METODO Y APARATO PARA CONFORMAR UN RECIPIENTE DE ACERO A PRESION, DICHO RECIPIENTE DE ACERO A PRESION Y UNA PREFORMA DEL MISMO.

Método para la conformación de un recipiente de acero (1, 9), tal como un recipiente a presión, que tiene un extremo abierto (6) con reborde, que comprende las etapas de:

i) proporcionar una copa de acero (11);

ii) someter a embutición profunda la copa de acero (11) hasta una preforma de recipiente embutida (12);

iii) someter a embutición fina el cuerpo (2, 94) de la preforma de recipiente embutida (12); caracterizado porque el extremo libre (15) de la preforma de recipiente embutida (13) se recorta por apriete; y

iv) rebordear un extremo abierto de la preforma de recipiente embutida y recortada (14) mediante la conformación de un reborde previo (16, 18, 76) y mediante el rebordeado del reborde previo (16, 18, 76) hasta un reborde alargado (4, 19, 87)

Método y aparato para conformar un recipiente de acero a presión, dicho recipiente de acero a presión y una preforma del mismo.

La presente invención se refiere a un método y un aparato para conformar un recipiente de acero, a dicho recipiente de acero y una preforma de recipiente de acero por tanto y además a un recipiente provisto en su extremo abierto con una unidad de dispensación o cierre.

Estos recipientes se pueden utilizar como recipiente a presión, por ejemplo para la distribución de aerosoles, productos alimenticios tales como aderezos, mezclas de gases con olor dulce y similares. La presión en dicho recipiente a presión puede variar desde 1 a 30 bar, en particular, de 10 a 20 bar. Estos recipientes a presión se hacen normalmente de aluminio.

En la actualidad, existe una tendencia al uso de acero en vez de aluminio. La producción de recipientes hechos de acero es problemática. Por razones de que el recipiente se va a hacer empezando a partir de una copa de acero o chapa de acero. La copa de acero será conformada en una preforma de recipiente y se le proporcionará un reborde y, opcionalmente, un extremo libre con forma de cuello en el que se forma el reborde. Sobre este reborde se va a agarrar un cierre o unidad dispensadora. Todas estas manipulaciones que empiezan a partir de chapa de acero o una copa de acero necesitan que el metal sea adecuado para ser sometido a operaciones que conformación que provocan a un adelgazamiento de la pared de la copa del acero y la expansión radial adicional y la reducción del diámetro durante las operaciones de rebordeado y/o de formación de cuello.

El documento US 4.711.611 se refiere a un método y un aparato para la fabricación de un cuerpo de lata. Empezando a partir de una pieza inicial y utilizando un método conocido como método de "embutido-estirado-planchado" o método de "embutido-reembutido" se conforma un recipiente. A fin de evitar la aparición de orejetas en el borde superior del cuerpo de lata terminado la pieza inicial se selecciona apropiadamente con respecto a los granos del material. Después de embutir el cuerpo, el cuerpo se plancha y el borde superior de la pared cilíndrica formada se recorta con el fin de proporcionar un borde uniforme. A esto la preforma de recipiente se somete a la acción de un rodillo de recorte que se mueve sobre la superficie y alrededor de la circunferencia del extremo libre del recipiente. Esto da lugar a tensiones residuales que se extienden en dirección tangencial y en una dirección en espiral. Esto da lugar a la espiralización del extremo libre. Además este recorte dará lugar a la formación de fragmentos de acero afilados en el extremo libre recortado o fragmentos independientes de acero afilados que puedan lesionar al usuario del método y del aparato.

La presente invención tiene por objetivo proporcionar un método para la formación de un recipiente de acero, tal como un recipiente a presión, dicho recipiente cumple con los requisitos para el recipiente y la preforma de recipiente en relación a la formación a bajas variaciones de dimensiones, fallo de material de acero o herramientas de conformación, y finalmente a los requisitos de que los recipientes de acero deben ser producidos a una velocidad razonable, tal como 500-2000 recipientes de acero por minuto.

Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona un método para la formación de un recipiente de acero, tal como un recipiente a presión, que tiene un extremo abierto con reborde, según la reivindicación 1.

El método según la invención comprende dos operaciones críticas de conformación que son una embutición profunda y la posterior embutición fina. En la operación de embutición profunda se conforma la preforma de recipiente en un aumento de la altura de la copa, un diámetro decreciente de copa y un espesor decreciente del cuerpo. La preforma de recipiente formada después de la embutición profunda no es adecuada para una operación posterior de rebordeado en la que se rebordea el extremo abierto del recipiente embutido. El material de acero falla debido a la formación de grietas y rebordes irregulares con una gran variación de las dimensiones del reborde. Sin embargo, si la preforma de recipiente de embutición profunda se somete primero a embutición fina antes del rebordeado, entonces se vencen los problemas de rebordeado descritos anteriormente. La invención se basa en la apreciación de que después de la embutición profunda el cuerpo de la preforma de recipiente embutida no tiene el mismo espesor de material a lo largo de la altura del cuerpo de preforma de recipiente embutida. Empezando desde el fondo de la preforma de recipiente embutida el espesor de la pared del cuerpo aumenta hacia el extremo abierto. Si mediante la embutición fina se reduce el espesor de la pared del cuerpo por lo menos en el extremo abierto (que será sometido a la operación de rebordeado) y se proporciona un espesor de pared sustancialmente constante, entonces el rebordeado de este extremo abierto sometido a embutición fina da lugar a rebordes de buena calidad.

Según la realización preferida la copa de acero utilizada en la operación de embutición profunda se forma a partir de la chapa de acero preferiblemente por embutición (profunda).

Esta operación de embutición profunda se realiza preferentemente en varias etapas de embutición profunda. Durante estas etapas de embutición profunda el diámetro de la pared del cuerpo se disminuye gradualmente mientras que al mismo tiempo la altura de la copa se aumenta gradualmente. El cuerpo de la copa puede tener un espesor igual o ligeramente reducido respecto a la chapa de acero original de la que se forma la copa de acero. Dependiendo de las dimensiones de la preforma de recipiente embutida el número de etapas de embutición profunda es de aproximadamente 2-6 etapas de embutición profunda tal como 3 etapas de embutición profunda.

Por lo general, un recipiente está provisto de un fondo cóncavo que aumenta la fuerza del recipiente en particular a presiones (superiores) que pueden resultar del uso de recipientes que tienen un fondo más delgado (por lo tanto empezando a partir de una chapa de acero más fina). El fondo cóncavo puede ser formado en la preforma de recipiente durante o después de la operación de embutición profunda. La preforma de recipiente embutida tiene un borde libre irregular que puede interferir con las subsiguientes operaciones de conformación. Este extremo libre irregular se elimina mediante recorte por apriete.

La preforma de recipiente embutida al haber sido sometida a embutición profunda y embutición fina del cuerpo ahora podría ser sometida ahora a la operación de rebordeado durante la que se forma un primer reborde previo y posteriormente el reborde previo se conforma hasta un reborde alargado. El reborde debe tener dimensiones substancialmente constantes por razones que en este reborde se va a agarrar el cierre o la unidad dispensadora con lo que se va a formar un cierre hermético.

De acuerdo con una realización preferida una zona de extremo libre de la preforma de recipiente embutida se somete a la formación de un cuello de manera que el reborde formado posteriormente reside dentro de una envoltura imaginaria del cuerpo de recipiente. En otras palabras, el diámetro exterior del reborde es más pequeño que el diámetro del cuerpo del recipiente de acuerdo con la invención. La zona de extremo libre se somete a una operación de formación de cuello preferiblemente en forma de varias etapas de formación de cuello que podrían sumar en total de 2-10 etapas de formación de cuello, tal como 7-3 etapas de formación de cuello, tal como 5 ó 6 etapas de formación de cuello. La formación de cuello mediante la que se reduce el diámetro requiere un movimiento hacia el interior del material de la zona de extremo. A fin de controlar tanto como sea posible este movimiento hacia el interior de la zona de extremo durante su formación de cuello es preferible que por lo menos una etapa de formación de cuello comprenda una etapa de formación de cuello con mandril. Durante la formación de cuello con mandril la parte de la zona de extremo sometida a la operación de formación de cuello entra en contacto con el mandril y, apoyada sobre el mandril insertado, se empuja o embute a través de un anillo de formación de cuello. Esto da lugar a una operación de formación de cuello más fiable y a una parte de cuello con menor variación de diámetro y espesor y un bajo número de fallos. Cuando el extremo libre con forma de cuello se va a recortar se pueden utilizar medios giratorios de corte clásicos. Sin embargo, se prefiere recortar...

1. Método para la conformación de un recipiente de acero (1, 9), tal como un recipiente a presión, que tiene un extremo abierto (6) con reborde, que comprende las etapas de: