СПОСОБ ПРИДАНИЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОНТЕЙНЕРА Российский патент 2009 года по МПК B21D17/04 B21D51/26 

Настоящее изобретение относится к способу придания формы поверхности металлического контейнера.

Более конкретно настоящее изобретение относится к способу придания формы металлическому контейнеру любой формы, размера и протяженности боковой поверхности.

Металлические контейнеры, подчиняющиеся способу, согласно настоящему изобретению, в частности, представляют собой, но не ограничиваются, контейнеры, выполненные из алюминия, его сплавов, стали или других подходящих материалов, при помощи которых могут быть получены аэрозольные баллончики или бутылки для напитков для пищевого или технического использования, имеющие по существу цилиндрическую форму.

Эти аэрозольные баллончики или бутылки для напитков по существу цилиндрической формы постепенно сужаются известным образом на своем верхнем конце, например, но, не ограничиваясь этой целью, для последующего размещения распределительного клапана или нанесения резьбы для закрывающей крышки. Указанные контейнеры в настоящее время получают посредством экструдированных заранее сформированных или вытянутых корпусов.

До операций придания формы, которые являются предметом настоящего способа, эти корпуса могут быть окрашены внутри и снаружи, и литографированы на их боковой поверхности для получения сообщений или декоративных элементов разных цветов, таких как товарные знаки продуктов, тип содержимого, основные ингредиенты и инструкции для потребителей, в частности для потребительских товаров. После выполнения способа согласно настоящему изобретению вышеуказанные экструдированные, вытянутые или иным образом полученные корпуса, на которые может быть нанесена краска или литография, подаются на известную сужающую машину, содержащую, по меньшей мере один поворотный стол прерывистого движения с множеством участков, оборудованных клещами или подобными приспособлениями для временного закрепления корпусов, и по меньшей мере один противоположный поворотный стол чередующегося прерывистого движения, над которым размещены различные инструменты и шпиндели, и предназначенного для взаимодействия, в соответствии с поворотным столом прерывистого движения, в непрерывных и заданных последовательностях с экструдированными или вытянутыми корпусами для выполнения последовательных этапов сужения верхнего конца и других операций, таких как резка по размеру, загибание кромки и контроль размера вышеуказанного верхнего конца, который таким образом был обработан и деформирован.

Подача указанных бутылок на известную сужающую машину осуществляется при помощи известного вращающегося барабана, то же касается разгрузки обработанных корпусов, для которой устанавливается подобный барабан.

Согласно известному и последнему способу производства экструдированные или вытянутые металлические корпуса, которые главным образом предназначены для аэрозолей, напитков, пищевого и технического использования, подвергаются на известных сужающих машинах одной или нескольким операциям, которые не ограничиваются сужением их верхней грани, но также выполняют локализированные деформации их боковой поверхности.

Такие деформации, определяемые терминами «тиснение» или «вдавливание», осуществляются при помощи подходящих формовочных инструментов и создают на вышеуказанных корпусах тисненные или вдавленные секторы, которые, как правило, простираются вдоль ограниченных участков боковой поверхности для достижения угловатой конфигурации, рельефных изображений и тому подобное.

Решения, функция которых отчасти декоративная и отчасти конструктивная, обеспечивающие более безопасный захват корпуса пользователем, описаны в заявках на патенты ЕР 01129572.2 и ЕР 01129573.0, и в заявке WO 01/58618. Эти заявки на патент описывают все признаки ограничительной части независимого пункта 1.

Указанный предшествующий уровень техники обеспечивает способ выполнения тисненных и/или вдавленных отпечатков (оттисков) с ограниченной и детальной протяженностью на указанных контейнерах, которые значительно не изменяют по существу цилиндрическую протяженность части корпусов, на которых они создаются. Указанные локализованные отпечатки или деформации присутствуют на ограниченной области боковой поверхности корпусов, которая, как правило, относится к их части, расположенной около сужающейся области или сразу под ней.

Наоборот, в настоящее время существует необходимость в производстве металлических контейнеров, выполненных из алюминия, его сплавов, стали или прочих материалов, в основном для напитков, аэрозолей, пищевого, технического или другого использования с дальнейшим формованием, после пластических деформаций, всей их боковой поверхности или ее широкой части, для придания этим контейнерам конфигураций, или эстетических и функциональных особенностей, подобных тем, которыми обладают контейнеры, выполненные из других материалов, таких как пластик, не являющийся привлекательным с точки зрения маркетинга, и стекло, являющееся очень тяжелым и легко подвергающимся разрушению. Указанное придание формы, полученное путем деформаций, широко распределяемых по боковой поверхности корпусов, и способных чередоваться с областями тиснения и вдавливания, т.е. отпечатки, выполненные путем тиснения или вдавливания согласно настоящему изобретению присутствуют по меньшей мере на части вышеуказанной поверхности, содержащейся между областью, которую следует существенно сузить, и основанием корпусов, от которого они отдалены на ограниченный участок, содержащий, в качестве примера, от 10,0 до 35,0 мм.

Известные операции тиснения/вдавливания и сужения включают много этапов обработки на машинах с поворотными столами, в ходе которых взаимодействуют различные инструменты и подходящие клещи для захвата и временного удерживания корпусов.

В ходе операций обработки эти инструменты и клещи должны быть идеально стабилизированы, начиная от донной области, противоположной раструбу (горлышку). В ходе операций сужения блокировка корпусов не создает особых проблем, так как указанные корпуса могут быть захвачены на дне при помощи подходящих и известных захватных клещей, область захвата может простираться вдоль боковой поверхности на подходящее расстояние, как может быть замечено из вышеупомянутых заявок на патент. Корпуса, заблокированные при помощи различных клещей, окружающих широкую область боковой поверхности, начиная от дна, должным образом стабилизированы, и захватное воздействие указанных клещей не препятствует способу деформации или сужения.

В случае, когда деформации корпусов воздействуют на широкую область их боковой поверхности и простираются до их основания или близко к нему, возникают серьезные проблемы, которые не позволяют стабилизировать и поддерживать вышеуказанные корпуса в идеально заблокированном состоянии согласно способу, применяемому во время выполнения деформации/сужения известным образом.

На вышеуказанных корпусах высота требуемой деформации боковой поверхности заметно увеличена до достижения области рядом с дном. Вследствие этого захватные клещи способны окружать корпуса лишь на ограниченном участке боковой поверхности, начиная от дна, так что блокирование корпусов вдоль этой ограниченной области боковой поверхности вызывает несколько существенных недостатков.

Фактически, даже если корпуса удерживаются лишь на ограниченной области, начинающейся от дна, необходимо их эффективно стабилизировать, так как нагрузки, которым они подвергаются, намного больше, чем нагрузки при известных способах.

Это происходит из-за того, что широкая часть их боковой поверхности подвержена обработке, при больших усилиях, оказываемых деформирующими инструментами, производящими обработку снаружи, изнутри или в обоих направлениях. Более того, должны сохраняться такие же характеристики, как те, которые могут быть получены для корпусов, заблокированных вдоль широкой области боковой поверхности для равномерного выравнивания корпусов.

В присутствии ограниченного плеча рычага по сравнению с тем, что происходит при известных способах, даже малейшая ошибка в захвате корпусов значительно усиливается к их противоположному свободному концу, и вытекающая разрегулировка отрицательно влияет на аккуратную и точную интеграцию между инструментами и корпусами для деформации боковой поверхности вышеуказанных корпусов. Сила захвата средств блокирования корпусов, которые, например, состоят из клещей с кольцевыми захватными областями, требует подходящего противодействия деформации их дна для избежания риска выпучивания этих корпусов на дне или рядом с ним.

Для некоторых видов обработки средства захвата или клещи, захватывающие корпуса, начиная от дна и вдоль ограниченного участка их боковой поверхности, могут также потребовать при некоторых операциях поворота вдоль своей оси для того, чтобы сориентировать в угловом направлении указанные корпуса с предварительно закрепленным участком.

Это делается для создания также тисненных или вдавленных локализированных отпечатков на них при помощи специальных инструментов помимо обширной деформации боковой поверхности. Поэтому надлежащее закрепление и точное выравнивание корпусов являются главными условиями для получения продукта с подходящими показателями качества.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков.

Более конкретно задачей настоящего изобретения является создание способа придания формы поверхности металлического корпуса или контейнера, как правило, представляющего собой, но не ограничиваясь, контейнер, выполненный из алюминия или его сплавов, такой как аэрозольный баллончик или бутылка для напитка, для пищевого или технического использования, в котором в ходе различных и последовательных этапов обработки, указанный корпус или контейнер предварительно стабилизируют, и затем поддерживают в заблокированном состоянии с постоянной точностью и эффективностью, даже несмотря на то, что он захвачен захватными средствами вдоль ограниченной области боковой поверхности, начиная от дна.

Другой задачей изобретения является создание способа, как описано выше, в котором корпус или контейнер стабилизируют в соответствии с точным осевым выравниваем, которое постоянно поддерживается, несмотря на значительные нагрузки, возникающие под действием деформирующих инструментов, воздействующих с внутренней стороны или с наружной стороны, или с обоих направлений, на широкую часть боковой поверхности указанного корпуса.

Еще одной задачей изобретения является создание способа, в котором захватной силе, оказываемой на корпус, обеспечивается надлежащая или соответствующая ей противодействующая сила на его дне для избежания выпучивания около основания.

Согласно настоящему изобретению эти и другие задачи достигаются при помощи способа, в частности придания формы боковой поверхности металлического контейнера, такого как аэрозольный баллончик или бутылка для напитка, для пищевого и технического использования, получаемого путем последовательных этапов деформации его боковой поверхности, осуществляемых последовательно при помощи машины, содержащей по меньшей мере один поворотный стол прерывистого движения, по меньшей мере одну противоположную пластину переменного поступательного движения, загружающий барабан, клещи для захватывания корпусов, инструменты для деформации и возможного тиснения и/или вдавливания и разгрузочный барабан для этих корпусов, причем указанный способ включает следующие этапы:

- подачи указанных корпусов на машину, снабженную по меньшей мере одним поворотным столом прерывистого движения и по меньшей мере одной противоположной поступательно перемещающейся пластиной;

- захвата указанных корпусов вдоль области их боковой поверхности, начинающейся от дна, при помощи неподвижных или вращающихся по оси средств захвата или клещей;

- выполнение деформации на боковой поверхности корпусов при помощи инструментов, осуществляющих обработку с внутренней и/или внешней части указанных корпусов;

при этом корпуса захватывают вдоль ограниченной области их боковой поверхности, составляющей от 10,0 до 35,0 мм от дна, причем дно корпусов прессуют или частично вытягивают для формирования вогнутой области, имеющей геометрические параметры, соответствующие геометрии захватных клещей, и деформацию выполняют вдоль протяженной области боковой поверхности корпуса, начинающейся от области, смежной или близкой к захваченной части.

Способ согласно настоящему изобретению описан здесь ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид сбоку необработанного корпуса или контейнера с прессованным или частично вытянутым дном;

Фиг. 2 представляет собой схематичный вид сбоку указанного контейнера, над которым была выполнена деформация боковой поверхности согласно способу настоящего изобретения и на котором также были выполнены тисненые и/или вдавленные отпечатки;

Фиг. 3 представляет собой контейнер, показанный схематично, над верхней частью которого были осуществлены некоторые сужающие операции с загибанием кромки горловины после способа согласно настоящему изобретению.

Согласно способу настоящего изобретения металлические корпуса, подлежащие приданию формы, подаются и поступают, покрашенными или нет, в загрузочный барабан машины, снабженной поворотным столом прерывистого движения с участками, оборудованными захватными клещами, взаимодействующими с инструментами и шпинделями.

Предпочтительно, до того, как указанные корпуса подвергают этапам деформации их боковой поверхности, обрабатывающий инструмент, который предпочтительно расположен на машине или около нее, осуществляет над ними первую операцию деформации, в частности на дне. Эта деформация заключается в частичном вытягивании дна корпусов с образованием на нем широкой вогнутой области.

Эта вогнутая область, с одной стороны, придает жесткость указанным корпусам в основании, с одной стороны, т.е. в области, где они позднее блокируются при помощи различных клещей, а, с другой стороны, создает полость, обладающую геометрическими параметрами, соответствующими геометрии средств захвата или клещей, что обеспечивает возможность незамедлительного или последовательного применения вакуума или эквивалентных стабилизирующих или предварительно стабилизирующих средств ко дну. Вместо вакуума стабилизация корпусов в деформированной части дна может достигаться при помощи присосок, клейких подкладок, магнитных подкладок, если они совместимы с материалами, образующими корпуса. Фактически, необходимо достичь и поддерживать точное прикрепление или безупречное перекрытие профилей корпусов и соответствующих захватных инструментов для достижения точного геометрического выравнивания оси контейнера и для получения достаточной силы сцепления между контейнером и средствами захвата или клещами.

После осуществления прессования дна корпуса захватываются и блокируются при помощи захватных инструментов, и подвергаются последовательным операциям деформации на их боковых поверхностях на машине, оборудованной по меньшей мере одним поворотным столом прерывистого движения. Различные инструменты или шпиндели, которые пластина перемещает поступательным и чередующимся образом, последовательно взаимодействуют с указанными корпусами для формования их боковых поверхностей в соответствии с требуемыми формами. В ходе этих этапов обработки могут быть осуществлены операции тиснения или вдавливания, включенные в них или чередующиеся с приданием формы или деформацией боковой поверхности.

Предпочтительно, прессование или деформация дна преимущественно осуществляется на загрузочном барабане машины.

Прессование дна корпусов, осуществляемое в начале цикла, позволяет придать жесткость указанным корпусам в области основания, которое может быть захвачено клещами на ограниченном участке, составляющем от 10,0 до 35,0 мм от их боковой поверхности.

Этот участок предпочтительно составляет от 15,0 до 30,0 мм. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществления указанный участок составляет от 16,0 до 25,0 мм.

Частичное вытягивание, получаемое на дне корпусов после прессования, образует широкую вогнутость с геометрическими параметрами, соответствующими геометрии захватного инструмента или клещей, которая противодействует их захватной силе и позволяет применять воздушный вакуум или эквивалентные средства для надлежащего и постоянного поддержания указанных корпусов выровненными для всего цикла обработки.

Помимо точной стабилизации, которая достигается, несмотря на ограниченную протяженность захвата вдоль боковой поверхности корпусов, корпуса остаются надлежащим образом выровненными в ходе различных этапов деформации или тиснения и/или вдавления, несмотря на большие нагрузки, которые оказывают на них инструменты, взаимодействующие с широкой частью их боковой поверхности изнутри, снаружи или с обоих направлений.

После выполнения деформации на боковой поверхности корпуса разгружаются с машины известным способом или подвергаются на этой же машине другими этапам обработки, которые, например, заключаются в сужении их верхней части.

На Фиг. 1 схематично показан вид сбоку необработанного корпуса или контейнера 10 с прессованным или частично вытянутым дном, в то время как на Фиг. 2 схематично показан вид сбоку того же контейнера, над которым была осуществлена деформация боковой поверхности согласно способу настоящего изобретения, и на котором также были получены тисненные/выдавленные отпечатки.

На Фиг. 3 показан тот же контейнер, над верхней частью которого были осуществлены сужающие операции с загибом кромки горловины после способа согласно настоящему изобретению.

Участок ограниченной протяженности боковой поверхности, начиная от дна, который захвачен средствами захвата или клещами, обозначен позицией 12, и протяженность этой области предпочтительно составляет от 16,0 до 25,0 мм. Часть 14, обозначенная пунктиром, показывает деформацию дна в соответствии с геометрией, сопрягающейся с одним из средств захвата или клещей и состоящую из полости, полученной путем операции прессования или частичного вытягивания.

Боковая поверхность корпуса 10 подвергается обширному формованию и простирается, например, от области, смежной или близкой к захваченной части 12, которая поддерживается при помощи средств захвата или клещей, до достижения или приближения к суженной верхней области 16.

Формованная боковая поверхность корпуса 10 обозначена позицией 18, и конфигурацию такого придания формы следует расценивать как пример. На том же чертеже тисненный или вдавленный отпечаток обозначен позицией 20, и вместе с другими отпечатками любой формы и/или протяженности получается в ходе способа деформации корпусов 10 до, на протяжении, и после этапов выполнения вышеуказанной деформации.

Даже несмотря на то, что настоящее изобретение было описано выше со ссылкой на способ, различные изменения и вариации могут быть выполнены в соответствии с вышеупомянутым описанием.

Поэтому предполагается, что настоящее изобретение охватывает все изменения и варианты, попадающие в рамки и защищаемый объем следующей формулы изобретения.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для придания формы боковой поверхности металлического корпуса или контейнера, полученного путем последовательных этапов деформации его боковой поверхности, выполненных последовательно на машине, содержащей по меньшей мере один поворотный стол прерывистого движения, по меньшей мере одну противоположную пластину чередующегося поступательного движения, загрузочный барабан, клещи для захватывания корпусов, инструменты для деформации и возможного тиснения и/или вдавливания и разгрузочный барабан для указанных корпусов. Корпуса подают в упомянутую машину, осуществляют их захват вдоль ограниченной области их боковой поверхности, начинающейся от дна, составляющей от 10,0 до 35,0 мм, при помощи неподвижных или вращающихся по оси средств захвата или клещей. Выполняют обширную деформацию на боковой поверхности корпусов при помощи инструментов, производящих обработку изнутри и/или снаружи указанных корпусов. Повышается качество контейнеров. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ придания формы боковой поверхности металлического корпуса или контейнера (10), такого как аэрозольный баллончик или бутылка для напитка для пищевого или технического использования, полученного путем последовательных этапов деформации его боковой поверхности, выполняемых последовательно на машине, содержащей по меньшей мере один поворотный стол прерывистого движения, по меньшей мере одну противоположную пластину чередующегося поступательного движения, загрузочный барабан, клещи для захватывания корпусов, инструменты для деформации и необязательного тиснения и/или вдавливания и разгрузочный барабан для указанных корпусов, включающий следующие этапы:
подачи указанных корпусов (10) на машину, имеющую по меньшей мере один поворотный стол прерывистого движения и по меньшей мере одну противоположную пластину поступательного движения;
захвата указанных корпусов (10) вдоль ограниченной области (12) составляющей от 10,0 до 35,0 мм их боковой поверхности от дна, при помощи неподвижных или вращающихся по оси средств захвата или клещей;
выполнения обширной деформации (18) на боковой поверхности корпусов (10) при помощи инструментов, производящих обработку изнутри, снаружи, и/или с обоих направлений указанных корпусов.

2. Способ по п.1, в котором область захвата клещами боковой поверхности корпусов (10), начинающаяся от дна, составляет от 15,0 до 30,0 мм.

3. Способ по п.2, в котором область захвата клещами боковой поверхности корпусов (10), начинающаяся от дна, составляет от 16,0 до 25,0 мм.

4. Способ по п.3, в котором обширная деформация (18) боковой поверхности корпусов (10) начинается от области, смежной с областью (12), удерживаемой при помощи средств захвата или клещей, и достигает или приближается к верхней области (16) указанных корпусов, подлежащей сужению.

5. Способ по п.4, в котором перед захватом корпусов (10) вдоль ограниченной области (12) их боковой поверхности, начинающейся от дна, выполняют этап обработки указанного дна корпусов.

6. Способ по п.5, в котором указанный этап обработки дна корпусов (10) выполняют прессованием или частичным вытягиванием (14) указанного дна для формирования вогнутой области с геометрическими размерами, соответствующими геометрии захватных клещей.

7. Способ по п.6, в котором прессование или частичное вытягивание (14) дна корпусов (10) выполняют на кромке машины или около нее.

8. Способ по п.6, в котором прессование или частичное вытягивание дна корпусов (10) выполняют на загрузочном барабане машины.

9. Способ по п.8, в котором вогнутую область дна корпусов получают путем прессования или частичного вытягивания (14), причем применяют стабилизирующие или предварительно стабилизирующие средства.

10. Способ по п.8, в котором вогнутую область дна корпусов получают прессованием или частичным вытягиванием (14) с использованием воздушного вакуума или эквивалентных систем.