专利名称：制造罐头筒的设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及制造罐头筒的设备，更具体些，涉及冲头组件的改进，以便在冲头往复运动的过程中保持更准确的对中，並涉及再拉深装置的改进，以便使罐头筒毛坯与冲头以及装有罐头筒成形和压光模具的工具容器保持更准确的对中。
美国专利文献3，696，657中公开了一种制造罐头筒的设备。其中，冲头支架和再拉深支架分别安装在可在支架轨道上运动的滚轮上。每一对上滚轮和下滚轮都被向着对方推压，以便使滚轮与位于滚轮中间的支架轨道紧密接触。冲头支架和再拉深支架往复运动的速度足以在一分钟内制成大约200个罐头筒。但，冲头支架和再拉深支架不仃地往复运动，以及滚轮与支架轨道紧密的啮合会导致磨损而磨损使得冲头或者罐头筒毛坯与再拉深套筒不对中。当然，不对中的程度很小，在0.005英寸到0.010英寸之间，但这样的不对中都能造成废品。
本发明为制造罐头筒的设备提供一种冲头组件，其中，冲头装在冲头支架上，该支架有一对液体轴承，用来把支架装在一对隔开距离固定地安装着的长轴上作往复运动。同时，还为冲头的往复运动设置了冲头在其中通过的，例如，液压轴承之类的导向装置。
本发明还为制造罐头筒的设备提供一种再拉深装置，其中，再拉深支架安装在一对隔开距离的支柱上，能在这对支柱上往复滑动，而这对支柱则固定在装有罐头筒成形和压光模具的外壳上。本发明还提供了用来支承至少大部分再拉深驱动杆(也叫推动杆)的重量的平衡装置，以便基本上消除作用在支架套筒上的重量，提高操作效率。
在本发明的最佳实施例中，制造罐头筒的设备中有冲头组件，还有使冲头支架和冲头沿着它的长轴线作往复运动的装置，这样，冲头便把罐头筒毛坯向前推进，通过罐头筒成形和压光模具，形成罐头筒。冲头组件有一对隔开距离的长轴，这两根长轴通常具有圆柱形的外表面，並固定在不动的机架上。冲头装在冲头支架上，冲头支架有一对隔开距离的液体轴承，轴承的内表面是圆筒形的，可在长轴上作往复运动。液体轴承上有许多呈弧形的存液凹穴，向每个凹穴中供应液体，液体由制造罐头筒设备的乳化液源以适当的压力供给。各液体轴承还有液体回流装置，把送到存液凹穴中的液体排出去。导向装置通常都装有液体轴承，它固定在支架上，其位置有利于支承冲头在导向装置上作往复运动。带有再拉深套筒的再拉深支架位于冲头组件与罐头筒成形模具和压光模具之间，其作用是把罐头筒毛坯对着罐头筒成形和压光模具夹持在适当的位置上，这样，冲头就能把罐头毛坯推送过罐头筒成形和压光模具，制成一个罐头筒。再拉深装置有再拉深支架。再拉深支架有一对隔开距离的，通常内表面为圆筒形的轴承，一对隔开距离的支柱固定在罐头筒成形和压平模具的外壳上，支柱的外表面是圆柱形的。再拉深套筒安装在隔开距离的支柱上，可以在支柱上滑动，並且基本上没有磨擦。隔开距离的支柱和轴承的长轴线与冲头的长轴线平行，而再拉深套筒夹着罐头筒毛坯，所以罐头筒的长轴线就与冲头的长轴线重合。推动往复运动的装置使再拉支架在隔开距离的支柱上作往复运动。平衡装置上有许多装在固定位置上的弹簧，这些弹簧在推动往复运动的装置的一部分上施加弹力，基本上抵消了加在再拉深支架上的重量，实际上消除了轴承衬套和支柱的磨损。
附图中表示本发明的一个实施例，它是用来进行说明的，並且是现有的最佳实施例，其中
图1是侧视图;
图2是沿图1中2-2线的剖视图，其中有些零件以剖面表示;
图3是沿图2中3-3线的剖视图，其中有些零件以剖面表示;
图4是图2中一部分的俯视图;
图5是构成平衡装置的一部分的一块板的侧视图;
图6是平衡装置中弹簧夹持装置的侧视图;
图7是图5的正视图;
图8是图6的正视图;
图9是冲头组件的俯视图，用来替代图1中的冲头组件;
图10是图9中冲头支架的俯视图;
图11是图10的左侧视图;
图12是图10的右侧视图;
图13是沿图9中13-13线的横断面图;
图14是沿图13中14-14线的横断面图;
图15是沿图9中15-15线的集流装置的横断面图。
在图1所示的设备中，在机架10上有冲头支架12，可在隔开距离的对置的轨道上(图中未示出)作往复运动。冲头支架12上装有冲头14，所以，在向前的冲程中，冲头14穿过具有杯状送料装置17的再拉深装置16，並且穿过装有罐头筒成形和压光模具的外壳18。上述模具类似于美国专利文献3735629中的模具。使冲头支架作往复运动的机构中包括电动机20、皮带轮2、曲柄轴24、曲柄26、曲柄销28、主连杆30和十字头构件32。上述各种零件都是常见的零件。
图1到图4中表明了本发明的再拉深装置16，该装置中有具有普遍再拉深套筒的再拉深支架40。再拉深支架40上有一对隔开距离的沿长轴方向延伸的孔44和46，这一对孔布置在装在再拉深支架40上的衬套48的两侧。孔44和46的一端扩大了，轴承50和52就固定在这一段扩大了的孔里。轴承50和52最好是淬硬钢做成的轴承衬套，其内表面54呈圆筒形。再拉深支架还有一对孔56，孔56内装有与梅塔格(Maytag)的专利相同的摇摆机构的枢轴58。再拉深支架40上还有通道60。类似于美国专利3696657的一种摇摆机构的臂62上有延伸部分64，该延伸部分伸入通道60内，並且安装在摇摆机构的枢轴58上，可以在枢轴58上转动，以便向再拉深支架40施加力量使其作往复运动。
一对隔开距离的支柱70和72固定在装有罐头筒成形和压光模具(图中未示出)的外壳18上。支柱70和72的外表面74均为圆柱形，其长轴线与冲头14的长轴线平行。再拉深支架40安装在支柱70和72上，其轴承50和52套在支柱70和72上，能在支柱上滑动。轴承50和52上有加润滑油用的普通油嘴76。如图1-4所示，这种再拉深支架的可滑动的安装方式的摩擦很小，从而可使因再拉深支架的往复运动而导致的磨损减少到最少，于是再拉深套筒与冲头组件，以及与罐头筒的成形和压光模具就能保持准确的对中。
再拉深支架40由图1-3中所示的普通的机构使它作往复运动。摇摆臂62与托板78相连，托板78上支承着常用的制动装置80，该制动装置中有弹簧82和可调整的止动螺钉84。托板78连接在驱动杆88的端头86上，驱动杆88的另一端90则用销轴与凸轮随动杆92相连，凸轮随动杆92上有一个凸轮随动件94紧靠在由皮带轮22带动旋转的凸轮96上。压缩空气缸98装在固定支承板100上，它的活塞杆102的自由端用销轴连接在驱动杆88的中点附近。压缩空气缸98通过活塞杆102对驱动杆88施加恒定的力，以使凸轮随动件94保持与凸轮96的接触，从而使再拉深支架作往复运动。
图1和图5～8中所表示的平衡装置110用来对再拉深驱动杆88施加力量，以便基本上抵消作用在再拉深支架40上的重量。平衡装置110有角形构件112，构件112上有孔114和116以便用螺钉118固定在压缩空气缸98的外壳上。有U形开口122的支承构件120由一个固定螺钉124固定在固定支承板100上。在支承构件120上加工出几个孔126，孔126的一部分穿过支承构件120，在构件的上表面128上形成开口。每个孔126内装一个卷簧130。如图1所示，支承构件120的位置正好与构件112相对，所以卷簧130与构件112上基本上平坦的底面相接触。枢轴装置134用来把活塞杆102的端头连接在再拉深驱动杆88上，使两者可以相对转动。这个枢轴装置大致处在再拉深驱动杆88的中点位置。卷簧130的作用是对构件112施加力量，以平衡再拉深驱动杆88和它的附属构件的重量，这样，基本上就没有重量加在再拉深支架40上了。调整螺钉136拧在支承构件120的螺孔内，使螺钉的端头与卷簧130相接触，于是，就可以调整卷簧130所加的力量的大小了。平衡装置110实际上消除了衬套50和52与支柱70和72之间的任何磨损，这样，再拉深套筒的冲头组件以及装有罐头筒成形和压光模具的外壳就能保持良好的对中。
再拉深支架40和再拉深套筒42在支柱70和72上进行往复运动，以便把罐头筒毛坯(图中未示出)定位在能与冲头14接触的位置上，並由冲头推送通过安装在外壳18中的罐头筒成形和压光模具，成形为一个罐头筒。
图9中的冲头组件150是图1中冲头组件的替换件，它有一固定的支承框架152固定在基座上(图中未示出)。一对隔开距离的长轴154和156用适当的方式(图中未示出)固定在支承框架152的一定位置上。长轴154和156通常具有圆柱形外表面158和160。图10至12表示冲头支架170，它有一个通常呈矩形的中央主体部分172和两个端部构件174和176，这两个端部构件的端面178呈圆弧形。液体轴承180和182用适当的方式，例如用焊接，固定在弧形端面178上。液体轴承180和182有许多液体进口184和许多液体出口186，它们的作用将在下面说明。还有，液体轴承180和182的顶面188和190是平坦的表面，上面有许多用来安装集流装置的螺孔192，关于集流装置将在下面说明。在端部构件174上加工出中央凹台194，凹台上有许多隔开距离的螺孔196，用来安装冲头，下面对此还要说明。在端部构件176上加工出中央凹穴198，凹穴的大小做得可与使冲头支架170作往复运动的驱动机构连接，关于这一点，下面还要说明。图9、13、15中所示的集流装置200用适当的方法，例如用螺钉拧入螺孔192中(图中未示出)，固定在顶面188和190上。集流装置200有一个主体部分202，主体部分上有液体进口204和液体出口206。通道208接受从液体进口204进来的液体，並通过分支通道210使液体通过液体轴承180和182的液体进口184流入环形通道212。液体通过与分支通道216连通的通道214从液体轴承180和182中排出，分支通道216则收集与液体轴承180和182中的液体出口186相通的、在半径方向延伸的通道218中的液体，然后使这些液体流经液体出口206，进入排液槽中，下面将加以说明。
液体轴承182在图13和图14中表示得更详细些，它有一个中空的长外壳230，外壳的顶面190是平坦的，而内表面232是圆筒形，内表面的中央有向里突出的凸缘部分234。两个具有圆柱形外表面238，而且外直径和圆筒外表面232相等的液体轴承236，以适当的配合关系装入外壳230中，並且一端紧靠凸缘部分234。端部密封件240有一个在轴向向内凸出的部分242，用适当的方法(图中未示出)，例如用螺钉拧入螺孔的方法把这个密封件固定在长外壳上，用来制约从液体轴承236中流出的液体，使它流向液体出口186。每个液体轴承236都有圆筒形内表面244，在该表面上加工出许多隔开距离的存液凹穴246，这些凹穴具有弧形表面248，这种弧形表面也是一个圆筒形表面的一部分，但其轴线与圆筒形内表面244的轴线偏移一个距离。位于液体轴承中央的、沿径向延伸的通道250使各存液凹穴246与环形通道212相连通。在各通道250中装上适当的附件(图中未示出)以调节流进各存液凹穴246中去的液体的流量。调整孔254是用来装入附件和对附件进行调节的，但当液体轴承工作时，这些调整孔254用堵头堵住(图中未示出)。
在图9中表示了冲头组件260，它有一根外表面264为圆柱形的冲头262，其直径与所要制造的罐头筒的内径相同。冲头262上有与它做成整体的法兰部分266，这个法兰嵌入中央凹台194内，並用适当的方式，例如拧入螺孔196中的螺钉(图中未示出)，固定在凹台194中。导向装置268固定安装在支承件270中，支承件270固定在支承框架152上。导向装置268中有液体轴承272，它与液体轴承180和182相似，只是外壳中只有一个液体轴承236。集流装置(图中未示出)将液体通入液体进口184，並以液体出口186将液体排出。长轴154和156的轴线，液体轴承180、182和272的轴线，以及冲头组件260的轴线都互相平行。端部构件176用球铰结构274与主连杆30连接。当然，在需控制液体流量的地方都有适当的附件和密封件。在这个最佳实施例中，所用的液体取自普通制造罐头筒的设备中所用的乳化液槽。
在由图9-15所描述的设备运转时，冲头支架组件150装在固定支承框架152上，这样，冲头262的前端276就能穿过再拉深装置16和装有罐头筒成形和压光模具的外壳18。液体传输管道276连接液体进口204和乳化液贮存罐278，从乳化液贮存罐278把乳化液送到各液体轴承180和182。乳化液以适当的压力压送，使各存液凹穴246中的压力大约在150～500磅/平方英寸之间，最好是200磅/平方英寸。乳化液中含水97%，並在其中加入乳化剂。液体传输管道280把液体出口206与排液槽282连接起来，以便将通过液体轴承180和182的乳化液排入排液槽282内。连杆30对冲头支架170施力，使之作往复运动，于是冲头262就来回运动，穿过再拉深装置16和外壳18，以每分钟150～300个的速度制造出罐头筒来。液体轴承236使得冲头支架在长轴154和156上运动时，以及使冲头262通过液体轴承272时几乎没有摩擦，所以基本上不存在会导致不对中的磨损问题。並且，在液体轴承236中还有压力平衡装置，使得冲头支架在长轴上移动时，处在平衡的状态。本发明的冲头组件的重量比美国专利3696657中的要轻，所以所用的驱动功率也可以小很多。冲头组件的重量较轻还可以使往复运动更易于换向，所以每分钟能制造更多的罐头筒。此外，由于基本上消除了磨损，仃机和维修的时间也大大减少了。
说明书中用附图对本发明的最佳实施例进行了详细的说明，但是，不言而喻，本发明的构思可以有不同的实施和应用方案，所以，本案的权利要求写成能包括除到目前为止已成为现有技术之外的不同方案。
权利要求
1.一种把罐头筒毛坯制成长罐头筒的罐头筒制造设备，它由下列各部分组成一个位置固定的机架；至少一对固定安装在上述机架上的长轴，每根轴的外表面是圆柱形的；一个冲头支架；装在上述冲头支架上，使上述冲头支架能在上述长轴上作往复运动的轴承组件；上述轴承组件中有几个液体轴承，每个液体轴承的内表面都是圆筒形的；一个固定安装在上述冲头支架上的冲头；对上述冲头支架施加来回往复的力量，使其作往复运动的机构；里面装有成形和压光模具並安装在固定位置上的外壳；用来容纳和支承上述冲头的一部分，並允许冲头在其中滑动的、固定的导向轴承组件；上述导向轴承组件的位置在上述外壳和冲头支架之间；一个安装成能独立地往复滑动的再拉深组件，其位置在上述外壳和导向轴承组件之间；一个在上述再拉深组件上的孔，上述冲头穿过这个孔，並且上述冲头和上述再拉深组件之间可以有相对滑动；装在上述再拉深组件上的罐头筒毛坯送料装置，用来固定罐头筒毛坯的位置，以便使它能和上述冲头接触並被冲头推动通过上述外壳，形成一个长罐头筒。
2.如权利要求1所述的罐头筒制造设备，其特征在于还有下列各部分至少两组，在上述液体轴承的圆筒形内表面上形成的、在轴向隔开距离的存液构造;每组存液构造至少有四个均匀分布的存液凹穴。
3.如权利要求2所述的罐头筒制造设备，其特征在于上述各存液凹穴都有弧形表面，该弧形表面是一个圆筒形表面的一部分，这个圆筒形的轴线与上述液体轴承的圆筒形内表面的轴线偏移一个距离。
4.如权利要求3所述的罐头筒制造设备，其特征在于还有下列各部分上述各液体轴承都有一平坦的顶面;上述各液体轴承在上述平坦的顶面上都有至少一个液体进口和一个液体出口;装在上述平坦顶面上的集流装置，用来把液体送入上述至少一个液体进口;上述集流装置至少有一个液体进口;将液体供给上述集流装置的至少一个液体进口中去的供液装置;在上述集流装置中用来将上述液体的一部分送到上述各液体轴承的液体进口中去的许多通道;上述集流装置至少有一个液体出口;在上述液体轴承中用来收集使用过的液体，並将这种使用过的液体排送到上述集流器的液体出口去的若干通道。
5.如权利要求4所述的罐头筒制造设备，其特征在于它还有下列各部分在上述各液体轴承中形成的，用来容纳从上述各液体轴承的液体进口进入的液体的一条环形通道;将液体从上述环形通道送入上述存液凹穴的液体输送装置。
6.一种罐头筒制造设备，它有使冲头组件沿其长轴线作往复运动的装置，有装有罐头筒成形和压光模具的外壳，和作往复运动的再拉深装置，该再拉深装置的作用是把一个罐头筒毛坯在罐头筒成形和压模具前面固定好位置，以便冲头组件把罐头筒毛坯推过罐头筒成形和压光模具，其特征在于，这种再拉深装置具有下述各部分装在固定位置上的、用来安装罐头筒成形和压光模具的外壳;一个冲头组件;使冲头组件作往复运动的装置;至少一对，隔开距离固定地安装在上述外壳上的支柱;上述这对隔开距离的支柱从上述外壳向着上述使冲头作往复运动的装置的方向凸出;一个再拉深支架，具有至少一对隔开距离的、固定安装在支架内的轴承;上述这对隔开距离的轴承安装在上述这对隔开距离的支柱上，可以在上面滑动，並使得上述再拉深支架的运动基本上没有摩擦;使上述再拉深支架作往复运动的装置。
7.如权利要求6所述的制造罐头筒的设备，其特征在于上述再拉深往复运动装置有下列各部分一根长的再拉深驱动杆;把上述再拉深驱动杆与上述再拉深支架连接起来的连接装置;连接在上述再拉深驱动杆另一端上的一根与凸轮随动的杠杆;装在上述与凸轮随动的杠杆上的一个凸轮随动件;一个安装在固定位置上进行旋转的旋转凸轮;使上述旋转凸轮旋转的装置;用来施力于上述再拉深驱动杆，迫使上述凸轮随动件紧靠在上述凸轮上，把上述往复运动传给上述再拉深支架的施加力量的装置;对上述再拉深驱动杆施加力量，以平衡其重量的平衡装置。
8.如权利要求7所述的罐头筒制造设备，其特征在于，上述施加力量的装置具有下列各部分一个装在固定位置上的压缩空气缸;一根从上述压缩空气缸中伸出並压向上述凸轮随动装置方向的活塞杆;把上述活塞杆用销轴连接在上述再拉深驱动杆上的连接装置;上述平衡装置中有装在固定支承上的弹簧，该弹簧对上述压缩空气缸向着平衡上述再拉深驱动杆的重量的方向施加力量。
9.如权利要求8所述的罐头筒制造设备，其特征在于上述平衡装置有下列各部分;一个固定在上述压缩空气缸上，並且有平坦底面的角形构件;一个装在固定位置上的支承弹簧的构件;若干个弹簧;若干个装在上述支承弹簧的构件中的弹簧支承件，每个弹簧支承件支承一个弹簧;安装上述弹簧支承件的方式是使上述弹簧与上述平坦底面相接触，並对其施加力量，以平衡上述驱动杆的重量;改变上述弹簧支承件位置的调整装置，以便改变施加在上述平坦底面上的力量。
10.一种把罐头毛坯制成长罐头筒的罐头筒制造设备，它有下列各部分一个位置固定的机架;至少一对固定地安装在上述机架上的长轴，每根轴的外表面都是圆柱形的;一个冲头支架;装在上述冲头支架上，能使上述冲头支架在上述长轴上作往复运动的轴承组件;上述轴承组件中有液体轴承，並且各轴承都有圆筒形内表面;一根固定安装在冲头支架上的冲头;对冲头支架施加往复运动力的往复运动装置;一个内部装有成形和压光模具的，安装在固定位置上的外壳;为了容纳和支承上述冲头的一部分，並可让冲头在里面滑动的，固定安装的导向轴承组件;上述导向轴承组件的位置在上述外壳和冲头支架之间;安装成能独立地进行往复运动的一个再拉深组件，其位置在上述外壳和导向轴承组件之间;在上述再拉深组件中的一个孔，上述冲头通过这个孔並能与上述再拉深组件间有相对滑动;在上述再拉深组件上的罐头筒毛坯送料装置，用来使罐头筒毛坯定位，以便使它能和上述冲头接触，並被冲头推动，通过上述外壳，形成一个长罐头筒;其特征在于上述再拉深组件有下列各部分装在固定位置上，用来夹持罐头筒的成形和压平模具的外壳;一个冲头组件;使上述冲头组件作往复运动的冲头往复运动装置;至少一对固定安装在上述外壳上並且隔开距离的支柱;上述这对隔开距离的支柱从上述外壳向着上述冲头往复运动装置方向凸出;一个再拉深支架，具有至少一对隔开距离固定安装在该支架内的轴承;上述这对隔开距离的轴承安装在上述这对隔开距离的支柱上，可以在上面滑动，並使得上述再拉深支架的运动基本上没有摩擦;使上述再拉深支架作往复运动的装置。
全文摘要
一台罐头筒制造设备用的再拉深装置，其中，该再拉深装置中的再拉深支架装在一对隔开距离的、固定地安装在夹持罐头筒成型和压光模具的外壳上的支柱上，并能在支柱上往复滑动而基本上没有摩擦。还有一个平衡装置用来平衡使再拉深支架作往复运动的构件的重量。此外，装有冲头的冲头支架可在一对隔开距离的长轴上往复滑动，冲头支架上装有液体轴承，所以冲头支架在长轴上往复滑动基本上没有摩擦。另外有导向液体轴承保证冲头的对中。
文档编号B21D22/28GK1030371SQ8810401
公开日1989年1月18日 申请日期1988年7月1日 优先权日1987年7月1日
发明者康拉德·姆·格里姆斯, 伯特·约翰森 申请人:阿尔多夫科尔斯公司