专利名称：制罐机的制作方法
技术领域：
本发明涉及长行程压机，或者如罐制造领域中已知的用于拉深中空物品的制罐 机。本发明还涉及用于减薄拉深金属杯的侧壁以制造更高的罐的制罐机，更具体地涉及从 相同的制罐机来制造不同高度的拉深壁减薄(DWI)罐体。
背景技术：
在已知的制罐机中，杯被供应到制罐机中且由冲杆一端上的冲头携载，通过一系 列减薄模来得到具有所需尺寸和厚度的罐。最终，携载在冲头上的罐体可接触底部成型工 具以便形成诸如罐底部上的圆顶的形状。冲杆通过在枢转杆一端处的连杆机构被驱动。杆 通过连杆连接到从动曲轴，且将曲轴的圆弧运动转换成冲杆的线性运动。其中，冲杆的运动 是水平的，需要在摇台或框架中的轴承来支承冲杆。得到的罐体的高度主要由制罐机的行程来确定。为了制造不同尺寸的罐，通常认 为使用单个机械是不切实际的，且因此习惯上针对每个不同的罐尺寸使用不同的制罐机和 相关工具。使用用于不同罐尺寸的单个机械的唯一可能已知方法将需要使用标准长行程机 械，该标准长行程机械针对高的罐以低速操作。对于更短的罐尺寸，于是有必要再设置工具 且将相同的机械操作在相同的行程长度和速度下，该速度低于通常制造更短罐尺寸时的速 度。替代性地，高的罐被简易地切割成所需的更小尺寸的罐。清楚的是，这些方法都不是经 济可行的。如果需要直径和高度变化，那么具有比常规更小的直径的冲杆与为不同的罐高度 和/直径而改变的冲杆一端处的冲头试配。然而，使用用于长行程机械的较小直径冲杆意 味着冲杆很可能在返回行程中过度下垂。因此，大冲头可能在其移动通过机械时损坏工具。
发明内容
根据本发明，提供了一种制罐机，该制罐机包括冲杆、曲轴、第一和第二连杆(分 别是主连杆和次连杆)、以及将曲轴连接到冲杆的摇杆，其中，主连杆绕摇杆上的第一或第 二枢转点可旋转，由此在不需要改变冲杆或不需要多个改变部件的情况下，改变枢转点来 改变冲杆的行程。本发明的冲杆水平地操作且可以是标准尺寸，冲杆一端上具有冲头，冲头与冲杆 在尺寸上相匹配。因此，冲杆在返回行程中不会不可接受地下垂。最重要的是，通过简单地 改变垂直于摇杆的主连杆的枢转位置，本发明的制罐机能够容易地设定成具有冲杆的替代 行程长度。因此，部件在短行程中移动得没有长行程所需的那么远。同样，与现有技术(例 如JPHl 1-156598)相反，在改变行程长度中不包括液压装置。因此，当使用长行程机械来生 产更短的罐时不存在速度损失，而现有技术的制罐机会存在速度损失的问题。机械速度针 对具有最大摇杆枢转的长行程位置来设定。在本发明中，为更短行程移动枢转点导致更少 的摇杆运动以及更短的行程，从而相同的机械可运行得比长行程速度的机械更快。在一个实施例中，摇杆包括套筒，该套筒具有孔，用于将销插入以便形成所需的枢转点。这些孔是偏心的，使得旋转的度数由销的位置来控制。在优选的实施例中，在单个制罐机中，冲杆的行程长度可从482. 6至762mm(19”至 30”)变化，仅需要极小的变化部件。更为常见的行程长度范围是从533. 4至660. 4mm(21” 至26”)，该范围限制对机械动力学的任何影响且不需要附加的变化部件。在标准机械中可 实现最优选的行程长度范围，以从575mm的行程长度转换至660. 4mm(26")。所有这些范围 包括用于在不同制罐机上生产壁减薄饮料罐的标准行程长度，但是清楚的是，通过简单地 改变摇杆的枢转点，对应最优选范围(660. 4-575mm = 85. 4mm)的变化是可能的。同样显而 易见的是，如果要求所需的罐尺寸，可实现在该范围内的行程长度。制罐机将通常与诸如排出设备和修边机设备的罐制造设备结合使用，该罐制造设 备通过小的基准变化而可被调节成用于双行程制罐机中。根据本发明的另一方面，提供一种从相同制罐机制造不同尺寸的拉深壁减薄罐的 方法，该方法包括提供制罐机，所述制罐机包括冲杆、曲轴、第一和第二连杆(主连杆和次连杆)、以 及将曲轴连接到冲杆的摇杆；将主连杆连接到摇杆上的第一位置，将主连杆绕摇杆上的第一枢转点旋转，驱动 摇杆旋转第一角度，且由此将摇杆的旋转转换成冲杆的轴向运动，以便将冲杆移动第一行 程长度；或者将主连杆连接到摇杆上的第二位置，将主连杆绕摇杆上的其它枢转点旋转，驱动 摇杆旋转第二角度，且由此将摇杆的旋转转换成冲杆的轴向运动，以便将冲杆移动第二行 程长度；由此改变主连杆的枢转点来改变冲杆的行程。优选地，摇杆包括套筒，该套筒具有孔，用于将锁定销插入该孔以便形成所需的枢 转点，且所述方法包括通过枢转销将主连杆连接到套筒，使得主连杆绕套筒可旋转；以及 通过锁定销将套筒锁定在摇杆上的第一位置；其中，枢转销和锁定销都是偏心的，且主连杆 的旋转是绕枢转销与锁定销之间的点进行的。
现将仅通过举例的方式参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中图1是已知的制罐机的示意性截面侧视图；图2是本发明的摇杆的面部视图，示出了流体管路、连杆和曲轴；图3是图2中的摇杆的透视图；图4是类似于图3的视图，示出了销插入；图5是图2中的摇杆的侧视图；图6是示出了改变枢转点对行程长度的影响的曲线图；以及图7是摇杆的替代实施例的示意性侧视图。
具体实施例方式图1中所示的制罐机示出了用于由金属片材拉深的杯制造罐体的长行程压机。压 机1包括框架2、一对液压轴承和冲杆4，冲杆4被支承在轴承中用于朝向和远离底部(圆顶)成型工具6穿过一系列减薄模5进行线性运动。冲头7安装在冲杆最接近底部成型工 具6的一端上。在冲杆的另一端，具有安装到冲杆的联接件8。联接件被支承在滑块9上。联接件 由拉杆10可操作地连接到摇杆11的顶端，摇杆11在其另一端处绕安装到框架2的枢轴12 枢转。摇杆在其中点处被主连杆13驱动，主连杆13被曲柄14驱动，用于绕摇杆11中的枢 转点进行受限的转动。包括第二杆15的第二动作连杆机构通过缓冲器16被保持压靠曲柄14上的罐型 面。第二杆15驱动一对推动杆17(示出该对中的一个)，以驱动十字头来致动压块18。杯 被供应到制罐机中正好位于压块位置的前面。从图1可以清楚地看出，冲杆的后止中心位 置是到压块18的右侧。从图1可以看出，通过将摇杆11绕枢轴12枢转且通过连杆(次连杆)10和联接 件8，曲柄的旋转被转换成冲杆的线性运动。即使不同尺寸的罐采用相同的制罐机制造时， 也总是被认为有必要通过使用如为高的罐所使用的最低速度来牺牲机械的速度，或者切割 罐、或者再设置大多数工具并以相同的相对低的速度来形成较小的罐。通常认为，更合理的 是具有分离的制罐机，每个专用于特定的罐尺寸且对于该罐尺寸将每个制罐机操作于最快 的可能速度下。本发明的发明人意识到，通过改变和/或控制摇杆被主连杆驱动的点，从而可 能从相同的冲杆得到不同量的线性运动而不需要改变制罐机或外围设备的任何其它部 件。具体地说，当行程长度(即，冲杆的线性运动)改变的量不大时，例如在575mm与 660. 4mm(26”)之间时，至多仅需要改变摇杆由主连杆和曲轴驱动的位置。图2-4示出了本发明的一个示例的摇杆20，其允许从相同机械获得575mm与 660. 4mm(26")的双行程长度。这些附图对应于图1在于摇杆绕其连接到制罐机框架(见 图1，条目12)的下部较大端处和至次连杆23的其较小上端处枢转。在其中间点处，摇杆 20转动的角度由主连杆21控制，主连杆21由曲柄22驱动。次连杆23、轭滑块24和冲杆中心线最佳地在图2中示出，位于摇杆的较小上端处。 次连杆23和轭滑块24对应于图1中的拉杆10和滑块9。流体供应管路27通过中心连接 供应油至主连杆21。流体供应管路28在其上端处向次连杆23供应油。在如图2-4所示的本发明的摇杆中，锁定孔X和Z被提供在摇杆中。在图2和3 中锁定销25被插入到锁定孔X中。在图2和4的摇杆内部，可以看到圆柱状套筒29的外 廓。与现有技术的摇杆相同，套筒由主连杆环绕。在现有技术中，主连杆绕在套筒的中心处的枢转销旋转。然而在本发明中，套筒29 具有偏心孔Y，套筒29经由枢转销30通过偏心孔Y被固定在摇杆内部的所需位置。套筒 29中的第二孔对应于锁定孔X或Z以及锁定销25的位置。在图2和4中的锁定销25通过 孔X。因此，主连杆21的实际旋转是绕锁定销25与枢转销30之间的轴线，枢转销30在该 实施例中是套筒29的中心。衬套(未示出)允许主连杆与套筒之间的相对运动。图5是摇杆的侧视图，其中在位置X套筒29连同销25以侧视截面示出。至套筒 29和主连杆21的流体供应管路27连接到枢转销30和轴线Y。参考图4和5，为了改变枢 转位置，销25从枢转孔X去除，套筒29绕其枢转销30在杆20内旋转180度，然后将销插 入到另一个枢转孔(图5中的Z)。螺母26被用来将销在所需的枢转孔中保持到位。清楚的是，套筒和相关部件需要精细的加工制造，以便确保在套筒旋转和枢转销移动时来自于 流体管路27的油输送不会被中断。摇杆绕制罐机框架可枢转，采用与图1中所示绕枢轴12枢转相同的方式。然而，在 本发明中摇杆旋转的量并不是简单地由这样的事实来确定曲轴和主连杆的旋转限制摇杆 的运动。在本发明中，点A的位置确定在由曲轴和主连杆驱动时摇杆旋转的角度。由于受 控的摇杆旋转，次连杆的运动也将被改变。继而，连接到轭滑块24的冲杆的行程长度(以 及后止中心位置)通过摇杆20的旋转而变化，变化的量直接取决于销25的位置。图6是从框架枢转销12上至主连杆枢轴的距离(χ轴，单位毫米)对机械行程(y 轴，单位英寸)的曲线图。从该曲线图可以清楚看到，本发明的摇杆可被用来将当前市售 的机械的行程长度从482. 6改变至762匪(19”至30”)，其中从约533. 4至660. 4mm(21，，至 26”)的变化是几乎线性的。当然，未来的制罐机可设计具有超过提交日时现有制罐机的限 制范围的行程长度。通过在套筒29内销位置的简单变化来示出的最小机械变化最佳地实 现在从575mm至高达660. 4mm(22. 64”至26”)的行程长度中。可能需要一些部件的再设计， 以实现行程长度的全范围变化，但是这仍然比当前需要一系列制罐机(每个制罐机专用于 单个特定罐尺寸)更为经济。最简单形式的间隔器可被用来适应如何将工具安置在机械中。对于罐高度的大变 化，将存在排出装置、冲头和间隔器的正常变化，用于移动圆顶模以便形成罐的底部。本发明的制罐机还可结合针对例如16盎司罐所需的更长冲杆的排出基准 (discharge datum)的极小变化来使用。基准变化可在排出到修边机(修边拉深壁减薄罐 的顶部)之后通过将机械向左或向右移动来校正，这取决于合适的布局。然而，这种变化是 相对极小的，且可在短时间段内使用简单间隔器来实现。在图7中示意性地示出改变和/或控制摇杆由主连杆驱动的点的一种替代方式， 而无需制罐机或外围设备的其它部件的任何改变。在图7中，摇杆具有狭槽31，凹陷的销 32被插入到该狭槽中，以固定主连杆的所南需位置。摇杆狭槽具有扩大的圆柱状部件33， 用于在销与凹陷的部件旋转与摇杆狭槽的较窄伸长部件34不对齐时锁定凹陷的销32(在 此，狭槽的两端)。为了将销和主连杆移动到摇杆狭槽中的不同位置，销被旋转，使得其凹陷的部件 与狭槽的伸长窄部件34成直线。于是，销滑动到其它位置且通过像之前那样旋转不对齐而 被锁定。虽然附图仅示出了两种替代的销位置，但是在摇杆尺寸的约束下更多的位置显然 是可能的。例如，还需要间隙以便枢转主连杆。另一实施例(未示出)将主连杆沿着摇杆移动到离散的销位置。在此，整个主连 杆移动到一对新的销(固定销和枢转销)，再次允许用于将主连杆在摇杆内移动的空间。可 存在沿着相同摇杆提供的多个位置，仍在摇杆尺寸的约束下。在由权利要求书所阐述的本发明的范围内，改变主连杆的枢转位置并从而改变冲 杆的行程的其它方法和设备都是可能的。
权利要求
一种制罐机，所述制罐机包括冲杆、曲轴、第一和第二连杆(主连杆和次连杆)、以及将曲轴连接到冲杆的摇杆，其中主连杆绕摇杆上的第一或第二枢转点可旋转，由此改变枢转点来改变冲杆的行程，而不需要改变冲杆或不需要多个改变部件。
2.根据权利要求1所述的制罐机，其中，摇杆包括套筒，所述套筒具有孔，用于将锁定 销插入以便形成所需的枢转点。
3.根据权利要求2所述的制罐机，其中，孔是偏心的，从而旋转的度数由锁定销的位置 来控制。
4.根据权利要求1所述的制罐机，其中，摇杆包括伸长的狭槽，所述狭槽具有用于将主 连杆固定到摇杆上不同位置处的锁定位置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制罐机，其中，相同冲杆的行程长度范围从482.6 至762mm(19”至30”)可变化。
6.根据权利要求4所述的制罐机，其中，行程长度范围从533.4至660. 4mm(21”至26”) 可变化。
7.根据权利要求6所述的制罐机，其中，行程长度范围从575mm可变化至 660. 4mm(26”)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制罐机，结合诸如排出设备和修边机设备的罐制 造设备，所述罐制造设备通过小的基准变化被调节成与制罐机一起使用。
9.一种从相同的制罐机制造不同尺寸的拉深壁减薄罐的方法，所述方法包括提供制罐机，所述制罐机包括冲杆、曲轴、第一和第二连杆(主连杆和次连杆)、以及将曲轴连接到冲杆的摇杆；将主连杆连接到摇杆上的第一位置，将主连杆绕摇杆上的第一枢转点旋转，驱动摇杆 旋转第一角度，且由此将摇杆的旋转转换成冲杆的轴向运动以便将冲杆移动第一行程长 度；或者将主连杆连接到摇杆上的第二位置，将主连杆绕摇杆上的其它枢转点旋转，驱动摇杆 旋转第二角度，且由此将摇杆的旋转转换成冲杆的轴向运动以便将冲杆移动第二行程长 度；由此改变主连杆的枢转点来改变冲杆的行程。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，摇杆包括套筒，所述套筒具有孔，用于将锁定销 插入该孔以便形成所需的枢转点，所述方法包括通过枢转销将主连杆连接到套筒，使得主连杆绕套筒可旋转；以及通过锁定销将套筒锁定在摇杆上的第一位置；其中，枢转销和锁定销都是偏心的，且主连杆的旋转是绕枢转销与锁定销之间的点进 行的。
全文摘要
一种从相同的制罐机制造不同尺寸的拉深壁减薄罐的制罐机和方法，其中，制罐机包括冲杆(4)、曲轴(22)、第一和第二连杆(21，23)、以及将曲轴(22)连接到冲杆(4)的摇杆(20)。在摇杆上提供不同的锁定位置(X，Z)，使得第一(主)连杆被连接到摇杆上的替代位置。然后，主连杆(21)绕摇杆(20)上的选定锁定位置与枢转销(30)的位置(Y)之间的轴线旋转。主连杆驱动摇杆旋转相应的角度，并由此将摇杆的旋转转换成冲杆(4)的轴向运动，以便将冲杆移动特定的行程长度。通过改变锁定销(25)位置以及因此改变主连杆的枢转点，冲杆的行程被改变。
文档编号B30B1/14GK101888907SQ200880119353
公开日2010年11月17日 申请日期2008年11月17日 优先权日2007年12月6日
发明者D·埃格顿, I·肖利, W·伍尔兹 申请人:皇冠包装技术公司