用于在金属封闭件上制造和提供平版印刷术的方法
【专利说明】用于在金属封闭件上制造和提供平版印刷术的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于35U.S.C.§ 119(e)要求2013年7月19日提交的美国临时专利申请序列号61/856，352的优先权，其通过引用以其整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种用于制造金属封闭件的方法。更具体地，本发明涉及一种方法和装置，其接收预涂覆的铝片材的连续带材卷以形成金属防盗瓶盖(Roll On PilferProof, ROPP)封闭件。在R0PP封闭件形成之后，该R0PP封闭件可以选择性地装饰有营销标记或产品信息。
【背景技术】
[0004]适于互连到容器的螺纹颈部的金属R0PP封闭件在金属容器领域是公知的。R0PP封闭件的外顶部、侧壁和内顶部常常装饰有品牌名称、标志、设计、产品信息和/或其他优选的标记。制造和装饰R0PP封闭件的现有过程开始于未涂覆金属卷，它被切割成多个单独片材。单独片材被涂覆和/或装饰，并且可以固化多次。片材然后被送到冲杯机(cuppingpress)，其从片材切割单独坯件或圆盘，并将所述坯件形成杯子。所述杯子随后形成R0PP封闭件。
[0005]现有过程有几个缺点。首先，在封闭件被装饰和形成的同时，现有方法会导致必须存储的半成品(work-1n-progress)的大量库存。第二，该方法要求使用切割的片材金属，而不是使用连续金属材料卷或带材卷。制造商可以购买金属卷并将其切成片材，但切割卷耗费时间并对过程增加了一个步骤。可选地，制造商可以从金属供应商购买预切割片，但相比于未切割卷中的等量材料，供应商通常为预切割片收取更多费用。此外，使用现有的方法中，制造商必须多次在托架烘炉(wicket ovens)中固化切割片材，这对制造商进一步增加了制造时间和费用。
[0006]在一些情况下，现有过程产生了大量的废料。更具体地，每个金属卷被切割成1000个片材并且从各片材切出210个杯子，从每个卷产出高达210，000个杯子。然而，在实践中实际从每个卷生产的杯子少于210，000个，因为在过程中的几个不同地方产生了大于2%并且有时高达10%的加工废料。
[0007]首先，大量的废料在片材打印机/涂覆机被设置并校准以施加形成标签或其他标记所需的涂层时产生。在各特定涂层被施加到单独切割片材上之前，片材纸打印机/涂覆机必须被校准。各涂层的颜色、墨厚和印刷压力必须进行调整，以确保成品封闭件的最终装饰具有适当的亮暗过渡和正确的装饰量。片材打印机/涂覆机也可以被调整以确保各涂层被打印在切割片材的正确位置上。在整个切割片材的全长度和宽度上校准颜色和其他涂层是非常困难的，而且遗憾的是，金属片材中的一个或多个必须通过片材打印机/涂覆机以校准每个涂层。用于校准片材打印机/涂覆机的各切割片材成了废金属，并且由此，用于在这种已知过程中校准的每个切割片材导致大约210个杯子的损失。因为最终的装饰可能需要五层或更多的涂层，片材打印机/涂覆机可能需要五次分开的校准以产生最终装饰，这导致显著数量的废料。
[0008]当各切割金属片材运行通过冲杯过程时，更多废料被产生。带装饰的切割片材必须相对于冲杯机内部的工具正确地对准。如果装饰片材未与冲杯机正确地对准和居中，或者如果片材上的装饰未印刷在片材的正确位置上，则平版印刷不会在所述杯子上居中，因而从片材切出的所有杯子会有缺陷。未与冲杯机正确地对准的每个切割片材造成大约210个杯子的损失。因为杯子上装饰错位的可能性，在离开冲杯机之后，该杯子可能需要检查以确保各装饰在杯子上是正确地居中或定位的。当片材进料器无意中拾取了两个片材并试图将它们同时装载到冲杯机中时，有时会出现另外的损坏。
[0009]在通过冲杯机从单独的片材切出圆形杯时，在现有工艺中使用单独切割片材产生了另外的废料。冲杯机从切割片材的直端部切出圆形杯是不可能的，因而废料留在各直端部。因为每卷有高达1000个片材，所以在使用已知工艺时可以有2000个切割端部，对每卷金属导致了显著数量的端部废料。现有工艺还产生了沿片材边缘的显著数量的边缘废料，因为已知工艺的冲杯机只能接受金属窄片。
[0010]此外，现有工艺需要很长的生产交货时间，则因此制造商通常生产多余的装饰片材，以解决预计的工艺废料，从而确保按时交付客户的订单。例如，如果客户预定了 1百万个封闭件，制造商必须购买和装饰足够产生超过1百万个封闭件的片材，以解决现有工艺中固有的损失和损坏。因为施加每个涂层可能需要长达一周的时间，并且为创建最终的装饰可能需要五个或更多的涂层，制造商必须装饰过剩的片材，以确保生产及时满足客户订单的足够的封闭件。如果1百万个封闭件的订单包括需要5个涂层的装饰，并且每个涂层产生一定水平的损坏，许多损坏的片材将具有多层涂层并且将已经多次固化。
[0011]由于与用于上述金属封闭件的现有制造和装饰工艺相关的许多局限，对一种用于使用标准铝坯材卷制造R0PP封闭件，并且在R0PP封闭件形成之后可选地进行装饰的方法和设备有未满足的需要。
【发明内容】
[0012]与现有技术的制造和印刷方法有关的问题通过本发明得到解决，本发明包括一种制造并形成封闭件的方法和设备。在形成封闭件之后，平版印刷或其他印刷技术可选地用于装饰所形成的封闭件。本发明允许使用未涂覆的、原色的或单着色的铝卷来制造封闭件，其在一个优选实施例中是金属防盗瓶盖(R0PP)封闭件。本发明实施例的一个方面是提供从带材卷接收连续的铝片材的设备。铝可选地是预涂覆的。该设备从连续片材切出坯件或圆盘，将坯件形成杯子，修整杯子到所希望的长度，然后将杯子形成到R0PP封闭件内。在R0PP封闭件制造之后，可以使用移印(Tampo)或胶印方法将客户的平版印刷和/或其他的所需标记施加到R0PP封闭件的外顶部、外侧壁，和内侧部分。通过减少或消除托架烘炉的使用并降低在R0PP封闭件的制造和成形过程中产生的废料的量，本发明降低生产和装饰R0PP封闭件的成本。此外，通过减少存储的半成品和成品库存，以及通过降低生产交货时间，本发明提高了效率。
[0013]根据本发明的一个方面，提供了一种新的形成金属封闭件的工艺，所述金属封闭件适于互连到容器的螺纹颈部或瓶口，该工艺包括:(1)提供一卷金属片材；(2)将所述金属片材与冲杯机对齐；(3)将金属片材进料通过冲杯机；(4)从金属片材切出多个坯件；和
(5)将所述多个坯件中的每一个成形为通常包括预定形状的金属封闭件。可选地，该方法还可以包括(6)将金属封闭件修整至所需高度。可选地，该方法还可以包括(7)将滚花、通风孔和穿孔中的至少一种形成在金属封闭件中；(8)将防拆环(tamper ring)形成在金属封闭件中；(9)在该金属封闭件的内部部分中安装衬垫；(10)以及用标记装饰金属封闭件的外顶、外侧壁和内部部分中的一个或多个；和(11)在金属封闭件上形成螺纹。在一个实施例中，金属片材可以由铝合金制成。在各种不同的实施例中，金属片材预涂覆有内涂层、一个或多个外涂层和外基色中的至少一种。在另一实施例中，将片材与冲杯机对准包括将片材固定在相对于冲杯机的预定位置上。在又一实施例中，装饰在将滚花、通风孔和穿孔中的至少一种形成到金属封闭件中之前进行。在又一实施例中，所述装饰还包括加热或施加紫外辐射到金属封闭件以固化涂料。在又一实施例中，金属封闭件是金属防盗瓶盖封闭件。在又一实施例中，当金属封闭件互连到容器的螺纹颈部时，螺纹形成在金属封闭件上。在一个实施例中，坯件是圆形的。在另一实施例中，坯件不是圆形的，并且形成所需高度的金属封闭件而无需修整该金属封闭件。在又一实施例中，杯子可以被拉伸和重新拉伸一次或多次到最终的深度。在又一实施例中，拉伸和重新拉伸用拉伸设备进行。在又一实施例中，冲杯机可操作以拉伸和重新拉伸杯子一次或多次。在又一实施例中，冲杯机和/或拉伸设备都包括将杯子修整到预定高度的工具。在一个实施例中，杯子可以通过可选的修整机而被修整到所需高度。修整机可操作以从冲杯机或者拉伸设备接收杯子。
[0014]根据本发明的另一方面，公开了一种用于形成金属封闭件的设备，所述金属封闭件适于互连到容器的螺纹颈部，该设备总体包括:(1)接收器，其可操作以接收一卷金属片材的一部分和从所述卷展开金属片材；和(2)冲杯机，其可操作以从所述接收器接收所述金属片材，冲杯机包括用于对准金属片材的至少一个引导件、可操作以从所述金属片材切出多个坯件的至少一个工具，和可操作以将多个坯件中的一个坯件形成为具有预定形状和期望高度的金属封闭件的至少一个工具。可选地，该设备可以包括:(3)从冲杯机收集金属封闭件的收集器；(4)拉伸设备，其可操作以从冲杯机接收多个坯件中的至少一个，所述拉伸设备包括可操作以拉伸和重新拉伸杯子一次或多次的至少一个工具，从而形成具有第二预定形状的金属封闭件，拉伸设备还包括至少一个工具，其