用于竖直制罐机的杯状物进给机构的制作方法
【专利说明】用于竖直制罐机的杯状物进给机构
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月12日提交的、名称为CUP FEED MECHANISM FOR VERTICALBODYMAER(用于竖直制罐机的杯状物进给机构)的、系列号为N0.61/776，883的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明整体涉及制罐机，更具体地，本发明涉及用于采用竖直往复运动撞锤的制罐机的杯状物进给机构。
【背景技术】
[0004]通常，罐(例如但不限于铝罐或钢罐)开始于金属片材，由该金属片材切割出圆形坯体。在下文中，罐将被描述为由铝制成，但是应当理解，材料的选择并不对权利要求产生限制。该坯体形成为“杯状物”。如在此所用的，“杯状物”包括底部和悬置侧壁。另外，虽然杯状物和所得的罐本体可以具有任何横截面形状，但是大多数常见的横截面形状是大致圆形的。因此，虽然应当理解，杯状物和所得的罐本体可以具有任何横截面形状，但是以下的说明应当描述为大致圆形的杯状物、罐本体、冲头等。
[0005]杯状物进给到制罐机中，该制罐机包括往复式撞锤和多个模具。长形撞锤包括在远侧端部处的冲头。杯状物设置在冲头上，并且穿过模具，该模具使杯状物变薄和拉长。也就是，在撞锤的每个前向行程上，杯状物初始定位在撞锤的前部中。杯状物设置在撞锤的前端部上，更具体地，设置在位于撞锤的前端部处的冲头上。然后，杯状物穿过模具，进一步将杯状物形成为罐本体。第一模具是再拉模具。也就是，杯状物的直径大于所得的罐的直径。再拉模具将杯状物再成形为使得杯状物的直径与所得的罐本体大致相同。再拉模具不会使得杯状物侧壁的厚度有效地变薄。在穿过再拉模具之后，撞锤运动通过具有多个变薄拉深模具的工具包。当杯状物穿过变薄拉深模具时，杯状物被拉长，并且侧壁变薄。更具体地，模具包具有多个间隔开的模具，每个模具具有大致圆形开口。每个模具开口稍稍小于下一个相邻的上游模具。
[0006]因此，当冲头通过第一模具、再拉延模具拉延杯状物时，铝制杯状物在大致圆柱形冲头上变形。当杯状物运动通过再拉模具时，杯状物的直径减小，也就是杯状物的底部的直径减小。因为模具包中后续模具的开口均具有较小的内径，即较小的开口，所以当撞锤使铝运动穿过模具包的其余部分时，铝制杯状物变薄，更具体地，杯状物的侧壁变薄。杯状物的变薄也使得杯状物拉长。
[0007]另外，冲头的远侧端部是凹的。冲击装置的最大延伸处是“穹顶部形成器。穹顶部形成器具有大致凸的穹顶部和成形的周边。当撞锤到达其最大延伸时，杯状物的底部接合穹顶部。杯状物的底部变形为穹顶部，杯状物的底部周边按照需要成形；通常向内倾斜，以增大罐本体的强度且允许所得到的罐能够堆放。在杯状物穿过最后的变薄拉深模具并接触穹顶部之后，其成为罐本体。
[0008]在返回行程中，将罐本体从冲头上移除。也就是，当撞锤返回运动通过工具包时，罐本体接触静止的剥离器，该剥离器防止罐本体被向后拉入到工具包中，并且实际上将罐本体从冲头上移除。除了剥离器之外，可以将短气流引入通过冲头的内侧，以帮助移除罐本体。在撞锤运动回到初始位置之后，新的杯状物定位在撞锤的前部，并且重复该循环。在额外的整理操作(例如修剪、洗涤、印刷等)之后，罐本体被送到填充机，该填充机将罐本体填充有产品。然后顶部联接到且密封罐本体，由此完成罐的形成。
[0009]冲击装置和模具包通常大致水平地定向。也就是，撞锤的纵向轴线与工具包的轴线大致水平地延伸。在这种取向中，制罐机的某些部件可以是较为简单的构造。例如，杯状物进给器(即将杯状物定位在撞锤行进路径中的装置)可以部分地依赖于重力作用，来将杯状物定位在杯状物定位器上对于进一步加工。在整个过程中，常规的杯状物进给机构中的杯状物利用其轴线在水平面中进行取向，其在侧面上受到引导轨道的约束，而在两个端部上受到引导板的约束。当杯状物抵靠在杯状物定位器中时，在开口端部引导板中存在开口，以方便再拉套筒(将杯状物夹持抵靠再拉模具的套筒，其是中空的，以允许撞锤穿过)的插入。
[0010]相似地，在撞锤沿水平方向行进的情况下，罐本体取走装置可以依赖于重力作用将罐本体沉积在传送器上。传送器由连续运动的链构成，该链具有一系列“L”形的橡胶附接件。该链传送器沿倾斜向上的方向运动，以确保罐抵靠在“L”形的附接件中。恒定地运动的传送器链是正时的，使得附接件的指状物在罐从冲头脱离的点处接触罐，并且从制罐机上自由地移除。
[0011]然而，撞锤沿着水平方向行进具有某些缺陷。例如，撞锤本体是悬置的本体，在一个端部处联接到驱动机构。在这种构造中，撞锤本体的重量使得撞锤本体下垂。这种下垂可能导致撞锤和工具包之间不对准。这种不对准可能随着进程而改变，例如撞锤可能由于使用而受热，从而改变撞锤的特性，继而改变撞锤的对准。因此，不存在简单的方案以例如将模具重新定位在工具包中。由于难以保持均匀的壁厚，撞锤下垂还导致罐成形过程中的质量问题。当撞锤缩回时，撞锤下垂也可能导致问题。更具体地，冲头的背侧可能接触变薄拉深模具，从而导致模具的非正常磨损。通过使得撞锤的直径更大以及使得组件更轻，可以将撞锤的下垂减轻到一定的程度，但是模具下垂的趋势仍然是明显的，并且使用较大直径的撞锤将不适合于制造小直径的罐。具有水平设计的常规制罐机的其它问题在于，其具有较大的印迹，并且迄今为止所有的制罐机都只能每个机器每个循环制造一个罐。也就是，对于撞锤驱动机构的每个循环而言，生产单个罐本体。这需要设备操作员具有较多数量的机器来满足期望的生产配额。通过采用在大致竖直路径上行进的撞锤，可以克服这些缺陷中的某些缺陷。
[0012]因此，需要一种杯状物进给机构，其被构造成与撞锤竖直地行进的制罐机一起操作。还需要一种杯状物进给机构，其被构造成将杯状物定位在撞锤的行进路径中，其中通过偏压装置而不是重力作用来保持杯状物的位置。
【发明内容】
[0013]通过本发明公开和要求保护的装置来满足这些和其它的需要，该装置提供一种用于制罐机的杯状物进给组件，该制罐机具有竖直取向的、往复运动的、长形的撞锤组件。杯状物进给组件包括斜槽组件、可转动的进给器盘组件和杯状物定位器。斜槽组件包括大致弧形的、大致水平的传送斜槽。传送斜槽包括外侧壁、第一端部和第二端部。传送斜槽的第一端部与进给器斜槽的出口端部连通。传送斜槽的第二端部处的外侧壁包括第一偏压装置。可转动的进给器盘组件包括本体，该本体具有圆周表面，该圆周表面包括第一部分、第二部分和第三部分，盘本体的第一部分具有大致恒定的半径，盘本体的第二部分具有减小的半径，盘本体的第三部分是凹陷部。进给器盘本体设置在大致水平的平面中，并且部分地设置在传送斜槽中。杯状物定位器限定了保持空间，该保持空间与传送斜槽的第二端部连通。进给器盘组件被构造成使设置在进给器斜槽出口端部处的杯状物通过传送斜槽运动到杯状物定位器中。第一偏压装置被构造成将杯状物保持在保持空间中。
【附图说明】
[0014]参考附图，从以下优选实施例的说明中可以获得本发明的完整理解，其中:
[0015]图1为制罐机的等轴前视图。
[0016]图2为制罐机的等轴后视图。
[0017]图3为杯状物进给器组件的侧剖面图。
[0018]图4为杯状物进给器组件的细节侧剖面图。
[0019]图5为处于第一位置的杯状物进给器的俯视图。
[0020]图6为处于第二位置的杯状物进给器的俯视图。
[0021]图7为处于第三位置的杯状物进给器的俯视图。
[0022]图8为处于第四位置的杯状物进给器的俯视部分剖视图。
[0023]图9为曲轴、联结件组件和撞锤组件的细节等轴视图。
[0024]图10为工具包的等轴视图。
[0025]图11为工具包的部分分解等轴视图。
[0026]图12为工具包的剖面图。
[0027]图12A为喷射出口的细节图。
[0028]图13为罐本体取走组件的前视图。
[0029]图14为罐本体取走组件的剖视侧视图。
[0030]图15为罐本体取走组件的俯视图。
[0031]图16为罐本体取走组件的细节剖视侧视图。
[0032]图17为罐本体取走组件的前视图，其中撞锤处于不同位置中的。
[0033]图18为夹持组件的细节前等轴视图。
[0034]图19为夹持组件的细节后等轴视图。
【具体实施方式】
[0035]如在此所用的，单数形式的“一”和“所述”包括指代复数，除非上下文另有清晰的表示。如在此所用的，术语“数个”或“多个”应当指的是一个或大于一的整数(即若干)。
[0036]如在此所用的，“联接”意味着两个或更多个元件之间的连接，无论是直接的还是间接的，只要发生连接即可。仅仅通过重力作用靠在另一个对象上的对象不是“联接”到下方的对象，除非上方的对象以其它的方式基本上保持就位。也就是，例如，桌子上的书并不是联接到桌子，但是粘接到桌子上的书是联接到桌子的。
[0037]如在此所用的，“直接地联接”意味着两个元件彼此直接接触。
[0038]如在此所用的，“固定地联接”或“固定”意味着两个部件联接以成一体地运动，同时相对于彼此保持恒定的定向。相似地，两个或更多个元件以“固定的关系”设置指的是两个部件相对于彼此保持基本上恒定的取向。
[0039]如在此所用的，词语“一体的”指的是部件形成为单个零件或单元。也就是，包括单独地形成然后联接在一起成为一个单元的多个零件的部件不是“一体的”部件或本体。
[0040]如在此所用的，“相关联”指的是认定的部件彼此相关、彼此接触和/或彼此相互作用。例如，汽车具有四个轮胎和四个轮毂，每个轮毂与特定的轮胎“相关联”。
[0041]如在此所用的，在参考齿轮或具有齿的其它部件时，“接合”指的是齿轮的齿彼此相互配合，并且一个齿轮的旋转同样还引起另一个齿轮或另一个部件的旋转/运动。如在此所用的，在参考不具有齿的其它部件时，“接合”指的是这些部件彼此抵靠偏压。
[0042]本文所使用的方向性措辞，例如而非限制性地，顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其衍生物，涉及附图中所示的元件的定向，而不是限制权利要求，除非有明确的表示。
[0043]如在此所用的，“对应”表示两个结构部件的尺寸、形状或功能类似。参考一个部件插入到另一个部件中或者插入到另一个部件的开口中，“对应”指的是这些部件的尺寸形成为以微小量的摩擦彼此接合或接触。因此，与构件对应的开口的尺寸形成为稍稍大于构件，从而该构件可以以微小量的摩擦穿过开口。在两个部件据称“紧密地”配合在一起的情况下，这种限定进行改动。在这种情形下，部件的尺寸之间的差设置更小，由此摩擦量增大。如果一个或多个部件是弹性的，那么“紧密地对应”的形状可以包括一个部件，例如限定了开口的部件，该开口比插入到该开口中的部件小。另外，如在此所用的，“松散地对应”指的是狭槽或开口的尺寸形成为大于设置在其中的元件的尺寸。这意味着，狭槽或开口的增大的尺寸是有意的，而不仅仅是制造公差。
[0044]如在此所用的，“在……处”指的是在……上或附近。
[0045]如图1和2所示，竖直制罐机10被构造成用以将杯状物I (图3)转化成罐本体2 (图16)。杯状物I包括大致平坦的底部3和悬置的侧壁4，如图3所示。竖直制罐机10 (即多个撞锤沿大致竖直取向行进的制罐机)包括壳体组件11、多个杯状物进给组件12(如图2中最佳地示出)、操作机构14、多个竖直工具包16(即圆形模具的轴线大致竖直地延伸的工具包)、以及多个取走组件18。如下所述，竖直制罐机10可以包括至少两个撞锤250，并且每个循环能够处理两个杯状物I。这样，如图所示，竖直制罐机10包括诸如杯状物进给组件12、竖直工具包16和取走组件18的部件中的至少两种。除非另有说明，否则以下的描述应当描述每种部件之一。然而，应当理解，这些部件包括基本上类似的元件，一个部件的描述可以适用于任何类似的部件。要注意的是，某些部件彼此是成镜像的，例如一个取走组件18将罐本体2弹射到竖直制罐机10的左侧，而另一个取走组件18将罐本体2弹射到竖直制罐机10的右侧。
[0046]整体上，壳体组件11 (如在此所用的，包括框架组件(未示出))支撑操作机构14，其中多个撞锤250沿大致竖直方向延伸，并且沿大致竖直方向往复运动。也就是，壳体组件11包括多个撞锤路径13(图9)，即用于撞锤250的行进路径，作为另外一种选择，其被认定为“撞锤250的行进路径13”。每个撞锤250具有一个撞锤路径13。在示例性实施例中，杯状物进给组件12、竖直工具包16和取走组件18联接到壳体组件的上端部19，即大致处于操作机构14和撞锤250上方。在另一个未示出的实施例中，各部件的位置大致是颠倒的，即杯状物进给组件12、竖直工具包16和取走组件18联接到壳体组件的下端部。杯状物进给组件12设置有多个杯状物I，这些杯状物单独地进给到竖直工具包16。撞锤250拾取杯状物I，并且使杯状物运动通过竖直工具包16，以形成罐本体2。在撞锤250的形成的顶部处，罐本体2从撞锤250弹出，并且被取走组件18收集。取走组件18使罐本体2运动离开撞锤250并且使罐本体2重新取向为水平取向，使得罐本体2可以通过传统传送机或其它传送机(未示出)进行输送。
[0047]如图3-8所示，杯状物进给组件12包括斜槽组件20、杯状物定位器70 (图5_8)以及可转动的进给器盘组件80(图5-8)。在另一