旋转阀系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的和要求保护的概念涉及形成杯形本体，更具体地涉及提供用于杯脱模系统的旋转阀。
【背景技术】
[0002]在容器成形领域中已知的是形成两件式容器，例如罐，其中容器的壁和底部是一体式杯状本体，顶部或端部闭合件为单独的部件。在容器被填充之后，两个部件连接并密封，由此完成容器的形成。杯状本体通常开始于平坦材料，通常为金属，为片材或箔的形式。坯体(即盘)由片料切割而成，然后被拉延成杯。也就是，通过在设置于撞锤或冲模上的同时使盘运动穿过一系列模具，盘成形为杯，该杯具有底部和悬置的侧壁。撞锤可以具有凹形端部。被构造成用以形成杯的装置被称为“制杯机”。在某些制杯机中，在撞锤和模具分离之后，所形成的杯保持设置在撞锤上，直到通常通过空气射流从撞锤脱模。杯可以被拉过额外的模具，以达到选择的长度和壁厚。制杯机可见于美国专利N0.4，343，73,N0.5，628，224和 N0.6，014，883。
[0003]制杯机可以采用具有单个驱动轴的操作机构，该单个驱动轴联接到多个撞锤，例如，已知的是多个撞锤基本上同时运动。从而，操作机构的一个循环生产多个杯。还已知的是，通过将撞锤、片材材料和/或模具定位在稍稍不同的高度处，可以稍稍错开撞锤对片材材料和/或模具的冲击。在形成循环结束时，杯可以保留在撞锤的端部上。通过空气射流或其它流体射流可以将杯从撞锤上移除，该空气射流或其它流体射流穿过撞锤并进入杯与撞锤的凹形端部之间的空间，如美国专利N0.4，343，173所示。
[0004]压缩空气或另一种流体经由压缩气体系统连续地或间断地供应到撞锤。这样的压缩气体系统的每种构造都具有问题。例如，如果系统被构造成用以提供连续的压缩气体供应，那么将会浪费大量的气体。也就是，在杯拉出期间以及在撞锤缩回的大部分时间期间，杯不能够从撞锤的端部自由地运动。从而，在这样的操作期间供应到撞锤的气体浪费了。另夕卜，气体必须被排出，而这样的排气可能产生非常大的噪声。作为另外一种选择，可以通过一个或多个阀来控制气体，该阀仅仅在杯将被脱模时打开。考虑到制杯机每小时生产数以千计的杯，这样的阀也必须每小时打开和关闭数千次，从而导致磨损和损耗，并且必须更换这些阀。另外，阀的打开和关闭需要控制系统或机械连接装置，以便针对撞锤的位置对阀的操作进行计时。电子控制系统是昂贵的，而机械系统会经受磨损和损耗。
[0005]因此，需要用于制杯机的压缩气体系统，其使用较少的气体并且噪音较低。
【发明内容】
[0006]本发明所公开的和要求保护的压缩气体系统采用旋转阀组件。采用旋转阀组件的压缩气体系统比恒定流动压缩气体系统使用更少的气体，并且比使用多个阀的压缩气体系统更加安静。旋转阀是盘状本体，具有贯穿的开口。旋转阀本体设置在壳体组件中，其中仅仅当旋转阀本体与旋转阀本体的一侧上的空间正确地对准时，气体才能够流过壳体。
【附图说明】
[0007]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:
[0008]图1为制杯机的部分剖面图。
[0009]图2为具有旋转阀组件的一个实施例的加压气体系统20的示意图。
[0010]图3为旋转阀的一个实施例的前视图。
[0011]图4A为旋转阀的另一个实施例的前视图。图4B为旋转阀的另一个实施例的前视图。
[0012]图5A和5B为旋转阀的另一个实施例的前视图。
[0013]图6A和6B为协作的旋转阀本体的另一个实施例的前视图。图6C示出了协作的旋转阀本体的组合。
[0014]图6A和6B为协作的旋转阀本体的另一个实施例的前视图。图6C示出了在图6A和6B中示出的协作的旋转阀本体的组合。图6D和6E为协作的旋转阀本体的另一个实施例的前视图。图6F示出了图6D和6E所示的协作的旋转阀本体的组合。
[0015]图7为具有旋转阀组件的另一个实施例的加压气体系统20的示意图。
[0016]图8为具有旋转阀组件的另一个实施例的加压气体系统20的示意图。
[0017]图9为图8中的旋转阀组件的细节图。
[0018]图10为可供选择的旋转阀的前视图。
【具体实施方式】
[0019]总体上且部分地如图1所示，制杯机10包括至少一个可动的长形撞锤12和对应的模具14。撞锤12具有凹形远侧端部16以及与撞锤的远侧端部16流体连通的轴向撞锤脱模管道18。操作机构(未示出)使撞锤12朝向模具14沿轴向运动，并且运动到模具14中。工件(未示出)设置在撞锤12和模具14之间，该工件可以是圆形坯体或者可以是金属片材(由该金属片材切割成圆形坯体)。当撞锤12运动到模具14中时，工件形成为杯2。当撞锤12从模具14收回时，杯2保持设置在撞锤12的端部上。撞锤12联接到加压气体系统20并且与该加压气体系统流体连通。加压气体系统20被构造成用以经由轴向撞锤脱模管道18将一定体积的气体递送到撞锤的远侧端部16。当该一定体积的气体被引导到撞锤的远侧端部16时，杯2将从撞锤12上脱模。
[0020]另外，已知的是利用单个操作机构操作多个撞锤12。例如，单个操作机构可以基本上同时操作多个撞锤12。要注意的是，以下的讨论指定了四个撞锤12作为例子；但是本发明所公开的概念并不限于特定数量的撞锤12。这样，多个杯2将基本上同时脱模。因此，加压气体系统20被构造成用以递送足够体积的气体，以便基本上同时脱模多个杯2，要注意的是，多个撞锤12可以以错开的方式形成杯2。也就是，杯在稍稍不同的时刻形成，以便减小对操作机构的冲击力。在这样的系统中，杯2可以基本上同时从撞锤12脱模，或者杯2可以以错开的方式从撞锤12脱模，即杯2在稍稍不同的时刻脱模。例如，以错开的方式形成杯2的制杯机10可以被构造成用以在操作机构的循环期间在特定的单个时刻脱模所有的杯2，或者杯可以在撞锤12与模具14相距某个距离时进行脱模。在前一个例子中，杯2将基本上同时脱模，在后一个例子中，杯2在稍稍不同的时刻脱模。
[0021]如图2、7和8所示，加压气体系统20包括加压气体源22 (示意性地示出)、缓冲罐24、可选的受控阀26、控制单元28、马达30、至少一个下游压力管道32和旋转阀组件40。在一个实施例中，加压气体源22是压缩机，但是也可以使用任何已知的加压气体源。缓冲罐24被构造成用以包含一定量的气体，该气体处于大约1psi至70psi之间的压力下，在一个示例性实施例中，该气体处于大约18psi的压力下。缓冲罐24包括入口 34和出口 36。加压气体源22和缓冲罐24经由缓冲罐入口 34联接并流体连通。已知的是，多个管道和阀(均未示出)，例如但不限于安全阀，用来联接加压气体源22和缓冲罐24。
[0022]罐管道38与缓冲罐出口 36以及旋转阀组件的壳体组件的至少一个入口通道48 (如下所述)联接并流体连通。受控阀26可以设置在罐管道38上任何位置处。受控阀26被构造成用以选择性地进行配置。也就是，受控阀26可以处于第一关闭构造、第二完全打开构造或者它们之间的任意数量的部分打开构造。受控阀26可以被机械地控制，但是在优选实施例中，受控阀26被构造成用以选择性地进行电子配置。因此，控制单元28被构造成用以提供电子阀配置命令，也就是，控制单元28与受控阀26联接并电子通信。受控阀26被构造成用以响应于电子阀配置命令而将其自身置于选择的构造中。也就是，控制单元28被构造成用以配置受控阀26。
[0023]马达30包括具有远侧端部33的至少一个驱动轴31。马达30被构造成用以使驱动轴31以选择的速度旋转。在一个实施例中，驱动轴31以大约25rpm至425rpm的速度旋转，在一个示例性实施例中，以大约100至250rpm的速度旋转。马达30的速度在使用时可以进行调节。从而，马达30被构造成用以响应于电子马达命令而调节其速度。另外，控制单元28被构造成用以提供电子马达命令。另外，马达可以以选择的取向启动和停止。例如，如果制杯机10停止操作，那么马达30可以在旋转阀组件40处于关闭构造的情况下停止，如下所述。作为另外一种选择，如果需要，旋转阀组件40可以在打开构造中停止，由此流体穿过旋转阀组件40。控制单元28与马达30联接并电子通信。从而，控制单元28被构造成用以控制马达30的速度。
[0024]控制单元28还可以包括一个或多个传感器29 (示意性地示出了一个传感器)，例如但不限于设置在罐管道38或至少一个下游压力管道32上的压力传感器。传感器29与控制单元28电子通信并且向该控制单元提供数据。控制单元28还可以包括处理器、存储器