ES2940289T3

ES2940289T3 - Aparato y procedimiento para tapar botellas metálicas

Info

Publication number: ES2940289T3
Application number: ES17840182T
Authority: ES
Inventors: John Ross; David Bonfoey
Original assignee: Ball Corp
Current assignee: Ball Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2023-05-05
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: EP3497050A4; US11459223B2; US20220324689A1; BR112019002603A2; US20180044155A1; US11970381B2; CA3032935A1; BR112019002603B1; US20200087130A1; WO2018031617A1; EP3497050A1; MX2019001702A; EP3497050B1; CA3032935C

Abstract

Se proporcionan un aparato y métodos para sellar un recipiente metálico. Más específicamente, la presente invención se refiere a aparatos y métodos de tapado que reducen la cantidad de fuerza aplicada a una botella metálica para sellar la botella metálica con un cierre ROPP. El aparato taponador puede incluir más rodillos roscados que los aparatos taponadores conocidos. Opcionalmente, los rodillos roscadores pueden usar más pasadas de formación para formar roscas en el cierre ROPP. El aparato de tapado también puede girar uno o más del cierre ROPP y el recipiente metálico en una dirección de cierre antes de que se descargue el recipiente metálico. En una realización, los rodillos roscados forman las roscas del cierre antes o después de que un rodillo antirrobo aplique una carga lateral al cierre ROPP. En otra realización, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y procedimiento para tapar botellas metálicas

Campo de la invención

La presente invención es concerniente en general con la manufactura y sellado de recipientes. Más específicamente, esta invención provee procedimientos y aparatos usados para sellar recipientes metálicos con cierres Roll-on Pilfer Proof (ROPP).

Antecedentes

Los recipientes metálicos ofrecen a los distribuidores y consumidores muchos beneficies. El cuerpo metálico de un recipiente metálico provee propiedades de protección óptimas para productos. Por ejemplo, el cuerpo metálico impide la migración de CO2 y transmisión de radiación UV que puede dañar el contenido del recipiente metálico e influir negativamente en la efectividad de los ingredientes, también como en el sabor, aspecto o color del producto. Los recipientes metálicos también ofrecen una barrera impermeable a la luz, vapor de agua, aceites y grasas, oxígeno y microorganismos y mantienen el contenido del recipiente metálico fresco y protegido de influencias externas, garantizando así una larga vida útil.

La durabilidad incrementada de los recipientes metálicos en comparación con recipientes de vidrio reduce el número de recipientes dañados durante el procesamiento y envió, dando como resultado ahorros adicionales. Además, los recipientes metálicos son más livianos que los recipientes de vidrio de tamaño comparable, dando como resultado ahorros de energía durante el envío. Además, los recipientes metálicos pueden ser manufacturados con altas presiones de estallido, lo que los hace ideales y seguros para uso como recipientes que contienen productos bajo presión, tales como recipientes de bebidas carbonatadas.

Además, muchos consumidores prefieren recipientes metálicos en comparación con recipientes de vidrio o plástico. Los recipientes metálicos son particularmente atractivos a los consumidores debido a la conveniencia que ofrecen. El peso ligero de los recipientes metálicos los hace más fáciles de transportar que los recipientes de vidrio. Los recipientes metálicos son particularmente apropiados para uso en lugares públicos y al aire libre debido a que son más duraderos que los recipientes de vidrio. Además, algunos consumidores evitan los recipientes de plástico debido a preocupaciones de que el plástico pueda filtrar productos químicos en productos consumibles.

Las superficies exteriores de los recipientes metálicos también son ideales para decorar con nombres de marcas, logotipos, disertes, información de productos y/u otros indicios preferidos para identificar, comercializar y distinguir el recipiente metálico y su contenido de otros productos y competidores. Por lo tanto, los recipientes metálicos ofrecen a los embotelladores, distribuidores y minoristas la posibilidad de destacarse en el punto de venta.

Como resultado de estos beneficies, las ventas de recipientes metálicos se valoraron en aproximadamente $53 mil millones a nivel mundial en 2014. Un gran porcentaje del mercado de recipientes metálicos es impulsado por recipientes de bebidas metálicas. De acuerdo con un reporte, aproximadamente 290 mil millones de recipientes metálicos para bebidas fueron enviados a nivel mundial en 2012. Un grupo comercial solo en Estados Unidos reporta que se enviaron 126 mil millones de recipientes metálicos en Estados Unidos En 2014. Para satisfacer esta demanda, las instalaciones de manufactura de recipientes metálicos operan algunas de las líneas de producción más rápidas, si no es que las más rápidas, en la industria de recipientes. Debido a las altas velocidades de las líneas de producción, las técnicas o procesos que pueden funcionar en otras industries o con recipientes formados de otros materiales no necesariamente funcionan a las altas velocidades requeridas para las líneas de producción de recipientes metálicos. Así, a menudo se requieren equipes y técnicas especializadas para muchas de las operaciones usadas para formar y sellar recipientes metálicos.

Los recipientes metálicos para bebidas están disponibles en una variedad de formas y tamaños. Algunos recipientes metálicos para bebidas tienen forma de botella. Las botellas metálicas incluyen típicamente una porción inferior cerrada, una porción de cuerpo en general cilíndrica, una porción de cuello con un diámetro reducido que se extiende hacia arriba desde la porción de cuerpo y una abertura situada en una porción superior de la porción de cuello. Después de ser llenadas con una bebida u otro producto, las botellas metálicas en general son selladas herméticamente con un cierre roll-on pilfer proof (ROPP), aunque se pueden usar otros cierres, tales como tapas de corona giratorias y cierres roll-on sin elemento pilfer proof o a prueba de robos. Los procedimientos y aparatos para formar un cuello roscado en una botella metálica para recibir un cierre de ROPP se describen en la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2014/0263150 y la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2014/0298641.

Refiriéndose ahora a las figuras 1A-1D, deben ocurrir varias acciones para generar y mantener un sello efectivo entre una botella metálica 2 y un cierre de ROPP 10. Como se muestra en las figuras 1A-1B, una cubierta ROPP 9 con una porción de cuerpo sin roscar 12A se coloca en la porción de cuello 4 de la botella metálica 2. La cubierta ROPP 9 cubre las roscas de la botella 8. Una banda pilfer 18 de la cubierta ROPP 9 se extiende hacia abajo más allá de faldón 30 de la botella metálica 2.

Refiriéndose ahora a la figura 1C, un aparato de taponado 22 efectúa posteriormente tres operaciones, que incluyen: (1) reformar la porción superior 20 del cierre de ROPP 10 para formar una reforma o canal 32; (2) formar roscas 16 en una porción' del cuerpo de cierre 12 y (3) colocar la banda pilfer 18 contra la botella metálica 2. La sincronización y la secuencia de estas tres acciones varía entre diferentes aparatos de tapado 22 de la técnica previa. En general, una o más de un eyector de bloque de presión 24 y un bloque de presión 25 aplican una carga o "carga superior" a una porción superior 20 del cierre de ROPP 10 para prensar un borde externo de la porción superior 20 alrededor de un rizo 6 de la botella metálica 2 creando una reforma o canal 32. Una superficie interior del canal 32 aplica fuerza a un revestimiento 14 dentro del cierre de ROPP 10. Así, el revestimiento 14 entra en contacto con el exterior del rizo de botella 6 para formar un sello efectivo.

Una vez sellados, se forman roscas de cierre 16 en el cierre de ROPP 10 para mantener el sello una vez que se remueven el eyector de bloque de presión 24 y el bloque de presión 25. Las roscas de cierre 16 son formadas mediante un rodillo de rosca 26 que aplica una "carga lateral" al cuerpo de cierre 12. Normalmente, se usan dos rodillos de rosca 26. Los rodillos de rosca 26 usan las roscas de botella subyacentes 8 como mandril. Las roscas de cierre 16 se forman a media que los rodillos de rosca 26 presionan y enrollan la porción de cuerpo 12 a lo largo de las roscas de la botella 8.

Dos rodillos pilfer 28 colocan el borde inferior del cierre de ROPP 10 contra una protuberancia, conocida como el faldón 30 de la botella metálica 2. De esta manera, si el cierre de ROPP 10 es girado en una dirección de apertura, la banda pilfer 18 es dividida para proveer evidencia visual de manipulación indebida. Los rodillos pilfer 28 también aplican una carga lateral a la botella metálica 2 para colocar la banda pilfer 18 contra el faldón de la botella 30. En algunos casos, una botella metálica 2 puede ser sellada por un cierre Roll On (RO) que no incluye un elemento "pilfer proof". Un ejemplo de una porción de cuello 4 de una botella metálica 2 sellada por un cierre de ROPP 10 se ilustra en la figura 1D.

Refiriéndose ahora a la figura 2, las fuerzas de carga lateral 34 y carga superior 36 aplicadas por un aparato de taponado de la técnica previa 22 se proveen en un formato gráfico. La línea superior identificas las fuerzas de carga lateral 34 aplicadas por los rodillos de rosca 26 y el rodillo pilfer 28. La línea inferior 36 identifica la fuerza de carga aplicada durante la aplicación del cierre de ROPP y reforma del cierre de ROPP 10 para formar el canal 32. La carga superior de reforma 36 y carga lateral de formación de rosca/pilfer 34 se aplican mediante levas separadas del aparato de taponado 22 simultáneamente. Dicho de otra manera, las fuerzas de carga lateral 34 y carga superior 36 comienzan y terminan aproximadamente a tiempos idénticos. Tanto las fuerzas de carga superior 36 como de carga lateral 34 son constantes durante el proceso de aplicación del cierre de ROPP 10. La carga lateral 34 es reducida momentáneamente alrededor de la mitad del proceso de tapado próximo al punto 35 para permitir que los rodillos de rosca 26 retornen de manera elástica a una posición inicial próxima al rizo 6, de tal manera que las roscas de cierre 16 se puedan formar una segunda vez.

Refiriéndose ahora a la figura 3, se provee una gráfica de las fuerzas de carga lateral 38 y de carga superior 40 aplicadas por otro aparato de taponado de la técnica previa 22. La aplicación de la carga superior 40 aplicada a la botella metálica 2 por el eyector de bloque de presión 24 se usa para accionar brazos de rodillos cargados por muelle asociados con los rodillos de rosca 26 y los rodillos pilfer 28. Las dos acciones son impulsadas por una sola leva y no son separables. Así, las fuerzas de carga lateral 38 y carga superior 40 comienzan y terminan aproximadamente a tiempos idénticos. Debido a la forma de la leva, la carga superior 40 inicialmente tiene un máximo próximo al punto 41 a medida que el eyector de bloque de presión 24 se acopla con y aplica la carga superior a la porción superior 20 del cierre de ROPP 10. El máximo de la carga superior 40 es aproximadamente 15% de la carga superior total 40. La carga lateral 38 y la carga superior 40 son ambas interrumpidas aproximadamente a la mitad del proceso de aplicación del cierre próximo al punto 39 para permitir que los rodillos de rosca 26 retornen elásticamente a su posición inicial próxima al rizo 6, de tal manera que las roscas de cierre 16 puedan ser formadas una segunda vez.

Las botellas de vidrio selladas con cierres ROPP usando un aparato similar típicamente reciben una carga acumulativa de por lo menos 227 kilogramos (500 libras). En contraste, la carga superior aplicada por el eyector de bloque de presión 24 y el bloque de presión 25 y las cargas laterales aplicadas por los rodillos 26, 28 para sellar botellas metálicas 2 formadas de aluminio se reducen en comparación con las fuerzas usadas para sellar botellas de vidrio. Por ejemplo, el aparato de taponado de la técnica previa 22 usado para sellar botellas metálicas 2 formadas de aluminio con cierres ROPP 10 en general reduce la carga acumulativa a aproximadamente 172 kilogramos (380 libras) y reduce el intervalo de carga a /- 2% kg (5 libras), ya que las botellas de aluminio son más propensas a la deformación o plegado.

Fallas son posibles cuando se usa una carga superior mayor que la nominal con una carga lateral nominal. Por ejemplo, cuando se aplica demasiada fuerza por un aparato de taponado 22 durante el sellado de una botella metálica 2 con un cierre de ROPP 10, una o más de roscas de la botella 8 y porción de faldón 30 de la botella metálica 2 pueden colapsar. Otra falla observada cuando se usa demasiada carga superior es la deformación de la botella metálica 2. Por ejemplo, la forma de sección transversal de la porción de cuello 4 de la botella metálica 2 se puede deformar desde una forma en general circular preferida a una forma no circular, tal como un ovalo o elipse. Otra falla asociada con el uso de demasiada carga superior es que los cierres de ROPP 10 son indeseablemente difíciles de remover de las botellas metálicas 2.

También ocurren fallas cuando se usa menos de la carga superior nominal con una carga lateral nominal para sellar una botella metálica 2. Una carga superior menor que la nominal puede dar como resultado fallas debido a un sellado deficiente de la botella metálica 2. Por ejemplo, cuando un se usa menos que la carga superior nominal, el canal de cierre 32 puede tener una forma inconsistente o una profundidad inapropiada. Esto puede dar como resultado un contacto insuficiente del revestimiento de ROPP 14 con la curvatura de la botella 6 y una falla para sellar la botella metálica 2. Otra falla provocada por el uso de una carga superior demasiado pequeña es perdida del sellado de la botella metálica 2 por el movimiento del cierre de ROPP 10. Esto puede dar como resultado la ventilación del contenido de la botella metálica 2.

Refiriéndose ahora a la figura 4, las cargas de tapado de producción actuales generadas por un aparato de taponado de la técnica previa 22 son graficadas para ilustrar una región de falla de carga acumulativa 42 por encima de una línea de umbral de falla 44. La fuerza de carga lateral combinada generada por dos rodillos de rosca 26 y dos rodillos pilfer 28 es graficada en el eje X en libras. La fuerza de carga superior generada por el eyector de bloque de presión 24 y el bloque de presión 25 es graficada en libras en el eje Y. Una carga nominal 46 para un aparato de taponado conocido 22 incluye una fuerza de carga superior de aproximadamente 113 kilogramos (250 libras) del eyector de bloque de presión 24 y bloque de presión 25 y una fuerza de carga lateral de aproximadamente 30 kg (86 libras) (que comprende fuerzas de carga lateral aplicadas por cada uno de los dos rodillos de rosca 26 y por cada uno de los dos rodillos pilfer 28). Aunque es menor que la carga acumulada aplicada a botellas de vidrio selladas con cierres ROPP, estas cargas son casi excesivas para las botellas metálicas actuales 2. Además, la carga nominal 46 provee menos de aproximadamente 14 kg (30 libras) de margen 47 antes de alcanzar el umbral de falla 44. Así, solo hay una pequeña ventana de producción que es útil para tapar botellas metálicas conocidas 2 con aparatos 22 y procedimientos de tapado de la técnica previa. La pequeña ventana de producción da lugar a sobrecargas y fallas de la botella metálica 2 o del cierre de ROPP 10 cuando el aparato de taponado 22 está fuera de calibración o para botellas metálicas marginales 2. Además, debido a que la carga nominal 46 aplicada por los procesos y aparatos de tapado 22 de la técnica previa está cerca de la cantidad máxima 44 que la botella metálica 2 puede soportar, no es posible producir una botella metálica ligera que se pueda sellar con un cierre de ROPP 10 usando los procesos y aparatos de tapado 22 de la técnica previa.

Debido a las limitaciones asociadas con los procedimientos conocidos y aparatos de la técnica previa usados para sellar botellas metálicas, hay una necesidad no satisfecha de procedimientos y aparatos para sellar botellas metálicas que apliquen menos fuerza a la botella metálica para obtener un sellado. También hay una necesidad no satisfecha de procedimientos y aparatos para sellar botellas metálicas que se puedan usar para sellar botellas metálicas formadas con cuerpos más delgados y menos material (de aquí en adelante, botellas metálicas "ligeras").

JP2004262488 divulga un aparato para sellar una botella metálica con un cierre de ROPP, donde el aparato comprende un bloque de presión para una primera carga superior, un bloque de presión para una segunda carga superior, un rodillo de rosca y un rodillo pilfer, donde el cierre o el recipiente son rotados para apretar el cierre tras la formación del cierre

Resumen de la invención

La presente invención provee un nuevo aparato, como se define en la reivindicación 1 y un procedimiento como se define en la reivindicación 10, que aplican menos fuerza simultánea a botellas metálicas durante el sellado de las botellas metálicas que los aparatos y procedimientos de sellado de la técnica previa. Un aspecto de la presente invención es proveer un nuevo procedimiento y aparato que aplique una carga superior y carga lateral reducida durante el sellado de una botella metálica con un cierre de ROPP.

Otro aspecto es un nuevo procedimiento y aparato que aplica una fuerza acumulativa de menos de aproximadamente 145 kg (320 libras) a una botella metálica a medida que la botella metálica es sellada con un cierre de ROPP. La fuerza acumulada es la suma de la fuerza de carga superior y cada fuerza de carga lateral individual aplicada simultáneamente por un aparato de taponado de la presente invención durante el sellado de una botella metálica. En una realización, la fuerza acumulativa es limitada a no más de aproximadamente 145 kg (320 libras) al efectuar por lo menos algunas de las operaciones que generan cargas laterales y cargas superiores independientemente. Dicho de otra manera, por lo menos algunas de las cargas laterales y cargas superiores generadas por el aparato de taponado de la presente invención no ocurren simultáneamente.

Otro aspecto más es proveer un procedimiento y un aparato en los cuales se reduce la carga superior después de que un bloque de presión de un aparato de taponado de la presente invención forma un canal en un cierre de ROPP colocado en una botella metálica. En una realización, después de que se aplica una fuerza de carga superior máxima inicial por el aparato de taponado, la fuerza de carga superior es reducida a una cantidad mínima suficiente para mantener un sello entre la botella metálica y el cierre de ROPP mientras se efectúan operaciones que generan fuerzas de carga lateral.

Otro aspecto, que no es acorde con la presente invención, es proveer un procedimiento y un aparato de taponado que hace girar un cierre de ROPP en una dirección de cierre por una cantidad predeterminada. Opcionalmente, el cierre de ROPP puede ser girado después de que se complete la formación de la rosca de cierre. En una realización, el cierre de ROPP es girado en la dirección de cierre durante la formación de las roscas de cierre. Por ejemplo, en una realización, el cierre de ROPP se hace girar en la dirección de cierre cuando las roscas de cierre se forman parcialmente. En otra realización, el cierre de ROPP es girado después de cada pasada de formación de rosca de los rodillos de rosca. Opcionalmente, el cierre de ROPP puede ser girado en la dirección de cierre antes o después de que los rodillos pilfer coloquen una banda pilfer contra el faldón de la botella metálica. En una realización, la fuerza de carga superior es reducida después de que el cierre de ROPP sea girado. Opcionalmente, la fuerza de carga superior puede ser disminuida durante la colocación de la banda pilfer por los rodillos pilfer. Alternativamente, el procedimiento y el aparato de taponado pueden hacer girar la botella metálica de tal manera que una porción superior de la botella metálica se mueve más cerca a la porción superior de cierre de ROPP antes o después de que se formen completamente las roscas de cierre.

Otro aspecto es un procedimiento y un aparato de taponado que incrementa el número de pasadas de formación efectuadas por los rodillos de rosca para formar roscas de cierre en un cierre de ROPP. En una realización, el aparato de taponado incluye más rodillos de rosca que el aparato de taponado de la técnica previa. En otra realización, el aparato de taponado incluye dos rodillos de rosca que efectúan cada uno tres o más pasadas para formar las roscas de cierre. Cada rodillo de rosca del aparato de taponado de la presente invención aplica menos fuerza de carga lateral al cierre de ROPP y botella metálica que los rodillos de rosca de la técnica previa.

Un aspecto es un aparato de taponado para sellar una botella que tiene un cuello roscado con un cierre de ROPP. El aparato de taponado incluye, pero no se limita a: (1) un eyector de bloque de presión configurado para aplicar una primera carga superior predeterminada a una porción superior del cierre de ROPP, para prensar por lo menos parcialmente un revestimiento dentro del cierre de ROPP contra un rizo colocado en una porción superior del cuello roscado de la botella; (2) un bloque de presión configurado para aplicar una segunda carga superior predeterminada a la porción superior de cierre de ROPP, para formar un canal con una profundidad predeterminada en un borde radial externe del cierre de ROPP; (3) por lo me nos un rodillo de rosca configurado para aplicar una primera carga lateral predeterminada a una superficie externa de una porción de cuerpo del cierre de ROPP, para formar roscas de cierre en la porción de cuerpo; (4) una herramienta configurada para hacer girar por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella alrededor de un eje longitudinal de la botella, para impulsar el rizo al revestimiento y (5) por lo menos un rodillo pilfer configurado para aplicar una segunda carga lateral predeterminada a una banda pilfer del cierre de ROPP, en donde la botella es sellada por el cierre de ROPP. La botella puede ser formada de uno de un aluminio, un plástico y un vidrio.

En una realización, el bloque de presión está configurado para aplicar la segunda carga superior a la porción superior del cierre de ROPP, antes que el por lo menos un rodillo de rosca aplique la primera carga lateral. En otra realización, el bloque de presión está configurado para aplicar y liberar la segunda carga superior a la porción superior del cierre de ROPP, antes de que el por lo menos un rodillo de rosca aplique la primera carga lateral. En otra realización más, la primera carga superior se aplica mediante uno o más del eyector del bloque de presión y el bloque de presión.

En una realización, el por lo menos un rodillo de rosca está configurado para aplicar la primera carga lateral mientras que el eyector del bloque de presión aplica la primera carga superior para sellar la botella con el cierre de ROPP. Opcionalmente, la segunda carga lateral se aplica al cierre de ROPP a un tiempo diferente al de la primera carga lateral. En otra realización, la segunda carga lateral se aplica mediante el por lo menos un rodillo pilfer al cierre de ROPP, después de que la primera carga lateral se aplica al cierre de ROPP. En otra realización más, la segunda carga lateral se aplica mediante el por lo menos un rodillo pilfer al cierre de ROPP, después de que se retira la primera carga lateral del cierre de ROPP.

En una realización, la herramienta hace girar por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella, alrededor del eje longitudinal de la botella, después de que las roscas de cierre sean formadas por lo menos parcialmente. En una realización, la herramienta comprende por lo menos uno de un mandril colocado próximo a una porción de extremo cerrado de la botella y un portador que se acopla con una porción de cuerpo de la botella. En una realización, uno o más del eyector de bloque de presión y el bloque de presión son configurados para hacer girar el cierre de ROPP axialmente en una dirección de cierre, después de que las roscas de cierre se forman por lo menos parcialmente.

En una realización, el por lo menos un rodillo de rosca forma las roscas de cierre en tres o más pasadas. En otra realización, la primera carga superior aplicada al cierre de ROPP mediante el eyector de bloque de presión no es mayor de aproximadamente 91 kg (200 libras). En otra realización, la primera carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno de los por lo menos un rodillo de rosca no es mayor de aproximadamente 14 kg (30 libras). En otra realización más, la segunda carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno de los por lo menos uno rodillo pilfer no es mayor de aproximadamente 16 kg (35 libras). En otra realización, la carga acumulativa que incluye la primera carga superior y una de la primera carga lateral y la segunda carga lateral no es mayor de aproximadamente 145 kg (320 libras).

En una realización, el canal formado por el bloque de presión tiene una profundidad menor de aproximadamente 0,254 cm (0,1 pulgadas). En otra realización, el canal tiene una profundidad menor de aproximadamente 0,1905 cm (0,075 pulgadas). Opcionalmente, el canal tiene una profundidad menor de aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, el canal tiene una profundidad de entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 pulgadas) y 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, la profundidad del canal es de entre aproximadamente 0,09625 cm (0,038 pulgadas) y aproximadamente 0,12192 cm (0,048 pulgadas) o alternativamente, entre alrededor de 0,09906 cm (0,039 pulgadas) y 0,1016 cm (0,04 pulgadas).

Es otro aspecto proveer un procedimiento para interconectar y sellar un cierre de ROPP a un cuello roscado de una botella. El procedimiento comprende en general: (1) colocar el cierre de ROPP en el cuello roscado de la botella; (2) aplicar una primera carga superior a una porción superior de cierre de ROPP con un eyector de bloque de presión de un aparato de taponado, la primera carga superior comprime por lo menos parcialmente un revestimiento dentro del cierre de ROPP contra un rizo colocado en una porción superior del cuello roscado de la botella, para sellar la abertura de la botella; (3) aplicar una primera carga lateral con" por lo menos un rodillo de rosca del aparato de taponado a una superficie externa de una porción de cuerpo del cierre de ROPP, la primera carga lateral forma roscas de cierre en la porción de cuerpo, mientras que el eyector del bloque de presión continua aplicando la primera carga superior para mantener el sello; (4) después de formar las roscas de cierre, hacer girar por lo menos una de la botella y el cierre de ROPP, de tal manera que se reduce la distancia entre la superficie interior de la porción superior del cierre y el rizo y (5) aplicar una segunda carga lateral con por lo menos uno del rodillo pilfer del aparato de taponado a una banda pilfer del cierre de ROPP, mientras que el eyector de bloque de presión continua aplicando la primera carga superior, en donde la botella es sellada por el cierre de ROPP. La botella puede ser formada de uno de un aluminio, un plástico y un vidrio. El procedimiento comprende además aplicar una segunda carga superior mediante un bloque de presión del aparato de taponado para formar un canal en un borde radial externe del cierre de ROPP. La segunda carga superior opcional es mayor que la primera carga superior. En otra realización, no acorde con la invención, la segunda carga superior no es mayor que la primera carga superior.

En una realización, la primera carga lateral y la segunda carga lateral se aplican secuencialmente. En otra realización, la primera carga lateral se aplica mediante por lo menos un rodillo de rosca durante tres o más contactos con la porción de cuerpo de ROPP. Opcionalmente, la segunda carga lateral se aplica mediante por lo menos un rodillo pilfer durante tres o más contactos diferentes con la banda pilfer. En otra realización más, la primera carga superior comprende una fuerza aplicada por cada uno del eyector de bloque de presión y el bloque de presión.

Otro aspecto es un procedimiento para sellar un extremo abierto de una botella roscada con un cierre. El procedimiento incluye, pero no se limita a: (1) colocar el cierre sobre un cuello roscado de la botella roscada; (2) aplicar una primera carga superior a una superficie externa de una porción superior del cierre para sellar la botella roscada; (3) mientras que la primera carga superior se aplica al cierre, formar roscas en el cierre y (4) después de formar las roscas en el cierre, hacer girar per lo menos uno del cierre y la botella roscada alrededor de un eje longitudinal de la botella roscada. De esta manera, una porción superior del extremo abierto de la botella roscada se mueve más cerca de la superficie externa de la porción superior del cierre. La botella roscada puede ser formada de uno de aluminio, plástico y vidrio.

En una realización, el procedimiento comprende, además, antes de formar las roscas en el cierre, aplicar una segunda carga superior a una porción del cierre para formar un canal en un borde radial externo del cierre. La segunda carga superior es mayor que la primera carga superior. Alternativamente, pero no de acuerdo con la invención, la segunda carga superior es menor que la primera carga superior. En una realización, el canal tiene una profundidad de menos de aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, el canal tiene una profundidad de entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 pulgadas) y 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, la profundidad del canal es de entre aproximadamente 0,09652 cm (0,038 pulgadas) y aproximadamente 0,12192 cm (0,048 pulgadas) o alternativamente, entre aproximadamente 0,09906 cm (0,039 pulgadas) y 0,1016 cm (0,04 pulgadas).

El procedimiento comprende además plegar una banda pilfer del cierre próxima a una porción de faldón de la botella roscada. En una realización, la banda pilfer es plegada después de hacer girar por lo menos uno del cierre y la botella roscada. En otra realización, el procedimiento comprende, antes de hacer girar por lo menos uno del cierre y la botella roscada, plegar una banda pilfer del cierre próxima a una porción de faldón de la botella roscada. En otra realización más, el plegado de la banda pilfer ocurre después de que se retira la segunda carga superior de la botella roscada.

Otro aspecto más es una botella metálica sellada por un cierre de ROPP con un aparato de taponado de una realización de la presente invención que aplica menos fuerza acumulativa a la botella metálica que el aparato de taponado de la técnica previa. La botella metálica incluye, pero no se limita a: (1) una porción inferior que es cerrada; (2) una porción de cuerpo que se extiende hacia arriba desde la porción inferior; (3) una porción de cuello con un diámetro reducido que se extiende hacia arriba desde la porción de cuerpo; (4) roscas de botella formadas en una porción de la porción de cuello; (5) una abertura colocada en una porción superior de la porción de cuello y (6) un cierre de ROPP que sella la abertura, el cierre de ROPP incluye un canal y roscas de cierre formadas por un aparato de taponado. Opcionalmente, en una realización de la presente invención, por lo menos uno del cierre de ROP^py la botella metálica son girados en una dirección de cierre, después de que las roscas de cierre se forman por lo menos parcialmente. De esta manera, se reduce la distancia de la porción inferior de la botella metálica a una porción de superficie externa del cierre de ROPP.

En una realización, la botella metálica es una botella metálica ligera que comprende menos material metálico y menos masa que las botellas metálicas conocidas selladas con un cierre de ROPP. Esto es posible debido a que el cierre de ROPP puede ser interconectado al cuello roscado de la botella con menos fuerza por el aparato de taponado. Más específicamente, el aparato de taponado puede formar un canal que tiene una profundidad reducida en comparación con canales formados por un aparato de taponado conocido. Por ejemplo, los cierres ROPP de la técnica previa incluyen en general un canal que tiene una profundidad de aproximadamente 0,22098 cm (0,087 pulgadas) (o aproximadamente 2,2 mm). En una realización, el canal del cierre de ROPP de la presente invención tiene una profundidad de menos de aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización, el canal tiene una profundidad de entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 pulgadas) y aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, la profundidad del canal es de aproximadamente 0,09652 cm (0,038 pulgadas) y aproximadamente 0,12192 cm (0,048 pulgadas) o alternativamente, entre alrededor de 0,09906 cm (0,039 pulgadas) y aproximadamente 0,1016 cm (0,04 pulgadas).

En otra realización, al hacer girar uno del cierre de ROPP y la botella metálica, el aparato de taponado aplica menos fuerza a la botella metálica ligera en comparación con el aparato de taponado conocido. En una realización, el aparato de taponado aplica una fuerza acumulativa de menos de aproximadamente 145 kg (320 libras) a la botella metálica ligera. En una realización, la botella metálica ligera tiene una masa menor de aproximadamente 23 gramos (0,820 onzas). En otra realización, la masa de la botella metálica ligera es menor que aproximadamente 21 gramos (0,728 onzas). En otra realización más, la masa de la botella metálica ligera es por lo menos aproximadamente 5% menor que la masa de botellas metálicas conocidas del mismo tamaño.

En una realización, por lo menos una porción de la botella metálica ligera tiene un espesor que no es de más de aproximadamente 95% del espesor de una porción correspondiente de una botella metálica conocida formada del mismo material. En otra realización, la botella metálica ligera tiene una resistencia de columna que no es mayor de aproximadamente 91% de la resistencia de columna de una botella metálica conocida formada del mismo material. En otra realización más, la botella metálica ligera comprende una aleación que tiene una resistencia de columna que no es mayor de aproximadamente 85% de la resistencia de columna de aleaciones conocidas usadas para formar botellas metálicas.

En una realización, las roscas de la botella tienen un paso de entre aproximadamente 0,254 cm (0,10 pulgadas) y aproximadamente 0,381 cm (0,15 pulgadas). En una realización, las roscas de la botella tienen un diámetro exterior de entre aproximadamente 2,54 cm (1,0 pulgada) y aproximadamente 4,064 cm (1,6 pulgadas). En otra realización más, la botella metálica tiene un diámetro de entre aproximadamente 6,35 cm (2,5 pulgadas) y aproximadamente 7,239 cm (2,85 pulgadas). En otra realización más, la botella metálica tiene una altura de entre aproximadamente 15,24 cm (6,0 pulgadas) y aproximadamente 18,796 cm (7,4 pulgadas).

En otra realización de la presente invención, el cierre de ROPP incluye una porción de cuerpo sobre la cual se forman las roscas de cierre por el aparato de taponado, una banda pilfer en la porción más baja de la porción de cuerpo, una porción superior en la cual se forma el canal por el aparato de taponado y un revestimiento interconectado a una superficie interior de la porción superior. Opcionalmente, en otra realización, el cierre de ROPP tiene un diámetro interior de entre aproximadamente 2,286 cm (0,90 pulgadas) y aproximadamente 3,81 cm (1,5 pulgadas).

En una realización, la botella metálica es configurada para almacenar una bebida presurizada. Opcionalmente, la botella metálica es configurada para almacenar una bebida con una presión interna máxima de aproximadamente 45 kg por centímetro cuadrado (100 libras por pulgada cuadrada) sin ventilación involuntaria del producto de la botella metálica. En otra realización, la presión interna máxima es de hasta 61 kg por centímetro cuadrado (135 libras por pulgada cuadrada) sin falla o explosión del cierre de ROPP.

Es un aspecto proveer un aparato de taponado para sellar una botella que tiene un cuello roscado con un cierre de ROPP. El aparato de taponado incluye, pero no se limita a : (1) un bloque de presión y un eyector de bloque de presión que aplican una primera carga superior predeterminada a por lo menos a una superficie externa del cierre de ROPP, para prensar por lo menos parcialmente un revestimiento dentro del cierre de ROPP contra un rizo colocado en una porción superior del cuello roscado de la botella; (2) por lo menos un rodillo de rosca configurado para aplicar una primera carga lateral predeterminada a una superficie externa de una porción de cuerpo del cierre de ROPP, para formar roscas del cierre en la porción de cuerpo, mientras que por lo menos uno del bloque de presión y el eyector del bloque de presión continúan aplicando la primera carga superior a la superficie externa del cierre de ROPP. La botella es sellada por el cierre de ROPP y el aparato de taponado libera el bloque de presión y el eyector del bloque de presión y la primera carga superior asociada de la superficie externa del cierre de ROPP. Opcionalmente, en una realización, el aparato de taponado está configurado para hacer girar por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella axialmente alrededor de un eje longitudinal de la botella, de tal manera que la porción superior de la botella se mueve más cerca del revestimiento dentro del cierre de ROPP.

En una realización, el aparato de taponado comprende además por lo menos un rodillo pilfer. El por lo menos un rodillo pilfer está configurado para aplicar una segunda carga lateral predeterminada a una banda pilfer del cierre de ROPP adyacente a un faldón de la botella, mientras que por lo menos uno del bloque de presión y el eyector del bloque de presión continúan aplicando la primera carga superior a la superficie externa del cierre de ROPP. En una realización, la primera carga lateral y la segunda carga lateral se aplican al cierre de ROPP de manera sustancialmente simultánea. En otra realización, cuando el bloque de presión está aplicando una segunda carga superior al cierre de ROPP que es mayor que la primera carga superior, la segunda carga lateral se aplica al cierre de ROPP a un tiempo diferente que la primera carga lateral. En otra realización, el por lo menos un rodillo pilfer no aplica la segunda carga lateral mientras que el bloque de presión está aplicando la segunda carga superior al cierre de ROPP.

El cierre de ROPP incluye un canal con una profundidad predeterminada formado en un borde radial externe. En una realización, el bloque de presión aplica una segunda carga superior predeterminada a la superficie externa del cierre de ROPP para formar el canal, después de que el cierre de ROPP es colocado sobre el cuello roscado de la botella. En una realización, el bloque de presión está configurado para aplicar y liberar la segunda carga antes de que el por lo menos un rodillo .de rosca aplique la primera carga lateral. Opcionalmente, el por lo menos un rodillo de rosca está configurado para aplicar la primera carga lateral mientras que el bloque de presión aplica la segunda carga superior. En otra realización, por lo menos un rodillo pilfer está configurado para aplicar una segunda carga lateral predeterminada a una banda de pilfer del cierre de ROPP, después de que el por lo menos un rodillo de rosca deja de aplicar la primera carga lateral y mientras que el bloque de presión y el eyector del bloque de presión aplican la primera carga superior al cierre de ROPP.

En una realización, el por lo menos un rodillo de rosca forma las roscas de cierre en tres o más pasadas. En otra realización, el por lo menos un rodillo pilfer pliega la banda pilfer contra el cierre de ROPP en tres o más pasadas.

En una realización, la botella es una de una botella de aluminio ligera y una botella de plástico. En otra realización, la botella es formada de uno de un aluminio, un plástico y un vidrio.

En una realización, la carga superior aplicada al cierre de ROPP por el eyector de bloque de presión no es mayor de aproximadamente 91 kg (200 libras). En una realización más preferida, la carga superior aplicada por el eyector de bloque de presión menor de aproximadamente 79 kg (175 libras). Opcionalmente, la primera carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno de los por lo menos uno del rodillo de rosca no es mayor de aproximadamente 14 kg (30 libras). En una realización, la primera carga lateral aplicada por cada uno de los por lo menos un rodillo de rosca es de entre aproximadamente 7 kg (15 libras) y aproximadamente 16 kg (35 libras). En otra realización, la segunda carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno del por lo menos un rodillo pilfer no es mayor de aproximadamente 16 kg (35 libras). En otra realización más, la segunda carga lateral aplicada por cada uno de los por lo menos uno rodillo pilfer es de entre aproximadamente 7 kg (15 libras) y aproximadamente 16 kg (35 libras). Además, en una realización, una carga acumulativa que incluye la carga superior y una de la primera carga lateral y la segunda carga lateral no es mayor de aproximadamente 145 kg (320 libras). Opcionalmente, la carga acumulada es de entre aproximadamente 68 kg (150 libras) y aproximadamente 156 kg (350 libras).

Es otro aspecto proveer un procedimiento para interconectar y sellar un cierre de ROPP a un cuello roscado de una botella. El procedimiento comprende en general: (1) colocar el cierre de ROPP en el cuello roscado de la botella; (2) aplicar una primera carga superior con un bloque de presión y un eyector de bloque de presión de un aparato de taponado a por lo menos una porción superior de una superficie externa del cierre de ROPP, la primera carga superior comprime por lo menos parcialmente un revestimiento dentro del cierre de ROPP contra un rizo posicionado en una porción superior del cuello roscado de la botella, para sellar una abertura de la botella; (3) aplicar una segunda carga superior con un bloque de presión a una porción superior de la superficie externa del cierre de ROPP para formar un canal con una profundidad predeterminada en un borde radial externo del cierre de ROPP; (4) aplicar una primera carga lateral con por lo menos un rodillo de rosca del aparato de taponado a una superficie externa de una porción de cuerpo del cierre de ROPP, la primera carga lateral forma roscas de cierre en la porción de cuerpo; (5) aplicar una segunda carga lateral con por lo menos un rodillo pilfer del aparato de taponado a una banda pilfer de la cubierta de ROPP adyacente a un faldón de la botella, en donde la botella es sellada por el cierre de ROPP; (6) hacer girar por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella en una dirección de cierre, alrededor del eje longitudinal de la botella, mientras el eyector del bloque de presión continua aplicando la primera carga superior y (7) liberando el bloque de presión y el eyector del bloque de presión de la porción superior del cierre de ROPP. En una realización, la primera carga lateral se aplica mientras que el bloque de presión y el eyector del bloque de presión continúan aplicando las primeras y segundas cargas superiores para mantener el sello.

En una realización, la primera carga lateral y la segunda carga lateral se aplican sustancialmente de manera simultánea. Opcionalmente, la primera carga lateral se aplica mediante por lo menos un rodillo de rosca durante dos o más contactos con la porción de cuerpo de ROPP. En otra realización, la segunda carga lateral se aplica mediante por lo menos un rodillo pilfer durante dos o más contactos diferentes con la porción de cuerpo de ROPP.

En una realización, la segunda carga superior se puede aplicar y liberar del cierre de ROPP antes de que el por lo menos un rodillo de rosca aplique la primera carga lateral y el por lo menos un rodillo pilfer aplique la segunda carga lateral. En otra realización, la segunda carga lateral se aplica mediante el por lo menos un rodillo pilfer, mientras que el bloque de presión y el eyector de bloque de presión continúan aplicando las primeras y segundas cargas superiores.

Opcionalmente, el cierre de ROPP o la botella pueden ser girados antes que las roscas de cierre sean completamente formadas por el por lo menos un rodillo de rosca. Opcionalmente, el cierre de ROPP o la botella pueden ser girados una o más veces durante o después de la formación de las roscas de cierre. En una realización, las roscas de cierre se forman completamente antes que el cierre de ROPP o la botella sean girados. En una realización, por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella son girados por hasta aproximadamente 360°. En otra realización, por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella son girados entre aproximadamente 25° y aproximadamente 50°. En otra realización más, la rotación de por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella disminuye la altura de la botella desde una porción inferior cerrada de la botella a una porción superior del cierre de ROPP por entre aproximadamente 0,0127 cm (0,005 pulgadas) y aproximadamente 0,0508 cm (0,02 pulgadas). Más específicamente, la rotación de por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella mueve el rizo de la botella al revestimiento dentro del cierre de ROPP por entre aproximadamente 0,0127 cm (0,005 pulgadas) y aproximadamente 0,0508 cm (0,02 pulgadas).

En otra realización, el por lo menos un rodillo de rosca aplica la primera carga lateral en tres o más tiempos diferentes para formar las roscas de cierre. Además, en otra realización más, el por lo menos un rodillo pilfer aplica la segunda carga lateral a tres o más tiempos diferentes.

En una realización, la botella es una botella de aluminio de peso ligero que comprende por lo menos uno de un calibre disminuido y menos masa que las botellas de aluminio de la técnica previa de sustancialmente el mismo tamaño y forma. En otra realización, la botella es fabricada de un plástico. En otra realización, la botella es fabricada de vidrio.

En una realización, la carga superior aplicada al cierre de ROPP por el eyector de bloque de presión no es mayor de aproximadamente 91 kg (200 libras). Opcionalmente, la primera carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno de los por lo menos uno del rodillo de rosca no es mayor que aproximadamente 14 kg (30 libras). En otra realización, la segunda carga lateral aplicada al cierre de ROPP por cada uno de los por lo menos uno del rodillo pilfer no es mayor de aproximadamente 16 kg (35 libras). Además, en una realización, la carga acumulativa que incluye la carga superior y una de la primera carga lateral y la segunda carga lateral no es mayor de aproximadamente 145 kg (320 libras). En otra realización, la carga acumulada es de entre aproximadamente 68 kg (150 libras) y aproximadamente 159 kg (350 libras).

Otro aspecto es un procedimiento para sellar un extremo abierto de una botella roscada con un cierre, que comprende: (1) colocar el cierre sobre un cuello roscado de la botella roscada; (2) aplicar una carga superior a una superficie externa de una porción superior del cierre; (3) mientras que la carga superior se aplica al cierre, formar roscas en el cierre y ( 4 ) después de formar las roscas en el cierre, hacer girar por lo menos uno del cierre y la botella roscada axialmente, de tal manera que una porción superior del extremo abierto de la botella roscada se mueve más cerca de una superficie interior de la porción superior del cierre.

En una realización, la carga superior comprende una primera carga superior y una segunda carga superior. En otra realización, la primera carga superior prensa un rizo en la porción superior del extremo abierto a un revestimiento colocado dentro del cierre para sellar la botella roscada. La segunda carga superior se puede aplicar para formar un canal en un borde radial externe del cierre, antes de formar las roscas en el cierre. La segunda carga superior es en general mayor que la primera carga superior. En una realización, la segunda carga superior puede ser menor que la primera carga superior.

En una realización, el procedimiento incluye, después de la rotación axial de por lo menos uno del cierre y la botella roscada, plegar una banda pilfer del cierre próxima a una porción de faldón de la botella. Alternativamente, la banda pilfer del cierre se puede plegar próxima a la porción de faldón de la botella, antes de la rotación axial de por lo menos uno del cierre y la botella roscada. En una realización, las roscas se forman sobre el cierre mientras que la banda pilfer es plegada próxima a la porción de faldón de la botella. En una realización, la segunda carga superior no se aplica al cierre al mismo tiempo que la banda pilfer es plegada próxima a la porción de faldón. En otra realización, el cierre incluye una banda pilfer a ser plegada próxima al faldón de botella y el canal no se forma en el cierre.

En otro aspecto más, se provee un procedimiento para sellar una botella con un cierre de ROPP. El procedimiento incluye: (1) colocar el cierre de ROPP en un cuello roscado de la botella; (2) después de colocar el cierre de ROPP en la botella, aplicar una primera carga superior al cierre de ROPP para formar un canal en un borde radial externo del cierre de ROPP; (3) formar roscas de cierre sobre una porción de cuerpo del cierre de ROPP y ( 4 ) hacer girar por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella en una dirección de cierre, de tal manera que la distancia entre una porción más baja de la botella y una porción superior de la superficie externa del cierre de ROPP disminuye. Opcionalmente, en una realización, el procedimiento comprende, además, después de formar las roscas de cierre, reducir la primera carga superior a una segunda carga superior que es menor que la primera carga superior. Opcionalmente, una banda pilfer del cierre se puede plegar cerca de una porción de faldón de la botella. En una realización, por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella son girados por hasta aproximadamente 360°. En otra realización, por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella son girados entre aproximadamente 25° y aproximadamente 50°. En una realización, la rotación de por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella disminuye la distancia entre la porción más baja de la botella y la porción de superficie externa más alta del cierre de ROPP por hasta aproximadamente 0,3302 cm (0,13 pulgadas). En otra realización, la distancia se reduce por entre aproximadamente 0,0127 cm (0,005 pulgadas) y aproximadamente 0,0508 cm (0,02 pulgadas).

Otro aspecto es un procedimiento para sellar una botella con un cierre de ROPP, que comprende: (1) colocar el cierre de ROPP en un cuello de la botella; (2) aplicar una carga de sellado al cierre de ROPP y (3) mientras la carga de sellado se aplica al cierre de ROPP: (A) aplicar una primera carga lateral con por lo menos un rodillo de rosca a una superficie externa de una porción de cuerpo del cierre de ROPP para formar roscas de cierre en la porción de cuerpo, en donde el por lo menos un rodillo de rosca forma las roscas del cierre en por lo menos tres pasadas individuales y (B) aplicar una segunda carga lateral con por lo menos un rodillo pilfer para plegar una banda pilfer del cierre de ROPP próximo a una porción de faldón de la botella, en donde el por lo menos un rodillo pilfer pliega la banda pilfer en por lo menos tres pasadas individuales.

El procedimiento puede incluir opcionalmente, después de colocar el cierre de ROPP en la botella, aplicar una carga de reforma al cierre de ROPP para formar un canal en el borde radial externe del cierre de ROPP. En una realización, el procedimiento incluye, después de formar el canal, liberar la carga de reforma antes de aplicar la carga de sellado al cierre de ROPP. En otra realización, el procedimiento comprende, además, después de formar las roscas de cierre, hacer girar axialmente por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella. De esta manera, la porción superior del cuello de la botella se mueve más cerca de una superficie interior de una porción superior del cierre de ROPP. En una realización, por lo menos uno del cierre de ROPP y la botella son girados hasta aproximadamente 360°. En otra realización, la distancia entre la porción superior de la botella y la superficie interior del cierre de ROPP disminuye por hasta aproximadamente 0,3175 cm (0,125 pulgadas) cuando uno del cierre de ROPP y la botella son girados.

Aunque en general se hace referencia en la presente como "botella de bebida", "botella de bebida metálica", "recipiente metálico", "recipiente de bebida", "botella de aluminio", "lata" y "recipiente", se debe apreciar que los procedimientos y aparatos descritos en la presente se pueden usar para sellar recipientes de cualquier tamaño o forma y que son formados de cualquier material, incluidos pero no limitados a recipientes de metal, plástico y vidrio, incluidos sin limitación, latas de bebidas y botellas de bebidas. Así, el término "recipiente" pretende cubrir recipientes de cualquier tipo y formados de cualquier material que son posteriormente sellados con un cierre Roll-On Pilfer Proof (ROPP). Además, como apreciaran aquellos experimentados en la técnica, los procedimientos y aparatos de la presente invención se pueden usar para cualquier tipo de recipiente y no están limitados específicamente a un recipiente de bebida, tal como un refresco o lata de cerveza.

Como se usa en la presente, la frase "botella metálica ligera" se refiere a una botella metálica formada de una cantidad reducida de material de metal en comparación con las botellas metálicas de la técnica previa. Así, las botellas metálicas ligeras tienen un espesor de material reducido en una o más porciones predeterminadas de la botella metálica, en comparación con las botellas metálicas de la técnica previa. En algunas realizaciones, la botella metálica ligera es más delgada (esto es, tiene menos calibre) y tiene menos masa que las botellas metálicas de la técnica previa. En una realización, por lo menos una porción de la botella metálica tiene un espesor que es de aproximadamente 95% del espesor de una porción correspondiente de una botella metálica de la técnica previa formada del mismo material. En otra realización, la botella metálica de peso ligero tiene una resistencia de columna que es de aproximadamente 91% de la resistencia de columna de una botella metálica de la técnica previa formada del mismo material. En realizaciones, el material de metal comprende un aluminio. En una realización, una botella metálica ligera consiste de una aleación de aluminio diferente de las botellas metálicas de la técnica previa que consisten de aleaciones de aluminio. Por ejemplo, en una realización, la botella metálica ligera consiste de una aleación que tiene una resistencia de columna que es de aproximadamente 85% de la resistencia de columna de aleaciones de la técnica previa usadas para formar botellas metálicas. Se apreciará por experimentado en la técnica que una botella metálica ligera formada de un material incluso ligeramente menor, en comparación con una botella metálica de la técnica previa, ahorrara a los fabricantes, embotelladores y embarcadores millones de dólares al año en base a miles de millones de botellas metálicas que se producen actualmente. Similarmente, la formación de botellas metálicas de una aleación incluye marginalmente menos cara dará como resultado una reducción de costo anual significativa para los fabricantes y embotelladores.

Los términos "metal" o "metálico", como se usan en la presente, se refieren a cualquier material de metal que se puede usar para formar un recipiente, incluidos sin limitación, aluminio, acero, estate y cualquier combinación de los mismos. Sin embargo, se apreciará que el aparato y el procedimiento de la presente invención se pueden usar para sellar recipientes formados de cualquier material, incluidos recipientes de papel, plástico y vidrio.

Las frases "por lo menos uno", "uno o más" y "y/o", como se usan en la presente, son expresiones abiertas que son a la vez conjuntivas como disyuntivas. Por ejemplo, cada una de las expresiones "por lo menos uno de A, B y C", "por lo menos uno de A, B o C", "uno o más de A, B y C", "uno o más de A, B o C" y "A, B y/o C" significa A solo, B solo, C solo, A y B juntos, A y C juntos, B y C juntos o A, B y C juntos.

A no ser que se indique de otra manera, todos los números que expresan cantidades, dimensiones, condiciones, etc., usados en la especificación y reivindicaciones se deben entender como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente".

El término "un" o "una" entidad, como se usa en la presente, se refiere a uno o más de aquella entidad. Como tal, los termines "u" (o "uno"), "uno o más" y "por lo menos uno" se pueden usar indistintamente en la presente.

El uso de "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y variaciones de los mismos en la presente pretende abarcar los elementos enumerados posteriormente y equivalentes de los mismos, también como elementos adicionales. Así, los termines "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y sus variaciones se pueden usar indistintamente en la presente.

Se entenderá que el término "medios", como se usa en la presente, recibirá su interpretación más amplia posible, de. Así, una reivindicación que incorpora el término "medios" cubrirá todas las estructuras, materiales o actos expuestos en la presente y todos sus equivalentes. Además, las estructuras, materiales o actos y sus equivalentes incluirán todos aquellos descritos en la breve descripción de la invención, breve descripción de los dibujos, descripción detallada, resumen y reivindicaciones mismas.

La breve descripción de la invención no pretende, ni debe ser interpretada como representativa de la plena extensión y alcance de la presente invención. La presente invención se expone en varios niveles de detalle en la breve descripción de la invención, también como en los dibujos adjuntos y la descripción detallada y no se pretende ninguna limitación en cuanto al alcance de la presente invención ya sea mediante inclusión o no inclusión de elementos o componentes, donde la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Aspectos adicionales de la presente invención se harán más fácilmente evidentes de la descripción detallada, particularmente cuando se tome conjuntamente con los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en la presente y constituyen parte de la especificación, ilustran realizaciones de la invención y junto con la breve descripción de la invención dada anteriormente y la descripción detallada dada a continuación sirven para explicar los principios de estas realizaciones. En ciertas instancias, detalles que no son necesarios para entender la revelación o que hacen que otros detalles sean difíciles de percibir pueden haber sido omitidos. Se debe entender, por supuesto, que la presente invención no está necesariamente limitada a las realizaciones particulares ilustradas en la presente. Adicionalmente, se debe entender que los dibujos no están necesariamente a escala.

Las figuras 1A-1D ilustran un procedimiento para sellar una botella metálica con un cierre de ROPE usando un aparato de taponado de la técnica previa;

La figura 2 es una gráfica de las fuerzas aplicadas a una botella metálica durante el sellado con un cierre de ROPP usando un aparato de taponado de la técnica previa;

La figura 3 es otra grafica de las fuerzas aplicadas por otro aparato de taponado de la técnica previa a una botella metálica durante el sellado de la botella metálica con un cierre de ROPP;

La figura 4 es una gráfica de las fuerzas acumulativas aplicadas por un aparato de taponado de la técnica previa a una botella metálica durante un proceso de taponado y que ilustra una región de falla en la cual se puede esperar que las fuerzas acumulativas provoquen falla de la botella metálica o pérdida de sello entre un cierre de ROPP y la botella metálica;

La figura 5 es una vista en elevación frontal parcial de un aparato de taponado de una realización de la presente invención y que ilustra el cuello de una botella metálica sellada con un cierre de ROPP por el aparato de taponado;

La figura 6 es una fotografía de una sección transversal de una porción de un rizo de botella metálica en contacte con un revestimiento dentro de un cierre de ROPP, de acuerdo con una realización de la presente invención;

La figura 7 es una vista en planta superior en sección transversal de la botella metálica y el cierre de ROPP tomada a lo largo de la línea 7-7 de la figura 5 y que ilustra además la rotación de una o más de la botella metálica y el cierre de ROPP en una dirección de cierre, durante el sellado de la botella metálica;

La figura 8 es una gráfica de fuerzas de carga lateral y carga superior aplicadas a una botella metálica durante el sellado con un cierre de ROPP mediante un aparato de taponado de una realización de la presente invención;

La figura 9 es una gráfica de las fuerzas acumulativas aplicadas por un aparato de taponado de una realización de la presente invención a una botella metálica ligera durante un proceso de tapado y que ilustra una región de falla, en la cual se espera que las fuerzas acumulativas provoquen falla de la botella metálica ligera;

La figura 10 es una gráfica de pruebas de fallas de botellas metálicas bajo cargas superiores a fuerzas de carga lateral fijas producidas ya sea por un rodillo de rosca o un rodillo pilfer y

La figura 11 es un diagrama de flujo de una realización de un procedimiento para sellar una botella metálica con un cierre de ROPP.

Para ayudar a entender una realización de la presente invención, se provee en la presente la siguiente lista de componentes y numeración asociada que se encuentran en los dibujos:

Número Componente

2 botella metálica

4 porción de cuello

6 rizo

8 roscas de botella

9 cubierta de ROPP

10 cierre de ROPP

12 porción de cuerpo de cierre de ROPP

14 revestimiento de ROPP

16 roscas de cierre

18 banda de pilfer

20 porción superior de cierre de ROPP

22 aparato de taponado de la técnica previa

24 eyector de bloque de presión

25 bloque de presión

26 rodillo de rosca

28 rodillo pilfer

30 faldón de botella metálica

32 canal de cierre

34 fuerza de carga lateral

35 punto de restablecimiento de rodillo

36 fuerza de carga superior

38 fuerza de carga lateral

39 punto de restablecimiento de rodillo

40 fuerza de carga superior

41 pico inicial

42 región de falla

44 umbral de falla

carga nominal

margen entre carga nominal y umbral de falla

mandril

portador

aparato de taponado

eyector de bloque de presión

bloque de presión

superficie de contacte de bloque de presión

rodillo de rosca

rodillo pilfer

botella metálica

eje longitudinal de la botella metálica.

faldón

dirección de cierre de botella metálica

cuello

porción de cuerpo

rizo

porción extrema cerrada

roscas de botella

abertura

cierre de ROPP

dirección de cierre del cierre de ROPP

banda pilfer

porción de cuerpo de cierre de ROPP

roscas de cierre

revestimiento de ROPP

canal de cierre

porción superior de cierre de ROPP

comienzo de punto de contacte

extensión de contacte vertical

final de punto de contacto

región de contacto vertical.

profundidad de canal de cierre

grafica

carga lateral

carga superior

carga superior máxima

carga superior para mantener sello

primera carga lateral

comienzo de restablecimiento de rodillo

sin contacte de rodillo

restablecimiento y contacte de rodillo

gráfica de carga de falla acumulativa

región de falla

umbral de falla

mantener sello

crear canal de cierre

fuerza de carga lateral

fuerza acumulativa producida por aparato de taponado de la técnica previa primera prueba con rodillos de rosca solamente

segunda prueba con rodillos pilfer solamente

línea que indica carga lateral del rodillo

procedimiento de sellado de una botella metálica con un aparato de taponado iniciar operación

generar sello

reformar cierre de ROPP

mantener sello

rodillo roscado aplica carga lateral

rodillo pilfer aplica carga lateral

hacer girar cierre de ROPP y/o botella metálica en dirección de cierre determinar si operaciones de carga lateral y/o rotación de cierre se repiten descarga

fin de operación

Descripción detallada

La presente invención tiene beneficios significativos a través de un amplio espectro de objetivos. Para describir a aquellos experimentados en las técnicas pertinentes más estrechamente relacionados con la presente invención, una realización preferida que ilustra el mejor modo ahora contemplado para poner en práctica la invención se describe en la presente mediante y con referencia a, los dibujos adjuntos que forman parte de la especificación. La realización ejemplar se describe en detalle sin intentar describir todas las varias formas y modificaciones en las cuales se podría implementar la invención. Como tal, las realizaciones descritas en la presente son ilustrativas y como resultará evidente para aquellos experimentados en la técnica, pueden ser modificadas de numerosas maneras dentro del alcance de la invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Refiriéndose ahora a la figura 5, se ilustra un aparato de taponado 68 de una realización de la presente invención. El aparato de taponado 68 incluye en general un eyector de bloque de presión 70, un bloque de presión 72 con una superficie de contacto 74, por lo menos un rodillo de rosca 76 y por lo menos un rodillo pilfer 78. En una realización, por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 son configurados para girar axialmente alrededor de un eje longitudinal 81 de una botella metálica 80. Opcionalmente, el aparato de taponado 68 puede incluir de uno a cinco rodillos de rosca 76. En una realización, por lo menos uno del rodillo de rosca 76 tiene un perfil de formación de rosca diferente que los otros rodillos de rosca 76. Opcionalmente, cada uno de los rodillos de rosca 76 puede aplicar diferentes fuerzas de carga lateral durante la formación de las roscas de cierre 98. Además, se pueden incluir de uno a cinco rodillos pilfer 78 con el aparato de taponado 68.

El aparato de taponado 68 se puede usar para sellar una botella metálica 80 con un cierre de ROPP 92 que inicia como una cubierta de ROPP 9. En una realización, la botella metálica 80 es la misma como o similar a la botella metálica de la técnica previa 2. En otra realización, la botella metálica 80 es una botella metálica ligera formada de por lo menos uno de menos material de metal más ligero y diferente que la botella metálica 2 de la técnica previa. En una realización, por lo menos una porción de la botella metálica ligera 80 es por lo menos aproximadamente 5% más delgada que una porción similar de una botella metálica 2 de la técnica previa. En otra realización, la resistencia de columna de la botella metálica de peso ligero 80 es por lo menos aproximadamente 8% menor que la resistencia de columna de la botella metálica 2 de la técnica previa. En otra realización más, la aleación usada para formar la botella metálica ligera 80 tiene una resistencia de columna que es por lo menos aproximadamente 15% menor que la resistencia de columna de la aleación usada para formar la botella metálica 2 de la técnica previa. En una realización, la botella metálica ligera 80 tiene una masa de menos de aproximadamente 23 g (0,820 onzas). En otra realización, la masa de la botella metálica ligera 80 es menor que aproximadamente 21 g (0,728 onzas).

La botella metálica 80 incluye en general una o más de una porción extrema cerrada 87, una porción de cuerpo 85 que se extiende desde la porción extrema cerrada 87, una porción de cuello 84 con un diámetro reducido, un faldón 82 que se extiende hacia fuera sobre la porción de cuello 84, un rizo 86 en una porción superior de la porción de cuello 84, roscas 88 colocadas en general entre el faldón 82 y el rizo 86 y una abertura 90 colocada en una porción superior de la porción de cuello 84. La botella metálica 80 puede incluir cualquier número de roscas 8 que cada una tiene un tamaño, forma y paso predeterminados. En una realización de la presente invención, las roscas de botella 88 tienen un paso de entre aproximadamente 0,254 cm (0,10 pulgadas) y aproximadamente 0,381 cm (0,15 pulgadas). En otra realización, las roscas de botella 88 tienen un diámetro exterior de entre aproximadamente 2,54 cm (1,0 pulgada) y aproximadamente 4,064 cm (1,6 pulgadas).

Las roscas 88 se pueden formar integralmente en la porción de cuello 84. Alternativamente, los roscas 88 se pueden formar en una inserción externa que es interconectada a la porción de cuello 84 como se describe en la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2014/0263150. Otros procedimientos y aparatos usados para formar roscas en recipientes metálicos se describen en la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2012/0269602, la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2010/0065528, la solicitud de patente estadounidense con número de publicación 2010/0326946, la patente estadounidense con número 8.132.439, la patente estadounidense con número 8.091.402, la patente estadounidense con número 8.037.734, la patente estadounidense con número 8.037.728, la patente estadounidense con número 7.798.357, la patente estadounidense con número 7.555.927, la patente estadounidense con número 7.824.750, la patente estadounidense con número 7.171.840, la patente estadounidense con número 7.147.123, la patente estadounidense con número 6.959.830 y la solicitud internacional con número PCT/JP2010/072688 (con número de publicación WO/2011/078057).

La porción de cuerpo 85 de la botella metálica 80 puede tener cualquier tamaño o forma deseada. Por ejemplo, en una realización, la porción de cuerpo 85 tiene una forma en general cilíndrica. La porción inferior 87 puede incluir una cúpula hacia adentro. La porción de cuerpo 85 puede incluir una porción de cintura con un diámetro reducido. En una realización, la porción de cintura incluye un perfil de sección transversal estrechado hacia dentro. En otra realización, la porción de cuerpo 85 de la botella metálica 80 tiene un diámetro de entre aproximadamente 6,35 cm (2,5 pulgadas) y aproximadamente 7,239 cm (2,85 pulgadas). En otra realización más, la botella metálica 80 tiene una altura de entre aproximadamente 15,24 cm (6,0 pulgadas) y aproximadamente 18,796 cm (7,4 pulgadas).

La botella metálica 80 se ilustra en la figura 5 después de ser sellada por el aparato de taponado 68 con un cierre de ROPP 92. El rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 se ilustran en una posición desacoplada opcional por claridad. El cierre de ROPP 92 se puede formar a partir de una cubierta de ROPP 9 de la técnica previa. El cierre de ROPP 92 incluye en general una banda pilfer 94 en una porción más baja de una porción de cuerpo 96, roscas 98 formadas en una porción de la porción de cuerpo 96 y un revestimiento 100 posicionado próximo a una superficie interior de una porción superior 104. El cierre de ROPP 91 puede incluir opcionalmente un canal 102 en un borde radial de la porción superior 104. En una realización, el cierre de ROPP 91 no incluye el canal 102.

En operación, el aparato de taponado 68, cierre de ROPP 92 y botella metálica 80 se colocan en una alineación predeterminada. En una realización, por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 aplican una fuerza de carga superior predeterminada a por lo menos una porción de una superficie externa de la porción superior de cierre 104. La fuerza de carga superior comprime por lo menos parcialmente el revestimiento de ROPP 100 contra el rizo 86 para formar y mantener un sello entre el cierre de ROPP 92 y la botella metálica 80. Más específicamente, el rizo de la botella 86 es por lo menos parcialmente incrustado en el revestimiento de ROPP 100 por la fuerza de carga superior aplicada por el aparato de taponado 68.

En una realización, la superficie de contacto 74 del bloque de presión 72 aplica una fuerza de carga superior predeterminada a una porción de la porción superior de cierre 104 para formar el canal de cierre opcional 102. En general, la profundidad 114 (ilustrada en la figura 6) del canal de cierre 102 está directamente relacionada con la cantidad de carga superior aplicada por el bloque de presión 72. Más específicamente, un canal 102 con una mayor profundidad requiere más carga superior para formarse que un canal 102 con una profundidad reducida. En una realización, la fuerza de carga superior aplicada por la superficie de contacte 74 del bloque de presión 72 es menor que la fuerza de carga superior aplicada para formar el canal de cierre 32 por el aparato de taponado de la técnica previa 22. Así, en una realización, el canal 102 tiene menos profundidad 114 que el canal 32 producido por el aparato de taponado de la técnica previa 22. En una realización, aquel canal opcional 102 tiene una profundidad 114 menor que aproximadamente 0,2032 cm (0,08 pulgadas). En otra realización, la profundidad 114 del canal opcional 102 es de entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 pulgadas) y aproximadamente 0,1778 cm (0,07 pulgadas). En otra realización más, el canal 102 tiene una profundidad 114 de entre aproximadamente 0,0508 cm (0,02 pulgadas) y aproximadamente 0,1524 cm (0,06 pulgadas).

El aparato de taponado 68 forma las roscas de cierre 98 al prensar los rodillos de rosca 76 contra porciones predeterminadas de la porción de cuerpo de cierre 96. A continuación, los rodillos de rosca 76 se enrollan axialmente alrededor del eje longitudinal de la botella 81 y por la porción de cuerpo 96 a lo largo de las roscas de botella 88. Los rodillos de rosca 76 usan las roscas de la botella 88 como una forma para las roscas de cierre 98. Las roscas de cierre 98 pueden ser formada durante una o más pasadas de los rodillos de rosca 76. Durante cada pasada, los rodillos de rosca 76 pueden hacer entre 1,75 a aproximadamente 2 revoluciones axialmente alrededor de la porción de cuerpo de cierre 96.

En una realización, el aparato de taponado 68 incluye dos rodillos de rosca 76. Opcionalmente, cada uno de los dos rodillos de rosca 76 puede ser configurado para aplicar una fuerza de carga lateral menor que los rodillos de rosca de la técnica previa 26. Por ejemplo, en una realización, los dos rodillos de rosca 76 aplican cada uno menos de aproximadamente 14 kg (30 libras) de fuerza a la botella metálica 80 el cierre de ROPP 92. En otra realización, cada uno de los rodillos de rosca 76 aplican entre aproximadamente 7 kg (15 libras) y aproximadamente 16 kg (35 libras) de fuerza. Para formar las roscas de cierre 98, los dos rodillos de rosca 76 pueden efectuar por lo menos dos pasadas en contacte con la porción de cuerpo 96. En una realización, cada uno de los dos rodillos de rosca 76 efectúan tres pasadas para formar las roscas de cierre 98. En otra realización, se usan hasta cuatro pasadas por cada uno de los dos rodillos de rosca 76 para formar las roscas de cierre 98. Opcionalmente, la fuerza de carga lateral aplicada por los dos rodillos de rosca 76 puede ser diferente para una o más de las por lo menos dos pasadas. Por ejemplo, en una realización, cada uno de los dos rodillos de rosca 76 aplican una primera fuerza de carga lateral predeterminada en una de las pasadas y una segunda fuerza de carga lateral predeterminada en una pasada diferente. En una realización, un primero de los dos rodillos de rosca 76 puede opcionalmente aplicar una fuerza de carga lateral diferente que un segundo de los dos rodillos de rosca 76.

Opcionalmente, el aparato de taponado 68 incluye tres o más rodillos de rosca 76. En una realización, uno o más de los tres o más rodillos de rosca 76 pueden ser configurados para aplicar menos fuerza de carga lateral que los rodillos de rosca de la técnica previa 26. Los tres o más rodillos de rosca 76 pueden efectuar una o más pasadas para formar las roscas de cierre 98. En una realización en la cual el aparato de taponado 68 incluye cuatro rodillos de rosca 76, solo se requiere una pasada por cada uno de los cuatro rodillos de rosca 76 para formar las roscas de cierre 98.

Los rodillos pilfer 78 aplican una fuerza de carga lateral a la botella metálica 80 para plegar la banda pilfer 94 contra el faldón de botella 82. En una realización, los rodillos pilfer 78 pliegan la banda pilfer 94 contra el faldón de botella 82 ya sea antes o después de que los rodillos de rosca 76 forman las roscas de cierre 98. De esta manera, la carga acumulativa aplicada a la botella metálica 80 por el aparato de taponado 68 es reducida en comparación con la carga acumulada aplicada por el aparato de taponado de la técnica previa 22 en el cual los rodillos de rosca 26 y rodillos pilfer 28 aplican cargas laterales simultáneamente. En otra realización, los rodillos pilfer 78 aplican la fuerza de carga lateral a un tiempo diferente que la fuerza de carga superior aplicada por la superficie de contacte 74 del bloque de presión 72 que forma el canal opcional 102. De esta manera, la fuerza acumulativa aplicada a la botella metálica 80 es reducida en comparación con el aparato de taponado de la técnica previa 22.

En una realización, los rodillos de rosca 76 y los rodillos pilfer 78 forman independiente y consecutivamente las roscas de cierre 98 y pliegan la banda pilfer 94. En esta realización, la carga acumulada aplicada a la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 es reducida sin disminuir las cargas laterales individuales aplicadas por los rodillos de rosca y rodillos pilfer 76, 78 de las cargas laterales actuales aplicadas por los rodillos de rosca y rodillos pilfer 26, 28 de la técnica previa. Así, en una realización, el aparato de taponado 68 puede sellar una botella metálica ligera 80 de la presente invención con cada rodillo de rosca 76 que aplica una carga lateral de menos de aproximadamente 14 kg (30 libras) ya sea antes o después de que cada rodillo pilfer 78 aplica una carga lateral de menos de aproximadamente 16 kg (35 libras).

Similar a los rodillos de rosca 76, el aparato de taponado 68 puede tener dos o más rodillos pilfer 78. Uno o más de los rodillos pilfer 78 pueden ser configurados para aplicar menos fuerza de carga lateral que los rodillos pilfer de la técnica previa 28. Por ejemplo, en una realización, cada rodillo pilfer 78 aplica menos de aproximadamente 16 kg (35 libras) de fuerza a la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92. Los rodillos pilfer 78 pueden plegar la banda pilfer 94 contra el faldón de botella 82 en cualquier número de pasadas. En una realización en la cual el aparato de taponado 68 incluye tres o más rodillos pilfer 78, cada rodillo pilfer 78 puede efectuar solo una pasada. En otra realización, cada rodillo pilfer 78 hace más pasadas, pero aplica menos fuerza de carga lateral que los rodillos pilfer 28 de la técnica previa del aparato de taponado 22. Opcionalmente, por lo menos un rodillo pilfer 78 de los dos o más rodillos pilfer aplica una fuerza de carga lateral diferente que los otros rodillos pilfer 78. Además, los rodillos pilfer 78 pueden, opcionalmente, aplicar una fuerza de carga lateral diferente durante diferentes pasadas.

Como apreciaran aquellos experimentados en la técnica, todas las operaciones de formación de metal implican alguna cantidad de retorno elástico después de que se retira una carga de formación de una pieza metálica. En operaciones de sellado de botellas metálicas, después de que la carga superior aplicada por el eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 es removida, el retorno elástico del metal de la botella metálica 80 y/o el cierre de ROPP 92 en general da como resultado el movimiento del revestimiento de ROPP 100 axialmente a lo largo del eje longitudinal 81 y a lo lejos del rizo de la botella 86. Con el fin de mantener el sello entre la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92, se debe mantener una cantidad predeterminada de contacte entre el rizo 86 y el revestimiento de ROPP 100 a pesar de este retorno elástico.

Refiriéndose ahora a la figura 6, se muestra una fotografía anotada de porciones del revestimiento 100 entre el canal de cierre 102 del cierre de ROPP 92 y el rizo de la botella 86. El revestimiento 100 se ha esbozado por claridad. El revestimiento 100 se pone en contacte con el rizo 86 desde aproximadamente el punto 106 a aproximadamente el punto 110. Una región 112 de contacte vertical se extiende desde aproximadamente el punto 106 a aproximadamente el punto 108. Para mantener el sello entre el rizo de la botella 86 y el revestimiento de ROPP 100, la longitud de la región de contacto vertical 112 debe ser mayor que la distancia de viaje axial del cierre de ROPP 92 durante el retorno elástico. La longitud de la región de contacto vertical 112 se puede aumentar al aumentar la profundidad 114 del canal de cierre 102. Sin embargo, como se describe anteriormente, para aumentar la profundidad del canal 114, la carga superior aplicada por el bloque de presión 72 para formar el canal 102 debe ser incrementada.

Alternativamente y refiriéndose ahora a la figura 7, para disminuir el viaje axial del cierre de ROPP 92 durante el retorno elástico, uno o más de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 pueden ser girados en una dirección de cierre 83, 93, respectivamente, para introducir el rizo de la botella 86 al revestimiento de ROPP 100. La rotación de la botella metálica 80 en la dirección de cierre 83 o el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 durante el sellado de la botella metálica 80 en general mejora el sello entre el revestimiento del cierre 100 y el rizo de la botella 86.

Así, en una realización, el aparato de taponado 68 es operable para hacer girar el cierre de ROPP 92 axialmente en la dirección de cierre 93. En una realización, por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 giran axialmente en la dirección de cierre 93 antes que la carga superior sea liberada. La rotación axial del eyector de bloque de presión 70 y/o el bloque de presión 72 provocan que el cierre de ROPP 92 gire axialmente en la dirección de cierre 93. Se apreciará por aquel de habilidad en la técnica que la dirección de cierre 93 del cierre de ROPP 92 es opuesta a la dirección de apertura que se usa para hacer girar el cierre de ROPP 92 de la botella metálica 80. La rotación de cierre del cierre de ROPP 92 impulsa las roscas de cierre 98 adicionalmente sobre las roscas de botella 88. La rotación del cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 también disminuye la distancia entre una porción inferior cerrada 87 de la botella metálica 80 y la porción superior 104 del cierre de ROPP 92. De esta manera, el revestimiento de ROPP 100 es comprimido adicionalmente al rizo 86 sin aumentar la carga aplicada por uno o más del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72. Así, la longitud de la región de contacto vertical 112 del revestimiento de ROPP 100 y el rizo de la botella 86 se pueden aumentar sin aumentar la carga superior aplicada a la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92. Además, el viaje axial del cierre de ROPP 92 debido al retorno elástico cuando la carga superior es liberada es limitado a menos que la longitud de la región de contacto vertical 112. Así, la botella 80 puede ser sellada con un cierre de ROPP 92 que tiene un canal 102 que tiene una profundidad reducida 14 (y se forma con una carga superior reducida) en comparación con el canal 32 formado por el aparato de taponado de la técnica previa 22.

La rotación del cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 durante el sellado de una botella metálica 80 puede también controlar la cantidad de torsión requerida para retirar el cierre de ROPP 92 por un consumidor. Así, la cantidad de torsión requerida para retirar el cierre de ROPP 92 puede ser reducida al hacer girar el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 durante el sellado de la botella metálica 80. Más específicamente, al hacer girar el cierre de ROPP 92 en la dirección 93 durante el sellado, la cantidad de torsión requerida posteriormente para retirar el cierre de ROPP 92 es reducida en comparación con la cantidad de torsión requerida para remover un cierre de ROPP similar que no fue girado durante el sellado de una botella metálica similar.

En una realización, el cierre de ROPP 92 es girado en la dirección de cierre 93 por el aparato de taponado 68 antes que el rodillo pilfer 78 pliegue la banda de pilfer 94. En otra realización, el aparato de taponado 68 hace girar el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 cuando las roscas de cierre 98 se han formado por lo menos parcialmente por el rodillo de rosca 76. Por ejemplo, el cierre de ROPP 92 puede ser girado en la dirección de cierre 93 después de por lo menos una pasada de los rodillos de rosca 76 cuando se usan múltiples pasadas para formar las roscas de cierre 98. Opcionalmente, el aparato de taponado 68 puede hacer girar el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 después de cada pasada de los rodillos de rosca 76. En otra realización, el cierre de ROPP 92 puede ser girado en la dirección de cierre 93 solo después de que las roscas de cierre 98 se han formado completamente. Adicionalmente, en realizaciones, la carga superior aplicada al cierre de ROPP 92 por el eyector de bloque de presión 70 y/o el bloque de presión 72 puede ser disminuida después de que el aparato de taponado 68 hace girar el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93. Opcionalmente, la carga superior aplicada por uno o más del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 puede ser eliminada completamente (reducida a cero libras) después de que el cierre de ROPP 92 es girado por lo menos una vez en la dirección de cierre 93 por el aparato de taponado 68.

Se apreciará por aquel de habilidad en la técnica que el rizo 86 puede ser impulsado adicionalmente al revestimiento 100 al hacer girar ya sea el cierre de ROPP 92 o la botella metálica 80. Así, en una realización, la botella metálica 80 es girada axialmente en la dirección de cierre 83 en lugar de o además de, cada rotación del cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93 descrita en la presente. Por ejemplo, en una realización, el aparato de taponado 68 comprende además una herramienta para mantener la botella metálica 80 durante el sellado mediante el aparato de taponado 68. La herramienta puede ser uno o más de un mandril 64 y un portador 66. El mandril 64 se puede acoplar con la porción extrema cerrada 87 de la botella metálica 80. El portador 66 puede incluir una abertura que recibe la porción de cuerpo 85 de la botella metálica 80. En una realización, uno o más del mandril 64 y el portador 66 son configurados para hacer girar la botella metálico 80 axialmente alrededor del eje longitudinal 81 en la dirección de cierre 83 adicionalmente al cierre de ROPP 92 a uno o más tiempos predeterminados durante el sellado de la botella metálica 80.

Cada rotación del cierre de ROPP 92 y/o la botella metálica 80 puede ser menor que una revolución completa alrededor del eje longitudinal 81. Así, en una realización, uno o más de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 son girados por lo menos una porción de una revolución alrededor del eje longitudinal 81 en la dirección de cierre 83, 93, respectivamente. En una realización, por lo menos uno de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 son girados en las respectivas direcciones de cierre 83, 93 por el aparato de taponado 68 por hasta aproximadamente 360°. En otra realización, el aparato de taponado 68 hace girar por lo menos uno de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 83, 93 por entre aproximadamente 20° y aproximadamente 50°. En otra realización más, hacer girar uno o más de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 83, 93 impulsa el rizo 86 al revestimiento 100 por hasta aproximadamente 0,0762 cm (0,03 pulgadas). En otra realización más, el rizo 86 se mueve entre aproximadamente 0,0127 cm (0,005 pulgadas) y aproximadamente 0,0635 cm (0,025 pulgadas) adicionalmente al revestimiento 100 cuando por lo menos uno de la botella metálica 80 y el cierre de ROPp 92 son girados en sus respectivas direcciones de cierre 83, 93. En una realización, el cierre de ROPP 92 incluye una línea 100 que es más gruesa que los revestimientos de los cierres ROPP de la técnica previa.

Refiriéndose ahora a la figura 8, se ilustra una gráfica 116 de la carga lateral 118 y las fuerzas de carga superior 120 aplicadas a una botella metálica 80 por un aparato de taponado 68 de una realización de la presente invención para sellar la botella metálica 80 con un cierre de ROPP 92. En una realización, la carga superior 120 aumenta inicialmente de cero libras a una cantidad máxima en el punto 122 durante la formación del canal de cierre opcional 102 por el bloque de presión 72. Después de que se ha formado el canal de cierre 102, la carga superior 120 aplicado por al menos uno del eyector del bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 se reduce al punto 124. La carga superior 120 aplicada en el punto 124 es suficiente para mantener el sello entre el rizo de la botella 86 y el revestimiento de ROPP 100. Opcionalmente, cuando por lo menos uno de la botella 80 y el cierre de ROPP 92 son girados en sus respectivas direcciones de cierre 83, 93 durante el sellado para impulsar el rizo de la botella 86 aún más al revestimiento de ROPP 100, la carga superior máxima 120 puede ser reducida y es menor que la carga superior del punto 122, por ejemplo, cuando el bloque de presión 72 forma un canal de cierre 102 con una profundidad 114 que es reducida en comparación con los cierres ROPp de la técnica previa. Así, en una realización de la presente invención, al formar un canal 102 con una profundidad reducida en comparación con el canal 32 formado por el aparato de taponado de la técnica previa 22 y posteriormente hacer girar uno de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 durante el sellado de la botella metálica 80, el aparato de taponado 68 de la presente invención aplica menos carga superior 120 en el punto 122 que el aparato de taponado de la técnica previa 22. De esta manera, el aparato de taponado 68 de una realización de la presente invención se puede usar para tapar y sellar una botella metálica ligera 80 de una realización de la presente invención. Más específicamente, se esperaría que una botella metálica ligera 80 de la presente invención falle cuando es sellada por un aparato de taponado de la técnica previa 22 que forma un canal 32 en el cierre de ROPP 10.

Una vez que se ha creado el sello entre el rizo de la botella 86 y el revestimiento de ROPP 100, por lo menos un rodillo de rosca 76 y por lo menos un rodillo pilfer 78 aplican una carga lateral 118 en el punto 126. Así, en una realización, el comienzo de la formación de las roscas de cierre 98 y el pliegue de la banda de pilfer 94 se retrasan deliberadamente hasta que la carga superior 120 es reducida en el punto 124 para mantener el sello. La carga acumulada que comprende la carga superior 120 y la carga lateral 18 en el punto 126 es menor que la carga acumulada aplicada por el aparato de taponado de la técnica previa 22, como se ilustra en las figuras 2-3.

Como se describe previamente, en una realización de la presente invención, el por lo menos un rodillo de rosca 76 y el por lo menos un rodillo pilfer 78 aplican cargas laterales separadamente para formar las roscas de cierre 98 y plegar la banda de pilfer 94. Así, en una realización, solo uno del por lo menos un rodillo de rosca 76 y el por lo menos un rodillo pilfer 78 se ponen en contacte con el cierre de ROPP 92 y aplican una carga lateral a la botella metálica 80 en cualquier tiempo dado. El orden de contacte con el cierre de r Op P 92 por el rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 puede variar. Por ejemplo, en una realización, el rodillo pilfer 78 hace contacte con el cierre de ROPP 92 antes del rodillo de rosca 76. Alternativamente, en otra realización, el rodillo pilfer 78 hace contacte con el cierre de ROPP 92 después del rodillo de rosca 76.

El por lo menos un rodillo de rosca 76 y el por lo menos un rodillo pilfer 78 pueden efectuar sus operaciones en múltiples pasadas alternas o secuenciales. Un ejemplo de un cambio en la carga lateral 118 entre pasadas del rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 se ilustra en la figura 8 por los puntos 128, 130, 132. En el punto 128, por lo menos uno del rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 comienzan a restablecerse. Un restablecimiento del rodillo de rosca 76 comprende el movimiento del rodillo de rosca 76 a una posición inicial próxima a la porción superior de cierre 104. Por ejemplo, el por lo menos un rodillo de rosca 76 puede moverse desde una posición próxima a la banda de pilfer 94 de regreso a un punto próximo a la porción superior de cierre 104. Durante el movimiento, la carga lateral aplicada por el por lo menos un rodillo de rosca 76 y/o el por lo menos un rodillo pilfer 78 disminuye desde el punto 128 a cero libras en el punto 130 a medida que el rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 se mueven fuera de contacte con el cierre de ROPP 92. Cuando el rodillo de rosca 76 es colocado próximo a la porción superior del cierre 104, el rodillo de rosca 76 se pone en contacto con el cierre de ROPP 92 y comienza a aplicar fuerza hasta que la carga lateral 118 alcanza el máximo en el punto 132. Durante el restablecimiento del por lo menos un rodillo de rosca 76 y el por lo menos un rodillo pilfer 78, la carga superior 120 es mantenida en una cantidad sustancialmente constante necesaria para mantener el sello obtenido en el punto 124. Más específicamente, como se ilustra en general en la figura 8, cuando los rodillos 76, 78 se reinician entre los puntos 128 - 132, la carga superior 120 tiene una pendiente de cero. Aunque solo se ilustra un restablecimiento del rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 en la gráfica 116, el experimentado en la técnica apreciara que cualquier número de restablecimientos de rodillos asociados con pasadas del rodillo de rosca 76 y el rodillo pilfer 78 se pueden usar con el aparato de taponado 68. Por ejemplo, en una realización, el por lo menos un rodillo de rosca 76 efectúa de una a cinco pasadas para formar las roscas de cierre 98. Similarmente, en otra realización, el por lo menos un rodillo pilfer 78 efectúa de una a cinco pasadas para meter la banda de pilfer 94 contra el faldón de la botella 82.

La tabla 1 ilustra las fuerzas de carga superior y carga lateral generadas por un aparato de taponado 68 de una realización de la presente invención para sellar una botella metálica 80 con un cierre de ROPP 92.

Tabla 1: Procedimiento de carga lateral / carga superior independiente

En una realización, la botella metálica 80 es una botella metálica ligera de una realización de la presente invención. Aunque en la tabla 1, fila 5, solo se muestra un "restablecimiento de rodillo de rosca/pilfer", como se describe anteriormente, el aparato de taponado 68 puede restablecer uno o más del rodillo de rosca 76 y rodillo pilfer 78 cualquier número de veces.

Todos los valores listados en la Tabla 1 son valores aproximados. Así, en una realización, la carga superior en la columna 2 puede variar por aproximadamente /- 5%. Alternativamente, en otra realización, la carga superior puede variar de aproximadamente /- 5 kg 10 libras. En una realización, la carga superior requerida para formar el canal opcional 102 en el cierre de ROPP 92 no es más de aproximadamente 136 kg (300 libras). En otra realización, la carga superior requerida para mantener el selle entre el revestimiento de ROPP 100 y el rizo de la botella 86 no es mayor de aproximadamente 91 kg (200 libras). En una realización, la carga lateral puede variar por aproximadamente /- 5%. En otra realización, la carga lateral puede variar por aproximadamente /- 0,45 kg (1 libra) en cada rodillo individual 76, 78. En otra realización, la carga lateral acumulada es menor de aproximadamente 120 kg (120 libras). En otra realización más, la carga lateral acumulativa es menor de aproximadamente 50 kg (110 libras).

Refiriéndose ahora a la figura 9, se muestra gráficamente una gráfica 134 de las cargas de taponado de producción generadas por los procedimientos y aparato de taponado 68 de realizaciones de la presente invención. Las fuerzas de carga lateral generadas por al menos un rodillo de rosca 76 y/o por lo menos un rodillo pilfer 78 de un aparato de taponado 68 de la presente invención se grafican en el eje X en libras. Las fuerzas de carga superior generadas por al menos uno del eyector de bloque de presión 70 y bloque de presión 72 se grafican en el eje Y en libras. La grafica 134 incluye una región de falla de carga acumulada 136 por encima de una línea de umbral de falla 138 en base a un límite de falla esperado para una botella metálica ligera 80 de la presente invención. Nótese que la línea de umbral de falla 138 se ha movido más cerca al eje X, en comparación con la línea de umbral de falla 44 ilustrada en la figura 4 para el aparato de taponado de la técnica previa 22.

Notablemente, todas las operaciones efectuadas por un aparato de taponado 68 caen por debajo de la línea de umbral de falla 138 y la región de falla externa 136. Más específicamente, en el punto 140, el eyector de bloque de presión 70 aplica una carga superior al cierre de ROPP 92 para generar y mantener un sello entre el rizo de la botella 86 y el revestimiento de ROPP 100. En una realización, la carga superior en el punto 140 es menor de aproximadamente 91 kg (200 libras). Opcionalmente, el bloque de presión 72 aplica una carga superior a una porción de la porción superior 104 para crear el canal 102 de una profundidad predeterminada 114 en el punto 142. En una realización, la carga superior en el punto 142 no es de más de aproximadamente 136 kg (300 libras).

Opcionalmente, la profundidad 114 del canal de cierre 102 es menor que la profundidad del canal 32 del cierre de ROPP 10 formado por el aparato de taponado de la técnica previa 22. En una realización de la presente invención, el canal de cierre 102 formado por el aparato de taponado 68 tiene una profundidad 114 de menos de aproximadamente 0,254 cm (0,1 pulgadas). La profundidad 114 del canal es opcionalmente menor de aproximadamente 0,1905 cm (0,075 pulgadas). En otra realización, la profundidad 114 es menor de aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En otra realización más, la profundidad 114 es de entre aproximadamente 0,0254 cm (0,01 pulgadas) y aproximadamente 0,2032 cm (0,08 pulgadas). En otra realización más, la profundidad del canal 14 es de entre aproximadamente 0,0508 cm (0,02 pulgadas) y aproximadamente 0,1524 cm (0,06 pulgadas). En una realización, la profundidad 114 no es más de aproximadamente 80% de la distancia desde una superficie externa de la porción superior de cierre 104 a una porción inferior del rizo de la botella 86. En una realización más preferida, la profundidad 114 es menor de aproximadamente 75% de la distancia desde la superficie externa al fondo del rizo de la botella 86. En otra realización más, la profundidad 114 es menor de aproximadamente dos veces la longitud de la región 112 de contacte vertical entre el revestimiento de ROPP 100 y el rizo 86. Así, ya que un canal 102 con menos profundidad 114 puede ser formado con menos fuerza de carga superior, la fuerza de carga superior aplicada en el punto 142 por el aparato de taponado 68 de la presente invención es menor que la fuerza de carga superior aplicada por el aparato de taponado de la técnica previa 22 para formar el canal 32. Una vez que se completa la fuerza opcional asociada con la formación del canal 102, la fuerza de carga superior aplicada al cierre de ROP^p92 es reducida y regresa al punto 140.

Los rodillos de rosca 76 y rodillos pilfer 78 aplican a continuación cargas laterales ilustradas en el punto 144. En una realización, la fuerza de carga lateral acumulada en el punto 144 es menor de aproximadamente 120 kg (120 libras). En una realización, la fuerza de carga lateral en el punto 144 es una carga lateral máxima generada por el contacto sustancialmente simultanee de per le menes un rodillo de rosca 76 y por le menos un rodillo pilfer 78. En otra realización, la fuerza de carga lateral en el punto 144 representa el contacto sustancialmente simultanee de dos rodillos de rosca 76 y dos rodillos pilfer 78 con el cierre de ROPP 92. Así, al aplicar independientemente la carga superior generada per el bloque de presión 72 y aplicar subsecuentemente la carga lateral per los rodillos de rosca y pilfer 76, 78, una botella metálica ligera 80 de la presente invención se puede sellar sin reducir ninguna de las cargas individuales generadas por el aparato de taponado 68 en comparación con el aparato de taponado de la técnica previa 22.

En otra realización en la cual se incrementa el número de pasadas de los rodillos de rosca 76 y los rodillos pilfer 78, la fuerza de carga lateral máxima es menor que la fuerza de carga lateral en el punto 144. Además, en una realización opcional, los rodillos de rosca 76 y los rodillos pilfer 78 contactan y aplican cargas laterales al cierre de ROPP 92 a tiempos diferentes. Así, la fuerza de carga lateral es menor que la fuerza de carga lateral del punto 144 cuando los rodillos de rosca 76 y los rodillos pilfer 78 efectúan sus acciones consecutivamente (o independientemente) como se describe anteriormente.

El punto 146 representa la carga acumulada producida por el aparato de taponado de la técnica previa 22. Ya que el punto 146 está dentro de la región de falla 136, se esperaría que una botella metálica ligera 80 de la presente invención sellada por el aparato de taponado 22 falle.

Ejemplos.

Las botellas metálicas 80 se sellaron con cierres ROPP 92 usando procedimientos y aparatos de realizaciones de la presente invención. En el ejemplo 1, las cubiertas de ROPP 9 se colocaron sobre botellas metálicas 80. Un eyector de bloque de presión 70 y un bloque de presión 72 del aparato de taponado 68 aplicaron a continuación una carga superior de sellado predeterminada de por lo menos una porción de una porción superior 104 de los cierres de ROPP 92 para sellar un revestimiento 100 de los cierres ROPP contra los rizos 86 de las botellas metálicas 80. El bloque de presión 72 aplica a continuación una carga superior predeterminada a una porción radialmente externa de una porción superior 104 para formar canales 102 en los cierres ROPP. Los canales 102 de los cierres ROPP 92 tenían una profundidad promedio 114 de 0,1016 cm (0,040 pulgadas). En contraste, los canales de los cierres ROPP de la técnica previa tienen típicamente una profundidad de aproximadamente 0,22098 cm (0,087 pulgadas). Se formaron roscas de cierre 98 y bandas pilfer 94 de los cierres ROPP se colocaron contra las botellas metálicas como se describe en la presente. A continuación, los cierres ROPP 92 fuero girados en la dirección de cierre 93 en relación con las botellas metálicas 80 a un par de aproximadamente 2,258 nm (20 pulgadas-libras). A continuación, las botellas metálicas selladas 80 fueron probadas en cuanto a la presión de falla de ventilación (en lo sucesivo "ventilación de SST") medida en (libras por pulgada cuadrada manométricas "psig").

En el Ejemplo 2, otro grupo de botellas metálicas 80 fueron selladas con cierres ROPP 92 de manera similar a las botellas metálicas del Ejemplo 1. Sin embargo, los cierres ROPP 92 no fueron girados en la dirección de cierre. Las botellas metálicas 80 del ejemplo 2 fueron probadas para determinar la presión de falla de ventilación (o "ventilación SST") de la misma manera como las botellas metálicas del Ejemplo 1. La tabla 2 provee información acerca de las botellas metálicas de los ejemplos 1, 2 y resultados de las pruebas de presión de falla de ventilación llevadas a cabo en botellas metálicas selladas.

Tabla 2: Procedimiento de carga lateral / carga superior independiente

La tabla 2, línea 5 indica que el promedio de ventilación de SST (bar(psig)) aumentó de 6,1 bar (88,7 psig) para las botellas metálicas del ejemplo 2 a 7,9 bar (114,7 psig) para las botellas metálicas del ejemplo 1, que incluían hacer girar el cierre de ROPP 92 de acuerdo con una realización de la presente invención. Además, la desviación estándar para la ventilación de SST fue reducida de 1,8 bar (26 psig) para las botellas metálicas del ejemplo 2 a 0,8 bar (11,6 psig) para las botellas metálicas del ejemplo 1. Los cierres de ROPP 92 del Ejemplo 1 fueron girados un promedio de aproximadamente 36°. Las botellas metálicas 80 del ejemplo 1 incluían roscas 88 con un paso de 3,17 milímetros (0,125 pulgadas). Así, la rotación de los cierres de ROPP 92 del ejemplo 1 en la dirección de cierre 93 dio como resultado una compresión adicional de un revestimiento 100 per un rizo de la botella 86 metálica 80 de 0,03048 cm (0,012 pulgadas).

Las botellas metálicas 80 fueron también probadas para medir la carga superior de falla de la botella durante el taponado con un cierre de ROPP 92. Más específicamente, se llevó a cabo una primera prueba en la cual las cargas superiores usadas para tapar una botella metálica 80 con un cierre de ROPP 92 fueron incrementadas, mientras que una carga lateral producida por un rodillo de rosca 76 fue mantenida constante. Los rodillos pilfer 78 fueron removidos del aparato de taponado 68, de tal manera que no se atribuye ninguna carga lateral a los rodillos pilfer. La carga superior producida por uno o más del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 fue establecida a una carga especifica. A continuación, la botella metálica 80 fue tapada. Si no se observaba colapso catastrófico, la carga superior producida por el eyector del bloque de presión 70 y el bloque de presión fue incrementada. Las botellas metálicas fueron tapadas y la carga superior fue incrementada hasta que se observe una falla catastrófica. A continuación, se registraron la carga superior de falla y la carga lateral del rodillo de rosca. A continuación, la carga lateral del rodillo de rosca fue cambiada y se taparon más botellas metálicas 80 a cargas superiores incrementadas, hasta que se observe otra falla catastrófica.

Se llevó a cabo una segunda prueba. en la cual una carga lateral producida per un rodillo pilfer 78 de un aparato de taponado 68 fue mantenida constante, mientras que las cargas superiores fueron incrementadas hasta que se observe una falla catastrófica. Las operaciones de la segunda prueba fueron similares a aquellas de la primera prueba. Más específicamente, los rodillos pilfer 78 fueron configurados para producir una carga lateral especifica. Los rodillos de rosca 76 fueron removidos, de tal manera que ninguna carga lateral fuera atribuida a los rodillos de rosca. La carga superior producida por uno o más del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 fue establecida a una carga especifica. A continuación, la botella metálica 80 fue tapada. Si no se observaba un colapso catastrófico, la carga superior producida por el eyector del bloque de presión 70 y el bloque de presión fue incrementada. Las botellas metálicas fueron tapadas y la carga superior fue incrementada hasta que se observe una falla catastrófica. El fallo de la carga superior y la carga lateral del rodillo pilfer fueron registradas. La segunda prueba fue repetida una pluralidad de veces con la carga lateral del rodillo pilfer establecida a diferentes niveles a medida que más botellas metálicas 80 fueron tapadas a cargas superiores incrementadas, hasta que se observe otra falla catastrófica.

Refiriéndose ahora a la figura 10, se traza una gráfica con los resultados de la primera y segunda prueba de falla de carga superior con respecte a cargas laterales dadas producidas por rodillos de rosca 76 y rodillos pilfer 78. Las fuerzas de carga lateral se trazan en el eje X en libras. Las fuerzas de carga superior generadas mediante por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 se grafican en el eje Y en libras. Los resultados de la primera prueba en la cual se produjo una carga lateral por solo un rodillo de rosca se indican por la línea 147. La línea 148 ilustra los resultados de la segunda prueba durante la cual un rodillo pilfer produjo una carga lateral y no se usa ningún rodillo de rosca.

Notablemente, todos los puntos en la línea 147 están por encima de la línea 148. Más específicamente, a una carga lateral de rodillo indicada por la línea 149, en la cual la carga lateral del rodillo de rosca 147 y la carga lateral del rodillo pilfer 148 eran aproximadamente iguales, una botella metálica falle a una carga superior más baja, bajo una carga lateral del rodillo pilfer en el punto 148A que para una carga lateral generada por un rodillo de rosca en el punto 147A. Además, en el punto 148B, una primera botella metálica falle bajo una carga superior que es aproximadamente igual a la falla de carga superior de una segunda botella metálica en el punto 147B. Sin embargo, la carga lateral generada por un rodillo pilfer en el punto 148B es solo aproximadamente 53% de la carga lateral generada por un rodillo de rosca en el punto 147B. Los resultados de la primera prueba 147 y la segunda prueba 148 indican que la carga superior de falla es afectada menos por las cargas laterales generadas por rodillos de rosca 76 que por cargas laterales generadas por rodillos pilfer 78.

Refiriéndose ahora a la figura 11, se ilustra en general una realización de un procedimiento 150 para sellar una botella metálica 80 con un cierre de ROPP 92 usando un aparato de taponado 68 de la presente invención. El procedimiento 150 comienza en general con una operación de inicio 152 y termina con una operación de finalización 168. Mientras que el orden general de operaciones del procedimiento 150 se muestra en la figura 11, el procedimiento 150 puede incluir más o menos operaciones o se puede disponer el orden de operaciones de manera diferente de aquellas mostradas en la figura 11. Además, aunque las operaciones del procedimiento 150 pueden ser descritas secuencialmente, muchas de las operaciones pueden en efecto ser efectuadas en paralelo o concurrentemente. En una realización, el procedimiento 150 es ejecutado mecánicamente por el aparato de taponado 68. Por lo menos algunas de las operaciones del procedimiento 150 pueden opcionalmente ser efectuadas como un conjunto de instrucciones ejecutables por computadora ejecutadas por un sistema de computadora y codificadas o almacenadas en un medio legible por computadora. El sistema de computadora puede ser operable para controlar el aparato de taponado 68. De aquí en adelante en la presente, el procedimiento 150 se explicará con referencia al aparato, componentes, recipientes metálicos y cierres de ROPP descritos en conjunción con las figuras 1-10.

En la operación 153, el aparato de taponado 68 recibe una botella metálica 80 y una cubierta de ROPP 9. Uno o más del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 aplican una carga superior de sellado predeterminada a por lo menos una porción de la porción superior 104 del cierre de ROPP 92 para sellar el revestimiento de ROPP 100 contra el rizo de la botella 86 metálica 80. En una realización, la botella metálica 80 es la misma o similar a la botella metálica de la técnica previa 2. En otra realización, la botella metálica 80 es una botella metálica ligera de la presente invención.

En la operación opcional 154, el aparato de taponado 68 crea un canal 102 en el cierre de ROPP 92. Más específicamente, el bloque de presión 72 aplica una carga superior de reformación predeterminada a una porción radialmente externa de la porción superior del cierre 104. El canal opcional 102 puede tener una profundidad predeterminada 14 y cualquier perfil de sección transversal deseado. Así, en una realización, el bloque de presión 72 puede aplicar una carga superior predeterminada reducida para formar un canal 102 con una profundidad 114 que es disminuida en comparación con el canal 32 formado por el aparato de taponado de la técnica previa 22. Por ejemplo, en una realización en la cual uno o más del cierre de ROPP 92 y la botella metálica 80 son girados en respectivas direcciones de cierre 93, 83 durante el sellado para forzar el rizo 86 aún más al revestimiento de ROPP 100 como se describe en la presente, un canal 102 con una profundidad reducida 114 puede ser formado por el aparato de taponado 68. De esta manera, se aplica menes carga superior al cierre de ROPP 92 mediante el aparato de taponado 68, en comparación con la carga superior aplicada al cierre de ROPP 10 mediante el aparato de taponado 22.

En la operación 156, por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 continúan aplicando la carga superior de sellado predeterminada para mantener el sello del revestimiento de ROPP 100 contra el rizo de la botella 86 metálica 80. La carga superior de sellado predeterminada aplicada en la operación 156 es menor que la carga superior de reformación aplicada en la operación 154.

Por lo menos un rodillo de rosca 76 puede entrar en contacte y aplicar una carga lateral al cierre de ROPP 92 en la operación 158. El rodillo de rosca 76 forma roscas de cierre 98 en la porción de cuerpo de cierre 96. Opcionalmente, el por lo menos un rodillo de rosca 76 comprende uno a cinco rodillos de rosca 76. En una realización, el rodillo de rosca 76 aplica una carga lateral aproximadamente igual a la carga lateral aplicada por los rodillos de rosca 26 del aparato de taponado de la técnica previa 22. Alternativamente, en una realización, por lo menos uno del rodillo de rosca 76 aplica menos de una carga lateral que los rodillos de rosca 26 del aparato de taponado 22. En otra realización, el por lo menos un rodillo de rosca 76 forma las roscas de cierre 98 de una a cinco pasadas. En una realización, el por lo menos un rodillo de rosca 76 puede aplicar una fuerza de carga lateral que es diferente en por lo menos una de las una a cinco pasadas, en comparación con las fuerzas de carga lateral aplicadas por el por lo menos un rodillo de rosca 76 en otras pasadas. En una realización, las roscas de cierre 98 se forman completamente mediante el por lo menos un rodillo de rosca 76 antes de que el procedimiento 150 pase a la operación 160. Así, en una realización de la presente invención, las operaciones 158 y 160 se efectúan a tiempos diferentes. Alternativamente, las roscas de cierre 98 se forman solo parcialmente cuando el procedimiento 150 pasa a la operación 160. En otra realización, las operaciones 158 y 160 se efectúan de manera sustancialmente simultánea.

En la operación 160, por lo menos un rodillo pilfer 78 puede entrar en contacte y aplicar una carga lateral a la banda pilfer 94 para meter una banda pilfer 94 del cierre de ROPP 92 contra el faldón de botella 82. Opcionalmente, el por lo menos un rodillo pilfer 78 comprende de uno a cinco rodillos pilfer 78. En una realización, el rodillo pilfer 78 aplica una carga lateral aproximadamente igual a la carga lateral aplicada por los rodillos pilfer 28 del aparato de taponado de la técnica previa 22. Alternativamente, en otra realización, por lo menos uno de los rodillos pilfer 78 aplican una carga lateral disminuida en comparación con los rodillos pilfer 28 del aparato de taponado 22. En otra realización, el por lo menos un rodillo pilfer 78 efectúa su operación de una a cinco pasadas. En una realización, el por lo menos un rodillo pilfer 78 puede aplicar una fuerza de carga lateral que es diferente en por lo menos una de las una a cinco pasadas. En otra realización, el por lo menos un rodillo pilfer 78 hace contacte con el cierre de ROPE 92 al tiempo en que el rodillo de rosca 76 no hace contacto con el cierre de ROPP y mientras que el eyector de bloque de presión 70 y/o el bloque de presión 72 aplican una carga superior reducida a la botella metálica 80.

Opcionalmente, en la operación 162, el aparato de taponado 68 hace girar por lo menos un de la botella metálica 80 y el cierre de ROPP 92 en una dirección de cierre 83, 93. De esta manera, el cierre de ROPP 92 es impulsado hacia abajo adicionalmente sobre las roscas de la botella 88. Más específicamente, por lo menos uno del eyector de bloque de presión 70 y el bloque de presión 72 pueden girar axialmente en una dirección de cierre 93. La rotación axial del eyector de bloque de presión 70 y/o el bloque de presión 72 provocan que el cierre de ROPP 92 gire en la dirección de cierre 93. En otra realización, se usa una herramienta giratoria del aparato de taponado 68 para hacer girar el cierre de ROPP 92 en la dirección de cierre 93. Alternativamente, la botella metálica 80 puede ser girada axialmente en la dirección de cierre 83 en lugar de o además de la rotación axial del cierre de ROPP 92 en la operación 162. En una realización, por lo menos uno del mandril 64 y el portador 66 pueden girar, de manera tal que la botella metálica 80 gira en la dirección de cierre 83.

La operación 162 puede ser efectuada opcionalmente antes que las roscas de cierre 98 sean completamente formadas. Alternativamente, la operación 162 puede ser efectuada después de que se completa la formación de las roscas de cierre 98. Además, en una realización, uno o más del cierre de ROPP 92 y la botella metálica 80 son girados en la dirección de cierre 93, 83 por lo menos parcialmente en la operación 162, antes que el rodillo pilfer 78 complete el encogimiento de la banda pilfer 94 contra el faldón de la botella 82.

En la operación 164, el procedimiento 150 determina si una o más de las operaciones 158, 160 y 162 se deben repetir. Así, el procedimiento 150 puede responder SI a cualquiera de las operaciones 158, 160 y 162 cualquier número de veces hasta que se complete la formación del cierre de ROPP 92 y sellado de la botella metálica 80. Cuando las operaciones 158, 160 y 162 se han efectuado un numero predeterminado de veces, el procedimiento 150 procede NO a la operación 166.

La botella metálica 80 es descargada del aparato de taponado 68 en la operación 166. El aparato de taponado 68 puede entonces restablecerse a un estado inicial para recibir otra botella metálica 80 para el sellado. El procedimiento 150 termina entonces en 168.

La descripción de la presente invención se ha presentado por propósitos de ilustración y descripción, sin embargo, no pretende ser exhaustiva o limitativa de la invención a la forma dada a conocer. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para aquellos experimentados en la técnica. Las realizaciones descritas y mostradas en las figuras se eligieron y describieron con el fin de explicar mejor los principios de la invención, la aplicación práctica y permitir que aquellos experimentados en la técnica entiendan la invención.

Aunque varias realizaciones de la presente invención se han descrito en detalle, es evidente que modificaciones y alteraciones de aquellas realizaciones se les ocurrirán a aquellos experimentados en la técnica. Se debe entender expresamente que tales modificaciones y alteraciones están dentro del alcance de la presente invención, tal como se expone en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (68) para sellar una botella (80) que tiene un cuello roscado (84) con un cierre de ROPP (92), que comprende:

un eyector de bloque de presión (70) que aplica una primera carga superior predeterminada a una porción superior (104) del cierre de ROPP (92) para prensar al menos parcialmente un revestimiento (100) dentro del cierre de ROPP (92) contra un rizo (86) colocado en una porción superior del cuello roscado (84) de la botella (80);

un bloque de presión (72) que aplica una segunda carga superior predeterminada a una porción del perímetro superior del cierre de ROPP (92) para formar un canal (102) en un borde radial externo del cierre de ROPP (92);

al menos un rodillo de rosca (76) configurado para aplicar una primera carga lateral predeterminada a una superficie externa de una porción de cuerpo (96) del cierre de ROPP (92) para formar roscas de cierre (98) en la porción de cuerpo, en donde el bloque de presión está configurado para aplicar y liberar la segunda carga superior a la porción superior (104) del cierre de ROPP (92) antes de que el al menos un rodillo de rosca (76) ejerza la primera carga lateral; una herramienta configurada para hacer girar la botella (80) en una dirección de cierre alrededor de un eje longitudinal (81) de la botella (80), donde la herramienta comprende al menos uno de un mandril (64) posicionado próximo a una porción extrema cerrada (87) de la botella (80) y un portador (66) que se acopla con una porción de cuerpo (85) de la botella (80); y

al menos un rodillo pilfer (78) configurado para aplicar una segunda carga lateral predeterminada a una banda de pilfer (94) del cierre de ROPP (92), en donde la botella (80) es sellada por el cierre de ROPP (92).

2. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde el al menos un rodillo de rosca (76) está configurado para aplicar la primera carga lateral mientras que el eyector de bloque de presión (70) aplica la primera carga superior para sellar la botella (80) con el cierre de ROPP (92).

3. El aparato (68) de la reivindicación 1, en donde uno o más del eyector de bloque de presión (70) y el bloque de presión están configurados para hacer girar el cierre de ROPP (92) axialmente en una dirección de cierre, después de que las roscas de cierre estén formadas al menos parcialmente.

4. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde al menos un rodillo de rosca (76) forma las roscas de cierre en al menos tres rotaciones alrededor del eje longitudinal de la botella (80).

5. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde la botella (80) está formada de al menos uno de un material de aluminio, plástico y vidrio.

6. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde la primera carga superior aplicada al cierre de ROPP (92) por el eyector de bloque de presión (70) no es mayor que aproximadamente 91 kg (200 libras) y una carga acumulada que incluye la primera carga superior y una de la primera carga lateral y la segunda carga lateral no es mayor de aproximadamente 145 kg (320 libras).

7. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde la primera carga lateral aplicada al cierre de ROPP (92) por cada uno de los al menos un rodillo de rosca (76) no es mayor que aproximadamente 14 kg (30 libras) y la segunda carga lateral aplicada al cierre de ROPP (92) por cada uno de los al menos un rodillo pilfer no es mayor de aproximadamente 16 kg (35 libras).

8. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde porque el canal (102) formado por el bloque de presión tiene una profundidad de menos de aproximadamente 0,1905 cm (0,075 pulgadas).

9. El aparato (68) de la reivindicación 1, donde el portador incluye una apertura para recibir la porción de cuerpo de la botella (80)

10. Procedimiento para sellar un extremo abierto de una botella roscada (80) con un cierre removible selectivamente, que comprende:

posicionar el cierre removible selectivamente en un cuello roscado (84) de la botella roscada (80);

aplicar una primera carga superior a una porción perimetral superior (104) del cierre removible selectivamente para sellar la botella roscada (80);

aplicar una segunda carga superior a una porción del cierre removible selectivamente para formar un canal (102) en un borde radial externo del cierre removible selectivamente, en donde la segunda carga superior es mayor que la primera carga superior;

mientras que la primera carga superior se aplica al cierre removible selectivamente, formar roscas (98) en el cierre removible selectivamente mediante la aplicación de una primera carga lateral con una herramienta (76) orientada hacia adentro a una superficie de cuerpo (96) externa del cierre removible selectivamente, donde la segunda carga superior se libera antes de que la herramienta orientada hacia adentro aplique la primera carga lateral para formar las roscas en el cierre removible selectivamente; y

después de formar las roscas en el cierre removible selectivamente, hacer girar la botella roscada (80) en una dirección de cierre alrededor de un eje longitudinal (81) de la botella roscada (80) con una herramienta de manera que una porción superior del extremo abierto de la botella roscada (80) es movida hacia la superficie exterior de la porción superior (104) del cierre removible selectivamente, donde la herramienta comprende al menos uno de un mandril (64) posicionado próximo a una porción extrema cerrada (87) de la botella roscada (80) y un portador (66) que se acopla con una porción de cuerpo (85) de la botella roscada (80); y

aplicar una segunda carga lateral con al menos un rodillo pilfer (78) a una banda de pilfer (94) del cierre removible selectivamente.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, donde la segunda carga lateral es aplicada mientras la primera carga lateral se aplica a la porción superior (104) del cierre removible selectivamente.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, donde la primera carga lateral y la segunda carga lateral se aplican secuencialmente.

13. El procedimiento de la reivindicación 11, donde la segunda carga lateral es aplicada después de que la botella roscada se haga girar en la dirección de cierre.

14. El procedimiento de la reivindicación 11, donde la segunda carga lateral es aplicada antes de que la botella roscada se haga girar en la dirección de cierre.

15. El procedimiento de la reivindicación 11, donde la segunda carga superior se libera antes de que la segunda carga lateral se aplique al cierre removible selectivamente.