprende: presionar una herramienta contra la superficie exterior de una base del cuerpo de la lata mientras la matriz de planchado de pared se desplaza hacia el extremo abierto de la copa al fin de formar un perfil en la base, en el que la matriz está formado para pasar a través de la región más allá de dicha posición axialmente espaciada sin planchar esa región, y el perfil se forma en la base durante esta etapa; y extraer el punzón del interior del cuerpo de la lata antes de mover la matriz de planchado de pared de vuelta en la dirección opuesta
La posición puede estar entre 1 mm y 20 mm desde el extremo abierto del cuerpo de la lata formado.
La copa de metal puede comprender una pestaña que rodea el extremo abierto y el procedimiento puede comprender aplicar una fuerza a la pestaña para extraer el cuerpo de la lata del punzón.
El punzón puede comprender un canal longitudinal interno y el procedimiento puede comprender introducir aire comprimido en el cuerpo de la lata a través del canal para extraer el cuerpo de la lata del punzón.
También se describe un procedimiento para aumentar el diámetro de al menos una región de un cuerpo de la lata que tiene un extremo abierto rodeado por una pestaña. El procedimiento comprende sujetar la pestaña y empujar un punzón que tiene un número de porciones de diferentes diámetros, dentro del cuerpo de la lata, a través del extremo abierto, en el que una primera porción del punzón tiene un diámetro que proporciona una pequeña holgura entre el punzón y una superficie interior del cuerpo de la lata, de forma que una región del cuerpo de la lata adyacente a un extremo cerrado del cuerpo del extremo no se incrementa sustancialmente.
También se describe un procedimiento para reducir el diámetro de una o más regiones del cuerpo de una lata al empujar una herramienta anular que tiene un número de porciones de diferente diámetro axialmente sobre el cuerpo de la lata y al empujar un punzón dentro del cuerpo de la lata, el punzón que tiene un número de porciones de diferente diámetro, en el que al menos una porción tiene un diámetro correspondiente a un diámetro del cuerpo de la lata reducido deseado, para formar la pared del cuerpo de la lata contra el punzón. El procedimiento anterior se puede llevar a cabo como parte de una operación de estiramiento.
Los procedimientos descritos anteriormente además pueden comprender la formación de un rizo en el borde de una pestaña del cuerpo de la lata.
También se describe un procedimiento para aumentar el diámetro de una o más regiones del cuerpo de la lata al empujar una herramienta anular que tiene un número de porciones de diferente diámetro axialmente sobre el cuerpo de la lata y al empujar un punzón dentro del cuerpo de la lata, el punzón que tiene un número de porciones de diferente diámetro, en el que al menos una porción tiene un diámetro correspondiente a un diámetro del cuerpo de la lata aumentado deseado, para formar la pared del cuerpo de la lata contra el punzón.
Los procedimientos descritos anteriormente se pueden configurar para formar un cuerpo de la lata apto para el anidamiento.
Dibujos
La Figura 1A muestra una vista en perspectiva de un cuerpo de la lata;
La Figura 1B muestra una sección transversal del cuerpo de la lata de la Figura 1A;
La Figura 1C y la Figura 1D muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 1B;
La Figura 2A muestra una vista en sección transversal de un aparato para planchar una copa en la pared, en una posición abierta con la copa en su lugar;
La Figura 2B y la Figura 2C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 2A;
La Figura 3A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A desplazado a una posición para comenzar a bajar la copa;
La Figura 3B y la Figura 3C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 3A;
La Figura 4A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A desplazado aún más a una posición para empezar a planchar la copa en la pared;
La Figura 4B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 4A;
La Figura 5A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A desplazado a una posición para terminar de planchar la copa en la pared;
La Figura 5B y la Figura 5C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 5A;
La Figura 6A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A en movimiento hacia atrás;
La Figura 6B y la Figura 6C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 6A;
La Figura 7A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A en movimiento más hacia atrás;
La Figura 7B y la Figura 7C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 7A;
La Figura 8A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 2A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata planchado de pared en su lugar;
La Figura 8B y la Figura 8C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 8A;
La Figura 9A muestra una vista en sección transversal de un aparato alternativo para planchar una copa en la pared, en una posición abierta con una copa en su lugar;
La Figura 9B y la Figura 9C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 9A;
La Figura 10A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A desplazado a una posición para comenzar a bajar la copa;
La Figura 10B y la Figura 10C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 10A;
La Figura 11A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A desplazado aún más a una posición para empezar a planchar la copa en la pared;
La Figura 11B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 11A;
La Figura 12A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A desplazado a una posición para terminar de planchar la copa en la pared;
La Figura 12B y la Figura 12C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 12A;
La Figura 13A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A desplazado aún más a una posición para formar la base de la copa; y
La Figura 13B y la Figura 13C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 13A;
La Figura 14A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A en movimiento hacia atrás;
La Figura 14B y la Figura 14C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 14A;
La Figura 15A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 9A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata planchado de pared en su lugar;
La Figura 15B y la Figura 15C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 15A;
La Figura 16A muestra una vista en sección transversal de un aparato de herramientas para dar forma a un cuerpo de la lata con pestaña, en una posición abierta con un cuerpo de la lata en su lugar;
La Figura 16B, la Figura 16C, la Figura 16D y la Figura 16E muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 16A;
La Figura 17A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 16A desplazado a una posición para sujetar la pestaña del cuerpo de la lata;
La Figura 17B y la Figura l7 c muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 17A;
La Figura 18A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 16A desplazado a una posición para empezar a dar forma a la pared del cuerpo de la lata;
La Figura 18B y la Figura l8 c muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 18A;
La Figura 19A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 16A desplazado a una posición para terminar de dar forma a la pared y a la base y a la altura del cuerpo de la lata; La Figura 19B y la Figura 19C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 19A;
La Figura 20A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 16A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata moldeado en su lugar;
La Figura 20B, la Figura 20C, la Figura 20D y la Figura 20E muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 20A;
La Figura 21A muestra una vista en sección transversal de un aparato de herramientas de la técnica anterior para recortar la pestaña de un cuerpo de la lata, en una posición abierta con un cuerpo de la lata y porciones de desecho previamente recortadas en su lugar;
La Figura 21B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 21A;
La Figura 22A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 21A desplazado a una posición para recortar la pestaña del cuerpo de la lata;
La Figura 22B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 22A;
La Figura 23A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la figura 21A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata recortado en su lugar;
La Figura 23B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 23A;
La Figura 24A muestra una vista en perspectiva del aparato de herramientas de la Figura 23A;
La Figura 24B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 24A;
La Figura 25A muestra una vista en sección transversal de un aparato para dar forma a la pared y rizar la pestaña de un cuerpo de la lata, en una posición abierta con un cuerpo de la lata en su lugar;
La Figura 25B y la Figura 25C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 25A;
La Figura 26A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 25A desplazado a una posición para dar forma a la pared y sujetar la pestaña del cuerpo de la lata;
La Figura 26B y la Figura 25C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 26A;
La Figura 27A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 25A desplazado a una posición para estirar la pestaña del cuerpo de la lata;
La Figura 27B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 27A;
La Figura 28A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 25A desplazado a una posición para rizar la pestaña estirada del cuerpo de la lata;
La Figura 28B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 28A;
La Figura 29A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 25A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata moldeado y rizado en su lugar;
La Figura 29B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 29A;
La Figura 30A muestra una vista en perspectiva de dos cuerpos de lata moldeados y rizados anidados;
La Figura 30B muestra una vista en sección transversal de los cuerpos de lata de la Figura 30A;
La Figura 30C, la Figura 30D, la Figura 30E y la Figura 30F muestran vistas ampliadas parciales de la Figura La Figura 31A muestra una vista en perspectiva de dos cuerpos de lata con pestaña y recortados anidados entre sí;
La Figura 31B muestra una vista en sección transversal de los cuerpos de lata de la Figura 31A;
La Figura 31C, la Figura 31D, la Figura 31E y la Figura 31F muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 31B;
La Figura 32A muestra una vista en sección transversal de un aparato de herramientas alternativo para dar forma a un cuerpo de la lata con pestaña, en una posición abierta con un cuerpo de la lata en su lugar;
La Figura 32B y la Figura 32C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 32A;
La Figura 33A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 32A desplazado a una posición para empezar a dar forma al cuerpo de la lata;
La Figura 33B y la Figura 33c muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 33A;
La Figura 34A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 32A desplazado a una posición para dar forma parcial a la pared de la lata;
La Figura 34B, la Figura 34C, la Figura 34D y la Figura 34E muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 34A;
La Figura 35A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 32A desplazado a una posición para dar forma a la base de la lata y terminar de dar forma a la pared de la lata; La Figura 35B, la Figura 35C y la Figura 35D muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 35A;
La Figura 36A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 32A desplazado a su posición original con un cuerpo de la lata moldeado en su lugar;
La Figura 36B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 36A;
La Figura 37A muestra una vista en sección transversal de un aparato de herramientas para estirar un cuerpo de la lata que tiene una pared del cuerpo de varias porciones cilíndricas de diferente diámetro, a partir de una copa, en una posición abierta con una copa en su lugar;
La Figura 37B y la Figura 37C muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 37A;
La Figura 38A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 37A desplazado a una posición para sujetar la base de la copa;
La Figura 38B y la Figura 38c muestran vistas ampliadas parciales de la Figura 38A;
La Figura 39A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 37A desplazado a una posición para estirar la copa en un cuerpo de la lata y para dar forma a su base;
La Figura 39B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 39A;
La Figura 40A muestra una vista en sección transversal del aparato de herramientas de la Figura 37A desplazado a su posición original, con un cuerpo de la lata en su lugar; y
La Figura 40B muestra una vista parcial ampliada de la Figura 40A.
Descripción detallada
Las Figuras 1A a 1D ilustran un cuerpo de la lata planchado de pared 1 hecho de lámina de metal que ha sido previamente revestida con un polímero, tal como polipropileno, o un poliéster tal como tereftalato de polietileno (PET). Se pueden utilizar diferentes polímeros en cada lado de la lámina. El cuerpo de la lata 1 comprende una base 2 en su extremo cerrado, una pared cilíndrica del cuerpo 3 y una pestaña 4 que rodea su extremo abierto. La pared del cuerpo 3 comprende una región 5 de espesor similar al de la base 2 en su extremo cerrado, una región de transición 6, una región central 7 cuyo espesor se ha reducido por medio del planchado de pared, otra región de transición 8 y una región 9 en el extremo abierto del cuerpo de la lata, de espesor similar al de la pestaña 4. En otras palabras, el espesor de la pared del cuerpo de la lata 3 es mayor en los extremos cerrados y abiertos del cuerpo de la lata 1 que en la región central 7. Sin embargo, el cuerpo de la lata 1 no es apto para el anidamiento en esta etapa. Un mayor espesor de la pared en el extremo cerrado evita un cambio brusco de espesor entre la base y la pared del cuerpo. Un mayor espesor de la pared en el extremo abierto del cuerpo proporciona resistencia y moldeabilidad a la unión entre la pared del cuerpo y la pestaña.
Las Figuras 2 a 8 ilustran un aparato de herramientas de dos partes utilizado en un procedimiento de formación del cuerpo de la lata de la Figura 1. El procedimiento comprende la reducción del espesor y el aumento de la altura de la pared de una copa de metal con pestaña 11 por medio del planchado de pared, y puede dejar una pestaña en el extremo abierto del cuerpo de la lata. las herramientas, que se muestran en varias fases de funcionamiento, comprende un conjunto de herramientas superiores e inferiores. En este ejemplo, el juego de herramientas superior es desplazable hacia el juego inferior en la dirección de la flecha A.
Las herramientas superiores incluyen un empujador móvil 21, un retenedor 22, una serie de pasadores de empuje 23, una matriz anular de planchado de pared 24 que tiene una superficie interior perfilada, una herramienta de sujeción de la base exterior 25, una herramienta de formación de la base exterior 26, un pistón 27 y una serie de resortes 28. El pistón 27 y, por lo tanto, la herramienta de formación de la base exterior 26 son empujados hacia abajo por la presión del aire comprimido, y la herramienta de sujeción de la base exterior 25 es empujado hacia abajo por los resortes 28. La pared radialmente interior de la matriz de planchado de pared 24 comprende una entrada 29, una salida 30 y una tierra 31, como se describe a continuación.
El diámetro interno de la matriz de planchado de pared 24 en la posición más pequeña dentro de su perfil se selecciona para crear el espesor y la altura de la pared de la lata deseados. Esta parte del perfil se conoce como la "tierra". La parte del perfil entre la "tierra" y el extremo hacia el extremo abierto del cuerpo de la lata se conoce como la "entrada" y la parte del perfil entre la "tierra" y el extremo hacia el extremo cerrado del cuerpo de la lata se conoce como la "salida".
La tierra es cilíndrica o ligeramente divergente hasta 5 micrómetros en dirección a la salida, con una anchura preferentemente entre 100 y 1500 micrómetros y más preferentemente entre 200 y 800 micrómetros. La entrada adyacente a la tierra es cónica con un ángulo de entre 1 grado y 8 grados con respecto a su eje cuando se forma la lámina de metal previamente revestida. La entrada adyacente a la tierra preferentemente es cónica con un ángulo entre 1 grado y 5 grados con respecto a su eje cuando se forma la lámina de metal previamente revestida, y más preferentemente entre 2 grados y 4 grados. La salida adyacente a la tierra es cónica con un ángulo de entre 1 y 5 grados respecto a su eje. La salida adyacente a la tierra preferentemente es cónica con un ángulo entre 1 grado y 4 grados con respecto a su eje cuando se forma el metal previamente revestido, y más preferentemente entre 1 grado y 3 grados.
Es preferente proporcionar un radio pequeño entre la entrada y la tierra y entre la tierra y la salida, para crear transiciones suaves. Se puede utilizar un perfil alternativo en el que la tierra es simplemente una porción curva que conecta la entrada y la salida.
Las porciones del perfil de la matriz 24 que no entran en contacto con la pared del cuerpo pueden tener cualquier forma para adaptarse a la construcción de las herramientas y proporcionar una guía adecuada de la copa y las herramientas antes y después de formar la pared de la lata. Es preferente limitar la longitud de la entrada para permitir que la parte de la matriz de planchado de pared que está reduciendo el espesor de la pared de la lata se acerque lo más posible al extremo abierto de la lata.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de planchado de pared 40 y una placa 42. La placa 42 es empujada hacia arriba hasta la posición en la que se muestra por medio de un dispositivo tal como un pistón de aire o resortes (no mostrados aquí). La superficie exterior del punzón de planchado de pared 40 generalmente es cilíndrica, pero su diámetro puede variar a lo largo de su altura, a fin de controlar el espesor de la pared del cuerpo en función del deseado en diferentes regiones. La pared radialmente exterior del punzón de planchado de pared 40 comprende, por lo tanto, una porción de transición 43 de diámetro gradualmente creciente, que conduce a una porción de mayor diámetro 44, que conduce a una porción de transición 45 de diámetro decreciente a una porción de menor diámetro 46. Además, el punzón de planchado de pared 40 está perfilado en el extremo correspondiente al extremo cerrado del cuerpo de la lata de acuerdo con el perfil de base que se desea formar. El punzón de planchado de pared 40 se estrecha suavemente desde este perfil hasta la porción cilíndrica de mayor diámetro, para crear una reducción gradual del espesor del cuerpo de la lata. El punzón 40 también se estrecha desde la porción cilíndrica hasta una porción de diámetro reducido hacia el extremo correspondiente al extremo abierto del cuerpo de la lata.
Un fluido refrigerante puede ser alimentado a través de canales en el punzón 40 y/o la matriz 24 para controlar su temperatura y la del cuerpo de la lata que se está fabricando. La temperatura y el flujo del refrigerante pueden ser controlados para controlar la temperatura de las paredes de la lata. Alternativamente, la temperatura y el flujo del refrigerante pueden ser controlados para controlar la expansión térmica del punzón de planchado de pared 40 en relación con la de la matriz de planchado de pared 24, o viceversa, y por lo tanto controlar el espesor y la altura de la pared de la lata.
Las Figuras 2A, 2B y 2C ilustran las herramientas superior e inferior con la copa con pestaña 11 en su lugar. La copa 11 comprende una región de base 12, una pared del cuerpo cilíndrica 13 y una pestaña 14, y está posicionada para descansar sobre la placa 42 axialmente central al punzón de planchado de pared 40.
La separación entre la tierra 31 de la matriz de planchado de pared 24 y el diámetro mayor 44 del punzón de planchado de pared 40 es menor que el espesor de la pared del cuerpo de la copa 13, y la separación entre la tierra 31 de la matriz de planchado de pared y el menor diámetro 46 del punzón de planchado de pared 40 es mayor que el espesor de la pared del cuerpo de la copa 13.
Con referencia a las Figuras 3A, 3B y 3C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que los pasadores 23 entran en contacto con la placa 42. Cualquier otro movimiento desplazará la placa 42 y bajará la copa 11 sobre el punzón 40.
Con referencia a las Figuras 4A y 4B, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición más allá de la cual comenzará el planchado de pared. La base 12 de la copa 11 es ahora empujada contra el punzón 40 por la herramienta de sujeción de la base exterior 25 y la herramienta de formación de la base exterior 26. La entrada 29 de la matriz 24 apenas entra en contacto con la pared del cuerpo 13 de la copa 11. Los pasadores de empuje 23 han empujado la placa 42 hacia abajo, de forma que la pestaña 14 de la copa ya no esté en contacto con la placa 42.
Durante el planchado de pared, la entrada 29 de la matriz de planchado de pared 24 aprieta o plancha la pared del cuerpo contra el punzón de planchado de pared, para reducir su espesor y aumentar su altura.
Con referencia a las Figuras 5A, 5B y 5C, las herramientas superiores se han desplazado a su posición más baja, que ha planchado la pared del cuerpo. La tierra 31 de la matriz 24 es ahora adyacente al menor diámetro 46 del punzón 40. Este menor diámetro 46 que corresponde a la posición de la matriz 24 al final de su movimiento descendente es lo suficientemente pequeño como para limitar o evitar la reducción del espesor de la pared del cuerpo en esa región. Esto crea un aumento suave del espesor de la pared adyacente a la pestaña 14. Con referencia también a la Figura 1, la región 9 de la pared del cuerpo de la lata (adyacente a la pestaña 14 y correspondiente al menor diámetro 46 del punzón 40) no está planchada, la región 7 ha sido planchada y la región 8 ha sido parcialmente planchada. En otras palabras, el planchado de pared se detiene en una posición axialmente espaciada del extremo abierto del cuerpo de la lata, antes de la pestaña 14 y del borde de corte. Esto ayuda a evitar que se desprendan escamas o rebabas de metal del borde de corte rugoso, o (cuando el cuerpo de la lata está formado por metal previamente revestido, como en este ejemplo) partículas de revestimiento. La posición en la que se detiene el planchado puede estar entre 1 mm y 20 mm del extremo abierto del cuerpo de la lata formada.
Con referencia a las Figuras 6A, 6B y 6C, las herramientas superiores se están desplazando hacia arriba en la dirección de la flecha B, y la matriz de planchado de pared 24 se está desplazando axialmente sobre la superficie de la pared del cuerpo. Como se ha comentado anteriormente con referencia al término "bruñido", la salida 30 de la matriz de planchado de pared 24 ahora aprieta o plancha la pared del cuerpo planchado 7 en una pequeña medida contra el punzón de planchado de pared 40, para reducir ligeramente su espesor en 7' y aumentar ligeramente su altura. Esto ayuda a reducir el agarre del cuerpo de la lata en el punzón 40 y facilita su posterior extracción.
El "bruñido", como se ha descrito anteriormente, se produce porque a medida que la matriz de planchado de pared 24 se desplaza hacia abajo para planchar la pared de la lata, ésta se expandirá elásticamente de forma radial debido a las fuerzas de planchado. Asimismo, el punzón de planchado de pared 40 se comprimirá ligeramente. De este modo, cuando la matriz de planchado de pared 24 se desplaza hacia atrás sobre la pared de la lata, ejercerá fuerzas sobre la pared de la lata como resultado de esta elasticidad. Estas fuerzas actuarán de forma compresiva sobre la pared de la lata con componentes radiales y axiales en función del perfil de la tierra y de la porción de salida adyacente. La pared de la lata también está sometida a fuerzas de fricción, incluidas las derivadas del contacto con el punzón de planchado de pared 40, y a fuerzas aplicadas por herramientas adicionales que se oponen al extremo cerrado del cuerpo de la lata. Por lo tanto, la pared de la lata se planchará ligeramente o se "bruñirá" a medida que la matriz de planchado de pared 24 se desplace hacia atrás.
El menor diámetro 46 del punzón 40 permite que el "bruñido" de la pared de la lata se inicie gradualmente a medida que la matriz 24 se desplaza hacia arriba, y ayuda a evitar que la matriz 24 penetre en la pared de la lata al final de su recorrido, lo que podría provocar que la pared de la lata sea arrastrada hacia atrás a lo largo del punzón de planchado de pared 40 a medida que la matriz de planchado de pared 24 se desplaza hacia atrás.
El aumento de la altura de la pared del cuerpo de la lata durante el "bruñido" permite que el extremo de la pared del cuerpo sea tirado alrededor del extremo del punzón de planchado de pared 40 por la herramienta de formación de la base exterior 26, para formar el perfil de la base. La herramienta de sujeción de la base exterior 25 permite que la región del cuerpo de la lata que sujeta se deslice entre sí y el extremo del punzón de planchado de pared 40 y evita que el cuerpo de la lata 1 sea empujado fuera del extremo del punzón de planchado de pared 40 durante el movimiento ascendente de la matriz 24, por medio de la aplicación de una fuerza al extremo cerrado del cuerpo de la lata 1. El perfil de la base resultante puede satisfacer las necesidades del envase, o puede ser formado más adelante en una etapa de fabricación posterior.
En otras palabras, dado que el "bruñido" reduce ligeramente el espesor y aumenta la altura de la pared, y reduce su estanqueidad en el punzón de planchado de pared 40, la herramienta de formación de la base exterior 26 también está configurada para estirar el material flojo producido de este modo hacia la región del perfil de la base del cuerpo de la lata.
A medida que la pared del cuerpo se plancha ligeramente al desplazar la matriz 24 hacia arriba, se hará un ajuste menos apretado en el punzón 40. Esto inevitablemente provocará algún deslizamiento entre el interior de la pared del cuerpo de la lata y el punzón 40. Por esta razón, y porque los componentes axiales de las fuerzas ejercidas por la matriz 24 empujarán el cuerpo de la lata fuera del punzón 40, es importante proporcionar una fuerza de empuje contra el extremo cerrado del cuerpo de la lata mientras la matriz 24 se desplaza hacia atrás a lo largo de la pared del cuerpo de la lata. En este ejemplo, la herramienta de sujeción de la base exterior anular 25 está perfilada con un desplazamiento que corresponde al punzón 40, para soportar el perfil del extremo cerrado exterior del cuerpo de la lata y evitar que se aleje del punzón 40. Sin embargo, la fuerza de empuje es limitada para permitir que la parte inferior de la pared del cuerpo sea arrastrada alrededor del perfil del punzón 40 para evitar que la pared del cuerpo se arrugue entre la matriz 24 y el extremo cerrado del cuerpo de la lata.
A medida que las herramientas superiores se desplazan hacia arriba, la placa 42 vuelve a entrar en contacto y empuja contra la pestaña 14. En este ejemplo, la placa 42 no está, por lo tanto, en contacto con la pestaña 14 hasta que se completa la etapa de "bruñido" y, por lo tanto, no ejerce ninguna fuerza ascendente sobre la pestaña 14 durante el "bruñido" que empujaría el cuerpo de la lata fuera del punzón 40.
Con referencia a las Figuras 7A, 7B y 7C, las herramientas superiores se han desplazado más hacia arriba en la dirección de la flecha C, y la matriz de planchado de pared 24 ya no está en contacto con el cuerpo de la lata 1. La placa 42 empuja ahora contra la pestaña 14 y de este modo empuja el cuerpo de la lata 1 fuera del punzón de planchado de pared 40. El aire comprimido se introduce en el cuerpo de la lata 1 a través del canal 47 del punzón 40 para ayudar al empuje y evitar la creación de cualquier vacío dentro del cuerpo de la lata 1. Esto garantiza que el cuerpo de la lata 1 no se hunda hacia dentro. La extracción del cuerpo de la lata 1 del punzón 40 se controla por medio de la herramienta de formación de la base exterior 26.
Con referencia a la Figura 8, las herramientas superiores ha vuelto a la misma posición que se muestra en la Figura 2, pero con el cuerpo de la lata planchada en la pared 1 ahora en su lugar. El cuerpo de la lata planchado 1 de la Figura 1 se ha fabricado a partir de la copa con pestaña 11 de la Figura 2. El cuerpo de la lata 1 está formado por una pestaña, una base perfilada y una pared del cuerpo de diámetro variable, como se explica en la Figura 1.
En un ejemplo alternativo al mostrado en las Figuras 2 a 8, la copa que va a ser planchada por las herramientas puede tener poca o ninguna pestaña, y la placa, por lo tanto, sólo entraría en contacto con el borde de la pared del cuerpo. Este ejemplo alternativo se puede seguir si se desea crear un cuerpo de la lata sin pestaña (no mostrado). La altura del cuerpo de la lata 1 producido por el procedimiento descrito anteriormente dependerá del espesor de su pared, que a su vez dependerá de la separación entre el punzón 40 y la matriz 24, por lo que es preferente controlar la altura del cuerpo de la lata 1 por medio del control de esta separación. Además de controlar las temperaturas del punzón 40 y de la matriz 24, la separación puede ser controlada por cualquiera de: la aplicación de fuerzas de compresión de las presiones hidráulicas a la periferia de la matriz de planchado de pared; la aplicación de presiones hidráulicas expansivas a un canal o canales dentro de la matriz de planchado de pared; y la aplicación de presiones hidráulicas expansivas a un canal o canales dentro del punzón de planchado de pared. La separación entre el movimiento de avance y el de retroceso de la matriz de planchado de pared 24 se puede variar por medio de la modificación de estas presiones hidráulicas. El aumento de la separación durante el movimiento de retroceso de la matriz 24 se puede utilizar para reducir o eliminar las fuerzas ejercidas por la matriz 24 que actuarían para empujar el cuerpo de la lata 1 fuera del punzón de planchado de pared 40.
La separación también puede variar entre el movimiento de avance y retroceso de la matriz de planchado de pared 24 por medio de fuerzas mecánicas. Esto se puede lograr por medio del suministro de una matriz 24 con una estructura cónica y conduciéndola en su periferia, de forma que las fuerzas axiales aplicadas a la matriz 24 que se desplaza en una dirección crean una compresión radial para reducir la separación, y que las fuerzas axiales aplicadas a la matriz de planchado de pared que se desplaza en la dirección opuesta crean una expansión radial para aumentar la separación.
Para su uso en un procedimiento alternativo al discutido con referencia a las Figuras 2 a 8 anteriores, las Figuras 9 a 15 ilustran dos partes de un aparato de herramientas, en varias etapas de operación. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra una copa de metal con pestaña 11 en posición. En este procedimiento alternativo, el cuerpo de la lata es empujado fuera del punzón de planchado de pared al mismo tiempo que la matriz de planchado de pared se desplaza hacia arriba.
Como se muestra en las Figuras 9A, 9B y 9C, las herramientas superiores incluyen un empujador móvil 51, un retenedor 52, una matriz de planchado de pared 53 y una herramienta de formación de la base exterior 54. La pared radialmente interior de la matriz 53 comprende una entrada 55, una salida 56 y una tierra 57.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de planchado de pared 60 y una placa 61. La placa 61 es empujada hacia arriba hasta la posición en la que se muestra por un dispositivo tal como un pistón de aire o resortes (no ilustrado). La pared radialmente exterior del punzón de planchado de pared 60 comprende una porción de transición 62 de diámetro gradualmente creciente, que conduce a una porción de mayor diámetro 63 que, en este ejemplo en el que se va a formar un perfil de base, conduce a una porción de transición 64 de diámetro decreciente y a una porción de menor diámetro 65.
La copa con pestaña 11 comprende una región de base 12, una pared del cuerpo cilíndrico 13 y una pestaña 14, y está posicionada para descansar sobre la placa 61 axialmente central al punzón de planchado de pared 60.
La separación entre la tierra 57 de la matriz 53 y el diámetro mayor 63 del punzón 60 es menor que el espesor de la pared del cuerpo de la copa 13 y en este ejemplo en el que se va a formar un perfil de base, la separación entre la tierra 57 de la matriz y el menor diámetro 65 del punzón 60 es mayor que el espesor de la pared del cuerpo de la copa 13.
Con referencia ahora a las Figuras 10A, 10B y 10C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que las herramientas de formación de la base exterior 54 entran en contacto con la base 12 de la copa 11, de forma que cualquier movimiento adicional desplazará la placa 61 y bajará la copa 11 sobre el punzón de planchado de pared 60.
Con referencia a las Figuras 11A y 11B, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo hasta una posición más allá de la cual comenzará el planchado de pared. La entrada 55 de la matriz de planchado de pared 53 empuja contra la pared del cuerpo 13 de la copa 11, y la base 12 de la copa 11 es ahora empujada contra el punzón de planchado de pared 60. La base 12 de la copa 11 también está empujando contra la herramienta de formación de la base exterior 54, lo que ha hecho que la herramienta de formación de la base exterior deje de desplazarse hacia abajo con las otras herramientas superiores. La pestaña 14 de la copa 11 ha empujado la placa 61 hacia abajo. Con referencia a las Figuras 12A, 12B y 12C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo hasta una posición casi inferior, que ha planchado la pared del cuerpo. Durante el planchado de pared, la entrada 55 de la matriz de planchado de pared 53 aprieta la pared del cuerpo contra el punzón de planchado de pared 60, para reducir su espesor y aumentar su altura. La tierra 57 de la matriz de planchado de pared 53 es ahora adyacente al menor diámetro 65 del punzón de planchado de pared 60. Con referencia también a la Figura 1, la región 9 de la pared del cuerpo de la lata (que es adyacente a la pestaña 14 y que corresponde al menor diámetro 65 del punzón de planchado de pared 60) no está planchada, la región 7 ha sido planchada y la región 8 ha sido parcialmente planchada. Como ya se ha dicho, el planchado de pared se detiene antes del borde de corte en el extremo abierto del cuerpo de la lata. Esto ayuda a evitar que se desprendan escamas o rebabas de metal del borde de corte rugoso, o (en este ejemplo en el que el cuerpo de la lata está formado por metal previamente revestido) partículas de revestimiento.
Como se muestra mejor en la Figura 12C, queda una pequeña separación entre la cara 58 de la matriz de planchado de pared 53 y la pestaña 4. El empujador 51 ahora entra en contacto con la herramienta de formación de la base exterior 54 en la cara 59, de forma que cualquier movimiento posterior hacia abajo formará un perfil en la base 2 del cuerpo de la lata 1 que se ha formado a partir de la copa 11.
Con referencia a las Figuras 13A, 13B y 13C, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición más baja. La región 5 de la pared del cuerpo 3 ha sido arrastrada parcialmente alrededor del extremo del punzón 60 por la herramienta de formación de la base exterior 54 y se ha formado el perfil deseado en la base 2 del cuerpo de la lata 1.
La región 9 de la pared del cuerpo 3 era libre de moverse a lo largo del punzón de planchado de pared 60 porque la separación entre la tierra 57 de la matriz de planchado de pared y el diámetro más pequeño 65 del punzón de planchado de pared 60 era mayor que el espesor de la pared del cuerpo de la copa 13. Por lo tanto, en este ejemplo en el que se forma un perfil de base, la región 9 de la pared del cuerpo 3 permanece sustancialmente sin planchar. La posición en la que se detiene el planchado puede estar entre 1 mm y 20 mm del extremo abierto del cuerpo de la lata formada. Se observará que la separación entre la cara 58 de la matriz de planchado de pared 53 y la pestaña 4 se ha cerrado. Esto maximiza la altura utilizable de la lata resultante, y cualquier distorsión de la pestaña 4 provocada por el contacto con la matriz 53 puede no ser importante si la pestaña 4 es finalmente recortado para crear una lata sin pestaña.
Con referencia a las Figuras 14A, 14B y 14C, las herramientas superiores se desplazan hacia arriba en la dirección de la flecha B, y el cuerpo de la lata planchada 1 es empujado fuera del punzón 60 por la placa 61 que empuja contra la pestaña 4 mientras las herramientas superiores se desplazan hacia arriba. La tierra 57 de la matriz de planchado de pared 53 también es la región de agarre 9 de la pared del cuerpo de la lata 3.
También se introduce aire comprimido en el cuerpo de la lata 1 a través del canal 66 en el punzón 60 para ayudar a empujar el cuerpo de la lata 1 fuera del punzón de planchado de pared 60 y para evitar la creación de cualquier vacío dentro del cuerpo de la lata 1, que podría hacer que se colapse hacia adentro. Adicional o alternativamente, las herramientas posicionadas contra el extremo cerrado del cuerpo de la lata se pueden desplazar junto con la matriz de planchado de pared 53 para controlar el movimiento del cuerpo de la lata, antes de que sea empujado fuera de la matriz 53.
Cuando se utiliza este procedimiento, la superficie interior del cuerpo de la lata adyacente a la matriz 53 puede ser desgastada o dañada por la superficie del punzón 60, y si esto ocurre puede ser preferente recortar esa parte del cuerpo de la lata y la pestaña mediante el uso de una máquina de recorte convencional. En este caso es preferente desplazar la matriz 53 más hacia el extremo abierto de la lata para que entre en contacto con la pestaña y de ese modo maximizar la altura utilizable del cuerpo de la lata. La distorsión resultante de la pestaña puede no ser importante si la pestaña va a ser recortada. Asimismo, es preferente que la pestaña sea lo más pequeña posible, y es posible adaptar este procedimiento para formar un cuerpo de la lata que no tenga pestaña, a condición de que la matriz 53 no pase el extremo abierto del cuerpo de la lata en contacto con él.
Con referencia a las Figuras 15A, 15B y 15C, las herramientas superiores han vuelto a la posición mostrada en la Figura 9, pero con el cuerpo de la lata planchada 1 ahora en su lugar. El cuerpo de la lata 1 ha sido empujado completamente fuera del punzón 60 y su pestaña 4 está apoyada en la placa 61.
Se apreciará que en el procedimiento ilustrado por las Figuras 9 a 15, el cuerpo de la lata 1 no se somete a un "bruñido" como el descrito con referencia a las Figuras 2 a 8 anteriores. Por lo tanto, el perfil de la base se forma en un movimiento descendente de las herramientas superiores.
En un ejemplo alternativo al mostrado en las Figuras 9 a 15, la copa 11 puede tener poca o ninguna pestaña, y la placa 61, por lo tanto, sólo entraría en contacto con el borde de la pared del cuerpo. Este ejemplo alternativo se puede seguir si se desea crear un cuerpo de la lata sin pestaña (no mostrado).
La altura del cuerpo de la lata 1 producida por cualquiera de los procedimientos descritos anteriormente puede variar debido a la variabilidad de la fricción, la anisotropía del metal, la temperatura y otros factores. Por lo tanto, se prevé que se lleve a cabo un nuevo conformado del cuerpo 1 para conseguir la altura final deseada del cuerpo de la lata. Se puede tratar simplemente de estirar la pestaña en la pared, como se haría en una operación convencional de retraimiento, o se puede tratar de una combinación o secuencia de operaciones de conformación, tales como ampliar el diámetro de regiones de la pared del cuerpo, reducir el diámetro de otras regiones de la pared del cuerpo, formar un perfil de base en el extremo cerrado de la lata, y recortar y rizar la pestaña.
A continuación se describirá una serie de procedimientos para alterar (es decir, aumentar o reducir) el diámetro de una o más regiones de un cuerpo de la lata. Los procedimientos se pueden utilizar en combinación para producir un cuerpo de la lata que puede ser apto para el anidamiento, es decir, anidado junto con otros cuerpos de lata que han sido formados de la misma manera. Los procedimientos se pueden utilizar con un cuerpo de la lata planchado de pared producido a partir de una lámina de metal previamente revestida, como se ha descrito anteriormente. Este tipo de cuerpo de la lata es más adecuado para formar conos o escalones porque está menos endurecido hacia su extremo abierto que un cuerpo de la lata metálico producido por un proceso convencional de planchado de pared y porque se puede dejar una pestaña en el cuerpo para ayudar a evitar la división y otros defectos.
La formación de escalones, como se describe a continuación, es preferente a la formación de conos. En primer lugar, se requiere menos carga de conformación. En segundo lugar, el metal está sometido a una menor tensión de tracción. En tercer lugar, es menos probable que la pared del cuerpo de la lata se atasque en las herramientas. En cuarto lugar, los cuerpos de lata producidos no necesitan estar provistos de características que impidan que se atasquen cuando se anidan. Además de los escalones, se pueden proporcionar regiones cónicas, si se desea por razones estéticas o de otro tipo, por medio de la adaptación de las herramientas en consecuencia. Las conicidades también se pueden formar en una operación de conformación posterior por medio del estiramiento de las regiones escalonadas sobre una herramienta cónica.
Generalmente, la diferencia de diámetro entre todas las regiones adyacentes de la pared del cuerpo se debe mantener al mínimo necesario para alojar cualquier desviación local en la forma sin riesgo de que las latas se atasquen. En otras palabras, se prefiere que los escalones sean pequeños, para permitir que se produzcan muchos escalones para un intervalo determinado de diámetro del cuerpo, y de ese modo permitir que se aniden tantas latas como sea posible dentro de un espacio determinado sin que se atasquen.
Se prefiere que la longitud de cada región de la pared del cuerpo de la lata de un diámetro determinado sea aproximadamente igual a todas las demás. Esto permite anidar el máximo número de cuerpos de lata dentro de un espacio. Los cuerpos de lata entrarán en contacto en el máximo número de transiciones para compartir cualquier carga axial que se pueda producir en el almacenamiento o el transporte. Sin embargo, se prefiere que la longitud de las regiones superiores se ajuste justo para evitar el contacto entre la transición superior y el radio de la pestaña de los cuerpos de lata adyacentes, y para evitar el contacto entre la transición inferior y la pared del cuerpo de la lata en la base. Esto es para evitar el riesgo de que los cuerpos de lata se atasquen en estos elementos que tienen una rigidez diferente a la de la pared del cuerpo y que pueden ser más propensos a abollarse o distorsionarse.
Las Figuras 16 a 20 ilustran un aparato de herramientas de dos partes utilizado en un primer procedimiento de aumento del diámetro de una o más regiones de un cuerpo de la lata para formar escalones. El procedimiento comprende la sujeción de la pestaña del cuerpo de la lata entre una primera herramienta anular (en este ejemplo, una matriz) posicionada alrededor del cuerpo de la lata y una segunda herramienta (en este ejemplo, un anillo de sujeción) en el lado opuesto de la pestaña; y la tracción del cuerpo de la lata sobre un punzón que tiene un número de porciones de diferente diámetro. El número de porciones es superior a dos, y puede ser superior a tres. Una porción del punzón tiene un diámetro correspondiente a la guía del diámetro interior del cuerpo de la lata.
Las Figuras 16A a 16E ilustran un ejemplo del aparato de herramientas, que se utiliza para dar forma a la pared del cuerpo, formar la base y ajustar la altura de un cuerpo de la lata cilíndrico con pestaña. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra un cuerpo de la lata con pestaña 71 en posición. El cuerpo de la lata con pestaña 71 comprende una base 72, una pared del cuerpo 73 y una pestaña 74. La pared del cuerpo 73 puede variar de espesor, como se muestra en la Figura 1. La base 72 puede estar parcialmente formada como se muestra en este ejemplo, o puede ser plana. La pestaña 74 está conectada a la pared del cuerpo 73 por una región curva 75.
Las herramientas superiores incluyen una primera matriz 81, una segunda matriz 82 y una tercera matriz 83 que se mantienen en un soporte 84, y una herramienta de formación de la base exterior 85. El diámetro interior de la primera matriz 81 proporciona una pequeña holgura de guía sobre el diámetro exterior de la pared del cuerpo 73. El diámetro de la segunda matriz 82 es mayor que el diámetro de la primera matriz 81 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo, y el diámetro de la tercera matriz 83 es mayor que el diámetro de la segunda matriz 82 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo. Cada una de las matrices 81, 82, 83 está provista de superficies curvas 86, 87, 88 respectivamente. Cada una de las matrices 81, 82, 83 está provista de un radio y un diámetro interior que corresponden al radio y al diámetro exterior que se desea formar en el cuerpo de la lata y están posicionadas axialmente para controlar la forma de los escalones formados en el cuerpo de la lata entre cada porción de un diámetro determinado. La herramienta de formación de la base exterior 85 está provista de un perfil correspondiente al que se ha de formar en la base de la lata 72.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de conformación 90, un anillo de sujeción 91 y una herramienta de formación de la base interior 92. La herramienta de formación de la base interior 92 está provista de un perfil correspondiente al que se ha de formar en la base de la lata 72. El anillo de sujeción 91 proporciona una fuerza de sujeción hacia arriba cuando se empuja hacia abajo desde su posición original.
El punzón de conformación 90 tiene una porción 93 que tiene un diámetro que proporciona una pequeña holgura dentro del diámetro interior de la pared del cuerpo 73, una porción 94 que tiene un diámetro que es mayor que el diámetro de la porción 93 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo 73, y una porción 95 que tiene un diámetro que es mayor que el diámetro de la porción 94 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo 73. Las porciones 93 y 94 están unidas por una superficie curva 96, y las porciones 94 y 95 están unidas por una superficie curva 97. La transición entre cada región de aumento de diámetro del punzón 90 preferentemente es mezclada suavemente con radios. Es preferente que los radios se mantengan pequeños, de forma que el ángulo formado entre cada región de la pared de la lata sea al menos de 10 grados, y preferentemente mayor de 15 grados. Esto es para evitar que las latas queden apretadas cuando se anidan. También es preferente que el radio mezclado con el mayor de los diámetros del punzón 90 en cada transición sea lo suficientemente pequeño como para dirigir la pared del cuerpo de la lata ligeramente lejos de la superficie del punzón 90 para evitar que la lata quede ajustada al punzón 90.
Con referencia a las Figuras 17A, 17B y 17C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que la pestaña 74 se ha sujetado entre la tercera matriz 83 y el anillo de sujeción 91. La herramienta de formación de la base exterior 85 está ahora cerca de la base 72 del cuerpo de la lata. El cuerpo de la lata 71 se mantiene centrado dentro de las herramientas por medio de la primera matriz de guía 81.
Con referencia a las Figuras 18A, 18B y 18C, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo hasta una posición en la que el anillo de sujeción 91 ha sido empujado hacia abajo junto con el cuerpo de la lata 71 por la tercera matriz 83. La pared del cuerpo 73 ha sido guiada centralmente sobre la porción 93 del punzón de conformación 90, y la región curvada 75 está ahora en contacto con la superficie curvada 96 del punzón de conformación 90, de forma que cualquier movimiento posterior hacia abajo de las herramientas superiores comenzará a expandir la pared del cuerpo 73.
Con referencia a las Figuras 19A, 19B y 19C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición más baja, en la que se ha dado forma a la pared del cuerpo, se ha formado la base y se ha ajustado la altura del cuerpo por medio de una combinación de estiramiento y estirado de la pestaña radialmente hacia dentro en una pequeña cantidad. Al estirar la pestaña en la pared del cuerpo, se aumenta la altura del cuerpo de la lata. La forma resultante del cuerpo de la lata 71' se aprecia mejor con referencia a la Figura 20.
Como se muestra en las Figuras 19B y 20B, la formación de la base 72' está controlada por las formas de la herramienta de formación de la base exterior 85 y la herramienta de formación de la base interior 92, y por el contacto entre el soporte 84 y la herramienta de formación de la base exterior 85, y también en este ejemplo por el contacto indirecto entre la herramienta de formación de la base exterior 85 y la herramienta de formación de la base interior 92 a través del espesor de la base 72'. La formación de la base 72' puede estirar parte del material radialmente hacia el interior de la pared del cuerpo alrededor del extremo del punzón 90.
Como se muestra en la Figura 19C, la formación de la forma de la pared del cuerpo es controlada principalmente por el perfil del punzón de conformación 90, y los diámetros de las regiones de la pared del cuerpo 73' y 73" son expandidos por las porciones 94 y 95 respectivamente del punzón de conformación 90. A medida que las herramientas se desplazan desde la posición mostrada en la Figura 18A hasta la de la Figura 19A, el diámetro de la región 73" se expande en primer lugar por la porción 94 y en segundo lugar se expande aún más por la porción 95 del punzón de conformación 90. La porción 93 del punzón de conformación sólo sirve de guía y no modifica el diámetro de la pared adyacente del cuerpo 73, que se encuentra hacia el extremo cerrado del cuerpo de la lata. Como se muestra mejor en la Figura 20C, la forma y la posición del escalón 76 entre las regiones resultantes de la pared del cuerpo 73 y 73' está controlada por la superficie curva 96 del punzón de conformación 90, la superficie curva 86 de la primera matriz 81 y la posición de estas superficies curvas.
Como se muestra mejor en la Figura 20D, la forma y la posición del escalón 77 entre las regiones resultantes 73' y 73" está controlada por la superficie curva 97 del punzón de conformación 90, la superficie curva 87 de la segunda matriz 82 y la posición de estas superficies curvas.
Como se muestra en la Figura 20E, la forma de la región curva resultante 75' que conecta la pestaña 74' con la región de la pared del cuerpo 73" está controlada por la superficie curva 88 de la tercera matriz 83. Esta superficie curvada suele tener un radio correspondiente al requerido en el envase terminado.
La altura del cuerpo de la lata resultante 71' está controlada por la posición de la tercera matriz 83 con respecto al punzón de conformación 90. Parte del material del cuerpo de la lata se puede estirar para formar el cuerpo de la lata conformado 71', y parte de la pestaña 74 se puede estirar radialmente hacia dentro para dejar una pestaña 74' más pequeña. La fuerza de sujeción aplicada por el anillo de sujeción 91 suprime cualquier arruga de la pestaña durante el estiramiento.
Con referencia a la Figura 20A, las herramientas superiores se han desplazado en la dirección de la flecha B a la misma posición que se muestra en la Figura 16A, pero con el cuerpo de la lata conformado 71' ahora en su lugar. El cuerpo de la lata moldeado 71' se ha empujado completamente fuera del punzón de conformación 90 por el anillo de sujeción 91 y su pestaña 74' está apoyada en el anillo de sujeción 91. El posicionamiento de la herramienta de formación de la base exterior 85 impide que el cuerpo de la lata 71' quede dentro de las herramientas superiores. El aire comprimido se introduce en el cuerpo de la lata 71' a través del canal 98 en el punzón de conformación 90 para ayudar a empujar el cuerpo de la lata 71' fuera del punzón de conformación 90 y para evitar la creación de cualquier vacío dentro del cuerpo de la lata.
El cuerpo de la lata conformado 71' producido por el procedimiento ilustrado en las Figuras 16 a 20 anteriores se puede anidar junto con otros cuerpos de lata formados por el mismo procedimiento.
Un procedimiento conocido para recortar la pestaña 74' del cuerpo de la lata conformado 71' se describirá ahora con referencia a las Figuras 21 a 24.
Las Figuras 21A y 21B ilustran un ejemplo de un aparato de herramientas del de la técnica anterior utilizado para recortar la pestaña de un cuerpo de la lata, y romper la pieza de desecho en dos partes para facilitar su extracción. Esto se describe aquí para mostrar cómo la etapa de recortar la pestaña se puede incorporar a la fabricación de un cuerpo de la lata terminado. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra un cuerpo de la lata con pestaña 71' en posición. En este ejemplo, el cuerpo de la lata 71' es equivalente al mostrado en las Figuras 20A a 20E.
Las herramientas superiores incluyen un soporte 101, una almohadilla 102 y una matriz de corte 103 que tiene un borde circular afilado 104. Las herramientas superiores también pueden incluir piezas para centralizar y sujetar el cuerpo de la lata en su posición.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de corte 105 que tiene un borde circular afilado 106 y un anillo de desecho de desecho 107 que tiene un par de bordes afilados 108. También se muestra en las herramientas inferiores de la Figura 21A un número de piezas de desecho recortadas 79 de operaciones anteriores de la herramienta, que están descansando en la parte superior de los bordes 108 del anillo de rotura de desecho 107. Con referencia a las Figuras 22A y 22B, las herramientas superiores se han desplazado a una posición más baja en la dirección de la flecha A, de forma que los bordes de corte circulares 104 y 106 de la matriz de corte 103 y el punzón de corte 105, respectivamente, han pasado uno al otro para cizallar la pestaña 74' para crear un cuerpo de la lata con pestaña recortada 110 a partir del cuerpo de la lata conformado 71', el cuerpo de la lata 110 creado tiene una pestaña recortada 78 y una pieza de desecho fresca 79. Esta pieza de desecho fresca ha sido empujada hacia abajo sobre las piezas de desecho existentes 79 para forzar la pieza de desecho más baja contra el borde 108 del anillo de rotura de desecho 107, de forma que esta pieza de desecho más baja se rompa en dos partes y se desprenda (no se muestra). La rotura de la pieza de desecho permite retirarla más fácilmente de las herramientas. Con referencia a las Figuras 23A, 23B y 24A, 24B, las herramientas se han desplazado a su posición original para permitir que el cuerpo de la lata recortado se extraiga fácilmente. La almohadilla 102 ha impedido que el cuerpo de la lata 110 se levante dentro de las herramientas superiores.
El procedimiento conocido anteriormente para recortar la pestaña de un cuerpo de la lata conformado, como se ilustra en las Figuras 21 a 24, se puede utilizar como una etapa de fabricación independiente en combinación con cualquiera de los procedimientos inventivos descritos en la presente memoria.
Un segundo procedimiento para alterar (disminuir) el diámetro de una o más regiones de un cuerpo de la lata se describirá ahora con referencia a las Figuras 25 a 29. Este procedimiento se puede utilizar para ampliar el número de diámetros o el intervalo de diámetros formados sin superar el límite de expansión global de la pared de la lata. Este procedimiento se puede combinar con el primer procedimiento (como se ilustra en las Figuras 16 a 20) o con el tercer procedimiento (como se ilustra en las Figuras 32 a 36) para aumentar y reducir los diámetros de partes del cuerpo de la lata en una sola operación de prensado. Este procedimiento se puede combinar con una etapa de conformación posterior, tal como, por ejemplo, el rizado de la periferia de la pestaña recortada del cuerpo de la lata 110.
En este segundo procedimiento, se disminuye el diámetro de una región de la pared del cuerpo adyacente al extremo cerrado de una lata con pestaña. La pared del cuerpo de la lata está posicionada coaxialmente con un punzón que tiene un número de porciones de diferente diámetro, al menos una porción del punzón es de un diámetro correspondiente a la guía del diámetro interior del cuerpo de la lata. Una herramienta anular (manguito de formación 124) que tiene una porción de diámetro reducido se empuja axialmente sobre el extremo cerrado del cuerpo de la lata para formar la pared del cuerpo contra el punzón.
Las Figuras 25A, 25B y 25C ilustran un ejemplo de un aparato de herramientas de dos partes utilizado para dar forma a la pared del cuerpo y para formar un rizo en el borde de la pestaña de un cuerpo de la lata cilindrico con pestaña. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra un cuerpo de la lata con pestaña en posición. En este ejemplo, el cuerpo de la lata 110 es equivalente al mostrado en las Figuras 23A y 23B.
El cuerpo de la lata 110 en este ejemplo tiene una porción de pared del cuerpo 73 que está unida a una porción de pared del cuerpo expandida 73' por una porción curva 76, que a su vez está unida a una porción de pared del cuerpo expandida 73" por una porción curva 77. El cuerpo de la lata también tiene una pestaña recortada 78 conectada a la porción de la pared del cuerpo 73".
Las herramientas superiores incluyen un soporte 120, una matriz de estiramiento 121 con un radio de estiramiento 122, una almohadilla 123, un manguito de conformación 124 y una serie de resortes 130. El manguito de formación 124 tiene porciones de guía 125, 126 y una porción de formación 127. La porción de guía 126 está unida a la porción de formación 127 por una superficie curva 128. El diámetro de la porción de guía 126 proporciona una pequeña holgura de guía sobre la porción de pared del cuerpo de la lata 73. El diámetro de la porción de formación 127 es menor que el diámetro de la porción de la pared del cuerpo de la lata 73. El manguito de formación también tiene una cara de sujeción 129.
La transición entre cada región del manguito de formación 124 preferentemente es mezclada suavemente con radios. Es preferente que los radios se mantengan pequeños, de forma que el ángulo formado entre cada región de la pared del cuerpo de la lata sea al menos de 10 grados, y preferentemente mayor de 15 grados. Esto es para evitar que las latas queden apretadas cuando se anidan. También es preferente que el radio mezclado con el menor de los diámetros sea lo suficientemente pequeño como para dirigir la pared del cuerpo de la lata ligeramente lejos de la superficie del punzón para evitar que la lata se convierta en un ajuste apretado dentro del manguito de formación 124.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de formación 131 que tiene una porción de forma 132, y una porción de guía 133 unida por una porción curva 134. El punzón 131 también tiene un perfil de estiramiento 135 que es típicamente un radio, que une una superficie de sujeción 137 con una porción de estiramiento cilíndrica 136. Las herramientas inferiores también incluyen un anillo de presión perfilado 138, que tiene una cara de sujeción 140 y un perfil de curvatura 139. El anillo de presión perfilado 138 está adaptado para proporcionar una fuerza ascendente cuando es empujado hacia abajo desde su posición original.
Con referencia a las Figuras 26A, 26B y 26C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que la parte radialmente interior de la pestaña recortada 78 se sujeta entre la cara de sujeción 129 del manguito de formación 124 y la superficie de sujeción 137 del punzón de formación 131, y la parte radialmente exterior de la pestaña recortada 78 se sujeta entre la matriz de estiramiento 121 y la cara de sujeción 140 del anillo de presión perfilado 138. El manguito de formación también ha reducido el diámetro de una parte de la porción de la pared del cuerpo 73 para convertirse en una nueva porción 111 unida a la porción restante de la pared del cuerpo 73 por una porción curva 112. La forma y la posición del escalón 112 entre las regiones resultantes de la pared del cuerpo 73 y 112 se controla por medio de la porción de forma 132 del punzón de conformación 131, la superficie curva 128 del manguito de conformación 124 y la posición de estas superficies curvas.
Con referencia a las Figuras 27A y 27B, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición más baja. La matriz de estiramiento 121 ha empujado el anillo de presión 138 hacia abajo, y ha arrastrado la región más externa de la pestaña radialmente hacia dentro y hacia abajo de la porción de estiramiento 136 del punzón 131 para convertirse en una porción cilíndrica corta 136 que tiene una pequeña porción curva 114 en su borde. La formación de arrugas ha sido suprimida por la fuerza de sujeción entre la matriz de estiramiento 121 y el anillo de presión 138 a la pestaña recortada 78 cuando ésta ha sido arrastrada radialmente hacia el interior.
Con referencia a las Figuras 28A y 28B, las herramientas superiores se han desplazado ligeramente hacia arriba en la dirección de la flecha B hasta aproximadamente la misma posición que en la Figura 26A. Dado que la pestaña ya no está posicionada entre las caras de sujeción de la matriz de estiramiento 121 y el anillo de presión 138, el anillo de presión 138 se ha desplazado hacia arriba en contacto con la matriz de estiramiento 121. Este movimiento del anillo de presión 138 ha rizado la porción curva 114 y la porción cilíndrica 113 de la pestaña en un rizo 115.
Con referencia a las Figuras 29A y 29B, las herramientas superiores se han desplazado hacia atrás en la dirección de la flecha B a su posición original y el cuerpo de la lata 116 formado y curvado, producido a partir del cuerpo de la lata 110 recortado con pestañas, se muestra en posición. La almohadilla 123 ha impedido que el cuerpo de la lata 116 se levante dentro de las herramientas superiores.
Las Figuras 30A a 30F ilustran dos de los cuerpos de lata 116 de las Figuras 29A y 29B que han sido conformados para anidar uno dentro del otro. Para cada cuerpo de la lata 116 anidado dentro de otro, la porción 111 es libre de deslizarse dentro de la porción 73, la porción 73 es libre de deslizarse dentro de la porción 73' y la porción 73' es libre de deslizarse dentro de la porción 73". Cuando se apilan, los cuerpos de lata 116 en este ejemplo contactan en dos posiciones de contacto 117 y 118. Las pestañas rizadas 115 que se muestran en la Figura 30C son las típicas adaptadas para el sellado por calor de material de tapa flexible sobre la pestaña en la que la superficie se ha revestido previamente con un polímero adecuado, tal como polipropileno.
Las Figuras 31A a 31F ilustran dos latas con pestañas que han sido conformadas para anidar una dentro de la otra de manera sustancialmente igual a las de la Figura 30A. En este ejemplo, sin embargo, las pestañas de las latas no están curvadas. Las pestañas pueden ser útiles en latas anidadas, que de otro modo podrían ser difíciles de separar. Las pestañas mostradas son las típicas adaptadas a la costura de los extremos.
Las Figuras 32 a 36 ilustran un tercer procedimiento para alterar (aumentar) el diámetro de una o más regiones de un cuerpo de la lata para producir un cuerpo de la lata apto para el anidamiento. El cuerpo de la lata puede estar formado por metal previamente revestido, como se ha comentado anteriormente. El tercer procedimiento comprende posicionar un cuerpo de la lata coaxialmente con un punzón que tiene un número de porciones de diferente diámetro, en el que una porción es de un diámetro correspondiente a guiar el diámetro interior del cuerpo de la lata; y empujar el cuerpo de la lata sobre el punzón por medio del desplazamiento de una herramienta de empuje contra el extremo cerrado del cuerpo de la lata. Es preferente que el número de porciones de diferente diámetro sea superior a dos, y aún más preferente que el número de porciones de diferente diámetro sea superior a tres.
Las Figuras 32A, 32B y 32C ilustran un ejemplo de un aparato de herramientas de dos partes utilizado para dar forma a la pared del cuerpo y formar la base de un cuerpo de la lata con pestaña 71. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra un cuerpo de la lata 71 en posición.
El cuerpo de la lata con pestaña 71 comprende una base 72, una pared del cuerpo 73 y una pestaña 74. La pared del cuerpo 73 puede tener un espesor variable, como se muestra en la Figura 1. La base puede estar parcialmente formada como se muestra en este ejemplo, o puede ser plana. La pestaña 74 está conectada a la pared del cuerpo 73 por una región curva 75.
Las herramientas superiores incluyen un soporte 150, una matriz de control de pestaña 151, una matriz de conformación 152 y una herramienta de formación de la base exterior 153. La matriz de control de pestaña 151 tiene un radio 154 y una cara 155. La matriz de conformación 152 tiene un radio 156, una porción 157 que tiene un diámetro para proporcionar una pequeña holgura sobre el diámetro de la pared del cuerpo de la lata 73, una porción 159 que tiene un diámetro que es menor que el diámetro de la pared del cuerpo de la lata en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo de la lata, y una porción curva 158 que une las porciones 157 y 159. La herramienta de formación de la base exterior 153 en este ejemplo está adaptada para proporcionar una fuerza hacia abajo en la base de la lata 72.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón de conformación 170, una placa 171 y una herramienta de formación de la base interior 172.
El punzón de conformación 170 tiene una porción 175 que tiene un diámetro para proporcionar una pequeña holgura dentro del diámetro de la pared del cuerpo de la lata 73, una porción 173 que tiene un diámetro que es más pequeño que el diámetro de la pared del cuerpo de la lata en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo de la lata, y una porción curva 174 que une las porciones 175 y 173. El punzón de conformación también tiene una porción 177 que tiene un diámetro que es mayor que el diámetro de la pared del cuerpo de la lata en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo de la lata, y una porción curva 176 que une las porciones 175 y 177. El punzón de conformación 170 también tiene una porción 179 que tiene un diámetro que es mayor que el de la porción 177 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo de la lata, y una porción curva 178 que une las porciones 177 y 179. La transición entre cada región de aumento de diámetro del punzón 170 preferentemente es mezclada suavemente con radios. Preferentemente, los radios se mantienen pequeños para que el ángulo formado entre cada región de la pared del cuerpo sea al menos de 10 grados, y preferentemente mayor de 15 grados. Esto evita que los cuerpos de lata queden apretados cuando se anidan. También es preferente que el radio mezclado con el mayor de los diámetros del punzón 170 en cada transición sea lo suficientemente pequeño como para dirigir la pared del cuerpo ligeramente lejos de la superficie del punzón 170 para evitar que la lata quede ajustada al punzón 170.
La placa 171 es empujada hacia arriba hasta la posición en la que se muestra por un dispositivo, tal como un pistón de aire o resortes, que no se ilustran.
Con referencia a las Figuras 33A, 33B y 33C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que la almohadilla 153 está en contacto con la base de la lata 72, la porción curva 158 de la matriz de conformación 152 ha entrado en contacto con el cuerpo de la lata 71 y el cuerpo de la lata 71 se ha empujado hacia abajo para desviar la placa 171 hacia abajo. La porción curvada 176 del punzón de conformación 170 ha entrado en contacto con la región curvada 75 del cuerpo de la lata 71, de forma que cualquier movimiento posterior hacia abajo de las herramientas superiores comenzará a dar forma a la pared del cuerpo 73.
Con referencia a las Figuras 34A a 34E, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo en la dirección de la flecha A, y en este ejemplo, parte de la pared del cuerpo 73 se ha expandido para convertirse en una porción 73', unida por una región curva 76, y parte de la porción 73' se ha expandido más para convertirse en una porción 73" unida por una región curva 77. En este ejemplo, la porción curvada 158 de la matriz de conformación aún no ha comenzado a conformar la pared del cuerpo de la lata 73, debido a la fuerza aplicada por la herramienta de formación de la base exterior 153. Sin embargo, no es necesario que la conformación mostrada en las Figuras 34A a 34E se lleve a cabo antes de la conformación mostrada en las Figuras 35A a 35D.
Con referencia a las Figuras 35A a 35D, las herramientas superiores se han desplazado más hacia abajo en la dirección de la flecha A hacia una posición más baja, y parte de la pared del cuerpo 73 ha sido reducida en diámetro por la matriz de conformación 152 para convertirse en una porción 111, unida por una región curva 112. La matriz de conformación 152 ha entrado en contacto con la herramienta de formación de la base exterior 153, y la ha empujado hacia la herramienta de formación de la base interior 172 para dar forma a la base 72'. La región curvada 75' ha sido formada por el radio 154 de la matriz de control de pestaña 151, y se ha suprimido el arrugamiento de la pestaña 74' sujetándola entre la cara 155 de la matriz de control de pestaña 151 y la placa 171.
Con referencia a las Figuras 36A y 36B, las herramientas superiores se han desplazado hacia arriba en la dirección de la flecha B, para volver a la misma posición que se muestra en la Figura 32A, pero con el cuerpo de la lata conformado 71' ahora en su lugar. El cuerpo de la lata conformado 71' se ha empujado completamente fuera del punzón de conformación 170 por la placa 171 y su pestaña 74' descansa sobre el anillo de sujeción 171. El posicionamiento de la herramienta de formación de la base exterior 153 impide que el cuerpo de la lata 71' quede dentro de las herramientas superiores. Se introduce aire comprimido en el cuerpo de la lata 71' a través del canal 180 en el punzón 170 para ayudar a empujar el cuerpo de la lata 71' fuera del punzón de conformación 170 y para evitar la creación de cualquier vacío dentro del cuerpo de la lata.
Un cuarto procedimiento para reducir el diámetro de una lata se describirá ahora con referencia a las Figuras 37 a 40, en el que una copa de metal cilíndrico que tiene una pestaña se estira para formar un cuerpo de la lata que tiene un número de porciones cilíndricas de pared del cuerpo de diferentes diámetros, mediante el uso de un punzón que tiene regiones de diámetros correspondientes y un conjunto de matrices que también tienen diámetros correspondientes. Este procedimiento permite formar el perfil de la base y estirar el cuerpo de la lata a la altura deseada en la misma etapa de fabricación. Es preferente que el número de porciones del punzón de diferente diámetro sea superior a dos, y aún más preferente que el número de porciones de diferente diámetro sea superior a tres.
Las Figuras 37A, 37B y 37C ilustran un ejemplo de un aparato de herramientas de dos partes utilizado para estirar un cuerpo de la lata que tiene una pared de cuerpo escalonada y una base perfilada a partir de una copa con pestaña 201. Las herramientas comprenden un conjunto de herramientas superiores e inferiores, y se muestra una copa 201 en posición.
La copa de metal con pestaña 201 comprende una base 202, una pared del cuerpo 203 y una pestaña 204. La copa 201 puede estar formada por una lámina de metal previamente revestida, como se ha descrito anteriormente. La pestaña 204 está conectada a la pared del cuerpo 203 por una región curva 205. La copa con pestaña 201 normalmente está posicionada por medio de una placa móvil que no se muestra en esta Figura. Es preferente que el diámetro de la copa 201 sea mayor que la porción cilíndrica más grande de la pared del cuerpo formada por medio del procedimiento proporcionado, y la pestaña de la copa 204 se puede sujetar para suprimir las arrugas durante la estiramiento, de forma que la región sujetada se convierte en la pestaña 220 del cuerpo de la lata.
Las herramientas superiores comprenden un soporte 221, una herramienta de formación de la base exterior 222, una matriz de estiramiento 223, una primera matriz de formación de escalones 226, una segunda matriz de formación de escalones 228 y una tercera matriz de formación de escalones 230. El soporte 221 incluye un orificio de aire 232.
La matriz de estiramiento 223 tiene un perfil de estiramiento 224 que es típicamente un radio, y una cara de sujeción 225. El diámetro interior del perfil de estiramiento 224 se selecciona para determinar el diámetro del cuerpo de la lata adyacente a su extremo abierto.
La primera matriz de formación de escalones 226 tiene un perfil de formación de escalones 227, que tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro interno del perfil de estiramiento 224 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo 203.
La segunda matriz de formación de escalones 228 tiene un perfil de formación de escalones 229, que tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro interno del perfil de formación de escalones 227 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo 203.
La tercera matriz de formación de escalones 230 tiene un perfil de formación de escalones 232, que tiene un diámetro interno que es menor que el diámetro interno del perfil de formación de escalones 229 en al menos dos veces el espesor de la pared del cuerpo 203.
Las herramientas inferiores incluyen un punzón escalonado 240, un manguito de sujeción 241 que tiene una cara de sujeción 242, y una herramienta de formación de la base interior 243.
El punzón escalonado 240 tiene una porción cilindrica 244 que tiene un diámetro seleccionado para determinar el diámetro del cuerpo de la lata adyacente a su extremo abierto, que es más pequeño que el diámetro interior del perfil de estiramiento 224 en algo más del doble del espesor de la pared del cuerpo 203.
La porción cilíndrica 244 está unida por una porción curvada 245 a una porción cilíndrica adyacente 246 que es más pequeña que el diámetro interior del perfil de formación de escalones 227 en algo más del doble del espesor de la pared del cuerpo 203.
La porción cilíndrica 246 está unida por una porción curvada 247 a una porción cilíndrica adyacente 248 que es más pequeña que el diámetro interior del perfil de formación de escalones 229 en algo más del doble del espesor de la pared del cuerpo 203.
La porción cilíndrica 248 está unida por una porción curvada 249 a una porción cilíndrica adyacente 250 que es más pequeña que el diámetro interior del perfil de formación de escalones 231 en algo más del doble del espesor de la pared del cuerpo 203.
El manguito de sujeción 241 es empujado hacia arriba hasta la posición en la que se muestra por un dispositivo tal como un pistón de aire o resortes (no mostrados).
Con referencia a las Figuras 38A, 38B y 38C, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo en la dirección de la flecha A hasta una posición en la que la pared del cuerpo de la copa 203 se ha deslizado sobre el manguito de sujeción 241, y la base de la copa 202 está sujeta entre las caras de sujeción 225 y 242 de la matriz de estiramiento 223 y el manguito de sujeción 241. Cualquier otro movimiento hacia abajo provocaría el estiramiento de la copa 201. Un fluido presurizado, tal como el aire comprimido, se puede introducir a través del canal 252 o del orificio de aire 232, para presurizar el exterior o el interior del cuerpo de la lata a medida que se estira, a fin de suprimir las arrugas de la pared del cuerpo durante el estiramiento.
Con referencia a las Figuras 39A y 39B, las herramientas superiores se han desplazado hacia abajo a una posición más baja para estirar el cuerpo de la lata escalonado 211 a la altura deseada. El manguito de sujeción 241 es empujado hacia abajo por la matriz de estiramiento 253 en el proceso. La base perfilada 212 se ha formado entre la herramienta de formación de la base exterior 222 y la herramienta de formación de la base interior 243. La pared escalonada del cuerpo comprende las porciones cilíndricas 213, 214, 215 y 216, unidas por las porciones curvas 217, 218 y 219 respectivamente, y la pestaña 220 está ahora sujeta entre la matriz de estiramiento 223 y el manguito de sujeción 241.
Con referencia a las Figuras 40A y 40B, las herramientas superiores se han desplazado hacia arriba en la dirección de la flecha B para volver a la misma posición que se muestra en la Figura 37A, pero con el cuerpo de la lata escalonado 211 ahora en su lugar. El cuerpo escalonado de la lata 211 se ha empujado completamente fuera del punzón escalonado 240 por el manguito de sujeción 241 y su pestaña 220 está apoyada en el manguito de sujeción 241. El posicionamiento de la herramienta de formación de la base exterior 222 impide que el cuerpo de la lata escalonado 211 quede dentro de las herramientas superiores. Se introduce aire comprimido en el cuerpo de la lata 211 a través del canal 251 en el punzón escalonado 240 para ayudar a empujar el cuerpo de la lata 211 fuera del punzón escalonado 240 y para evitar la creación de cualquier vacío dentro del cuerpo de la lata.
Los expertos en la materia apreciarán que se pueden hacer varias modificaciones a las realizaciones descritas anteriormente, sin apartarse del alcance de la presente invención, como se define en las reivindicaciones.
Por ejemplo, en los procedimientos descritos anteriormente, las herramientas superiores son móviles con respecto a las herramientas inferiores. En un ejemplo alternativo, las herramientas inferiores pueden ser móviles en relación con las herramientas superiores, que pueden permanecer fijas. En otra alternativa, ambos conjuntos de herramientas, superiores e inferiores, pueden ser movibles entre sí.
Cualquiera de los procedimientos de alteración del diámetro de una o más regiones de la pared del cuerpo de la lata descritos anteriormente se puede llevar a cabo más de una vez para aumentar aún más el diámetro de una región o regiones hacia el extremo abierto del cuerpo de la lata, o para reducir aún más el diámetro de una región o regiones hacia el extremo cerrado del cuerpo de la lata.
Después de que se hayan llevado a cabo los procedimientos descritos anteriormente para formar las características requeridas del cuerpo de la lata, es poco probable que la pestaña se introduzca más en el cuerpo, y se puede llevar a cabo una operación convencional de recorte de la pestaña. Posteriormente, se pueden llevar a cabo otros procedimientos de formación conocidos, tal como el rizado de la periferia de la pestaña. El recorte o el rizado de la pestaña se pueden combinar entre sí o con otras etapas de fabricación. Por lo general, se prefiere combinar el recorte con la rotura de la pieza de desecho que se recorta para que pueda extraerse fácilmente de las herramientas.
En todos los procedimientos descritos anteriormente, la copa de metal con el que se fabrica el cuerpo de la lata puede estar hecha de chapa de acero o de aluminio, o de una aleación que contenga cualquiera de los dos, y puede estar revestido previamente con un revestimiento orgánico. El revestimiento orgánico puede ser un líquido curado, o la lámina de metal puede estar revestida con un polímero, tal como, por ejemplo, polipropileno o poliéster, tal como tereftalato de polietileno (PET). El polímero se puede aplicar por medio de la extrusión o laminación de una película sobre la superficie metálica, y la creación de una unión por medio de calor y presión. Se pueden coextruir diferentes formulaciones poliméricas para crear películas o revestimientos con propiedades de capas que se adapten mejor a las propiedades de adhesión, permeabilidad, resistencia y acabado de la superficie. Los lados opuestos de la lámina de metal pueden estar revestidos con materiales diferentes. Se puede aplicar un lubricante a la lámina o puede ser proporcionado por los revestimientos.
La copa de metal se puede haberse estirado a partir de una pieza en bruto circular o de una pieza en bruto ligeramente no circular destinada a compensar las características de formación de la oreja debidas a la anisotropía de la lámina de metal. La copa de metal puede ser estirada preferentemente para dejar una pestaña, y luego retraída para dejar una pestaña, o puede ser estirada sin dejar una pestaña y luego retraída para dejar una pestaña. La copa de metal puede haber sido estirada y luego retraída, y la dirección del retraimiento puede ser la misma que la del primer estiramiento. Alternativamente, la dirección de un retraimiento puede ser la opuesta a la dirección del primer estiramiento, con lo que la copa se vuelve del revés. Esta alternativa se conoce comúnmente como "retraimiento inverso". La copa de metal puede haber sido retraída más de una vez.
Los cuerpos de lata fabricados con metal previamente revestido son muy adecuados para el conformado de escalones y/o conicidades porque sus revestimientos son suaves, robustos, flexibles y de espesor consistente. Los cuerpos de lata formados a partir de metal previamente revestido ofrecen la posibilidad de un importante ahorro de costes (por ejemplo, se puede evitar el coste de proporcionar equipos y materiales para la limpieza y el revestimiento de las latas después de su formación), lo que hace que los cuerpos de lata de tamaño no convencional sean más viables. Si bien el metal previamente revestido es más caro que el no previamente revestido, este gasto puede ser compensado por los procesos de reducción de espesor descritos. Una pila de cuerpos de latas anidados además tiene una huella reducida. Además de reducir los costes de almacenamiento y logística, las latas aptas para el anidamiento también ofrecen la oportunidad de diferenciarse de los cuerpos de lata de tamaño y forma convencional.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para reducir un espesor y aumentar una altura de una pared cilindrica (13) de una copa de metal (11) para formar un cuerpo de la lata (1), en el que la copa de metal está hecha de una lámina de metal previamente revestida con un polímero, tal como poliéster o polipropileno, el procedimiento comprende: posicionar un punzón de planchado de pared (60) dentro de la copa;
desplazar una matriz anular de planchado de pared (53) axialmente sobre el extremo cerrado de la copa hacia el extremo abierto de la misma, pero no más allá del extremo abierto de la copa, a fin de planchar la pared cilíndrica desde el extremo cerrado hasta una posición axialmente espaciada del extremo abierto; y desplazar la matriz de planchado de pared hacia atrás en sentido contrario para extraer el cuerpo de la lata de la matriz;
en el que el procedimiento además comprende:
presionar una herramienta (54) contra la superficie exterior de una base (12) del cuerpo de la lata a medida que la matriz de planchado de pared se desplaza hacia el extremo abierto de la copa a fin de formar un perfil en la base, en el que la matriz está formada para pasar a través de la región más allá de dicha posición axialmente espaciada sin planchar esa región, y el perfil se forma en la base durante esta etapa; y
retirar el punzón del interior del cuerpo de la lata antes de desplazar la matriz de planchado de pared en la dirección opuesta.
2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha posición está entre 1 mm y 20 mm desde el extremo abierto del cuerpo de la lata formado.
3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la copa de metal comprende una pestaña (4) que rodea el extremo abierto y el procedimiento comprende aplicar una fuerza a la pestaña para extraer el cuerpo de la lata del punzón.
4. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el punzón comprende un canal longitudinal interno (66) y el procedimiento comprende introducir aire comprimido en el cuerpo de la lata a través del canal para extraer el cuerpo de la lata del punzón.
ES17700307T 2016-02-04 2017-01-09 Procedimientos de fabricación de envases metálicos Active ES2894859T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1602042.2A GB2547016B (en) 2016-02-04 2016-02-04 Metal containers and methods of manufacture
PCT/GB2017/050029 WO2017134413A1 (en) 2016-02-04 2017-01-09 Metal containers and methods of manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2894859T3 true ES2894859T3 (es) 2022-02-16

Family

ID=55641825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17700307T Active ES2894859T3 (es) 2016-02-04 2017-01-09 Procedimientos de fabricación de envases metálicos

Country Status (6)

Country Link
US (3) US11059086B2 (es)
EP (2) EP3925717A1 (es)
ES (1) ES2894859T3 (es)
GB (1) GB2547016B (es)
PL (1) PL3411164T3 (es)
WO (1) WO2017134413A1 (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016061336A1 (en) 2014-10-15 2016-04-21 Ball Corporation Apparatus and method for forming shoulder and neck of metallic container
US10239648B2 (en) 2014-10-28 2019-03-26 Ball Metalpack, Llc Apparatus and method for forming a cup with a reformed bottom
GB2547016B (en) 2016-02-04 2019-04-24 Crown Packaging Technology Inc Metal containers and methods of manufacture
US20180044155A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 Ball Corporation Apparatus and Methods of Capping Metallic Bottles
MX2019009745A (es) 2017-02-16 2020-02-07 Ball Corp Aparato y metodo para formar y aplicar tapas a prueba de robo giratorias en cuellos roscados de contenedores de metal.
US11185909B2 (en) 2017-09-15 2021-11-30 Ball Corporation System and method of forming a metallic closure for a threaded container
EP3488944A1 (en) 2017-11-27 2019-05-29 Tata Steel IJmuiden B.V. Process for the production of a can body by wall ironing
EP3749467A1 (en) 2018-02-06 2020-12-16 Tata Steel IJmuiden B.V. Process and apparatus for the production of a can body by wall ironing
WO2021214317A1 (en) 2020-04-23 2021-10-28 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method and apparatus for producing two-piece can bodies from a laminated metal sheet and a two-piece can body produced thereby

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1490636A (fr) * 1966-06-20 1967-08-04 Ferembal Sa Pots-camions et récipients de forme similaire empilables
BE795263A (fr) * 1972-02-11 1973-05-29 K M Engineering A G Procede de fabrication sans enlevement de copeaux de recipients en tole d'acier
FR2387706A1 (fr) * 1977-04-18 1978-11-17 Carnaud Sa Procede pour la fabrication de boites metalliques, et boites metalliques obtenues
US4346580A (en) * 1980-08-26 1982-08-31 National Steel Corporation Manufacture of lightweight drawn and ironed can bodies
US4485663A (en) * 1981-02-13 1984-12-04 American Can Company Tool for making container
US4534201A (en) * 1982-12-29 1985-08-13 American Can Company Undercut punch to control ironing
US4828112A (en) * 1987-06-12 1989-05-09 Polar Ware Company Metal transport pan
DE19504678C2 (de) * 1994-02-14 1999-04-01 Toyo Kohan Co Ltd Harzfilmlaminiertes Aluminiumblech für Dosen, herstellbar durch Trockenformgebung
TW252961B (en) * 1994-02-15 1995-08-01 Toyo Seikan Kaisha Ltd Method of producing seamless cans
AT403893B (de) * 1994-04-28 1998-06-25 Boehlerit Gmbh & Co Kg Vorrichtung mit einem werkzeug zur herstellung von hohlkörpern
JP2705571B2 (ja) 1994-05-02 1998-01-28 東洋製罐株式会社 ネックイン部付きシームレス缶
JP2000042644A (ja) * 1998-07-29 2000-02-15 Nippon Light Metal Co Ltd しごき加工に用いる再絞りカップの成形金型
JP4425569B2 (ja) * 2003-06-09 2010-03-03 株式会社幸伸技研 厚肉縁付薄肉筒状製品の成形方法及び装置
JP4628047B2 (ja) 2004-09-02 2011-02-09 東洋製罐株式会社 樹脂被覆金属板の絞りしごき加工方法、およびそれを用いた樹脂被覆絞りしごき缶
EP1681110A1 (en) 2005-01-17 2006-07-19 Crown Packaging Technology Inc Method of shaping metal closures or can bodies
US20060159989A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Truelove & Maclean, Inc. System and process for forming battery cans
EP1944101B1 (en) * 2005-11-04 2016-04-13 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Method of drawing/ironing of resin-coated metal sheet
BRPI0902427A2 (pt) * 2009-07-31 2011-04-05 Brasilata Embalagens Metalicas recipiente telescopicamente empilhável
CA2836080C (en) * 2011-05-20 2016-02-02 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Press forming method and vehicle component
WO2014109236A1 (ja) 2013-01-08 2014-07-17 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 脱硫装置、脱硫方法及び燃料電池システム
MX359838B (es) * 2013-01-09 2018-10-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Metodo de formacion por prensado.
KR101747585B1 (ko) * 2013-05-08 2017-06-14 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 보스를 구비한 원통 용기의 성형 방법
JP2016116195A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 富士通株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法及び情報処理装置の制御プログラム
GB2547016B (en) 2016-02-04 2019-04-24 Crown Packaging Technology Inc Metal containers and methods of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
GB2547016A (en) 2017-08-09
GB2547016B (en) 2019-04-24
EP3925717A1 (en) 2021-12-22
GB201602042D0 (en) 2016-03-23
WO2017134413A1 (en) 2017-08-10
US20190022730A1 (en) 2019-01-24
US20240123483A1 (en) 2024-04-18
US20210291249A1 (en) 2021-09-23
US11059086B2 (en) 2021-07-13
US11883872B2 (en) 2024-01-30
PL3411164T3 (pl) 2022-01-03
EP3411164A1 (en) 2018-12-12
EP3411164B1 (en) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2894859T3 (es) Procedimientos de fabricación de envases metálicos
KR101114302B1 (ko) 컨테이너 제조 방법
JP2021098230A (ja) 衝撃押出し加工法、工具および製品
CN102170981A (zh) 用于在空心金属工件上非切削制作外螺纹的方法和装置
US11724302B2 (en) Method and apparatus for can expansion
JP5341885B2 (ja) 金属容器の把持および取扱装置
CN110099760B (zh) 用于形成卷边罐端部的方法和设备
WO2022168941A1 (ja) 金属製カップの製造方法
JP7060349B2 (ja) ボトル缶の製造方法
US7526938B2 (en) Can manufacture
ES2903202T3 (es) Un método para conformar un tapón de cierre de embutición profunda
JP6685841B2 (ja) 缶体の製造方法
JP2020001704A (ja) ボトル缶及びその製造方法
JP2022137003A (ja) 金属製カップの製造方法
JP2023103678A (ja) 金属製カップ及びシュリンク包装された金属製カップ
JP2019058924A (ja) ボトル缶の製造方法及び縮径用金型
PL90302B1 (es)