BRPI1012057B1 - método e aparelho para gravar em relevo - Google Patents
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Abstract
método e aparelho para gravar em relevo descreve-se um método para gravar em relevo uma tampa de coroa compreendendo as etapas de: detectar um desenho pré-impresso no fundo da tampa de coroa, variar o posicionamento angular da tampa de coroa a fim de posicionar o desenho de acordo com um posicionamento predefinido, e imprimir um pictograma elevado/rebaixado no fundo da tampa da coroa. o desenho pré-impresso e o pictograma gravado em relevo terão uma posição recíproca desejada.
Description
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| “MÉTODO E APARELHO PARA GRAVAR EM | RELEVO | ||
| [001] A | invenção refere-se a | um | |
| método e aparelho | de gravação em | relevo, | em |
| particular, para a | fabricação de | tampas | para |
recipientes tendo pelo menos uma parte provida com elementos impressos elevados e/ou rebaixados.
| [002] | Especificamente, | mas | não |
| exclusivamente, | a invenção pode ser | utilizada | para |
| fabricar tampas | feitas de material | metálico | tais |
como, por exemplo, tampas de coroas para garrafas, tampas para frascos, etc.
[003] A formação de um pictograma (por exemplo, um desenho, uma decoração, uma mensagem, um símbolo, uma marca, etc.) em uma tampa para recipientes por meio de impressão elevada, ou gravação em relevo, obtida por um punção de compressão-gravação em relevo é conhecida.
[004] A publicação da patente coreana
20050009324 revela a produção contínua de tampas na qual uma tampa cilíndrica é usinada primeiro formando meios para reduzir a largura desta, segundo formando os meios para modelar a tampa cilíndrica em uma forma frusto-cônica, terceiro e quarto formando meios para gerar diversos nós na superfície frusto-cônica, e quinto formando meios compreendendo um punção de compressão cooperando com um contrapunção ou uma matriz para obter um padrão elevado na parede da extremidade da tampa. A partir da publicação da Patente N° 3705122 modelar os padrões elevados na vedação de uma tampa de coroa também é conhecido. As publicações das Patentes GB 409389 e GB 404889 revelam o corte e a moldagem de uma tira de metal para obter tampas que
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2/29 sejam estampadas subsequentemente com um punção em uma estação de gravação em relevo para obter um pictograma elevado. A publicação da Patente N° US 4588465 revela um carrossel rotativo entre diversas posições, nas quais a tampa é suprida para o carrossel em uma primeira posição, um adesivo é depositado na tampa em uma segunda posição, uma vedação cortada previamente é colada na tampa em uma terceira posição e um punção de gravação em relevo estampa um desenho elevado na vedação em uma quarta posição.
[005] A patente GB 1109812 mostra um aparelho para produzir tampas de metal decoradas para garrafas, nas quais em uma máquina giratória ocorre uma etapa de gravar tampas em relevo. A patente FR 2783509 revela a inserção de uma vedação em uma tampa de coroa e a subsequente punção da superfície lateral para fixar a vedação na tampa. A partir da patente GB 257908, a obtenção de tampas de metal providas com decorações é ainda conhecida, com decorações que sejam tanto coloridas quanto elevadas por meio de um punção de gravação em relevo com partes entalhadas que sejam coloridas antes da gravação em relevo. Formar desenhos elevados no fundo de uma tampa de coroa diretamente na prensa de modelagem e o desenho da estrutura do corpo oco da tampa para recipientes (por exemplo, do invólucro ou da cápsula da tampa de coroa) é também conhecido.
Sumário da invenção [006] Um objeto da invenção é aperfeiçoar a gravação em relevo de corpos côncavos com um punção de compressão.
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3/29 [007] Em particular, a presente invenção refere-se à formação de impressões (elevadas e/ou rebaixadas) em relevo (gravação em relevo) desempenhada separadamente com relação à modelagem (impressão) e ao desenho do corpo côncavo (por exemplo, a estrutura do corpo oco de uma tampa de um recipiente). Em outras palavras, o corpo côncavo pode ser gravado em relevo após a estrutura do corpo côncavo ser feita na prensa, tipicamente pela formação e desenho da chapa de metal. Em particular, a gravação em relevo pode ocorrer fora da prensa de formação do corpo côncavo.
[008] Uma vantagem da invenção é prover um método para formar um corpo côncavo ou oco que tenha pelo menos um padrão e uma parte gravada em relevo na qual o padrão e a parte gravada em relevo seja disposta de acordo com uma disposição recíproca pré-definida. Uma vantagem é prover um aparelho simples e barato em termos de construção para implementar o método acima mencionado. Uma vantagem é prover um método barato e simples para formar um corpo côncavo que seja provido internamente com uma vedação.
[009] Uma vantagem é prover um aparelho simples e barato em termos de construção para formar um corpo oco provido internamente com uma vedação. Uma vantagem é prover um aparelho de gravação em relevo, que seja adequado em particular para gravar em relevo elementos de corpo côncavo tais como, por exemplo, tampas para fechar recipientes, capazes de gravar em relevo objetos sem deformar ou danificar os objetos. Uma vantagem é uma simplificação da produção de tampas gravadas
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4/29 em relevo providas internamente com uma junta de vedação plástica.
[010] Uma vantagem é prover um aparelho de gravação em relevo, que seja em particular adequado para gravar em relevo elementos de corpo côncavo, tais como, por exemplo, tampas para fechar recipientes, providas com relativamente alta produtividade.
[011] Uma vantagem é permitir flexibilidade relativamente grande na produção de um corpo côncavo tendo pelo menos um lado sobre o qual pelo menos dois pictogramas de desenho diferentes estejam presentes, em particular, obter pictogramas de desenhos em momentos e/ou em lugares que sejam diferentes uns dos outros. Uma vantagem é obter um corpo côncavo provido com representações gráficas que sejam capazes de prover um efeito estético particularmente agradável.
[012] Uma vantagem é permitir um corpo côncavo, gravado em relevo com uma vedação interna a ser formada de uma maneira rápida. Uma vantagem é obter pictogramas elevados e rebaixados em dois lados opostos de um objeto. Uma vantagem é prover um aparelho que seja capaz de gravar em relevo objetos de forma eficaz com uma forma relativamente complexa, tal como tampas de coroa ou outros tipos de tampas para recipientes. Uma vantagem é fazer um aparelho que seja capaz de executar a gravação em relevo em objetos relativamente pequenos com precisão relativamente alta. Uma vantagem é fazer um aparelho com dimensões gerais relativamente pequenas disponíveis. Uma vantagem é fazer um aparelho que
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5/29 seja capaz de executar a gravação em relevo em objetos relativamente pequenos com precisão relativamente alta. Uma vantagem consiste de um risco reduzido de dano ao objeto gravado em relevo.
[013] Os ditos objetos e vantagens e ainda outros são todos alcançados pelo método e/ou aparelho de acordo com uma ou mais das reivindicações definidas abaixo.
Breve Descrição dos Desenhos [014] A invenção pode ser melhor entendida e implementada com referência aos desenhos anexados que ilustram algumas modalidades não limitativas.
[015] A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um aparelho para gravar em relevo tampas de fechamento para recipientes do tipo de carrossel de transporte.
[016] A Figura 2 mostra uma vista plana superior do aparelho na Figura 1.
[017] A Figura 3 é uma vista de elevação vertical de uma parte do aparelho na Figura 1 compreendendo a zona para detectar a imagem préimpressa nas tampas.
[018] A Figura 4 é um detalhe ampliado da Figura 3.
[019] A Figura 5 mostra um detalhe do aparelho das Figuras precedentes mostrando algumas partes de um dos dispositivos de gravação em relevo que são girados pelo carrossel de transporte.
[020] A Figura 6 mostra um detalhe de uma unidade de operação girada por um carrossel de transporte de acordo com outra modalidade que seja adequada para a usinagem (gravação em relevo) de tampas com os fundos voltados para baixo.
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6/29 [021] A Figura 7 mostra um detalhe da modalidade do aparelho da Figura 6 em uma zona de detecção para detectar o desenho pré-impresso nas tampas.
[022] A Figura 8 mostra uma vista superior de um aparelho de gravação em relevo para tampas do tipo com diversos carrosséis de funcionamento conectados em série.
[023] A Figura 9 mostra um detalhe, em
| elevação | vertical, | do | primeiro | carrossel | do | |
| aparelho | na Figura | 8 no | qual as | etapas de detectar | ||
| a imagem | pré-impressa | nas tampas | e etapas | de | ||
| ajustar | ocorrem | por | meio | da | variação | do |
| posicionamento das | tampas, em | uma | modalidade | do | ||
| aparelho | de gravação em | relevo | no | qual as tampas |
têm os fundos voltados para baixo.
[024] A Figura 10 mostra uma zona de passagem das tampas a partir do primeiro carrossel (no qual o ajuste da imagem nas tampas em relação à impressão elevada ocorre que precisará ser gravada em relevo subsequentemente) até o segundo carrossel de transferência.
[025] A Figura 11 mostra um detalhe do terceiro carrossel do aparelho na Figura 8 em que ocorre a etapa de gravar em relevo a impressão elevada nas tampas.
[026] A Figura 12 mostra um detalhe de um dispositivo de gravação em relevo para tampas configuradas para funcionar em tampas com o fundo voltado para cima.
[027] A Figura 13 mostra um detalhe da unidade inferior de um dispositivo para gravar em relevo tampas com o fundo voltado para baixo.
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7/29 [028] A Figura 14 mostra o dispositivo de gravação em relevo na Figura 13 também com a unidade de gravação em relevo superior.
[029] A Figura 15 mostra uma modalidade adicional de um carrossel para transportar tampas no contexto de um aparelho de gravação em relevo com um sistema diferente para detectar a imagem pré-impressa nas tampas.
[030] A Figura 16 mostra um detalhe de um dispositivo para reter uma tampa e para variar a posição desta.
[031] A Figura 17 mostra uma modalidade adicional de um aparelho de gravação em relevo para fechar as tampas para recipientes em uma vista de plano superior.
[032] A Figura 18 mostra três etapas de funcionamento em sequência de um método para gravar em relevo e modelar simultaneamente uma vedação no interior de uma tampa para fechamento de recipientes.
[033] A Figura 19 é uma vista plana superior de um aparelho para produzir tampas (tampas de coroa) providas com gravação em relevo e com uma vedação interna para fechamento de recipientes.
[034] A Figura 20 é uma vista de fundo lateral, em uma elevação vertical, da Figura 19.
[035] A Figura 21 é um detalhe ampliado da Figura 20.
Descrição Detalhada [036] Uma descrição segue abaixo de alguns aparelhos para gravar em relevo tampas para recipientes começando a partir de tampas já
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8/29 fabricadas em usinagens anteriores. A gravação em relevo é utilizada em particular para imprimir sobre a tampa um desenho elevado ou pictograma, tais como, por exemplo, uma mensagem, um símbolo, um código, um logotipo, uma marca, uma representação gráfica ou qualquer outro elemento elevado tendo uma conformação e/ou disposição prédefinida. As ditas usinagens anteriores já são conhecidas e não serão, portanto, discutidas em detalhes na presente descrição. As ditas usinagens conhecidas podem, em particular, compreender pelo menos uma operação de formação (compressão) tais como, por exemplo, formação pelo corte de e desenho de chapa de metal a fim de obter a partir de uma chapa (contínua ou discreta) de chapa de metal uma pluralidade de corpos côncavos que irá formar a estrutura principal (invólucro ou cápsula) com a qual fará as tampas para recipientes.
[037] As tampas para recipientes que são o objeto da presente descrição podem, em particular, se referir às tampas tendo pelo menos uma estrutura principal de corpo côncavo (invólucro ou cápsula) feita de metal. É possível que as tampas em questão sejam opcionalmente tampas de
| coroa para garrafas ou | tampas de | metal para | |
| diversos tipos de | receptáculos. | ||
| [038] | Nesta | descrição, | métodos e |
| aparelhos serão | então | discutidos | nos quais a |
gravação em relevo para imprimir partes elevadas na tampa será alcançada separadamente, em outro momento e/ou em outro lugar, com relação à operação da formação da estrutura côncava da tampa, por exemplo, através de prensagem, ou seja, na qual é
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9/29 provida a gravação em relevo de estrutura da tampa já modelada. Isto é possível, por exemplo, executar a usinagem da gravação em relevo na mesma etapa (substancialmente ao mesmo tempo e/ou no mesmo lugar) como a tão chamada operação de revestimento, ou seja, modelando a junta da vedação dentro da estrutura principal do corpo côncavo (invólucro ou cápsula) da tampa.
[039] Com referência à Figura 1, um aparelho é representado para gravar em relevo as tampas para recipientes (por exemplo, tampas de coroa) começando a partir das tampas já formadas em uma maneira conhecida (por exemplo, formadas por operações de corte e desenho de chapas de metal ou de material laminado). Este aparelho, em particular, é adequado para usinagem de uma maneira substancialmente independente com relação à formação do aparelho que prepara as tampas a serem gravadas em relevo. Em suma, o aparelho na Figura 1 não está necessariamente disposto para funcionar em linha ou continuamente com relação a um ou mais aparelhos de formação de tampas.
[040] O aparelho de gravação em relevo pode compreender, como no caso na Figura 1, um depósito alimentador 1 que é configurado para receber a estrutura do corpo côncavo das tampas (invólucros ou cápsulas, que são tipicamente de metal). O depósito alimentador 1 é provido em particular para receber as tampas dispostas de forma frouxa.
[041] O depósito alimentador 1 está conectado a um fornecedor 2, por exemplo, do tipo rotativo, configurado para receber as tampas a
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10/29 partir do depósito alimentador 1 e para suprir as tampas de uma maneira ordenada, por exemplo, em uma única fileira, até um usuário à jusante. Neste caso específico, o fornecedor tem uma saída conectada a um canal de suprimento 4 que poderia ser provido com um dispositivo de posicionamento para posicionar as tampas (de tipo conhecido) que seja capaz de dispor as tampas de acordo com um posicionamento ou disposição desejada, por exemplo, com a concavidade voltada para cima ou para baixo.
[042] Com a referência numérica 3 é mostrado um quadro ou suporte superior configurado para suportar o sistema de suprimento da tampa e compreendendo no caso em questão, o depósito alimentador 1 e o fornecedor 2, com um carrossel de transporte 5 em que as tampas são gravadas em relevo, com um canal de descarga 6 para remover e transportar as tampas gravadas em relevo que deixam o carrossel, com uma base principal 7 configurada para suportar o carrossel.
[043] O carrossel de transporte ou carrossel de gravação 5 é rotativo (de uma maneira contínua) ao redor de um eixo geométrico de rotação que no caso em questão é vertical. O carrossel de transporte 5 compreende uma pluralidade de unidades de funcionamento, cada qual compreende um dispositivo de gravação em relevo (como será melhor explicado abaixo). As unidades de funcionamento são dispostas na periferia do carrossel, espaçadas de maneira angular separadas uma das outras. O carrossel de transporte/gravação em relevo é provido (internamente) com diversos dispositivos (que são do tipo conhecido e não estão revelados em
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11/29 detalhes) que estão dispostos para mover e acionar as diversas partes móveis e de funcionamento das unidades de operação.
[044] A base principal 7 poderia conter internamente os diversos dispositivos definidos para girar o carrossel (por exemplo, o motor). A descarga ou o canal de saída 6 poderia compreender um conduíte, por exemplo, substancialmente fixo, tendo uma parte disposta em uma zona de saída do carrossel para desviar a tampa a partir do movimento rotacional orbital (as tampas tendo um dito movimento rotacional orbital devido ao fato de serem transportadas pelo carrossel de rotação) para um movimento de saída que é radial ou apresenta pelo menos um elemento radial para o exterior a fim de sair e se mover para fora do carrossel.
[045] Com referência à Figura 2, o numeral 8 indica um sensor que está configurado para detectar os desenhos pré-impressos (por exemplo, desenhos litográficos) na superfície das tampas. O sensor 8 poderia também compreender um sistema de visão de câmera ou outro sensor do tipo ótico.
[046] Neste aparelho específico, é provido que cada tampa (ou estrutura côncava ou estrutura de invólucro ou de cápsula) seja processada pelo aparelho com uma parte inferior (fundo) voltada para cima (ou seja, a concavidade de cada estrutura do corpo oco voltada para baixo).
[047] Com referência à Figura 3, o numeral 9 indica a parte superior da ferramenta de gravação em relevo, o numeral 10 um elemento de
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12/29 suporte de forma anular configurada por receber de maneira descansada uma zona periférica anular da tampa, o numeral 11 um motor disposto para girar o elemento de suporte 10 que pode girar ao redor dele mesmo ou ao redor de um eixo geométrico de rotação (vertical) que no caso específico coincide com o eixo geométrico de gravação em relevo, o numeral 12 um punção de gravação em relevo (interior ou de contrapunção) configurado para imprimir um pictograma (qualquer tipo de figura ou símbolo ou desenho ou elemento elevado com a forma e disposição desejados) no fundo da tampa, o numeral 13 indica um elemento de came para acionar o movimento do punção de gravação em relevo 12, o numeral 14 indica um sistema de transmissão para transmitir o movimento a partir do motor 11 para o elemento de suporte 10.
[048] Na Figura 5 o dispositivo de gravação em relevo é revelado em maiores detalhes. O numeral 15 indica um prensador de chapa de metal que foi indicado para reter as tampas na posição, o numeral 16 indica um punção de gravação em relevo (superior), o numeral 17 indica um elemento de extração para expelir a tampa a partir do carrossel, o numeral 18 indica um dispositivo de fixação (por exemplo, do tipo estrela) para pegar e arrastar a tampa girando junto com o carrossel, o numeral 19 indica a parte inferior da ferramenta de gravação em relevo geral (compreendendo o punção inferior 12 e o elemento de suporte 10 que poderia por sua vez estar carregado a partir de um elemento elástico, similarmente ao prensador de chapa de metal 15, ou poderia estar acoplado de maneira
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13/29 rígida), o numeral 20 indica uma tampa ou elemento de contensão superior para as tampas que se movem ao longo de um percurso circular movido pelo dispositivo de fixação 18.
[049] A parte superior 9 da ferramenta de gravação em relevo compreende o prensador de chapa de metal 15, que está configurado para funcionar em uma zona periférica anular da tampa, e ainda compreende o punção de gravação em relevo 16 que tem partes elevadas (e/ou partes rebaixadas) para imprimir o pictograma sobre a tampa (em cooperação com as partes rebaixadas ou elevadas correspondentes no outro punção, ou seja, o punção inferior ou contrapunção). O prensador de chapa de metal 15 é provido com um elemento elástico (por exemplo, uma mola calibrada) que carrega o prensador de chapa de metal 15 com uma força definida a fim de permitir a deformação
| controlada do metal | em chapa | que forma | a parte | |
| inferior da tampa | que | está sendo | gravada em relevo. | |
| [050] | A | operação | será | revelada |
| abaixo. | ||||
| [051] | As | tampas | são supridas e | |
| transportadas no | canal de suprimento 4 | e então, | ||
| entram de uma forma ordenada (por exemplo, | uma por | |||
| uma) no carrossel | de | transporte | 5 onde a | gravação |
| em relevo ocorre. | ||||
| [052] | As | tampas | são guiadas para |
serem posicionadas no dispositivo de fixação 18 (estrela de transporte), que transporta as tampas ao longo do percurso rotacional do carrossel. As tampas estão substancialmente contidas acima pela tampa 20. Cada tampa está retida pelo elemento de
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14/29 suporte 10 através do meio de retenção, por exemplo, do tipo ímã ou sucção. O elemento de suporte 10 é conectado ao motor 11 (por exemplo, um motor de passo) que é capaz de girar o elemento de suporte 10 por uma quantidade definida através de um acionamento eletrônico e controle (controle de alimentação guiado pelo sensor 8 que detecta a posição da imagem presente na tampa). A tampa, que foi tirada do carrossel e girada pela última, passa na frente do sensor 8 (por exemplo, via uma tomada de imagem de 90° que esteja esquematizada nas Figuras 3 e 4), que detecta o desenho litográfico impresso na superfície da tampa.
[053] A unidade de controle (não mostrada) comanda o motor 11 com base no sinal de imagem suprido pelo sensor 8. O elemento de suporte 10 da tampa é então comandado para girar pela quantidade necessária para colocar em fase (ou seja, com uma disposição correspondente desejada) a tampa com o punção correspondente 16, ou seja, para colocar em fase o desenho pré-impresso na tampa com o pictograma elevado (ou rebaixado) presente no punção que precisa ser impresso (gravada em relevo) sobre a tampa.
[054] Continuando o percurso, a tampa que já foi colocada em fase (ou seja, posicionada na posição desejada) é elevada pelo punção inferior 13, que por sua vez foi movido (elevado) pelo came 13. A tampa então entra em contato com o prensador de metal em chapa 15 e é (imediatamente) travada desta forma antes que o punção inferior 12 e o punção superior 16 comecem a comprimir a tampa para executar a gravação em relevo. Após isso, o
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15/29 movimento adicional do punção inferior 12 causa a deformação da tampa e a gravação em relevo do pictograma.
[055] Subsequentemente, a tampa, ainda continuando no percurso rotacional guiado pelo carrossel, permanece retida pelo punção inferior 12, que começa a descender movendo para fora a partir do punção superior 16. A tampa então entra em contato com o elemento de suporte 10 e naquele momento o elemento de extração (fixo) 17 intervém para transportar as tampas para a descarga ou para o canal de saída 6.
[056] Agora referindo às Figuras 6 e 7, um aparelho de gravação em relevo é revelado no qual as tampas são processadas com a concavidade voltada para cima, ou seja, com o fundo voltado para baixo. Neste caso, as tampas chegam, conforme anteriormente, a partir do canal de suprimento e passam através de um plano de transporte 51, por exemplo, um plano deslizante com ímãs. As tampas então são posicionadas a fim de serem presas pelo dispositivo de fixação 50 (por exemplo, do tipo estrelas de transporte) a fim de serem capazes de ser arrastadas pelo carrossel (similarmente ao que foi revelado anteriormente), que transporta para a periferia uma pluralidade de dispositivos de gravação em relevo, espaçada de forma angular entre si.
[057] Cada dispositivo de gravação em relevo compreende um punção superior 47 que pode dispor opcionalmente de meios de retenção de tampa, tais como, por exemplo, meios pneumáticos, tendo um canal de sucção operando, tal como uma ventosa, ou
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16/29 meio de ímã. Um sensor 54 é provido para detectar a imagem impressa na tampa, compreendendo, por exemplo, uma câmera, com uma possível tomada de imagem de 90° a ser capaz de posicionar o sensor de imagem lateralmente com relação à zona de passagem das tampas (como no exemplo revelado anteriormente). O sensor é em particular capaz de detectar a posição do desenho (por exemplo, impressão litográfica) na tampa.
[058] Um motor 49 é configurado para mover (girar) um elemento de fixação angular 48, tal como para posicionar a tampa em fase com o punção 47. Essa última está localizada dentro do elemento de fixação angular 48, similarmente o punção inferior 12 e ao elemento de suporte 10 do exemplo anterior.
[059] O processo de gravação em relevo neste caso compreende o movimento para cima de um punção de gravação em relevo inferior 53 que se aproxima do punção superior 47. Este movimento (elevação) leva, inicialmente, para o contato com a tampa e um elemento de prensador de chapa de metal
| anular 52 | (que | circunda | o punção | inferior 53) e | |
| então para | a interação por compressão | na tampa dos | |||
| furadores | 47 e | 53 para | executar | a | gravação em |
| relevo. | |||||
| 060] | Agora | referindo | às | Figuras 8 a |
11, um aparelho de gravação em relevo da tampa é agora revelado, no qual a operação de variar o posicionamento das tampas (para colocar o desenho pré-impresso em fase com o pictograma que será impresso pelo dispositivo de gravação em relevo), também compreendendo detectar a posição do desenho
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17/29 na tampa, é conduzida em um carrossel que é diferente do carrossel no qual a gravação em relevo do pictograma ocorre.
[061] Neste caso, as tampas avançam em sequência ao longo de um canal de suprimento 21 e são então presas e giradas por um primeiro carrossel ou tampa 23 posicionando o carrossel de uma das maneiras já reveladas anteriormente (vide Figura 9). No primeiro carrossel 23, a etapa de detectar o desenho (litografia) por um sensor 22 e a fase de variar o posicionamento (ajuste) da tampa ocorre. A tampa é então entregue para um carrossel de transferência 24 ilustrado em mais detalhes na Figura 10, que mostra uma seção da zona de transferência das tampas a partir do primeiro carrossel 23 (carrossel de posicionamento ou de ajuste de tampa) até o carrossel de transferência 24. A tampa, que é transportada por um elemento de fixação 28 (por exemplo, um elemento de fixação magnética ou de sucção 28) de uma das unidades de operação do primeiro carrossel 23, é transferida a partir deste elemento de fixação 28 até o carrossel 24 utilizando meios de desacoplamento compreendendo, por exemplo, meios de sopro. O carrossel 24 é provido com um sistema de fixação de tampa que pode compreender um elemento de estrela 29 que, por exemplo, poderia receber as tampas a partir de outro elemento de transporte de estrela 27 do primeiro carrossel 23. Um elemento de extração (fixo) 30 pode ser provido também para facilitar a expulsão da tampa a partir do primeiro carrossel 23. Com o numeral 31, um plano deslizante foi identificado no qual as tampas deslizam e com o
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18/29 numeral 32 um elemento de retenção foi identificado (por exemplo, do tipo ímã) funcionando para garantir a retenção das tampas pelo carrossel de transferência 24, mantendo as tampas em posição voltadas para o centro do elemento de transporte de estrela 29. É ainda possível organizar um elemento de guiamento externo para conter as tampas
| lateralmente que | estejam retidas no | elemento | de | |
| estrela 29. | ||||
| [062] | Na Figura 11, | a zona | de | |
| transferência | da | tampa entre o | carrossel | de |
| transferência | 24 | e o carrossel de | gravação | em |
relevo 25 está representada.
[063] Nesta zona, a passagem ocorre da tampa a partir do dispositivo de aperto operado pelos elementos de fixação de estrela 27 e 29 até um elemento de suporte 33 (transportado pela unidade de funcionamento do carrossel 25) que se move para cima para interagir em contato com a tampa. O elemento de suporte 33 é anular na forma e pode executar opcionalmente a função de prensador de chapa de metal durante a etapa de gravação em relevo (conforme já visto nos exemplos anteriores). É ainda possível prover o elemento de suporte 33 com meios magnéticos para prender e manter a tampa na posição.
[064] A formação por operações de gravação em relevo substancialmente ocorre conforme já revelado anteriormente. Aqui, o dispositivo de prensagem de chapa de metal na Figura 11 está posicionado na unidade de gravação em relevo inferior.
[065] Com referência à Figura 12, um
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19/29
| dispositivo de gravação | em | relevo | é revelado | ||
| (opcionalmente | sendo parte | de | uma das | unidades | de |
| funcionamento | dispostas | na | perifer | ia de | um |
| carrossel de | transporte), | no | qual o | punção | de |
gravação em relevo inferior é composto por pelo menos duas partes. Uma parte da extremidade 44 é pretendida para entrar em contato com a tampa e é construída a fim de ser permutável, por exemplo, em função da usinagem que é pretendida para ser alcançada na tampa.
[066] O punção superior poderia ser composto também de pelo menos duas partes compreendendo pelo menos uma parte da extremidade 42, pretendida para entrar em contato com a tampa, que é feita de (em particular, conectada ao resto do punção de gravação em relevo por uma conexão libertável) a fim de ser permutável. Pelo menos um dos furadores, por exemplo, o punção superior, poderia ser provido com um elemento anular 41 com uma função de prensador de chapa de metal conectado operacionalmente em um elemento elástico (não ilustrado). O punção inferior poderia ainda compreender uma parte anular 43 que circunda a parte da extremidade 44 e está configurado para suportar a tampa por meio de contato com uma parte periférica da tampa. O punção inferior pode compreender um elemento elástico 46 operando em uma etapa de gravação em relevo em uma segunda parte 45 conectada de uma maneira removível (por exemplo, por meio de uma conexão por parafuso) à parte da extremidade 44.
[067] Neste caso, a tampa poderia ser suprida conforme indicado anteriormente com
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20/29 referência à Figura 5, por meio de um canal de suprimento que transporta as tampas para o carrossel, no qual cada tampa está contida acima pela tampa 20, é presa por um elemento de fixação de estrela 18 e é retida, por exemplo, por ímãs localizados abaixo. Em posições subsequentes do percurso do carrossel, a tampa é levada para a parte superior 9 da unidade de gravação em relevo (prensador de chapa de metal 15 e furador de gravação em relevo 16) através da elevação da parte inferior 19 da unidade.
[068] Na extremidade da formação (gravação em relevo), a unidade inferior 19 descende junto com a tampa gravada em relevo e neste momento o elemento de extração 17 transporta a tampa para o canal de descarga/saída 6.
[069] Em outras modalidades, é possível gravar em relevo a tampa sem precisar colocar o desenho pré-impresso (litográfico) sobre a tampa em fase com o pictograma a ser impresso na tampa.
[070] Na Figura 13, está ilustrada uma versão adicional da unidade de funcionamento montada no carrossel de gravação em relevo. Neste caso, a tampa é recebida, girada e durante o movimento de rotação, gravada em relevo e então, expelida, com a parte do fundo voltada para baixo, ou seja, com a concavidade voltada para cima. As tampas são transportadas de uma maneira ordenada em sequência dentro do carrossel, por exemplo, por meio de um canal de admissão e com a ajuda de uma tampa de contenção superior 59. Cada tampa está posicionada para interagir em contato com a estrela
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21/29 de transporte 54 que gira a tampa. Cada tampa pode ser retida na posição por meios de retenção tais como, por exemplo, um ou mais ímãs que podem ser posicionados, por exemplo, no elemento de suporte 58. Com o numeral 55, um elemento de extração é indicado.
[071] Na Figura 14, está mostrado em mais detalhes o dispositivo de gravação em relevo com a unidade de gravação em relevo superior e inferior. A unidade inferior é provida com um punção que pode ser provido, como no caso em questão, com duas partes 56 e 57, e com um prensador de chapa de metal de forma anular (associado operacionalmente com um elemento de impulso elástico) que circunda a parte 56 do punção de gravação em relevo pretendida para fazer contato de gravação em relevo com a tampa. O punção pode ser dividido em pelo menos duas partes a serem capazes de substituir muito rapidamente a parte de impressão 56 eficazmente (pretendida para contato em gravação em relevo). Em uso, a tampa é empurrada para o punção superior elevando a unidade de gravação em relevo inferior. Em um determinado ponto do traço de aproximação, a tampa encontra a unidade superior e é travada na posição de gravação em relevo pelos prensadores de chapa de metal da unidade inferior. O punção inferior 56 e 57 (tendo no caso em questão um pictograma elevado) então coopera com o punção de gravação em relevo superior (tendo no caso em questão um pictograma rebaixado correspondente) para imprimir o pictograma elevado na tampa. A unidade superior é provida com um anel 60, opcionalmente carregado por um elemento
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22/29 elástico como no caso ilustrado aqui, tendo neste caso a função de ser um extrator da tampa do punção superior.
[072] Na Figura 15 é ilustrada uma modalidade na qual o sensor 8 definido para detectar a imagem pré-impressa na tampa é disposta inclinada (com uma disposição oblíqua) com relação ao percurso de avanço das tampas dispostas no carrossel (percurso que se encontra em um plano horizontal). O sensor 8 pode compreender uma câmera ou outro meio de capturar a imagem CVS que, ao invés de ser disposto em 90° ou em um eixo geométrico conforme revelado nos casos precedentes, pode operar em um eixo geométrico de funcionamento inclinado.
[073] Com referência a Figura 16, é mostrado um sistema para variar a posição da tampa, por exemplo, para a finalidade de colocar em fase (ou seja, em uma disposição recíproca pré-definida) o desenho (litográfico) encontrado na tampa e a impressão elevada a ser obtida pela gravação em relevo.
[074] Para este propósito, é possível prover na etapa de produzir as tampas (formar) (por exemplo, no corte e prensagem de desenho da chapa de metal para obter uma tampa de coroa provida na periferia com serrilhagem) para a serrilhagem sendo na fase (ou seja, com uma disposição mútua prédefinida) com relação ao desenho pré-definido na chapa de metal. Isso oferece a possibilidade de utilizar vantajosamente um sistema de fixação e de referência da tampa (com serrilhagem) como aquela revelada na Figura 16, na qual uma manga de eixo
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23/29 rotativo de fixação 62 da tampa 63 é provida com uma pluralidade de dentes e de afastamentos é acoplada (com junta de acoplamento) na coroa formada pela serrilhagem na tampa 63.
[075] Durante a etapa de variar o posicionamento da tampa, a manga de eixo 62 é girada com base no sinal de imagem detectado pelo sensor. Utilizando um sistema de acoplamento de junta com a coroa serrilhada na tampa 63 favorece o posicionamento da tampa e então a precisão na operação de colocar em fase o desenho na tampa 63 e a ferramenta que terá que executar a gravação em relevo na tampa.
[076] Na Figura 17 está ilustrada outra modalidade na qual um único carrossel de gravação em relevo é provido com pelo menos duas entradas e duas saídas para as tampas (conforme indicado pelas setas que revelam dois percursos de avanço que seguem os dois grupos de tampas dispostos em sequência de uma maneira ordenada). Esta disposição de dois percursos no mesmo carrossel poderia ser utilizada, por exemplo, se não existisse a necessidade de colocar o desenho litográfico em fase com a impressão elevada. As diversas unidades de operação (operação nas tampas dos dois percursos) podem ser feitas como nos casos revelados anteriormente. A modalidade na Figura 17 tem uma vantagem em termos de custo e de dimensões gerais, visto que as mesmas unidades de operação (em particular, os dispositivos de gravação em relevo) usinam pelo menos duas tampas de cada revolução do carrossel.
[077] A Figura 18 ilustra três etapas
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24/29 diferentes de uma operação de formar/gravar em relevo na qual a gravação em relevo da tampa (ou seja, da estrutura geralmente de metal do corpo côncavo da tampa, como no caso em questão revelado aqui) é executado simultaneamente com a moldagem por compressão da vedação, que é em geral formada no interior da estrutura côncava. A vedação, conforme conhecida, terá a função de formar uma vedação na boca superior do gargalo do recipiente ao qual a tampa de fechamento será empregada.
[078] A tampa, compreendendo, por exemplo, uma estrutura do corpo côncavo de uma tampa de coroa para garrafas ou uma tampa para receptáculos ou de outro tipo de tampa de metal conhecida, foi feita pela formação por compressão de um material em chapa ou laminado. O método para formar a tampa 72 é conhecido substancialmente (por exemplo, modelando com corte e desenho) e não está revelado aqui em detalhe.
| [079] | O dispositivo | de | gravação | em |
| relevo/formação | pode ser empregado | em | qualquer | uma |
| das unidades | de operação associadas com | um |
carrossel revelado anteriormente.
[080] Neste caso, duas usinagens são combinadas (modelagem da vedação e gravação em relevo da estrutura côncava da tampa) no contexto da mesma unidade de operação ou do dispositivo de gravação em relevo/formação, com vantagens de espaço e de custo consequentes comparadas com uma solução com dois dispositivos separados, uma para gravar em relevo a tampa e o outro para modelar a vedação. O procedimento compreende uma etapa de depositar uma dose de plástico 71 (em um estado
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25/29 plastificado) dentro da parte côncava da estrutura da tampa 72, conforme ilustrado na parte 1 no topo da Figura 18. Esta operação é substancialmente similar à operação (conhecida) de inserir a dose de plástico que é atualmente utilizada para modelar uma vedação em uma tampa de fechamento usual para recipientes. Esta operação de depositar a dose de plástico não é discutida aqui em maiores detalhes.
[081] Na etapa subsequente (mostrada na parte intermediária 2 da Figura 18), a dose de plástico é parcialmente comprimida por um punção (superior) 73 tendo um pictograma elevado (como neste caso) ou um pictograma rebaixado. O punção 73 poderia ser provido com um sistema de resfriamento para manter o punção em uma temperatura relativamente baixa.
[082] O punção 73 é composto neste caso por duas partes nas quais uma parte central 74 ostenta a impressão de gravação em relevo (pictograma), enquanto uma parte periférica 75 com uma forma anular circunda a parte central (similarmente a outros tipos de furadores que já sejam utilizados para executar o revestimento das tampas, ou seja, formar a vedação interna) e é passível de sofrer um movimento axial (na mesma direção em que o movimento de moldagem por compressão da vedação e o movimento de gravação em relevo do pictograma) com relação à parte central 74. A parte periférica 75 irá executar a função de conter lateralmente o plástico da vedação na etapa subsequente (parte 3 na Figura 8), na qual a moldagem por compressão da vedação é concluída e na qual o pictograma é ainda gravado em relevo na
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26/29 parte inferior da tampa 72. O dispositivo de gravação em relevo irá compreender um contrapunção (que não está ilustrado), que coopera com o punção de gravação em relevo 73 para executar a modelagem/gravação em relevo. O contrapunção pode ainda executar a função de suporte da tampa durante as diversas etapas de modelagem/gravação em relevo.
O contrapunção pode ser ainda provido com contramodelagem (contra-impressão para gravação em relevo
| elevada ou | rebaixada) que | coopera com a modelagem | ||
| (impressão | de | gravação | de relevo elevada | ou |
| rebaixada) | no | punção de | modelagem/gravação | em |
| relevo 73. | ||||
| 083] | O | dispositivo | de |
modelagem/gravação em relevo pode ser provido também com meios elásticos que operam na parte periférica 75 para manter a parte periférica 75 em uma determinada carga em contato com a tampa.
[084] É possível prover, conforme mostrado na parte 3 na Figura 18, para a operação de gravação em relevo que causa deformação (gravação em relevo) também da vedação. Em particular, é possível prover o dispositivo de gravação em relevo operando a fim de manter uma cobertura contínua sem interrupções ou falta de plástico da vedação na superfície interna da tampa delimitada pela parte periférica 75. Em suma, é possível garantir que a parte central 74 do punção de gravação em relevo 73 não entre em contato com a tampa, para definir uma cavidade de formação tendo, se possível em cada ponto, um espaço de distância entre a superfície interna da tampa e a parte 74 do punção de gravação em relevo que delimita acima da
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27/29 cavidade de formação, na qual este espaço de distância é preenchido com o plástico que forma a vedação.
[085] Foi ainda descoberto que a camada de material (plástico) que é interposta entre o punção de gravação em relevo 7 4 e a tampa 72 e que irá formar a vedação interna da tampa, pode não ter uma espessura constante, mesmo se o punção 74 não entrar em contato com a tampa 72. É possível, por exemplo, que o material não ocupe o espaço completamente da cavidade de formação, deixando então as zonas com uma espessura maior de material e outras zonas com uma espessura menor de material. É possível de qualquer forma obter uma distribuição de plástico que seja de maneira a formar uma vedação que é capaz de garantir uma vedação eficaz da tampa no fechamento de um recipiente.
[086] Com referência às Figuras 19 a
21, um aparelho 81 é revelado agora para produzir tampas para fechar recipientes (em particular para produzir tampas de coroa), nas quais cada tampa é provida com gravação em relevo e com uma vedação interna. O aparelho 81 compreende um aparelho de gravação 82 do tipo de carrossel, que pode compreender (como no caso em questão) um dos carrosséis de gravação em relevo revelados anteriormente. O aparelho de gravação em relevo 82 tem uma entrada conectada em um dispositivo de suprimento de tampa (do tipo conhecido, por exemplo, do tipo que avança na linha com as tampas dispostas uma após a outra, opcionalmente em um percurso horizontal) e uma saída conectada a um
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28/29 carrossel de transferência 83. As tampas são transportadas de uma maneira ordenada pelo dispositivo de suprimento para o aparelho de gravação em relevo 82, que recebe as tampas e gira as tampas (em sentido horário no exemplo na Figura 19), ao passo que ele grava em relevo as tampas (em uma das maneiras reveladas anteriormente). O aparelho de gravação em relevo 82 é provido com uma pluralidade de dispositivos de gravação em relevo, por exemplo, como aqueles revelados anteriormente, distribuídos na periferia do carrossel espaçado de forma angular entre eles para executar a gravação em relevo durante o movimento rotacional.
[087] As tampas gravadas em relevo são então devolvidas para o carrossel de transferência 83, que transporta as tampas (ao longo de um percurso rotacional com um movimento que no exemplo na Figura 19 é anti-horário) até um sistema (sistema de revestimento 84 do tipo substancialmente conhecido) para empregar uma vedação de plástico dentro da tampa. O sistema de revestimento 84 pode compreender, como no caso em questão, um carrossel de depósito de dose 85 que recebe as tampas uma de cada vez a partir do carrossel de transferência 83 e transporta as tampas para uma zona de distribuição de uma extrusora de plástico. Nesta zona de distribuição, um dispositivo de corte separa uma dose de plástico a partir do fluxo contínuo que é distribuído pela extrusora, sincronizado com o movimento de avanço das tampas, de modo que cada dose de material cai dentro de uma tampa. Continuando ao longo do percurso do aparelho, cada dose é modelada por
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29/29 compressão dentro de cada tampa pelos dispositivos de modelagem de um carrossel de modelagem 86 (tendo uma pluralidade de dispositivos de modelagem espaçada de forma angular) após o carrossel de depósito de dose 85 (com a interposição opcional de um carrossel de transferência intermediária). As tampas com a gravação em relevo e a vedação são então movidas para fora de uma maneira conhecida voltada para outro usuário.
Claims (6)
1. Método para gravar em relevo, compreendendo as etapas de:
- prover um corpo côncavo tendo um padrão;
- detectar o padrão;
- formar um pictograma em relevo no corpo côncavo com uma ferramenta;
- controlar a posição relativa entre a ferramenta e o corpo côncavo com base na detecção a fim de formar o pictograma em uma posição desejada com relação ao padrão, a etapa de controlar compreendendo a etapa de girar o corpo côncavo em torno de um eixo geométrico de rotação passando através do corpo côncavo para modificar uma orientação angular do padrão;
caracterizado pelo fato de que a ferramenta é um punção de compressão (16; 47; 42;
56; 74) e o eixo geométrico de rotação coincide com um eixo geométrico de gravação em relevo do punção de compressão.
2/6 de transporte adicionais localizados a jusante do carrossel de transporte.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o corpo côncavo compreender uma cápsula de metal para fazer uma tampa para recipientes.
3/6
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de prover um corpo côncavo compreende suprir em sequência de uma maneira ordenada ao longo de um percurso uma pluralidade de corpos côncavos, cada um tendo um padrão.
8. Aparelho para gravar em relevo, compreendendo:
- elementos (1, 2, 4) para prover pelo menos um corpo côncavo tendo um padrão;
- elementos (8; 22; 38; 54) para detectar o padrão;
- elementos para formar um pictograma em relevo no corpo côncavo, os elementos para formar compreendendo pelo menos uma ferramenta;
- elementos (10; 62) para controlar a posição relativa entre a ferramenta e o corpo côncavo com base na detecção a fim de formar o pictograma em uma posição predefinida com relação ao padrão, os elementos para controlar compreendendo elementos para girar (10; 62) o corpo côncavo em torno de um eixo geométrico de rotação passando através do corpo para modificar uma orientação angular do padrão;
caracterizado pelo fato de que a ferramenta é um punção de compressão (16; 47; 42; 56; 74) e o eixo geométrico de rotação coincide com um eixo geométrico de gravação em relevo do punção de compressão.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento para detectar compreende pelo menos um sensor ótico (8; 22; 38; 54), o aparelho
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3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de suprir uma pluralidade de corpos côncavos, um após o outro, para um carrossel de transporte (5; 23; 24; 25), cada um dos corpos côncavos tendo um padrão, uma ou mais das etapas de detectar, formar ou de controlar ocorrendo no carrossel de transporte ou em um ou mais carrosséis
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4/6 compreendendo um percurso de avanço do corpo côncavo, o sensor ótico (8; 22; 38; 54) sendo disposto operativamente ao longo do percurso.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o elemento para controlar compreende um elemento de suporte rotativo (10) que é configurado para suportar de maneira giratória o corpo côncavo.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o elemento de suporte (10) tem uma forma anular para interagir em contato com uma parte anular do corpo côncavo.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um carrossel de transporte (5; 23; 24; 25), os elementos para detectar e/ou os elementos para formar e/ou os elementos para controlar estando associados com o carrossel de transporte ou com um ou mais carrosséis de suporte adicionais conectados a jusante do carrossel de transporte.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os elementos para formar e/ou os elementos para controlar são girados pelo carrossel de transporte.
14. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de que os elementos para controlar compreendem elementos para variar a posição relativa entre o punção de compressão e o corpo côncavo, os elementos para controlar compreendendo uma unidade de controle configurada
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4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de detectar compreende a etapa de mover o corpo côncavo oposto a um sensor ótico (8; 22; 38; 54).
5/6 para receber pelo menos um sinal a partir dos elementos para detectar o padrão, para comparar o sinal com um sinal de referência armazenado e para controlar os elementos para variar a posição com base na comparação.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de formar compreende um dispositivo de transporte tendo pelo menos um carrossel de transporte (5; 23; 24; 25) que é rotativo ao redor de um eixo geométrico de rotação do carrossel; o elemento de provimento compreendendo um dispositivo de suprimento (1, 2, 4) configurado para suprir uma pluralidade de corpos côncavos dispostos em sequência para o dispositivo de transporte; uma pluralidade de unidades de funcionamento sendo giradas pelo carrossel de transporte e espaçadas angularmente entre si, cada uma das unidades de funcionamento sendo configuradas para receber pelo menos um dos corpos côncavos a partir do dispositivo de suprimento, uma ou mais das unidades de funcionamento compreendendo pelo menos um dispositivo de gravação em relevo tendo pelo menos um punção (16; 47; 42; 56; 74) e um contrapunção (19; 53; 44) cooperando juntos, pelo menos um dos quais tem um pictograma elevado/rebaixado, o punção e o contrapunção estando configurados para executar um movimento de aproximação mútuo durante a rotação para impor o pictograma elevado/rebaixado no corpo côncavo; uma ou mais das unidades de funcionamento compreendendo pelo menos um elemento de suporte (10) configurado para suportar um corpo côncavo, o elemento de suporte sendo provido com a
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5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de o corpo côncavo ter uma parte central em forma de disco e uma parte lateral em forma anular que é transversal à parte central e emerge a partir de uma zona periférica da parte central, o eixo geométrico de rotação sendo substancialmente perpendicular à parte central a fim de posicionar o padrão de acordo com uma orientação angular predefinida com relação ao punção de compressão.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de prover um corpo côncavo compreende a etapa de moldar por compressão material para formar o corpo côncavo e compreende adicionalmente a etapa de transferir o corpo côncavo a partir de uma primeira zona em que a etapa de moldar por compressão ocorre até uma segunda zona em que a etapa de moldar por compressão ocorre para formar um pictograma em relevo, e em que etapa de moldar por compressão compreende as etapas de desenhar e cortar uma chapa ou material laminar, o padrão sendo aplicado à chapa ou material laminar antes da etapa de moldar por compressão.
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6/6 possibilidade de girar ao redor do eixo geométrico de rotação para modificar a orientação angular do corpo côncavo que ela suporta; o elemento de detecção compreendendo um sensor (8; 54; 22; 38) disposto ao longo de um percurso de avanço dos corpos côncavos transportados pelo dispositivo de transporte e configurado para emitir um sinal relativo a um parâmetro indicando uma orientação dos corpos côncavos; o elemento de controle compreendendo um controlador configurado para controlar o elemento de suporte para modificar a orientação do corpo côncavo que ele suporta com base no sinal.
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