MÉTODO Y APARATO PARA RE-MOLDEAR Y RE-CONTORNEAR UNA PARTE INFERIOR DE UN CONTENEDOR
La invención se refiere generalmente a la fabricación de contenedores, y, más particularmente, a un método y aparato para simultáneamente re-moldear y re-contornear la parte inferior de un contenedor metálico para mejorar las características de resistencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un procedimiento típico para fabricar contenedores para bebidas u otros (tales como, comúnmente, contenedores para cerveza o caramelos de .34019 kilogramos a .90718 kilogramos), incluye un procedimiento de construcción de dos piezas que incluye formar una pieza de cuerpo que contiene una pared lateral (típicamente cilindrica) y una parte inferior, todas formadas de una pieza única de metal, típicamente aluminio, y una segunda parte superior o pieza de cubierta unida al cuello de la pieza de cuerpo, por ejemplo, mediante una operación de rebordeo o doble costura. Una consideración importante en el diseño y fabricación de tales contenedores incluye proporcionar un balance deseable entre la minimización de requisitos de material (tales como el abastecimiento de metal de calibre relativamente delgado) mientras se logra un contenedor que mantendrá su integridad y/o forma, a pesar de los impactos de manejo y embarque o fuerzas e impacto que se presentan de contenedores caídos y averías de embarque. Además, es crítico proporcionar contenedores que mantengan integridad y/o forma aún cuando los contenidos se encuentren bajo presión debido a los contenidos carbonatados o de otra forma presurizados por gas y/o que se originan de altas temperaturas internas, incluyendo, en algunos casos, las temperaturas de pasteurización. Los procesos formadores del contenedor para bebidas típicos incluyen someter una lámina delgada de mezcla de metal a una serie de operaciones de revenido, planchado, y/o moldeado. Una de las primeras etapas realizadas en tal lámina metálica es un proceso de acotación en donde la lámina se extrae hacia una copa sin costuras para establecer una forma inicial y diámetro interno del contenedor. Subsecuentemente, la copa se empuja hacia una serie de anillos de planchado para adelgazar la pared externa del contenedor a un espesor seleccionado. Durante estos procesos de planchado, realizados con equipo comúnmente referido como una herramienta del fabricante de cuerpo, el diámetro del contenedor se mantiene típicamente mientras que la longitud de la pared externa se aumenta sustancialmente para establecer la capacidad de fluido del contenedor. La parte inferior del contenedor generalmente se forma para definir una superficie de domo cóncavo o ranurado para resistir la deformación debido a las presiones fluidas internas. La presión a la cual se deforma o invierte la superficie ranurada frecuentemente se denomina la "presión inversora de domo estática" del contenedor. La parte inferior del contenedor también incluye un miembro de soporte anular que contactará una superficie de soporte para sostener el contenedor en una posición vertical durante el apilamiento, uso del consumidor, y lo similar. Según se menciona anteriormente, la reducción en la materia prima requerida para la fabricación tal como de un contenedor, es altamente deseable. Un método exitoso conocido en la materia para reducir el uso de materia prima ha sido reducir el diámetro de las partes, superior e inferior, del recipiente, comúnmente denominadas como "estrechamiento". Al reducir el diámetro de las partes, superior e inferior, del recipiente, el uso del material para la parte de la "tapa" del recipiente se reduce significativamente, y aún una pequeña reducción en este diámetro puede dar como resultado reducciones en costo significantes para una operación de fabricación de contenedor. Dos tamaños de diámetro de contenedor para los contenedores para bebidas y sodas son .635 centímetros y 1.27 centímetros, los cuales se conocen comúnmente como contenedores 202 y 204, respectivamente. Existen otros numerosos tamaños de diámetro, y se conocen bien en la materia. Varios fabricantes producen los contenedores 202 y 204 que utilizan la misma herramienta del fabricante de cuerpo, y realizan diferentes operaciones para obtener las partes de "tapa" o cierre final de tamaño adecuado. Específicamente, para el miembro de soporte anular sobre la parte inferior, se realiza una etapa adicional conocida como recontorno de un contenedor, el cual tiene un diámetro nominal 204 para obtener un contenedor de tamaño 202. El miembro de soporte anular generalmente contiene superficies, externa e interna, que unen a la pared externa al miembro de soporte anular y que unen el miembro de soporte a la superficie con domo, respectivamente. Estas superficies, externa e interna, tienen contornos a los que se les da forma durante la fabricación del contenedor, para proporcionar un contorno de domo externo, y un contorno de domo interno. La configuración de la parte inferior es importante en facilitar las reducciones de uso de material, ya que varias configuraciones geométricas pueden utilizarse para mejorar las características de resistencia. Por ejemplo, la parte inferior puede configurarse para mejorar las características de presión inversora de domo estática y para reducir el riesgo de daño originado cuando un contenedor lleno se cae sobre una superficie dura durante el embarque, almacenamiento y uso. Esta resistencia a la caída puede describirse como la altura de caída acumulativa a la cual se daña la parte inferior lo suficientemente para impedir al contenedor de mantenerse vertical sobre una superficie plana, o apilarse sobre otro contenedor. Un proceso conocido como "re-moldeo" se ha utilizado ampliamente, en el cual el contorno de domo interno de la parte inferior de un contenedor se forma para crear un contorno geométrico con características de resistencia mejoradas. El re-moldeo da como resultado una resistencia mejorada a la caída y pandeo para los contenedores para bebidas. El contorno de domo externo también se configura frecuentemente, es decir, se re-contornea para propósitos de mejorar la capacidad de apilamiento de los contenedores para bebidas y para mejorar la resistencia. Además, el re-moldeo/recontorno se ha probado que controla el "crecimiento de domo", una condición en donde un contenedor se vuelve más alto después de pasar a través del proceso de pasteurización. Según se menciona anteriormente, a fin de tener una planta de fabricación que sea capaz de fabricar los recipientes tanto 204 como 202, la parte inferior del recipiente puede re-contornearse lo cual rehace el contorno de domo externo de un contenedor para bebidas 202 a un diámetro reducido de un contenedor para bebidas 204. Las instalaciones de fabricación de recipientes típicas, según se mencionan anteriormente, contienen equipo de capital caro y frecuentemente producen cientos de millones de contenedores para bebidas por año. De acuerdo con lo anterior, es benéfico tener una instalación que sea capaz de producir los recipientes para bebidas tanto 202 como 204, a fin de abastecer a los clientes con ambos tipos de recipientes sin requerir una instalación de fabricación separada. Los recipientes para bebidas tanto 202 como 204 pueden producirse con la misma herramienta del fabricante de cuerpo, dando como resultado que la fábrica solamente requiera la selección del re-contorno del post proceso, o ninguno, para lograr ya sea un domo 202 o uno 204 al final de la línea del proceso. Actualmente, cuando una fábrica desea combinar los dos procesos para producir un recipiente para bebidas 202 con propiedades de domo mejoradas, requiere el uso de dos máquinas al azar. Primero, se utiliza una herramienta para re-moldeo para formar el contorno geométrico de domo interno adecuado requerido para varios parámetros de resistencia de domo según se menciona anteriormente. Siguiente a la operación de re-moldeo se encuentra una operación de re-contorno, en la cual se utiliza una herramienta de re-moldeo para formar el contorno de domo externo requerido para un contenedor para bebidas 202. Según se apreciará por un experto en la materia, una máquina adicional dentro de la fábrica da como resultado el requisito de una pieza adicional de equipo de capital caro, el cual también debe mantenerse a un gasto anual importante. Además, una pieza adicional de equipo ocupa espacio de piso valuabie dentro del espacio confinado limitado de una instalación de fabricación. Además, el equipo de re-moldeo típico actualmente en práctica en una planta de fabricación de contenedores típica tiene costo inherente relacionado al deterioro de mecanismos y herramientas, lo cual puede crear asuntos de rendimiento si no se realiza el mantenimiento en una base regular. Es altamente deseable reducir tal mantenimiento, a medida que el realizar el mantenimiento da como resultado que la máquina se encuentre fuera de servicio para uso de fabricación, y también requiere que el personal le de servicio a la máquina y partes de reemplazo, todos los cuales se agregan al costo de total de producción de contenedores para bebidas. Un ejemplo de un intento para resolver los problemas anteriormente mencionados se describe en la Pat. de EE.UU. No. 5,934, 127 para Ihle, ("la patente ? 27"), la cual describe un aparato de re-moldeo la parte inferior de un contenedor al utilizar un dispositivo rotativo para contenedor a fin de girar el contenedor mientras que se está re-moldeando una parte inferior del contenedor. Diferente a la invención descrita en la patente "127, la presente invención no requiere la rotación del cuerpo de contenedor, el cual se mantiene en una posición estática mientras que un aparato de re-moldeo/recontorno gira alrededor del eje longitudinal del contenedor. Esto tiene numerosas desventajas, incluyendo una unidad autónoma que no necesita levas externas, palancas, o mecanismos para accionar las herramientas de re-contorno o herramientas de re-moldeo. La unidad se acciona por el movimiento del contenedor hacia la herramienta, o el movimiento de la herramienta hacia el contenedor, o ambos. La unidad fácilmente se monta a las máquinas para flanqueo/re-moldeo/re-contorno/estrechamiento comunes en la mayoría de las instalaciones de fabricación de contenedores. El mantenimiento del cuerpo de contenedor en una posición estática es benéfico, a medida que los contenedores en rotación son relativamente difíciles de transportar fuera de una máquina. Además, la herramienta de la presente invención se instala fácilmente y se conmuta de la herramienta existente de re-moldeo y re-contorno de los contenedores, mientras que el aparato descrito en la patente ? 27 requiere la compra e instalación de una máquina completamente diferente. De acuerdo con lo anterior, existe la necesidad de un aparato y proceso que sea capaz de producir un contenedor metálico que no requiera una máquina separada o proceso separado tanto de re-moldeo como re-contorno una parte extremo del contenedor. Adicionalmente, sería benéfico tener un proceso que reduzca el mantenimiento global en una instalación de fabricación, y que reduzca el deterioro inherente de la maquinaria y la herramienta asociada con la misma.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención resuelve los problemas anteriormente mencionados y satisface otras necesidades que son benéficas y eficaces en costo en una instalación de fabricación de contenedores. Más específicamente, la invención proporciona un método y aparato para simultáneamente re-moldear y re-contornear una parte inferior de un contenedor. En un aspecto, la presente invención proporciona un aparato que incluye un dispositivo de re-moldeo de contenedor que tiene un bloque de cilindro alineado en relación opuesta a la parte inferior de un contenedor, el bloque de cilindro teniendo un borde anular externo y una superficie guía. Un medio de rotación gira el dispositivo de re-moldeo de contenedor, mientras que se mantiene el cuerpo de contenedor en una posición estática, no giratoria. En una modalidad, dos pares de cilindros de re-contorno externo se extienden hacia fuera de la superficie guía del bloque de cilindro en una dirección sustancialmente paralela hacia un eje longitudinal del contenedor, y se colocan próximos al borde anular externo del bloque de cilindro. Un par de cilindros re-moldeados se proyectan hacia fuera de la superficie guía del bloque de cilindro y se dimensionan operativamente para recibir la superficie interna del miembro de soporte anular. Un medio de derivación se interconecta operativamente al par de cilindros re-moldeados, en donde cuando se aplica una fuerza a un reborde anular sobre el par de cilindros re-moldeados mediante la parte inferior del contenedor, los cilindros re-moldeados viajan hacia fuera hacia el reborde anular externo del bloque de cilindro, en donde un contorno de recipiente interno se crea sobre la superficie interna del miembro de soporte anular mediante el par de cilindros re-moldeados, y un contorno de recipiente externo se crea sobre la superficie externa del miembro de soporte anular mediante los dos pares de cilindros re-contorneados externos. En una modalidad, cada uno de los cilindros re-moldeados se extienden hacia fuera al menos aproximadamente .254 centímetros cuando se aplica una fuerza a los rebordes sobre el par de cilindros re-moldeados. Dependiendo del tipo de contenedor y geometría preferida del contenedor, esta distancia puede ser entre .127-, 254 centímetros. Cada uno de los pares de cilindros re-moldeados puede interconectarse operativamente a una boquilla que se orienta transversalmente hacia el eje longitudinal del contenedor. El medio de derivación puede incluir al menos un resorte interconectado operativamente a al menos uno del par de cilindros re-moldeados. Los cilindros re-moldeados pueden moverse en al menos dos direcciones distintas cuando se aplica una fuerza al reborde sobre el par de cilindros re-moldeados. El dispositivo de re-moldeo de contenedor puede además incluir un bloque deslizante qu se coloca operativamente entre el bloque de cilindro y el eje de montaje. Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un aparato que pueda utilizarse selectivamente ya sea para re-moldear una parte de domo interno sobre una parte inferior de un contenedor, re-contornear la parte de domo externo sobre un extremo inferior de un contenedor, o realizar ambas operaciones simultáneamente. Más específicamente, el par de cilindros re-moldeados pueden removerse selectivamente y los cilindros re-contorneados externos pueden utilizarse independientemente para re-contornear la superficie externa del miembro de soporte anular. El medio de rotación puede incluir un eje interconectado operativamente a un motor. Se proporciona un medio para sostener el contenedor en una posición no giratoria, sustancialmente estacionaria, y en una modalidad incluye un mandrín que se inserta en la parte interna del contenedor para engranar una superficie interna del contenedor para prevenir el movimiento. Alternativamente, y según se aprecia por un experto en la materia, otros tipos de mecanismo o aparatos pueden proporcionarse, los cuales pueden retener un contenedor en una posición estática sin originar ningún tipo de deformación al cuerpo de contenedor mientras que se conduce la operación de re-moldeo/re-contorno sobre una parte inferior del contenedor. En otro aspecto de la presente invención, un aparato adaptado para re-moldear una parte inferior de un contenedor, se proporciona. El aparato incluye un mandrín que operativamente soporta el contenedor en una posición sustancialmente estacionaria, un dispositivo de re-moldeo, un medio de rotación, y un medio de derivación. El dispositivo de re-moldeo incluye un bloque de cilindro principal y al menos dos cilindros re-contorneados que se extienden hacia fuera del bloque de cilindro principal en una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal del contenedor y se colocan en una alineación opuesta a la parte inferior del contenedor. El medio de rotación se interconecta operativamente al dispositivo de re-moldeo para girar el dispositivo de re-moldeo alrededor del eje longitudinal del contenedor. El medio de derivación se interconecta operativamente a los cilindros re-moldeados, de tal forma que cuando se aplica una presión hacia abajo a un reborde anular de los cilindros re-moldeados, al menos uno de los cilindros re-moldeados se mueve en una dirección externa hacia un borde anular del bloque de cilindro principal para engranar una superficie interna sobre una parte inferior anular del contenedor, y se forma un contorno geométrico preferido de la parte inferior del contenedor. En una modalidad de la presente invención, un contorno geométrico preferido de una superficie externa de la parte inferior anular del contenedor se forma de los cilindros re-contorneados, mientras que un contorno preferido de una superficie interna de la parte inferior anular del contenedor se forma de los cilindros re-moldeados. Cada uno de los cilindros re-moldeados pueden ¡nterconectarse operativamente a una boquilla que se orienta transversalmente al eje longitudinal del contenedor. El medio de derivación puede comprender un muelle de lámina u otro mecanismo similar bien conocido en la materia. El bloque de cilindro puede también interconectarse operativamente a un bloque deslizante ajustable y un eje de montaje. En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para simultáneamente re-moldear y re-contornear una parte inferior de un contenedor metálico. El método incluye las etapas de sostener el contenedor en una posición sustancialmente estacionaria, estática, proporcionar un dispositivo de re-moldeo, girar el dispositivo de re-moldeo, y engranar un miembro de soporte anular del contenedor metálico con el dispositivo de re-moldeo, en donde una superficie interna de un miembro de soporte anular se re-moldea y una superficie externa del miembro de soporte anular se re-contornea sustancialmente de manera simultánea. En general, el contenedor incluye paredes laterales colocadas alrededor de un eje sustancialmente longitudinal, y el dispositivo de re-moldeo se gira alrededor del eje sustancialmente longitudinal. El dispositivo de re-moldeo en una modalidad incluye un bloque de cilindro que tiene un borde anular externo y una superficie guía, la superficie guía alineada en relación opuesta a la parte inferior del contenedor. El dispositivo de re-moldeo también incluye dos pares de cilindros re-contorneados externos que se extienden hacia fuera de la superficie guía del bloque de cilindro, y un par de cilindros re-moldeados que se proyectan hacia fuera de la superficie guía de bloque de cilindro que incluye un reborde dimensionado para engranar el miembro de soporte anular de la parte inferior del contenedor. El dispositivo de re-moldeo además incluye un medio de derivación en engrane operable con el par de cilindros re-moldeados, de tal forma que cuando se aplica una fuerza al reborde del borde guía del cuello del contenedor, al menos uno de los cilindros re-moldeados se mueve hacia fuera hacia el borde anular. El miembro de soporte anular se engrana con el dispositivo de re-moldeo de tal forma que cuando el miembro de soporte anular se engrana con los rebordes de los cilindros re-moldeados, una superficie interna del miembro de soporte anular se re-moldea mientras que la superficie externa del miembro de soporte anular se re-contornear sustancialmente de manera simultánea. En una modalidad de la presente invención, los cilindros re-moldeados se mueven hacia fuera aproximadamente .254 centímetros cuando se aplica una fuerza al reborde, a pesar de que esta dimensión obviamente puede aumentarse o reducirse dependiendo del contorno geométrico pre-moldeado del contenedor. En una modalidad, la etapa de rotación incluye girar el dispositivo de re-moldeo con un motor. En otra modalidad, la etapa de mantenimiento incluye proporcionar un medio de soporte tal como un mandrín que engrane al menos una superficie interna de las paredes laterales del contenedor. En otra modalidad, el dispositivo de re-moldeo puede también incluir una placa deslizante ajustable colocada operativamente entre el bloque de cilindro y un eje de montaje. En otra modalidad, el par de cilindros re-moldeados se interconectan operativamente a una boquilla que se orienta transversalmente al eje longitudinal del contenedor. Un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar un contorno geométrico mejorado sobre la parte extremo inferior de un contenedor para mejorar la resistencia y optimizar los ahorros en material. De esta manera, en una modalidad de la presente invención, se proporciona un contenedor que tiene un contorno geométrico definido por un área re-moldeada sobre la superficie interna del miembro de soporte anular que tiene una forma de "gancho" relativamente pronunciada. El "gancho" de la hendidura re-moldeada sustancialmente cierra el domo, cuidando así a la pared de desenrollarse y controlar el crecimiento de domo a no más de aproximadamente .0762 centímetros. La superficie externa del miembro de soporte anular también puede re-contornearse, mejorando además la resistencia y optimizando los ahorros en material. En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para re-moldear una parte extremo de un contenedor subsiguiente al extremo que se está interconectando al contenedor, el contenedor teniendo una pared externa colocada alrededor de un eje longitudinal. El aparato preferentemente incluye un mandrín que soporta operativamente el contenedor en una posición sustancialmente estacionaria, un dispositivo de re-moldeo, un medio de rotación, y un medio de derivación. El dispositivo de re-moldeo incluye un bloque de cilindro principal y al menos dos cilindros re-moldeados y al menos dos cilindros re-contorneados que se extienden hacia fuera del bloque de cilindro principal en una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal del contenedor y se colocan en alineación opuesta a la parte inferior del contenedor. El medio de rotación se interconecta operativamente al dispositivo de re-moldeo para girar el dispositivo de re-moldeo alrededor del eje longitudinal del contenedor. El medio de derivación se interconecta operativamente a los cilindros pre-moldeados, en donde cuando se aplica una presión hacia abajo a un reborde anular de los cilindros re-moldeados, al menos uno de los cilindros re-moldeados se mueve en una dirección externa hacia el borde anular del bloque de cilindro principal para engranar una superficie interna de una parte inferior anular del contenedor, en donde se forma un contorno geométrico preferido de la parte inferior del contenedor. De esta manera, en una modalidad de la presente invención, se proporciona un aparato que se adapta para simultáneamente re-moldear y re-contornear una parte inferior de un contenedor, el contenedor teniendo una pared lateral colocada alrededor de un eje longitudinal, la parte inferior interconectándose a la pared lateral y teniendo un miembro de soporte anular con una superficie interna y una superficie externa, el aparato comprendiendo: un medio para sostener dicho contenedor, un dispositivo de re-moldeo de contenedor que comprende un bloque de cilindro alineado en relación opuesta a la parte inferior del contenedor, dicho bloque de cilindro teniendo un borde anular externo y una superficie guía;
un medio de rotación para girar dicho dispositivo de re-moldeo; dos pares de cilindros re-contorneados externos que se extienden hacia fuera de dicha superficie guía de dicho bloque de cilindro y se colocan próximos a dicho borde anular externo; un par de cilindros re-moldeados que se proyectan hacia fuera de dicha superficie guía de bloque de cilindro y que se dimensionan operativamente para recibir la superficie interna del miembro de soporte anular del contenedor; y un medio de derivación interconectado operativamente a dicho par de cilindros re-moldeados, en donde cuando se aplica una fuerza a un reborde anular sobre dicho par de cilindros re-moldeados mediante la parte inferior del contenedor, dichos cilindros re-moldeados se extienden hacia fuera hacia dicho borde anular externo de dicho bloque de cilindro, en donde un contorno de recipiente interno se crea sobre la superficie interna de dicho miembro de soporte anular mediante dicho par de cilindros re-moldeados, y un contorno de recipiente externo se crea sobre la superficie externa de dicho miembro de soporte anular mediante dichos dos pares de cilindros re-contorneados externos. Las características adicionales y otras modalidades de la presente invención llegarán a ser aparentes de la siguiente discusión, particularmente cuando se toman junto con los dibujos acompañantes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DI BUJOS La Fig. 1 es una vista en alzado de frente de un aparato de re-moldeo y re-contorno de una modalidad de la presente invención. La Fig. 2 es una vista en planta del aparato de re-moldeo y re-contorno representado en la Fig .1 ; La Fig. 3 es una vista en perspectiva de frente del aparato de re-moldeo y re-contorno de la Fig. 1 ; La Fig. 4 es una vista en alzado de frente transversal del aparato de re-moldeo y re-contorno mostrado en la Fig. 2; La Fig. 5 es una vista en alzado de frente transversal del aparato de re-moldeo y re-contorno mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de la sección B-B; La Fig. 6 es una vista en alzado de frente transversal del aparato de re-moldeo y re-contorno mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de la sección C-C; La Fig. 7 es una vista en alzado de frente transversal del aparato de re-moldeo y re-contorno mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de la sección D-D; La Fig. 8 es una vista en alzado de frente de un sistema de re-moldeo y re-contorno de una modalidad de la presente invención y que muestra un contenedor interconectado de manera móvil a un mandrín y en relación opuesta a un aparato de re-moldeo y recontorno; La Fig. 9 es una vista en alzado de frente transversal del sistema de re-moldeo y re-contorno de la Fig. 8 tomada a lo largo de la sección E-E; y mostrada justo antes del engrane; La Fig. 10 es una vista en alzado de frente transversal del sistema de re-moldeo y re-contorno de la Fig. 8 que ilustra un contenedor para bebidas engranado con el aparato de re-moldeo y recontorno; La Fig. 1 1 es una vista en alzado de frente de un aparato de re-moldeo y re-contorno de una modalidad de la presente invención; La Fig. 12 es una vista en alzado de frente transversal de una parte de domo inferior de un contenedor que no se le ha realizado el re-moldeo y el re-contorno. La Fig. 13 es una vista en alzado de frente transversal de una parte de domo inferior de un contenedor para bebidas que sigue una operación de re-moldeo de una modalidad de la presente invención; y La Fig. 14 es una vista en alzado de frente transversal de una parte de domo inferior de un contenedor para bebidas que sigue una operación de re-moldeo y re-contorno de una modalidad de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Mientras que esta invención puede tener varias modalidades en varias diferentes formas, se muestran en los dibujos y se describirán en la presente a detalle, las modalidades preferidas de la invención con el entendimiento de que la presente descripción se considerará como una ejemplificación de los principios de la invención y no se pretende que límite los aspectos amplios de la invención a las modalidades ilustradas. Refiriéndose ahora a los dibujos, las Figs. 1-9 representan una modalidad de la presente invención, en donde se proporciona un aparato de re-moldeo y re-contorno 20 el cual se adapta para simultáneamente re-moldear y re-contornear la parte inferior de un contenedor para bebidas. Según se aprecia por un experto en la materia, la invención puede utilizarse para cualquier tipo de contenedor metálico y no se limita específicamente a un contenedor para bebidas tal como un recipiente para cervezas o bebidas suaves. Más específicamente, las Figs. 1 y 2 son una vista en alzado de frente y una vista en planta, respectivamente, y la Fig. 3 es una vista en perspectiva en planta del aparato de re-moldeo y recontorno 20 de la presente invención. El aparato de re-moldeo y recontorno 20 generalmente incluye un bloque de cilindro 24 que tiene un borde anular externo 28 de bloque de cilindro, una superficie guía 32 de bloque de cilindro, y una abertura central 36 de bloque de cilindro. El aparato de re-moldeo y re-contorno 20 también incluye un bloque deslizante 40, que tiene un borde anular externo 44 de bloque deslizante, una superficie directa de bloque deslizante, y una abertura central 52 de bloque deslizante. Cada uno del bloque de cilindro 24 y el bloque deslizante 40 se montan a un eje de montaje 56 a través de la abertura central 36 de bloque de cilindro y la abertura central 52 de bloque deslizante. Ubicados sobre el bloque de cilindro 24 se encuentran un par de cilindros re-moldeados 60, que tienen un borde externo 64 y un reborde anular 68. También ubicados sobre el bloque de cilindro 24 se encuentran dos pares de cilindros re-contorneados 72 que tienen un borde externo 76. El eje de montaje 56 se interconecta a un motor u otro tipo de fuente de energía para impartir un movimiento giratorio al eje de montaje 56. Las Figs. 4-7 son vistas en alzado de frente transversales del aparato de las Figs. 1-3, tomadas a lo largo de las secciones A-A, B-B, C-C, y D-D, respectivamente. Según se ilustra en la Fig. 4, los cilindros re-moldeados 60 se montan a las boquillas del cilindro re-moldeado 84, las cuales se extienden hacia el bloque deslizante 40. Las boquillas de cilindro re-moldeado 84 se extienden hacia el bloque deslizante 40 a un ángulo a con respecto a un plano imaginario que se extiende normalmente desde la superficie guía de bloque de cilindro 32 y se centra entre el par de cilindros re-moldeados 60. En una modalidad, las boquillas de cilindro re-moldeado 84 son boquillas de bola lineal. Los resortes 86 (Fig. 5) se incluyen en la abertura central 36 de bloque de cilindro, y se interconectan con el par de cilindros re-moldeados 60 para derivar los cilindros re-moldeados 60 en una dirección lejos del bloque deslizante 40. Cuando se aplica una fuerza a los cilindros re-moldeados 60, los cilindros re-moldeados 60 se mueven simultáneamente en una dirección hacia el bloque deslizante 40, y también en una dirección hacia el borde anular externo 28 de bloque de cilindro. Cada cilindro re-moldeado 60 se interconecta a un bloque de unión 88, con los bloques de unión 88 interconectados con pernos guía 92, asegurando de esta manera que ambos cilindros re-moldeados 60 se muevan en una forma coordinada. A pesar de que en una modalidad preferida ambos cilindros re-moldeados 60 se mueven hacia fuera en una forma simultánea, es factible que solamente uno de los cilindros re-moldeados 60 se mueva a un tiempo dado. Los cilindros re-contorneados 72, según se ilustra en la Fig. 6, incluyen miembros de cojinete 96 que permiten la rotación de un eje central 100 de cilindro re-contorneado. Los miembros de cojinete 96 se aseguran a los cilindros re-contorneados 72 a través de un tornillo 104, que tiene una cabeza que recubre los miembros de cojinete 96 y previene a los miembros de cojinete 96 de separarse del cilindro re-contorneado 72. Los cilindros re-contorneados instalados 72, junto con los miembros de cojinete 96, se insertan en la cavidad dentro del bloque de cilindro 24 y se aseguran con un tornillo de seguridad 108 acoplado con una arandela de seguridad 1 12, de tal forma que la arandela de seguridad 1 12 recubre los miembros de cojinete 96 para asegurar el cilindro re-contorneado 72 dentro de la cavidad. En una modalidad, las arandelas de seguridad 1 12 se dimensionan adecuadamente de tal forma que el borde externo de las arandelas de seguridad 1 12 no contactan el eje central 100 de cilindro re-contorneado. Según se menciona previamente, el deterioro de las partes es inherente en tal planta de fabricación de contenedores en base a la tremenda velocidad y rendimiento del producto. Los cilindros re-contorneados 72, y los miembros de cojinete asociados 96, pueden removerse y reemplazarse con facilidad relativa al remover el tornillo de seguridad 108 y arandela de seguridad 2 para liberar el cilindro re-contorneado 72 y permitir la inserción de un cilindro de reemplazo. En una modalidad, se incluye un resorte dentro de la cavidad para proporcionar un sesgo por exceso para el cilindro re-contorneado 72. En una modalidad, ilustrados en la Fig. 7, los separadores de ajuste 96 se ubican entre el bloque de cilindro 24 y el bloque deslizante 40. Los separadores de ajuste 96 pueden dimensionarse para proporcionar espacio entre el bloque de cilindro 24 y el bloque deslizante 40. Refiriéndose ahora a las Figs. 8-10, la operación del aparato de re-moldeo y re-contorno 20, ahora se describe. La Fig. 8 ilustra una vista en alzado de frente del aparato de re-moldeo y recontorno 20 y un contenedor para bebidas 1 16 montado a un mandrín 120. La Fig. 9 es una vista en alzado de frente transversal del sistema de la Fig. 8 tomada a lo largo de la sección E-E. La Fig. 10 es una ilustración transversal del sistema de la Fig. 8 con el contenedor para bebidas 116 engranado con el aparato de re-moldeo y re-contorno 24. En la modalidad ilustrada en las Figs. 8-10, el contenedor para bebidas 1 16 se soporta por el mandrín 120 en una posición estacionaria, no giratoria. El mandrín 1 20 y contenedor para bebidas 1 16 se mueven hacia el aparato de re-moldeo y re-contorno 24 hasta que el contenedor para bebidas 1 16 hace contacto. La parte inferior del contenedor para bebidas incluye un miembro de soporte anular 124 con una superficie interna 128 y una superficie externa 132. El mandrín 120 y el contenedor para bebidas 1 16 se alinean de tal manera que el miembro de soporte anular 124 del contenedor para bebidas 1 16 contacta el reborde anular 68 de cilindro re-moldeado. El mandrín 120 y el contenedor para bebidas 1 16 continúa moviéndose hacia el aparato de re-moldeo y re-contorno 24, con el miembro de soporte anular 124 en contacto con el reborde anular68 de cilindro re-moldeado, hasta que los cilindros re-moldeados 60 se engranan completamente con la superficie interna 128 del miembro de soporte anular 124, y los cilindros re-contorneados 72 se engranan con la superficie externa 132, según se ilustra en la Fig. 10. De igual forma, el mandrín 120 y el contenedor para bebidas 1 16 pueden ser estacionarios, con el aparato de re-moldeo 24 movido hacia el contenedor para bebidas 1 16, o tanto el aparato de re-contorno 24, como el mandrín 120 y el contenedor para bebidas 1 16, pueden moverse uno hacia el otro. Según se discute anteriormente, al aplicar presión al reborde anular 68 de cilindro re-moldeado se da como resultado que los cilindros re-moldeados 60 simultáneamente se muevan en una dirección hacia el bloque deslizante 40 y hacia el borde anular externo 28 de bloque de cilindro. En una modalidad, una vez que el contenedor para bebidas 1 16 se monta sobre el mandrín 120, el mandrín 120 se alinea con el aparato de re-moldeo y re-contorno 20 y se mueve a una distancia preestablecida hacia el aparato de re-moldeo y re-contorno 20, dando como resultado que el contenedor para bebidas 1 16 se engrane con el aparato de re-moldeo y recontorno 20. Una vez que el contenedor para bebidas 1 16 se engrana con el aparato de re-moldeo y re-contorno 20, el aparato de re-moldeo y re-contorno 20 se gira. La presión de los cilindros re-contorneados 72 trabajan para re-contornear la superficie externa 132 del miembro de soporte anular 124, y la presión de los cilindros re-moldeados 60 trabajan para re-contornear la superficie interna 128 del miembro de soporte anular 24. De acuerdo con lo anterior, la parte inferior del contenedor para bebidas 1 16 simultáneamente se re-moldea y se re-contornea para lograr la configuración geométrica deseada. Refiriéndose ahora a la Fig. 1 1 , otra modalidad de la presente invención ahora se describe. En esta modalidad, un aparato de re-moldeo 150 se configura para re-moldear la parte inferior de un contenedor para bebidas únicamente. En esta modalidad, el aparato de re-moldeo 150 contiene componentes similares a aquellos anteriormente descritos con respecto al aparato de re-moldeo y recontorno 20, con una diferencia notable. El aparato de re-moldeo 150 incluye cilindros de soporte re-moldeados 154, en lugar de cilindros re-contorneados 72. Los cilindros de soporte re-moldeados 154 son operables para proporcionar soporte para la superficie externa del miembro de soporte anular de la parte inferior de un contenedor para bebidas durante una operación de re-moldeo. El aparato de re-moldeo 150 opera en una forma similar según se describe anteriormente con respecto al aparato de re-moldeo y re-contorno 20, con los cilindros re-moldeados 60 simultáneamente moviéndose en una dirección hacia el bloque deslizante 40, y hacia el borde anular externo de bloque de cilindro para aplicar la cantidad adecuada de fuerza para re-moldear la superficie interna del miembro de soporte anular de un contenedor para bebidas. De igual forma según se describe anteriormente con respecto a la Fig. 6, los cilindros de soporte re-moldeados 154 pueden removerse del bloque de cilindro 24 al remover el tornillo de seguridad 108 y la arandela de seguridad 1 12, y al remover el cilindro de soporte re-moldeado 154 de una cavidad dentro del bloque de cilindro 24. En esta manera, el mismo bloque de cilindro 24 también puede utilizarse tanto para operaciones re-moldeo como re-contorno, así como también únicamente en operaciones de re-moldeo, al intercambiar simplemente los cilindros re-contorneados 72con cilindros de soporte re-moldeados 154. Tal cambio puede hacerse cuando, por ejemplo, se desee que se produzcan contenedores para bebidas 204. Si se desea que se produzcan contenedores para bebida 202, los cilindros re-contorneados 72 pueden intercambiarse para cilindros de soporte re-moldeados 154. De acuerdo con lo anterior, el mismo equipo base puede utilizarse en ambos procesos, dando como resultado una operación de fabricación más eficiente. Además, las operaciones de re-moldeo y re-contorno, o únicamente operaciones de re-moldeo, pueden realizarse sin requisito de equipo de fabricación separado.
Refiriéndose ahora al dibujo de las Figs. 12-14 uno transversal de una parte de domo inferior de un contenedor para bebidas 200 que muestra varias configuraciones geométricas para las operaciones de re-moldeo y re-contorno, se proporciona. Más específicamente, la Fig. 12 ilustra una parte de domo inferior 204 de la técnica anterior del contenedor para bebidas 200, teniendo un miembro de soporte anular 206 que incluye una superficie interna 208 y una superficie externa 210. Tres diferentes radios, R1 , R2 y R3 para el miembro de soporte anular 206 representan el radio del miembro de soporte anular 206 con respecto a la superficie interna 208 a tres diferentes elevaciones. La Fig. 12 ilustra el contenedor para bebidas 200 en un estado no re-moldeado o re-contorneado. La Fig. 13 ilustra la parte de domo inferior 204 de un contenedor para bebidas 200 después de haberse re-moldeado de acuerdo a una modalidad de la presente invención. Siguiendo tal proceso de re-moldeo, la superficie interna 208 del miembro de soporte anular 206 incluye una parte 212 que tiene una forma de "gancho" relativamente pronunciado. El miembro de soporte anular 206 tiene un radio R2 que es mucho más pequeño ya sea de los radios R1 y R3, el cual define esta parte de gancho 212. La parte de gancho 212 ayuda a mejorar las características de resistencia de la parte de domo inferior 204 del contenedor para bebidas 200, y se describirá a mayor detalle abajo. Refiriéndose ahora a la Fig. 14, una parte de domo inferior 204 del contenedor para bebidas 200 se representa después de un proceso de re-moldeo y re-contorno de acuerdo a una modalidad de la presente invención. Según se ilustra en la Fig. 14, la superficie externa 210 del miembro de soporte anular 206 incluye un área de re-contorno 214 la cual además reduce los radios R1 y R2 en relación al radio R3, y permite a un contenedor ser apilable en una configuración 202. La combinación de áreas 212 y 214 dan como resultado una forma de gancho más pronunciada como resultado de la reducción de los radios R1 y R2, lo además se agrega a las características de resistencia de la parte de domo inferior 204 del contenedor para bebidas 200. Esta geometría preferida ilustrada en las Figs. 13 y 14 creadas por la operación de re-moldeo/re-contorno de la presente invención sobre un contenedor para bebidas 200 proporciona características de resistencia superior para el contenedor para bebidas 200. Las características de resistencia superior incluyen resistencia al pandeo aumentada, debido a la geometría resistencia al pandeo creada cuando las fuerzas combinadas, según se describirá abajo, alteran tanto las superficies internas como externas 208, 210 del miembro de soporte anular 206. La fuerza ejercida mientras que se realizan las operaciones de re-moldeo y re-contorno inhibe el movimiento externo de la abertura de domo mientras que se origina que los radios R1 , R2, y R3 del contenedor se reduzcan aumentando de tal modo una resistencia al ondulado y pandeo. La mejora de resistencia adquirida de la forma de gancho única que se da como resultado de los radios R1 , R2 y R3 crea un tipo de característica de cierre formada en la superficie interna 208 del miembro de soporte anular. Además, el "gancho" sustancialmente cierra la pared de domo en su lugar y resiste el ondulado debido a que el radio R2 del gancho es mucho más pequeño que ya sea el de ios radios R1 y R3. Al formar la superficie interna 208 de tal manera, la superficie interna 208 resiste el desenrollado de plástico, u ondulado, lo cual puede originarse cuando se presuriza el contenedor 20, y se asocia con un aumento en uno o más de los radios R1 , R2 y R3. Además, la hendidura ayuda a prevenir el desbobinado y la longitud del contenedor aumentada resultante durante cualquier proceso de pasteurización. Cuando la presión se aplica a la parte de domo inferior 204 desde la parte interna del contenedor 200, una parte de domo 216 se forza hacia la parte inferior del contenedor para bebidas 200. La forma geométrica de la parte de domo 216 da como resultado una presión aplicada a la superficie interna 208 en una dirección hacia la parte inferior del contenedor 200 y hacia la superficie externa 210. Cuando tal presión se aplica como resultado de la geometría del miembro de soporte anular 206, es improbable que cualquiera de los radios R1 , R2 y R3 se aumente, reduciendo de esta manera la probabilidad de ondulado y pandeo. Para propósitos de claridad, se proporcionan en la presente las siguientes listas de componentes y numeración asociada:
No. Componentes 20 Aparato de re-moldeo y re-contorno
24 Bloque de cilindro 28 Borde anular externo de bloque de cilindro
32 Superficie guía de bloque de cilindro
36 Abertura central de bloque de cilindro
40 Bloque deslizante 44 Borde anular externo de bloque deslizante
48 Superficie directa de bloque deslizante
52 Abertura central de bloque deslizante
56 Eje de montaje 60 Cilindros re-moldeados 64 Borde externo de cilindros re-moldeados
68 Reborde anular de cilindros re-moldeados
72 Cilindros re-contorneados 76 Borde externo de cilindros re-contorneados
84 Boquilla de cilindro re-contorneado 86 Resorte 88 Bloque de unión 92 Pernos guía 96 Cojinetes 98 Separadores ajustables 100 Eje central de cilindro re-contorneado
104 Tornillo 108 Tornillo de seguridad 1 12 Arandela de seguridad 1 16 Contenedor para bebidas 120 Mandrín 124 Miembro de soporte anular 128 Superficie interna 132 Superficie Externa 150 Dispositivo de Re-moldeo 154 Cilindro de soporte re-moldeado 200 Contenedor para bebidas 204 Contorno de domo inferior 206 Miembro de soporte anular 208 Superficie interna 210 Superficie externa 212 Área de gancho 214 Área de re-contorno 216 Parte de domo
La descripción precedente de la presente invención se ha presentado para propósitos de ilustración y descripción. Además, la descripción no se pretende que limite la invención a la forma descrita en la presente. Por consecuencia, las variaciones y modificaciones comenzadas aquí con las enseñanzas anteriores y la experiencia o conocimiento de la materia relevante se encuentran dentro del alcance en la presente invención. Las modalidades descritas en la presente anteriormente se extienden además para explicar los mejores modos conocidos para practicar la invención y para permitir a aq uellos expertos en la materia utilizar la invención en tales, u otras, modalidades o varias modificaciones requeridas por las aplicaciones o usos en particular de la presente invención. Se pretenderá que las reivindicaciones dependientes se interpreten que incluyen todas las modalidades posibles al grado permitido por la técnica anterior.