专利名称：用于制造金属容器的设备和方法
技术领域：
本发明涉及金属罐的制造，且特别地涉及用于在机械元件之间传送压缩空气和/ 或真空的方法和设备。
背景技术：
一般来说必要的是在一系列往往需要不同的工具的分开的加工阶段中执行罐制 造。虽然曾经在直列式输送机系统中实现了这一点，但是现在更普遍的惯例是使用一系列 旋转的圆形转动架。US 5282375 (雷诺金属公司)描述了一种用于使金属容器主体或罐的开口端颈缩 的处理系统。罐体借助于负压(也称为“吸力真空”或简称为“真空”)而支承在圆形转动 架的周边上。为了一致性起见，也在本文中采用该术语。真空歧管布置迅速将大量低吸力 真空供应到进给位置附近的少数位置，以将容器主体定位在基垫上。供应到下游心轴的少 量高吸力真空确保了恰当的夹持吸力，以在颈缩期间使容器保持在基垫上。多年来，已经使用了各种形式的旋转式歧管来将压缩空气供应给工具。典型地，空 气通道通过旋转盘中的沿周向均等地隔开的孔和固定承座(shoe)中的槽口来与供应选择 性地连通。EP 1308225B (DELAWARE CAPITAL FORMATION(特拉华资本投资公司))的空气歧 管使用高压再循环空气和低压再循环空气两者。从容器中放出高压空气和/或低压空气， 以便进行再利用。这个放回过程号称补偿了空气量的约50%。但是，该放回过程取决于歧管 和转子之间的密封的有效性。用来实现此密封的活塞上的背压限于闭塞头部(dead head) 回路(即密封在拆卸器上的罐)中的端口。这发生在歧管的非常小的弧上。活塞室附近有 弹簧，如果不存在罐的话，弹簧就将歧管压靠在转子上。当没有罐存在时，就没有闭塞头部 回路，且弹簧本身就相当没有效率。EP 1828035 A (CROWN PACKAGING TECHNOLOGY，INC (皇冠包装技术公司))描述了 一种用于多阶段模具颈缩台的传送机构。该传送装置使用具有3个区的传统转动架，各个 区执行多阶段模具颈缩中的一个阶段。在完成各个阶段之后，传送轮从用于该阶段的凹穴 中移除罐，且将其传送到用于下一个阶段的凹穴。或者，如果需要进行另外的加工阶段，就 可将罐传送到单独的转动架。此应用使用凹穴来将罐支承在转动架的周边的周围，但是此 应用还建议可通过吸力垫来实现这个支承。使用吸力、真空和/或压缩空气来将罐装载到工具上以及卸载罐会不可避免地 导致空气泄漏到大气中，例如在罐的边缘的周围以及在罐的运动期间。如以上参照EP 1308225 B (DELAWARE CAPITAL FORMATION(特拉华资本投资公司))所注意到的那样，仅可 在歧管的小弧上实现密封。另外，此参考文献使用两个压力头，这两个压力头需要两个分配 系统。硬件的这种重复因此具有较大的维护需要。本发明设法提供一种克服现有技术中的问题且即使是在不存在罐的情况下也使 用/浪费更少的压缩空气的方法和设备。发明公开
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根据本发明，提供了一种用于制造金属容器的设备，其包括用于根据制造过程中 的事件来传送空气的旋转式歧管，该歧管包括到一个或多个空气供应的连接件；以及空气 出口 ；其特征在于，歧管是包括一个或多个固定的孔口节流器的旋转式歧管。该一个或多个空气供应大体传送到旋转式歧管周围的位置。传统上，旋转式歧管 包括在静态机械元件和旋转机械元件之间的密封件。该歧管可进一步包括一组活塞、承座 和盘，其中密封件在承座和盘之间的接合部处。承座通常为“固定的”(非旋转的)，而盘通 过机械连接件来约束，以与主轴一起绕着主轴轴线旋转，以便选择待传送到工具的期望的 压缩空气供应。在本发明中，固定的孔口节流器或者各个固定的孔口节流器典型地定位在活塞和 承座之间。从而越过孔口节流器获得压降，该压降因此控制通往工具的体积流率。这个压 降推出活塞，且继而推动承座抵靠在盘上，从而比现有技术的旋转式歧管提供更好且更确 定的密封。通过仔细地选择旋转式歧管周围的孔口节流器，旋转式歧管可与单个压缩空气供 应一起操作，且避免了对多个压力头的需要。根据本发明的另一方面，提供了一种制造金属容器的方法，该方法包括控制压缩 空气在机械元件之间的传送；以及根据制造过程中的事件来安排空气传送的时间；其特征 在于安排需要压缩空气的容器制造中的事件的时间；在装载和/或在从加工机械上卸载 容器期间控制体积空气流率；以及在机械元件之间的接合部处产生力，以建立密封。该方法可使用单个空气供应，或者不止一个供应，全部空气供应都处于相同的压 力。该方法通常包括将空气从静态机械元件传送过去而到达旋转机械元件。该方法还 可包括控制机械元件之间的“真空”。不是所有的成形过程都需要真空，但是真空对于例如 基部或底部改造来说特别有用。附图中的图形简述
图1是现有技术的机器的示意性侧视图；图2是图1的现有技术的旋转式歧管的示意性端视图；图3是典型的罐加工的示意图；图4是在已知过程期间的通向罐的空气供应的侧视图；图5是本发明的旋转式歧管的示意性侧视图；图6是图5的旋转式歧管的分解透视图；图7是图5的旋转式歧管的分解透视图；以及图8是图5的旋转式歧管的局部视图，其剖开以显示在其操作位置上的孔口节流
ο用于执,行本发明的樽式图1是显示了旋转主轴组件1和静态机械框架5的典型的制罐机的一部分的示意 性侧视图。显示了例如用来作饮料罐的具有整体基部的罐体8在其加工位置上。在图1的 左侧上安装了旋转式歧管10。该旋转式歧管(在本文中也称为旋转式阀)是将压缩空气和 真空从静态机械元件传送过去而到达旋转机械元件的通道12且安排用于制罐过程的空气 /真空事件的时间的机构。
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图2所示的旋转式歧管10的端视图显示了也已知为压力头的两个压缩空气供应 15，通常为5至15psi的一个“低”压，以及20至50psi的一个较高压。旋转式歧管越过通 孔端口 18从有关压缩空气供应线路接收处于期望的高压或低压的空气。图3是显示了如何使用传送转动架35来通过机器将罐从一个处理转动架30运送 到下一个处理转动架的示意图。用于罐的凹穴显示为小圆圈40，而转动架由大圆圈指示。 中央处理转动架30具有用于将各个罐装载到工具上的第一区段31、第二处理区段32和用 于从工具上卸载罐的最终区段33。那个中央转动架的旋转显示为顺时针的。因此，由此可 见相邻的传送转动架旋转是逆时针的。在装载/卸载阶段31和33期间，空气被吹入罐中，且被不经济地吹入大气中，如 由图4中的箭头示意性地显示的那样。由于高的生产速度的原因，在装载期间没有可用来 切断空气供应的足够的处理时间。罐分别在装载或卸载期间沿轴向朝向或远离压缩空气通 道20运动(参见图4右边的箭头)，而且在高的机器生产速度的情况下，这就意味着吹向罐 体的压缩空气24还泄漏到大气24'中。当没有罐存在时，压缩空气的这种浪费是特别显著 的。在罐的加工期间，该罐被加压，且在工具和罐之间存在密封，从而使空气泄漏最小化。图5至8是本发明的旋转式歧管110的视图，该旋转式歧管110用来选择制造具有 整体基部的罐体所需的空气/真空事件。空气/真空需要控制时的实例是用于使罐体“成 形”的过程。在罐体的开口端处成形可包括使罐体直径“颈缩”或缩小，这是使得由比罐体的 材料更厚的且因此更昂贵的材料制成的更小的罐端部能够通过二重卷边连结到罐体上的 标准技术。需要通过用来使罐变硬的高压压缩空气来抵抗该颈部形成中所涉及的加工力。 还使用压力更低的压缩空气来使罐远离工具而移动到用于由传送转动架收集的位置上。另一种“成形”技术是改造罐体的基部或底部，以提高其强度，例如提高基部中的 中心穹顶可反转时所处的压力。压缩空气用来使罐变硬，同时保持罐抵靠在垫上。然后需 要真空来使罐远离工具而移动到用于由传送转动架收集的位置上。空气从空气入口 115供应到活塞125和承座130之间的区域128。本发明的旋转 式阀的新颖特征是增加了孔口节流器140，孔口节流器140在固定的背板132上，承座130 安装在该背板132上，且在区域128内延伸。通过结合这些孔口节流器，申请人已经发现可 控制体积空气流。为了在装载或从处理转动架上卸载罐期间减小加压空气到环境中的损 失，来自出口 120的体积空气流率可由孔口节流器和旋转式歧管的旋转位置计量。在已知 的机器中，复杂的再循环或放回过程对于补偿否则将涉及压缩空气的过度浪费的情况来说 是必要的。在图5至8的实例中，旋转式阀110具有分别处于高压和低压的压缩空气供应入 口 115，压缩空气供应入口 115用来对工具提供受控制的体积空气流120，以及真空供应。越 过固定的孔口节流器140的压降在区域128中提供比在120处流动的仅空气更高的压力。 因此，在活塞125处存在力的净增益，该力的净增益作用在承座130上，将承座压靠在可旋 转盘135上。这个力将承座压靠在该盘上，而不需要使罐在工具上密封以在该系统上建立 闭塞端。空气根据压缩空气供应要求和旋转式阀的旋转位置在出口 120处离开歧管110。在图6中，背板132和安装在该背板上的构件是“固定”的，且盘135绕着主轴轴 线旋转。因此不仅背板而且还有空气入口 115、活塞125、承座130和孔口节流器都是“固 定”的，即它们不会绕着主轴的轴线旋转，尽管显然存在运动或者会压靠在旋转的盘135上
5的活塞和承座。 在本发明的另一个实施例中(未显示)，旋转式歧管设有约20至50psi的单个压 力头。出口孔的直径取决于孔口节流器，但是低压或高压是由用于各个活塞的单独的节流 器选择的。例如，如果单个压力头为约50psi，且系统需要30psi，孔口节流器就用来提供需 要的体积和压力。实质上，出口直径越小，通过节流器的压降以及减小的体积流率就越高。
权利要求
一种用于制造金属容器的设备，包括用于根据制造过程中的事件来传送空气的旋转式歧管(110)，所述歧管包括到一个或多个空气供应(115)的连接件；空气出口；并且其特征在于，所述歧管是旋转式歧管，且所述旋转式歧管包括一个或多个固定的孔口节流器(140)；在静态机械元件和旋转机械元件之间的密封件；以及至少一个活塞(125)、承座(130)和盘(135)，其中，所述密封件在所述承座和盘之间的接合部处，且所述一个或多个孔口节流器(140)定位在所述活塞(125)和所述承座(130)之间。
2.一种制造金属容器的方法，所述方法包括控制机械元件之间的压缩空气的传送；以及根据制造过程中的事件来安排空气传送的时间；其特征在于安排需要压缩空气的容器制造中的事件的时间；在装载和/或从加工机械上卸载容器期间，用一个或多个固定的孔口节流器来控制体 积空气流率；以及在机械元件(承座(130)和盘(135))之间的接合部处产生力，以在所述承座(130)和 盘(135)之间建立密封。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用单个空气供应， 或者不止一个空气供应(115)，所述空气供应(115)中的各个处于相同的压力。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法包括将空气从静态机械元件 (130)传送过去而到达旋转机械元件(135)。
5.根据权利要求2至4中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包 括控制机械元件之间的“真空”。
全文摘要
用于在机械元件之间传送压缩空气的设备和方法使用旋转式歧管(110)，在旋转式歧管(110)中，在空气供应(115)之间、在各个活塞(125)和承座(130)之间提供孔口节流器(140)。孔口节流器(140)在装载和/或从该设备上卸载罐期间计量体积流率，从而优化了压缩空气消耗。
文档编号B21D51/26GK101945716SQ200980105790
公开日2011年1月12日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年2月14日
发明者M·J·科亚特斯 申请人:皇冠包装技术公司