MXPA06007140A - Metodo y aparato para rebajar la terminal abierta de un contenedor. - Google Patents

Abstract

Se reivindica un aparato para reducir el diametro de un extremo abierto de un contendor. El aparato incluye una muesca que cuenta con un eje longitudinal. Un fundidor soportado dentro de la muesca sobre el eje longitudinal. Un miembro piloto radialmente expandible que tambien es soportado por la muesca. El miembro piloto expandible se mueve de manera selectiva entre una posicion contraida y una posicion expandida relativa al eje longitudinal. El miembro piloto radialmente expandible incluye una variedad de miembros de formacion. Un metodo que emplea este aparato tambien se reivindica.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA REBAJAR LA TERMINAL ABIERTA DE UN CONTENEDOR DESCRIPCIÓN CAMPO TÉCNICO DEL INVENTO Este invento se relaciona con un método y aparato para rebajar contenedores y en particular, concierne a un miembro sólido piloto expandible para dar soporte a la superficie -, interior de una lata de dos piezas para bebidas durante una operación de rebajamiento.

ANTECEDENTES DEL INVENTO Las latas de dos piezas son el tipo más común de contenedores de metal empleados i r en la industria de bebidas y de cervezas y también se usan para aerosoles y empaque de alimentos. Comúnmente son de una placa delgada de aluminio o de plateado de estaño. La lata de dos piezas consiste en un primer cuerpo cilindrico con una base integral y una segunda parte de forma separada o panel superior, que una vez que la lata ha sido rellenada, se cierra con una doble costura para cerrar la abertura superior del contenedor. 20 Un objetivo importante y que a la vez es competitivo es reducir el peso total de la lata tanto como sea posible, manteniendo al mismo tiempo su fuerza y su desempeño de acuerdo con los requerimientos de la industria. Para contenidos presurizados como bebidas carbonatadas o cerveza, el panel superior debe estar hecho de un grosor específico de metal que es de por lo menos el doble del grosor del cuerpo de la lata o de las paredes laterales. 25 De la misma manera, para disminuir el peso general del contenedor el segundo panel debe ser diametralmente más pequeño y mantener al mismo tiempo la integridad estructural del contenedor, la funcionalidad del extremo y también una apariencia agradable de la lata para el consumidor. En el pasado, los contenedores empleados para la cerveza y las bebidas O carbonatadas tenían un diámetro de 2 11/16, de pulgada(se conocen como contenedores 211) y se redujeron a diámetros del extremo abierto de (a) 2 9/16 pulgada (conocidos como cuello 209) comúnmente en una operación única de rebaje para un extremo 209; o (b) 2 7.5/16 (conocida como cuello 207)comúnmente en una operación doble de rebaje para un extremo 207 Vi de cuello; o (c) 2 6/16 (conocida como un cuello 206) en una operación triple o cuádruple de rebaje. 5 Ya más recientemente, los extremos abiertos de los contenedores de bebidas han sido rebajados a 2 2/16 (conocidos como cuello 202. El cuello 202 es creado usando de diez a dieciséis operaciones en secuencia. Además, los diferentes rellenadores o surtidores para latas emplean latas con diferentes tamaños de cuello. Es por eso, que es muy importante para el fabricante de latas adaptar rápidamente sus máquinas de rebaje y sus operaciones de 1 Q un tamaño de cuello a otro. Hace algunos años, el proceso empleado para reducir el extremo abierto de una lata de dos piezas para acomodar un segundo panel de menor diámetro incluía una operación de fundición de cuello en donde el extremo abierto se formaba en secuencia por uno, dos tres o cuatro fundiciones para producir una construcción de cuello sencilla, doble, triple o ¡5 cuádruple respectivamente. Ejemplos de estas propuestas se divulgan en U.S. Pat. N°s 3,687,098; 3,812,896; 3,983,729; 3,995,572; 4,070,888; y 4,519,232. Para estas patentes, cabe mencionar que en cada operación de fundición de cuello, se formaba una muy pronunciada costilla o circunferencia escalonada. Esta configuración escalonada de costilla no se consideraba comercialmente satisfactoria para varios productores de bebidas debido a 0 as limitaciones para el espacio de la etiqueta y capacidad de líquido. En un esfuerzo para eliminar la pérdida de volumen resultado de la configuración de costilla, se han dirigido esfuerzos para eliminar las costillas del cuello del contenedor. Así, la U.S. Pat. N° 4,403,493 divulga un método para rebajar un contenedor en donde se forma un cono en la primer operación de rebaje. Un segundo paso o cuello de costilla se forma 5 entre el extremo de la porción cónica y el cuello cilindrico reducido. La Pat. N° 4,578,007 también divulga un método para rebajar un contenedor en una operación múltiple de rebaje, para producir una variedad de costillas. La parte rebajada se forma con un rodillo externo para eliminar por lo menos algunas de las costillas y producir una porción frustocónica que cuenta con una pared interna sustancialmente uniforme y 0 curva hacia dentro que define la parte rebajada.

Sin embargo, los productores de bebidas gaseosas y cervezas prefieren una construcción de cuello que tenga ima forma relativamente liza entre por ejemplo, la abertura 206 y el diámetro de la lata 211. esta construcción de cuello liso se hace mediante un proceso de rebaje mediante giro y se muestra como ejemplo el aparato en la Pat. N° 4,058,998 y 4,512,172. Más recientemente, la Pat. N° 4,774,839 divulgaba un aparato de fundición de cuello para producir una pared lisa entre la pared lateral del contenedor y un diámetro de cuello reducido. El aparato incluye una pluralidad de rebajadores giratorios, cada uno con una pluralidad de subestaciones idénticas con un fundidor de cuellos. Los fundidores de cuellos en cada uno de las torrecillas giratorias incluye una configuración interna para producir una porción rebajada hacia adentro en el contenedor. Las subestaciones de rebaje también cuentan con un elemento flotante de control o miembro piloto que se acopla con la superficie interna del contenedor para controlar la parte del contenedor a ser rebajada. La parte rebajada se reforma en cada una de las siguientes torrecillas mediante fundidoras para producir una pared lisa entre los segmentos curvos sin necesidad de una formación por rodillo posteriormente. El miembro piloto generalmente no proporciona soporte o guía desde el momento en que el borde de la lata entra en contacto con la fundidora hasta el momento en que el borde de la lata entra en contacto con el miembro piloto flotante.

En consecuencia, el borde de la lata es susceptible a doblarse o arrugarse. Una manera de superar el problema anterior es reducir el espacio entre el contacto inicial de la lata con el fundidor rebajador de cuello y el miembro piloto y aumentar el número de operaciones de rebaje. Esto sin embargo, es muy costoso porque cada operación de rebaje requiere una estación separada de rebaje. Además, aún con el aumento de operaciones de rebaje, se pueden formar pequeñas arrugas en o cerca del extremo abierto de la lata. Estas arrugas se planchan durante operaciones subsecuentes de rebaje al forzar el extremo de la lata entre la parte cilindrica del fundidor rebajador y el miembro flotante del piloto. Las arrugas planchadas crean regiones localizadas que muestran una mayor dureza y que generalmente son más frágiles que las áreas adyacentes y pueden fallar ( fracturarse o romperse) cuando el extremo abierto es rebordeado. Las arrugas pueden ser más prevalentes cuando se reduce el grosor del contenedor de aproximadamente 0.0062-0.0064 a 0.0050-0.0054. Para evitar las arrugas, se necesitan 5 de cuatro a seis operaciones adicionales de rebaje. Las operaciones adicionales de rebaje sin embargo, requieren de espacio adicional, aire presurizado, electricidad, y tiempo de manufactura. Añadiendo de esta manera un costo prohibitivo a las operaciones de rebaje. A pesar de estas dificultades, producir un contenedor de cuello 202 adecuado de materiales de un grosor más delgado sigue siendo una meta en la manufactura. ¡0 Para producir dicho contenedor 202 y mantener el numero actual de estaciones de rebaje se requiere un control extremo dimensional de tanto el fundidor de cuello como los diámetros del miembro piloto y la fuerza requerida para insertar el borde de la lata entre el fundidor de cuellos y el miembro piloto tiende a aplastar el cuerpo de la lata o aplastar la base de la lata. En consecuencia, la lata tiene que ser presurizada a 20 0 30 psi más antes de ser ¡5 formada. Para prevenir el control del borde de la lata, el miembro piloto se puede formar sobre un perfil interno del fundidor. Sin embargo, una vez que se ha formado el cuello, la lata no puede ser eliminada del miembro de piloto. Se han desarrollado métodos para expandir el miembro piloto durante la operación de rebaje para mantener el borde de la lata 0 en contacto con el fundidor y regresar el piloto a su tamaño original para quitar la lata.

Un aparato de este tipo se divulga en la patente N° 5,775,130. el aparato incluye un piloto que cuenta con una manga de elastómero y medios para proporcionar una deformación lateral de la misma. Durante el proceso de rebaje, la manga se deforma de 5 manera controlada de tal forma que la parte lateral de la manga se coloca dentro de un acoplamiento de soporte con la pared interior de la lata, presionando la lata contra la zona de transición del fundidor. Esta acción de soporte del material elastómero contra la pared de la lata durante la reducción del diámetro, tiene como objetivo evitar la deformación de dobleces localizados. 0 Otro aparato divulgado se encuentra en la Pat. N°. 6,032,502. el aparato de esta patente incluye una configuración de fundidor que cuenta con un fundidor cilindrico para acoplarse a la superficie extema del contenedor y rodillos giratorios de piloto que dan soporte al diámetro interno de la parte que va a ser rebajada. El problema de este método es que la superficie interna de los contenedores sólo es soportada en el área en la que los rodillos entran en contacto con la superficie interna. El presente invento proporciona un miembro de piloto expandible para eliminar los inconvenientes del método actual de rebaje de cuellos de latas.

RESUMEN DEL INVENTO El presente invento está dirigido a un método y aparato para rebajar el extremo abierto de un contenedor. El método divulgado en el presente supera las dificultades descritas anteriormente mediante el uso de un miembro piloto expandible y rígido que proporciona una superficie continua para dar soporte a la superficie interior del contenedor durante la operación de rebaje mediante fundido. Un objeto del invento es reducir el grosor del metal en la abertura del contenedor mientras que se reduce al mismo tiempo el diámetro del extremo abierto del contenedor. El aparato reemplaza un miembro piloto común con un miembro de metal expandible. El miembro expandible de metal incluye una pluralidad de segmentos que se expanden de manera individual para formar una superficie continua. En su condición sin expandir, algunos de los segmentos se retraen hacia adentro. Al expandirse durante la operación de rebaje los extremos de los segmentos individuales se unen o se acoplan para formar una superficie continua. De esta manera, toda la circunferencia de la pared interior es soportada debido a que no hay espacios entre los segmentos individuales del miembro piloto. El miembro piloto se retare después de la operación de rebaje para facilitar la remoción de contenedor rebajado del equipo. El miembro piloto se expande mediante un actuador rígido que automáticamente empuja los segmentos a su posición de trabajo cuando el actuador es levantado. Cuando se baja el actuador, el miembro piloto es retraído mediante fuerzas proporcionadas por cuatro resortes en cada segmento del miembro piloto respectivamente. Otras ventajas y aspectos del invento serán aparentes a partir de las especificaciones y reivindicaciones y las ilustraciones a continuación.

DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES La FIG. 1 es un plano del aparato de rebaje y de que incorpora la naturaleza modular del presente invento. La FIG. 2 es un fragmento del aparato de rebaje formado de acuerdo con el invento; La FIG. 3 es una ampliación de una sección del miembro piloto y de la configuración de fundición; La FIG. 4 es una perspectiva del miembro piloto totalmente expandido del presente invento 8 el retenedor del miembro piloto no se ilustra); La FIG. 5 es una vista cruzada a lo largo de 3-3 de la FIG. 3; La FIG. 6 es una vista cruzada a lo largo de 4-4 de la FIG. 3 de un miembro piloto parcialmente expandido del presente invento; La FIG. 7 es una vista cruzada a lo largo de 4-4 de la FIG. 3 de un miembro piloto expandido del presente invento; La FIG. 8 es una vista cruzada de los segmentos de formación extemos del miembro piloto del presente invento; La FIG. 9 es una vista cruzada de los segmentos de formación extemos del miembro piloto del presente invento; La FIG. 10 es una vista cruzada y separada de un miembro piloto expandido en la izquierda y un miembro piloto contraído a la derecha; La FIG. 11 es una vista lateral del actuador del presente invento; La FIG. 11 es una vista desde abajo del actuador del presente invento; La FIG. 12 es una visión agrandada fragmentada que muestra el inicio de la primer operación de rebaje. La FIG. 13 es una vista similar a la fíg. 12 que muestra la operación de rebaje terminada; La FIG. 14 ilustra el inicio de la segunda operación de rebaje; La FIG. 15 ilustra el inicio de la tercer operación de rebaje. La FIG. 16 ilustra el inicio de la cuarta operación de rebaje; La FIG. 17 ilustra el inicio de la quinta operación de rebaje.

La FIG. 18 ilustra el inicio de la sexta operación de rebaje. La FIG. 19 ilustra el inicio de la séptima operación de rebaje; La FIG. 20 ilustra el inicio de la octava operación de rebaje; La FIG. 21 ilustra el inicio de la novena operación de rebaje; La FIG. 22 ilustra el inicio de la décima operación de rebaje.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO Aunque el invento es susceptible a inclusiones de muchas formas diferentes se muestra en las ilustraciones y se describirá con detalle, las inclusiones preferidas del invento bajo el entendimiento que la presente divulgación debe ser considerada como un ejemplo de los principios del invento y no pretende limitar el amplio aspecto del invento a las inclusiones ilustradas. En lo referente a la fig. 1, se ilustra un sistema de corte y rebaje 18 del presente invento. El sistema 1.8 produce contenedores que cuenta con un perfil de cuello liso y una falange con dirección hacia fuera. Como se describirá posteriormente, el aparto de rebaje y rebordeado 18 incluye una pluralidad de módulos sustancialmente idénticos de estaciones de rebaje que se encuentra posicionadas en un patrón generalmente de forma C. Un solo operador puede observar y controlar la operación de todos los módulos desde una ubicación centra. La pluralidad de módulos individuales está interconectada para proporcionar al aparato de rebaje y rebordeo 18 como ya se explicará. La fig. 1 muestra el aparato 18 para rebajar y rebordear un contenedor 16 o lata de bebida. La inclusión de la fig. 1 cuenta con varios módulos de rebaje 22,24,26,28,30,32,34,36,3,y 40 y un módulo de estación de rebordeo 42. se pueden añadir estaciones de rebaje adicionales al aparato 18 sin alejarse del espíritu del invento. Las ruedas de transferencia 21,23,25,27,29,31,31a, 33b,33c,35,37,39,41,y 43 mueven los contenedores 16 en serie y con un camino en serpentina a través de varias estaciones de rebaje.

Cada una de las estaciones de rebaje 22,24,26,28,30,32,34,36,38 y 40 son sustancialmente idénticas en cuanto a su construcción para poder ser intercambiadas y se pueden añadir o quitar del sistema dependiendo del tipo de contenedor que se tenga que formar. Cada una de las estaciones de rebaje cuenta con una pluralidad de subestaciones de rebaje idénticas (f?g. 2). El número de estaciones y subestaciones se puede aumentar o disminuir para proporcionar la operación de rebaje deseada para varios tipos y tamaños de contenedores. Los detalles de las subestaciones de rebaje se describirán posteriormente con más detalle. Una ventaja adicional de emplear módulos idénticos es que muchos de los componentes de los módulos son idénticos en construcción, permitiendo de esta forma la reducción de inventario de partes. La fig. 1 muestra el cuerpo cilindrico y metálico 16 que se hace de materiales convencionales que se alimenta posteriormente a un convoy adecuado ( no se ilustra) dentro del aparato de rebaje y reborde 18. los medios de transportación alimentan los contenedores 16 a una primer rueda de transferencia 21 como ya es conocido en el arte. Los contenedores son alimentados en serie a través de los módulos de rebaje mediante las ruedas de transferencia que están interconectadas. En específico, la primer rueda de transferencia 21 entrega los contenedores a un primer módulo de rebaje, generalmente designado por el número 22 en donde se realiza una primer operación de rebaje en el contenedor 16 , como se describirá posteriormente. Los contenedores 16 son llevados a una segunda rueda de transferencia 23 que alimenta a los contenedores 16 a un segundo módulo de rebaje 24 en donde se lleva a cabo una segunda operación de rebaje en el contendor 16. posteriormente el contenedor es quitado del segundo módulo por una tercer rueda de transferencia 25 y alimentado a un tercer módulo de rebaje 26 en donde se lleva a cabo una tercer operación de rebaje. Los contenedores 16 se mueven en secuencia a través de los módulos subsecuentes de rebaje 28,30,32,34,36,38 y 40 para completar la operación de rebaje. Los contenedores rebajados son transferidos por la rueda de transferencia 41 a un módulo de reborde 42 en donde una falange saliente se produce en el contenedor, como ya se conoce en el arte, y es entregada a la rueda de transferencia 43 para salir del convoy transportador. Como se explicará con más detalle abajo, cada estación opera de manera concurrente para formar un numero de contenedores 16 estando cada uno de estos contenedores en un estado diferente de rebaje es decir, que está siendo procesado desde el punto de entrada hasta el punto de salida de cada una de las estaciones de rebaje. Todos los miembros móviles en el aparato de rebaje y reborde 18 son impulsados por un solo medios 44 que incluye un motor de velocidad variable conectado a una transmisión de salida 46. cada una de las ruedas de transferencia, asó como los módulos de rebaje y de reborde, tienen engranes en malla unos con otros para producir un medio de impulso continuo para todos los componentes. La característica de velocidad variable del motor 44 permite que la velocidad de los módulos se pueda regular. Esto también permite al operador indexar de manera veraz los componentes del sistema en relación unos con otros. El aparato de reborde y rebaje 18 incluye medios de succión asociados con cada uno de los módulos y en cada una de las ruedas de transferencia para asegurar que los contenedores 16 permanezcan dentro del transportador. Se proporciona un marco de trabajo 50 adecuado para las torres giratorias 70 que son parte de los módulos. En referencia a la fig. 2 se ilustra una vista parcial del módulo de rebaje. Cada uno de los módulos de rebaje del aparto de rebaje incluye un marco de trabajo estacionario 50 y una configuración giratoria de torre 70 que se monta en el marco y que sostiene una pluralidad de subestaciones de rebaje idénticas 72 en la periferia. La configuración de torre 70 es soportada por el marco estacionario mediante unos sujetadores superiores 73 y otros inferiores (no se ilustran). Una parte inferior de las torres 74 y una parte superior de la torre 76 son soportadas mediante un fuste rotatorio o giratorio 78. la parte superior de la torre 76 se desliza axialmente en el fuste giratorio 78 y se conecta a la torre inferior 74 para una rotación mediante un rodillo 80 que se extiende a través de un cuello o collar 82 en el marco de la torre inferior. Una almohadilla de. levantamiento 84 para el contenedor se monta en un pistón 86 que a su vez se encuentra montado en un cilindro 88 que está asegurado a la parte inferior de la torrecilla 74. el extremo inferior del pistón 86 incluye un seguidor de levador que se mueve en el levador para subir y bajar el pistón y la almohadilla de levantamiento 84. la almohadilla de levantamiento 84 mueve al contenedor o lata 16 hacia y lejos de la parte superior de la torrecilla. La fig. 3 divulga una parte superior de la subestación de rebaje 72 con más detalle.

La subestación 72 de rebaje incluye una parte de formación o rebaje 102. La parte superior de rebaje 102 incluye un elemento flotante 130 que está asegurado al retenedor 132 mediante una tapa de malla 134. el retenedor incluye un eje central 135. el cilindro 132 cuenta con una abertura axial 136 en donde un actuador hueco o fuste 137 se monta de manera recíproca. Un seguidor de levador 138 es montado en el extremo superior del actuador 137 y choca sobre la superficie expuesta del levador de una superficie fina de levador 139 asegurada al marco. El actuador 137 y el seguidor de levador 138 se mantienen en acoplamiento con el levador 139 mediante un mecanismo de pista dual de levador que también centra al actuador 137 en la abertura 136. el exfremo inferior del actuador 137 se emplea para controlar la expansión y contracción de un miembro piloto o miembro de forma 140, como se explica posteriormente. Se puede introducir aire a presión a través del actuador 137 y del miembro piloto 140 dentro del contenedor 16 durante la operación de rebaje. En cuanto a las figs. 4 y 4 a, así como las figs. 2,3, y 5, 7, el miembro piloto 140 del presente invento generalmente incluye cuatro segmentos de formación 150 a-d, que se montan para un movimiento radial controlado dentro del retenedor del miembro piloto 132..

Los segmentos de formación 150 a-d, generalmente están hechos de un material durable rígido como el acero para herramientas. Se pueden añadir recubrimientos a los segmentos de formación 150 a- d para mejorar las propiedades de la superficie. Los miembros de desviación desvían a los segmentos de formación 150 a- d hacia adentro en una posición contraída. Los miembros de desviación generalmente son resortes 152 a- d pero también se puede realizar la desviación mediante miembros elásticos, presión de aire o similares. ( Ver fig. 10). Un primer par de segmentos de formación 150 a, b se contrae hacia adentro con relación a un segundo par de segmentos de formación 150 c, d. ( ver fig. 6). El primer par de segmentos de formación 150 a, b tienen comparativamente una menor superficie que el segundo par de segmentos de formación 150 c, d.

Cada segmento de formación 150 a, d, cuenta con una superficie extema 154 que define una superficie extema y una superficie interna 158. la superficie extema 154 incluye una superficie de soporte para el contenedor 162, un par de guías 166 a, b y una plancha corrediza 170 ubicada entre las guías 166 a, b. La combinación de las dos guías 166 a,b y la plancha 170 inhiben la rotación de los segmentos de formación 150 a-d dentro del retenedor del miembro piloto 132. La superficie de soporte del contenedor 162 generalmente sigue la curvatura del extremo abierto del contenedor. La superficie de soporte del contenedor 162 incluye una porción superior cilindrica 173 ubicada a una primer distancia radial Rl , del eje central 135 que pasa a través de una zona curva de transición a una anular y zona saliente de entrada 174 ubicada a una segunda distancia radial de R 2 de un eje central 135. la curvatura de la porción saliente 174 es generalmente a similar a la curvatura de la parte superior del rebajador 130 y coopera con el mismo durante la operación para reformar la parte superior del contenedor 16 al ser rebajado. La parte de entrada 174 también proporciona una guía para la abertura del contenedor. Esta parte 174 previene que el extremo abierto del contenedor se doble sobre sí mismo y que se arrugue al forzar el contenedor dentro del rebajador 130, e incluye una parte inferior para centrar el contenedor y una parte derecha para guiar el contenedor. Así, permite un mejor control sobre el flujo de metal durante la formación y permite una mejor paso entre el rebajador 130 y el miembro piloto expandido 140. En cuanto a las figs. 8 y 9, la superficie interna 158 de cada segmento de formación 150 a-d incluye un escalón en ángulo 178 a-d. Los escalones en ángulo 178 a , 178 b del primer par de segmentos de formación son más largos y se encuentran ubicados a una mayor altura en comparación con la altura y la distancia de los escalones 178, c y 178 d del segundo par de segmentos de formación más grandes. El propósito de este aspecto será claro a partir de la siguiente descripción. El actuador 137 se extiende a través del retenedor 132 y selectivamente se acopla a la superficie interna 158 de cada segmento de formación 150 a~d. El actuador 137 cuenta con una abertura 168 en el mismo para enviar aire a presión al interior del espacio del contenedor 16.

En cuanto a las figs. 11 y 11a, el actuador incluye un extremo próximo 184 y un extremo distal 186. el extremo distal 186 incluye zonas inclinadas que se acoplan y cooperan con los escalones en ángulo 178 a-d de los segmentos de formación 150 a-d. Las zonas inclinadas 188 a-d se encuentran separadas por abertuxras 189 para prevenir que los segmentos de formación se aprieten demasiado 150 a-d unos confra otros. El extremo distal 186, actúa como una serie de viga flexibles separadas por las divisiones o separaciones 189. Cuando el actuador 137 se mueve hacia arriba, las zonas inclinadas 188c, d empujan al segundo par de segmentos de formación 150 c-d hacia fuera con relación al eje central 135 contra la fuerza proporcionada por los resortes 152 c, d. Al continuar el actuador 137 el movimiento ascendente, las zonas inclinadas 188 a, b empujan al primer par de segmentos de formación 150 a, b hacia fuera contra la fuerza proporcionada por los resortes 152, a, b. En la posición totalmente expandida, los cuatro segmentos de formación 150 a-d caben a lo largo de uno de los borde periféricos 192. los segmentos de formación 150 a-d caben de tal forma que no existe o casi no hay brechas o espacios entre los segmentos de formación 150 a~d- Cuando los segmentos 150 a-d están totalmente expandidos y los bordes periféricos 192 adyacentes a los segmentos 150 a-d se encuentran en contacto uno con otro, se forma una superficie de circunferencia continua 193 mediante las superficies adyacentes de soporte 162. (ver fig. 4). La reducción o eliminación de espacios entre los segmentos de formación 150 a-d previene marcas o deformaciones del metal provocadas por el relleno de estos espacios durante el proceso de rebaje. Nuevamente en la fig. l i a, las separaciones 189 en el actuador 137 previenen que los segmentos de formación se aprieten de más. Cuando una fuerza predeterminada se proporciona por el extremo distal 186 del actuador 137 a los segmentos de formación 150 a-d, las zonas inclinadas 188a-d del exfremo distal 186 se flexionan hacia adentro para prevenir que se aprieten de más las parte periféricas 192. El fundidor 130 se monta con poco espacio. El fundidor 130 se monta de tal forma que "flote" o es capaz de algún tipo de movimiento dentro del retenedor 132. así, el fundidor 130 se puede centrar en el extremo abierto del contenedor durante la operación de cierre.

En aparatos previos de rebaje, el fundidor 130 se fijaba mientras que el miembro piloto 140 se montaba para "flotar".

Refiriéndonos nuevamente a las figuras 2 y 3, en operación del módulo, se provoca que el fuste 78 gire alrededor de un eje fijo en el marco estacionario 50. al mover el contenedor 16 hacia arriba dentro del fundidor 130, el fuste 78 es girado y, en consecuencia, el extremo abierto del contendor se reforma. Al mismo tiempo que el borde del contenedor entra en contacto con el fundidor 130, se introduce aire a presión dentro del contenedor de una fuente proveniente de la abertura 141. Al girar la configuración de torrecilla 70 aproximadamente 120° de rotación, el levador superior 139 está configurado para mover el actuador 137 hacia arriba y expandir el miembro piloto 140 hacia fuera hacia el fundidor 130. Como se mencionó anteriormente, el actuador 137 se desvía hacia abajo y moverá hacia arriba a la posición mostrada en la figura 3 al girar la configuración de torrecilla. Posteriormente, durante el resto de los 360° de rotación, el levador está configurado para regresar la almohadilla 120 a su posición más baja y el miembro piloto 140 se encuentra en posición contraída a velocidades iguales mientras el contenedor 16 que ya ha sido rebajado se remueve del fundidor 130. durante el movimiento descendente, el aire a presión dentro del contenedor forzará al contendor del fundidor 130 a la almohadilla 120. Los contenedores 16 son introducidos continuamente dentro de la almohadilla 120, procesados y removidos como lo indica la figura 1. El presente invento proporciona un método en donde el contenedor puede ser rebajado para tener una pequeña abertura al utilizar una pluralidad de módulos de rebaje. Los beneficios derivados de este método incluyen la reducción de las arrugas en el metal y/o dobleces y la habilidad para reducir el grosor del metal empleado para formar el cuerpo del contenedor. En la inclusión ilustrada en la figura 1, se realizan múltiples operaciones de rebaje y una operación de falange en el cuello del contenedor. La longitud de la parte rebajada es aumentada durante cada una de las operaciones de rebaje. En cada operación de rebaje, una porción se vuelve a trabajar para extender su longitud. Se toman pequeños segmentos de la reducción para que las diferentes operaciones se mezclen suavemente dentro de la parte rebajada ya terminada. La parte resultante ya rebordeada cuenta con un hombro redondeado en el extremo del lado cilindrico de la pared que se une con un segmento anular recto a través de una parte arqueada o curva. El extremo opuesto del segmento anular recto se une con el cuello cilindrico reducido a través de un segundo segmento curvo. La operación de rebaje será descrita mediante referencia a las figuras 12-22. en la inclusión descrita un contenedor de aluminio "211" se rebaja para tener u cuello "202" en diez operaciones. Suponiendo que el contendor 16 que es llevado por el transportador como indica la figura 1, se haya puesto en posición, como lo muestra la figura 2, y la operación de rebaje haya sido iniciada. Las figuras 12-22 muesfran una operación de rebaje realizada en diez estaciones de rebaje o módulos. Sin embargo, 16 o más estaciones de rebaje se pueden emplear. Se realizó una prueba insertando un miembro piloto 140 del presente invento dentro de una prensa operada manualmente que fue convertida en una estación de rebaje que fue diseñada para simular una cuarta operación de rebaje. El cuarto proceso o etapa se conoce como sensible a los dobleces. Las dimensiones del miembro piloto 140 fueron elegidas de acuerdo alas dimensiones del fundidor de la cuarta etapa, asumiendo que el contenedor a ser rebajado sería un contendor estándar de bebidas con un grosor inicial de paredes del contenedor de 0.0066 ins. (0.167 mm. Después de la tercer etapa, el grosor de la pared superior del contenedor se midió en 0.0068 ins. A 0.0069 ins. ( 0.173- 0.176 mm. El diámetro del miembro piloto 174 fue el del interior del contenedor al final de la tercer etapa en el aparato de rebaje. Se eligió un radio de entrada del miembro piloto 140 de manera arbitraria. Las pruebas subsecuentes indicaban que el radio de entrada puede establecerse para ser igual al radio natural de doblez de la pared superior del contenedor al entrar en acoplamiento con el fundidor 130. Los ángulos localizados en la intersección de los bordes periféricos del segmento de soporte 150 a-d fueron agudos para evitar espacios entre el piloto totalmente expandido 140. Se realizaron pruebas para determinar la presión de aire correcta y el tiempo de aplicación del mismo al cuello en una pared de grosor estándar de (0.0066 pulgadas) en el contenedor. La falta de aire a presión provocó que varios contenedores se colapsaran mientras que el tiempo inadecuado de aplicación de aire a presión empujaba los contenedores fuera de los fundidores antes de que el miembro piloto colapsara y los contenedores se rebajaran. Se estableció el siguiente procedimiento y fue controlado como una función de la prensa. Los contenedores se colocaron en el aparato. El aire a presión es abierto para presurizar el contenedor. Siguiente, el contenedor presurizado era rebajado. Se quita la presión del contenedor tan pronto como el contenedor está terminado. Otro chorro de aire a presión se proporciona para sacar el contenedor después de que el miembro piloto se ha contraído. Los resultados de las pruebas fueron mixtos. Algunos contenedores fueron aplastados con un aire a presión de 3 barras o menos. Además de los contenedores aplastados, ninguno de los contenedores mostraban dobleces. Los contenedores que no fueron aplastados o doblados fueron obtenidos al aumentar la presión sobre tres barras y el tiempo de presurización del contenedor antes de darles forma. Las pruebas fueron repetidas con contenedores que contaban con un grosor de pared superior de 0.0054 pulgadas. La presión del aire fue reducida a tres barras o menos con la misma herramienta. Todos los contenedores fueron rebajados con éxito. Los resultados de las pruebas se resumen en la tabla 1.

Tabla 1 El método del presente invento es menos sensible a pocas tolerancias que otros métodos convencionales de rebaje. En un aparato convencional de rebaje, se requieren estrechas tolerancias para formar el cuello antes de que el contenedor llegue a la salida del fundidor y parcialmente sobre el radio de la salida del fundidor una vez que se forma el cuello. Con el miembro piloto expandible, los diámetros de salida del fundidor y la manga no tienen que tener dimensiones tan cenadas una con otra porque la presión en la formación del cuello se realiza al formar segmentos sobre el diámetro del miembro piloto expandido. De esta manera, se logra un espacio adicional de 35 um del grosor de la pared superior ( de 176 um a 138 um.) Aunque se ha ilustrado y descrito una inclusión específica, numerosas modificaciones vienen a la mente sin alejarse de manera significativa del espíritu del invento y del ámbito de protección que sólo se ve limitado por el ámbito de las reivindicaciones que acompañan al presente.

Claims (28)

REIVINDICACIONES

1. un aparato para reducir el diámetro de un extremo abierto de un contenedor el aparato incluye: una muesca con un eje; Un fundidor soportado por la muesca sobre el eje; y Un miembro piloto expandible radialmente soportado dentro de la muesca y que se mueve de manera selectiva entre una posición contraída y una expandida relativa al eje, el miembro de piloto radial incluye una pluralidad de miembros de formación.

2. El aparato de la reivindicación 1 en donde cada uno de los miembros de formación cuenta con una superficie extema y una parte periférica para cooperar y acoplarse de manera selectiva con el borde periférico de un miembro de formación adyacente.

3. El aparato de la reivindicación 2 en donde la pluralidad de miembros de formación incluye una pluralidad de segmentos de formación internos y una pluralidad de segmentos de formación extemos, en donde los segmentos de formación internos se encuentran hacia adentro de los segmentos de formación extemos en donde el miembro piloto expandible se coloca de manera selectiva en posición contraída.

4. El aparato de la reivindicación 3 en donde los segmentos de formación internos cuentan con una superficie extema más pequeña que la superficie extema de los segmentos de formación extema.

5. El aparato de la reivindicación 3 en donde cada segmento de formación interna y cada segmento de formación extema son desviados a una posición contraída por un miembro de desviación soportado dentro de la muesca.

6. El aparato de la reivindicación 5 en donde el miembro de desviación es un resorte.

7. el aparato de la reivindicación 5 que incluye un actuador para proporcionar una fuerza hacia fuera a cada uno de los miembros de formación interna y extema en donde el miembro piloto radial es transferido de una posición contraída a una expandida.

8. El aparato de la reivindicación 7 en donde la fuerza proporcionada por cada uno de los miembros de formación internos y extemos provoca que los miembros de formación interna y extema se muevan hacia fuera en un orden secuencial predeterminado.

9. El aparato de la reivindicación 8 en donde cada uno de los miembros de formación extema incluyen una primer superficie interior que cuenta con una primer pared en ángulo ubicada en la primer altura a lo largo de la primer superficie interior y cada uno de los miembros de formación interna incluye una segunda altura a lo largo de la longitud de la segunda pared interior, la primer altura siendo relativamente mayor que la segunda en donde el actuador se acopla a las primeres paredes en ángulo de los miembros de formación extema para forzar a los miembros de formación extema hacia fuera antes de acoplarse con las segundas paredes en ángulo de los miembros de formación interna en donde los miembros de formación extema se mueven hacia fuera antes de que los miembros de formación interna se muevan hacia fuera.

10. El aparato de la reivindicación 1 que incluye un actuador adaptado para un movimiento axial dentro de la muesca, el actuador se acopla al miembro piloto radialmente expandible en donde una fuerza proporcionada por el actuador al miembro piloto expandible provoca que una pluralidad de miembros de formación se atraviese radialmente hacia fuera en relación con el eje.

11. El aparato de la reivindicación 10 que incluye medios para prevenir que la fuerza se exceda de una cantidad predeterminada.

12. El aparato de la reivindicación 10 en donde el actuador incluye un extremo proximal y uno distal, el extremo distal incluye una pluralidad de zonas inclinadas para acoplarse con la pared interior de cada uno de los miembros de formación en donde el movimiento axial ascendente proporcionado por el actuador provoca que las zonas inclinadas fuercen una pluralidad de miembros de formación radialmente hacia fuera.

13. el aparato de la reivindicación 12 en donde la brecha es proporcionada entre cada una de las pluralidades de zonas inclinadas en donde las zonas inclinadas se flexionan hacia adentro cuando la fuerza proporcionada a las paredes interiores de la pluralidad de los miembros de formación, excede una cantidad predeterminada.

14. El aparato de la reivindicación 13 en donde el actuador incluye una abertura central para proporciona una presión de aire fluida a una parte interior del contenedor.

15. El aparato de la reivindicación 1 en donde cada miembro de formación cuenta con una superficie extema que cuenta con una primer posición ubicada en una primer distancia radial relativa a u eje y una segunda posición ubicada a una segunda distancia radial del eje, la segunda distancia radial siendo mayor que la primer distancia radial.

16. El aparato de la reivindicación 15 en donde la primer porción se mezcla dentro de una segunda porción en una zona de transición curva.

17. El aparato de la reivindicación 16 en donde la segunda porción incluye una protuberancia curva hacia fuera.

18. El aparato de la reivindicación 17 en donde la protuberancia curva se localiza adyacente a una parte de entrada del miembro piloto.

19. El aparato de la reivindicación 18 en donde la protuberancia cuenta con una curvatura que es aproximadamente igual a la curvatura de una parte inferior del fundidor.

20. El aparato de la reivindicación 1 en donde el miembro piloto radialmente expandible está hecho de u material relativamente rígido.

21. El aparato para reducir el diámetro de un extremo abierto de un contenedor que incluye: Una muesca con un eje; Un fundidor soportado dentro de la muesca sobre el eje; y Un miembro piloto rígido soportado dentro de la muesca y que se mueve de manera selectiva entre una posición contraída y una expandida con relación al eje, el miembro piloto relativamente rígido incluye una superficie para dar soporte al contenedor que cuenta con una parte cilindrica superior ubicada a una primer distancia radial del eje y una porción de entrada anular ubicada a una segunda distancia radial del eje.

22. El aparato de la reivindicación 21 en donde la segunda distancia radial es mayor que la primer distancia radial.

23. El aparato de la reivindicación 21 en donde la porción anular de entrada incluye una pared curva que se extiende hacia fuera.

24. El aparato de la reivindicación 23 en donde la pared curva lateral se abulta hacia fuera en relación con el eje.

25. El aparato de la reivindicación 24 en donde el miembro piloto relativamente rígido incluye una pluralidad de miembros de formación.

26. El aparato de la reivindicación 25 y una parte periférica para un acoplamiento selectivo con una parte periférica de un miembro adyacente.

27. El aparato de la reivindicación 26 en donde una pluralidad de miembros de formación incluye una pluralidad de segmentos de formación internos y una pluralidad de segmentos de formación extema en donde los segmentos de formación interna se encuentra hacia adentro de los segmentos de formación extema con relación al eje cuando el miembro piloto relativamente rígido se coloca de manera selectiva en una posición contraída.

28. El aparato de la reivindicación 27 en donde los segmentos de formación interna cuentan con una superficie relativamente más pequeña que los segmentos de formación extema. 9. El aparato de la reivindicación 28 en donde cada uno de los segmentos de formación interna es desviado dentro de una posición contraída al desviar el miembro soportado dentro de la muesca. 0. El aparato de la reivindicación 29 en donde el miembro de desviación es un resorte. 1. El aparato de la reivindicación 29 que incluye un actuador para proporcionar una fuerza extema a cada uno de los miembros de formación internos y extemos en donde el miembro piloto relativamente rígido y expandible es transferido de una posición contraída a una posición expandida. 32. El aparato de la reivindicación 31 en donde la fuerza proporcionada a cada uno de los segmentos de formación internos y extemos provoca que los miembros de formación internos y extemos se muevan hacia fuera en un orden secuencial predeterminado. 33. El aparato de la reivindicación 32 en donde cada uno de los miembros de formación extema incluyen una primer superficie interior que cuenta con una primer pared en ángulo ubicada a una primer altura a lo largo de la longitud de la primer superficie interior, y cada uno de los miembros de formación interna incluyen una segunda superficie interior que cuenta con una segunda pared en ángulo ubicada a una segunda altura a lo largo de la segunda pared interior, siendo relativamente mayor la altura que la segunda altura en donde el actuador se acopla alas primeras paredes el ángulo y los miembros de formación extema para forzar a los miembros de formación extema hacia fuera antes de acoplarse con la segundas paredes en ángulo de los miembros de formación interna en donde los miembros de formación extema se mueven hacia fuera antes de que los miembros de formación interna se muevan hacia fuera. 34. Un método para reducir el diámetro de un extremo abierto de un contenedor que el método incluye pasos de: Proporcionar un contenedor; Proporcionar una muesca; Proporcionar un fundidor suspendido dentro de la muesca; Proporcionar un miembro piloto radialmente expandible soportado en la muesca y que se mueva selectivamente entre una posición contraída y una posición expandida relativa al eje longitudinal, el miembro piloto radialmente expandible incluye una pluralidad de miembros de formación, cada uno de los miembros de formación cuenta con una superficie extema y una parte o porción periférica para acoplarse con la parte periférica de otro miembro de formación, Un miembro piloto radialmente expandible; Contacto con el extremo abierto del contenedor mediante el fundidor; Forzar el contenedor dentro del fundidor; Contraer el miembro piloto radialmente expandible; y Remover el contenedor del fundidor. 35. El método de la reivindicación 34 en donde el miembro piloto radialmente expandible incluye proporcionar un actuador para proporcionar una fuerza radial hacia fuera para forzar la expansión radial del miembro piloto, el actuador cuenta con una abertura. 36. El método de la reivindicación 35 que incluye un paso de proporcionar una fuente de presión fluida y proporcionar una primer presión fluida dentro de la abertura del actuador a una parte interior del contenedor antes de forzar el contenedor dentro del paso del fundidor. 37. El método de la reivindicación 35 en donde el miembro piloto radialmente expandible incluye una pluralidad de miembros de formación expandibles en determinada secuencia. 8. El método de la reivindicación 37 en donde la pluralidad de miembros de formación incluye un par de segmentos de formación interna y un par de segmentos de formación extema, los segmentos de formación interna cuentan con un área de superficie más pequeña que el par de segmentos de formación extema, en donde los segmentos de formación interna se colocan hacia adentro del par de los segmentos de formación extema cuando el miembro piloto se coloca de manera selectiva en posición contraída.