CN100417464C - 容器底部的再成形和再塑轮廓的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对金属容器底部同时进行再成形和再塑轮廓的再成形组件。再成形组件一般包括具有一对再成形辊和两对外侧再塑轮廓辊的滚动支座底板。偏压装置可操作地与再成形辊互连，使得再成形辊与容器底部接触时延伸到与容器底部的内表面接触。外侧再塑轮廓辊与容器底部的外表面相接合。使容器再成形组件旋转，同时保持容器体处于静止的非旋转位置，从而由该对再成形辊在内表面上产生内部罐轮廓，由外侧再塑轮廓辊在外表面上产生外部罐轮廓。

Description

容器底部的再成形和再塑轮廓的方法和设备

技术领域

本发明总体上涉及容器的制造，并且更特别地，涉及一种使金属容器底部同时再成形(reforming)和再塑轮廓(reprofiling)以增强强度特性的方法和设备。

背景技术

制造饮料容器或其它容器(例如，通常的340克到907克的汽水或啤酒容器)的一般方法包括两片构造方法，该两片构造方法包括形成主体片以及第二顶部或覆盖片，主体片包括均由金属(一般是铝)单一片制成的(一般为圆柱形的)侧壁和底部，第二顶部或覆盖片通过双重接缝或卷边操作连接到主体片的颈部。这种容器的设计和制造中重要的考虑因素是：提供在最少的材料需求(例如，提供相对较薄规格的金属)和同时获得即使在运输和装卸冲击或力以及由掉落的容器和运输事故引起的冲击的条件下也能维持其完整性和/或外形的容器之间期望的平衡。此外，重要的是要提供这样的容器，即使是当容器物因充了碳酸气或其它受气体压力的容纳物和/或由较高的内部温度(包括，在一些情况下的巴氏杀菌温度)而受到压力时，该容器仍维持完整性和/或外形。

一般的饮料容器成形过程包括使金属合金薄板受到一系列拉拔、拉延和/或成形操作。在这种金属板上进行的第一步骤是深拉过程，在该深拉过程中，板被拉拔成无缝的杯，以建立容器的初始形状和内径。随后，杯穿过一系列拉延环，以使容器的外壁变薄到一选定厚度。在这些用通常称为罐身制造工具的设备执行的拉延过程中，容器的直径一般得到保持，而外壁的长度大大增加，以建立容器的流体容量。容器的底部通常形成为确定凹进或凹入的圆顶表面，以抵抗因内部流体压力而产生的变形。使凹进表面变形或外翻的压力常称为容器的“静态圆顶外翻压力”.容器的底部还包括环形支承元件，该环形支承元件将与支承表面接触，以在堆放和消费者使用等期间使容器保持在直立位置。

如上所述，制造这种容器所需的原材料的减少是人们很期望的。现有技术中已知的一个减少原材料用量的成功方法是减少罐的顶部和底部的直径，通常称为“颈缩”。通过减少罐的顶部和底部的直径，用于罐的“盖”部分的材料用量显著减少，并且甚至该直径的少量减小就能使容器制造操作的成本显著降低。用于汽水和啤酒容器的两种容器(即，通常所知的202和204容器)的直径尺寸分别是56/41毫米和61/41毫米。存在许多其它的直径尺寸，这在现有技术中是众所周知的。许多制造商使用同一罐身制造工具生产202和204容器，并执行不同的操作以获得合适尺寸的端盖或“盖”部分。

具体地，对于底部的环形支承元件，在标称204直径的容器上进行已知为再塑轮廓的附加步骤来获得202尺寸的容器。环形支承元件一般包括外和内表面，它们分别将外壁连接到环形支承元件以及将环形支承元件连接到圆顶表面。这些外和内表面具有在容器制造期间成形的轮廓，以提供外侧圆顶轮廓和内侧圆顶轮廓。底部的构造在易于减少材料用量方面是重要的，这是因为各种几何构造可用于增强强度特性。例如，底部可构造成增强静态圆顶外翻压力特性，并减小当充满的容器在运输储存和使用期间掉落到硬表面上时所引起的损坏的危险。该掉落抵抗力可描述为累积掉落高度，在该累积掉落高度处掉落，底部大大被损坏，妨碍容器直立在平表面上或堆放在另一容器上。

已知为“再成形”的过程已广泛采用，该过程中，容器底部的内侧圆顶轮廓形成为产生使强度特性提高的几何构造。再成形的结果是增加了饮料容器的弯曲和掉落强度。外侧圆顶轮廓也常常为了增强饮料容器的堆放能力的目的而构造(即，再塑轮廓)以提高强度。此外，再成形/再塑轮廓已被证明是控制“圆顶生长”，即容器在通过巴氏灭菌过程后变高的状态。如上所述，为了使制造厂能够制造204和202罐，罐的底部可再塑轮廓，即，将外侧圆顶轮廓从204饮料容器再加工成减小的直径202饮料容器。

如上所述，一般的罐制造设备包含了昂贵的固定设备，并且每年常常生产无数的饮料容器。因此，使设备能够生产202和204饮料罐是有利的，无需单独的制造设备就能为消费者提供两种类型的罐。202和204饮料罐可用同一罐身制造工具生产，从而使工厂仅需选择再塑轮廓的后处理或者不选择，就能在生产线的最后获得202或204圆顶。

目前，当工厂想要组合两过程来生产具有改进圆顶性能的202饮料罐时，需要串联使用两台机器。首先，再成形工具用于形成上述的各种圆顶强度参数所需的合适的内侧圆顶几何轮廓。再成形操作后是再塑轮廓操作，在该再塑轮廓操作中，使用再塑轮廓工具形成202饮料容器所需的外侧圆顶轮廓。

本领域的技术人员将理解，工厂内的额外机器需要额外的昂贵固定设备，这每年也会以较大的花费维护。此外，额外的设备占据了制造设备的有限空间内的宝贵的占地面积。此外，目前用在一般的容器制造厂中的一般的再成形设备具有与机械装置和工具的磨损有关的固定成本，如果不经常维修，这会产生性能问题。减少这种维修是高度期望的，因为进行维修使机器不能工作，并需要维修机器、更换零部件的人员，所有这些都增加了生产饮料容器的总成本。

尝试解决前述问题的一个示例在美国专利No.5,934,127(“‘127专利”)中描述，其描述了一种用于再成形容器底部的设备，其利用容器旋转装置使容器旋转，同时再成形容器的底部。与‘127专利中所描述的发明不同，本发明不需要容器体旋转，而是将其夹持在静止位置，而再成形/再塑轮廓组件围绕容器的纵轴旋转。这具有许多优点，构成了不需要外部凸轮、杠杆或机构来致动再塑轮廓工具或再成形工具的完备单元。该单元通过容器运动到工具中或工具运动到容器中或该两种方式而致动。该单元易于安装到大多数容器制造设备中常用的现有的卷边/再成形/再塑轮廓/颈缩的机器。将容器体夹持在静止位置是有利的，这是因为旋转中的容器较难从机器中传送出。此外，本发明的工具易于固定，以及由现有的用于再成形和再塑轮廓容器的工具改造得到，而‘127专利中所描述的设备需要购买并安装完全不同的机器。

因此，需要一种设备和方法，其无需对容器端部进行再成形和再塑轮廓操作的单独机器或单独过程即可生产金属容器。此外，有利的是，该过程减少了制造设备中的总维修，并减少了与之相关的机械装置和工具的固有磨损。

发明内容

本发明解决了上述问题，并满足了对于容器制造设备有益的且节省成本的其它要求。更具体地，本发明提供了一种对容器底部同时进行再成形和再塑轮廓的方法和设备。

一方面，本发明提供了一种包括容器再成形组件的设备，容器再成形组件具有与容器底部相对地对准的滚动支座底板(roller b1ock)，该滚动支座底板具有外环形边缘和前沿面。旋转装置使容器再成形组件旋转，同时保持容器体处于静止的非旋转位置。在一个实施例中，两对外侧再塑轮廓辊在基本平行于容器纵轴的方向从滚动支座底板的前沿面向外延伸，并紧邻滚动支座底板的外环形边缘定位。一对再成形辊从滚动支座底板的前沿面向外突出，并可操作地确定尺寸，以容纳环形支承元件的内表面。偏压装置可操作地与该对再成形辊互连，其中，当力通过容器底部施加到该对再成形辊上的环形凸缘时，再成形辊朝向滚动支座底板的外环形边缘向外延伸，其中，该对再成形辊在环形支承元件的内表面上产生内部罐轮廓，并且所述两对外侧再塑轮廓辊在环形支承元件的外表面上产生外部罐轮廓。

在一个实施例中，当力施加到该对再成形辊上的凸缘时，每个再成形辊向外延伸至少约2.54毫米。根据容器的类型和容器的优选几何形状，该距离可以在1.27-2.54毫米之间。该对再成形辊中的每个辊可操作地与轴套互连，该轴套横向于容器的纵轴定位。偏压装置可包括至少一个弹簧，该弹簧可操作地与该对再成形辊中的至少一个辊互连.当力施加到该对再成形辊上的凸缘时，再成形辊可在至少两个不同的方向上运动。容器再成形组件还可包括滑架，该滑架可操作地定位在滚动支座底板和安装轴之间。

本发明的另一方面是提供了这样一种设备，该设备可有选择地用于对容器下部的内部圆顶部分进行再成形，对容器下端的外部圆顶部分进行再塑轮廓，或者同时进行该两项操作。更具体地，可有选择地移除该对再成形辊，而可单独使用外侧再塑轮廓辊对环形支承元件的外表面进行再塑轮廓。旋转装置可包括可操作地与电机互连的轴。提供了用于将容器夹持在非旋转的基本静止位置的装置，在一个实施例中该装置包括心轴，该心轴插入到容器内部以与容器的内部表面相接合，从而防止运动。或者，正如本领域的技术人员所理解的，可提供其它类型的机构或设备，这些机构或设备可将容器保持在静止位置，当对容器下部进行再成形/再塑轮廓操作时不会引起容器体任何类型的变形。

本发明的另一方面，提供了一种用于对容器底部进行再成形的设备。该设备包括可操作地将容器支承在基本静止位置的心轴、再成形组件、旋转装置和偏压装置。再成形组件包括主滚动支座底板和至少两个再塑轮廓辊，所述至少两个再塑轮廓辊在基本平行于容器纵轴的方向从主滚动支座底板向外延伸，并定位成与容器的底部相对地对准。旋转装置可操作地与再成形组件互连，以使再成形组件围绕容器的纵轴旋转。偏压装置可操作地与再成形辊互连，使得当向下的压力施加到再成形辊的环形凸缘时，至少一个再成形辊在朝向主滚动支座底板的环形边缘的向外方向运动，以与容器的环形底部的内表面相接合，并形成了容器底部的优选几何轮廓。

本发明的一个实施例中，容器的环形底部的外表面的优选几何轮廓由再塑轮廓辊形成，而容器的环形底部的内表面的优选轮廓由再成形辊形成。每个再成形辊可操作地与轴套互连，所述轴套横向于容器的纵轴定位。偏压装置可包括板簧或本领域所熟知的其它类似的机构。滚动支座底板也可操作地与可调节滑架和安装轴互连。

本发明的另一方面中，提供了一种同时对金属容器底部进行再成形和再塑轮廓的方法。该方法包括如下步骤：将容器夹持在基本静止的静态位置，提供再成形组件，使再成形组件旋转，以及使金属容器的环形支承元件与再成形组件相接合，其中，对环形支承元件的内表面进行再成形和对环形支承元件的外表面进行再塑轮廓基本是同时的。一般地，该容器具有围绕基本纵向的轴设置的侧壁，再成形组件围绕该基本纵向的轴旋转。在一个实施例中，再成形组件包括具有外环形边缘和前沿面的滚动支座底板，所述前沿面与容器的底部相对地对准。再成形组件还包括两对外侧再塑轮廓辊和一对再成形辊，所述两对外侧再塑轮廓辊从滚动支座底板的前沿面向外延伸，所述一对再成形辊从滚动支座底板的前沿面向外突出并包括凸缘，该凸缘的尺寸确定为与容器底部的环形支承元件相接合.再成形组件还包括可操作地与该对再成形辊相接合的偏压装置，使得当力从容器颈部的前缘施加到凸缘时，至少一个再成形辊朝向环形边缘向外运动。使环形支承元件与再成形组件相接合，从而当环形支承元件与再成形辊的凸缘相接合时，对环形支承元件的内表面进行再成形，基本与此同时，对环形支承元件的外表面进行再塑轮廓。

本发明的一个实施例中，当力施加到凸缘时，再成形辊向外运动约2.54毫米，尽管该尺寸可根据容器预成形的几何轮廓而明显增加或减小。在一个实施例中，旋转步骤包括用电机使再成形组件旋转。在另一实施例中，夹持步骤包括提供一支承装置，例如至少与容器侧壁的内部表面相接合的心轴.在另一实施例中，再成形组件还可包括可调节的滑架，该滑架可操作地定位在滚动支座底板和安装轴之间。在另一实施例中，该对再成形辊可操作地与轴套互连，所述轴套横向于容器的纵轴定位。

本发明的又一方面是提供了容器下端部的改进的几何轮廓，以提高强度并优化节约用料。因此，在本发明的一个实施例中，提供了一种容器，该容器具有由环形支承元件的内表面上的再成形区域确定的几何轮廓，该再成形区域具有相对明显的“钩”形状。再成形凹槽的“钩”基本锁定了圆顶，从而使壁不弯曲并控制圆顶生长到不大于约0.0762毫米。环形支承元件的外表面也可进行再塑轮廓，进一步增加强度并优化节约用料。

本发明的另一方面中，提供了一种在端部连接到容器之后对容器端部进行再成形的设备，该容器具有围绕纵轴设置的外壁。该设备优选地包括可操作地将容器支承在基本静止位置的心轴、再成形组件、旋转装置和偏压装置。再成形组件包括主滚动支座底板以及至少两个再成形辊和至少两个再塑轮廓辊，所述至少两个再成形辊和至少两个再塑轮廓辊在基本平行于容器纵轴的方向从主滚动支座底板向外延伸，并定位成与容器的底部相对地对准。旋转装置可操作地与再成形组件互连，以使再成形组件围绕容器的纵轴旋转。偏压装置可操作地与再成形辊互连，其中，当向下的压力施加到再成形辊的环形凸缘时，至少一个再成形辊在朝向主滚动支座底板的环形边缘的向外方向运动，以与容器的环形底部的内表面相接合，其中形成了容器底部的优选几何轮廓。

因此，在本发明的一个实施例中，提供了一种用于对容器底部同时进行再成形和再塑轮廓的设备，该容器具有围绕纵轴设置的侧壁，所述底部与所述侧壁互连并具有环形支承元件，环形支承元件带有内表面和外表面，该设备包括：

用于夹持所述容器的装置，

容器再成形组件，其包括与所述容器底部相对地对准的滚动支座底板，所述滚动支座底板具有外环形边缘和前沿面；

用于使所述再成形组件旋转的旋转装置；

两对外侧再塑轮廓辊，其从所述滚动支座底板的所述前沿面向外延伸，并紧接所述外环形边缘定位；

一对再成形辊，其从所述滚动支座底板的前沿面向外突出，并可操作地确定尺寸以容纳所述容器的环形支承元件的内表面；和

可操作地与该对再成形辊互连的偏压装置，其中，当力通过所述容器的底部施加到该对再成形辊上的环形凸缘时，所述再成形辊朝向所述滚动支座底板的所述外环形边缘向外延伸，其中，该对再成形辊在所述环形支承元件的内表面上产生内部罐轮廓，并且所述两对外侧再塑轮廓辊在所述环形支承元件的外表面上产生外部罐轮廓。

本发明的另外的特点和其它实施例将从下面的讨论中变得明显，特别是结合附图时。

附图说明

图1是本发明一个实施例的再成形和再塑轮廓设备的正视图；

图2是图1所示的再成形和再塑轮廓设备的俯视平面图；

图3是图1的再成形和再塑轮廓设备的前部透视图；

图4是图2所示的再成形和再塑轮廓设备的横截面正视图；

图5是沿截面B-B剖开的图2所示的再成形和再塑轮廓设备的横截面正视图；

图6是沿截面C-C剖开的图2所示的再成形和再塑轮廓设备的横截面正视图；

图7是沿截面D-D剖开的图2所示的再成形和再塑轮廓设备的横截面正视图；

图8是本发明一个实施例的再成形和再塑轮廓系统的正视图，示出与心轴可动地相互连接并与再成形和再塑轮廓设备相对的容器；

图9是沿截面E-E剖开的图8的再成形和再塑轮廓系统的横截面正视图，并示出接合之前的情况；

图10是图8的再成形和再塑轮廓系统的横截面正视图，示出与再成形和再塑轮廓设备相接合的饮料容器；

图11是本发明一个实施例的再成形和再塑轮廓设备的正视图；

图12是未进行再塑轮廓或再成形的容器的下圆顶部分的横截面正视图；

图13是在本发明一个实施例的再成形操作后的饮料容器的下圆顶部分的横截面正视图；

图14是在本发明一个实施例的再成形和再塑轮廓操作后的饮料容器的下圆顶部分的横截面正视图。

具体实施方式

虽然本发明可具有许多不同形式的许多实施例，但是对附图中所示的以及这里将详细描述的本发明的优选实施例应理解成，本公开是本发明原理的示例性说明，而不意味着将本发明较宽的方面限制到所示出的实施例。

现参照附图，图1-9表示本发明的一个实施例，其中提供了再成形和再塑轮廓设备20，其适于使饮料容器的底部同时再成形和再塑轮廓。本领域的技术人员将理解，本发明可用于任何类型的金属容器，而并不具体限制在诸如软饮料或啤酒罐的饮料容器。

更具体地，图1和2分别是本发明的再成形和再塑轮廓设备20的正视图和俯视平面图，图3是俯视透视图。再成形和再塑轮廓设备20通常包括滚动支座底板24，该滚动支座底板24具有滚动支座底板外环形边缘28、滚动支座底板前沿面32、以及滚动支座底板中心孔36。再成形和再塑轮廓设备20还包括滑架40，滑架40具有滑架外环形边缘44、滑架前表面、以及滑架中心孔52。每个滚动支座底板24和滑架40都通过滚动支座底板中心孔36和滑架中心孔52安装到安装轴56。滚动支座底板24上有一对具有外边缘64和环形凸缘68的再成形辊60。滚动支座底板24上还有两对具有外边缘76的再塑轮廓辊72。安装轴56与电机或其它类型的能量源互连，以使安装轴56作旋转运动。

图4-7是分别沿截面A-A、B-B、C-C和D-D剖开的图1-3的设备的横截面正视图。如图4所示，再成形辊60安装到延伸至滑架40中的再成形辊轴套84上。再成形辊轴套84相对于一假想平面以α角度延伸到滑架40中，该假想平面垂直于滚动支座底板前沿面32延伸并且在该对再成形辊60之间居中。在一个实施例中，再成形辊轴套84是线性球轴套。偏压弹簧86(图5)在滚动支座底板中心孔36中，并与该对再成形辊60互连，以使再成形辊60向远离滑架40的方向偏置。当给再成形辊60施加力时，再成形辊60同时向滑架40的方向以及向滚动支座底板外环形边缘28的方向运动。每个再成形辊60与连接块88互连，且连接块88与导销92互连，从而保证两个再成形辊60以协调的方式运动。虽然在优选实施例中，两个再成形辊60同时向外运动，但是仅一个再成形辊60在给定时间运动也是可行的。

如图6所示，再塑轮廓辊72包括使再塑轮廓辊中心轴100旋转的轴承元件96。该轴承元件96通过螺钉104固定到再塑轮廓辊72上，螺钉104具有与轴承元件96相交搭并防止轴承元件96与再塑轮廓辊72分离的头部。组装好的再塑轮廓辊72和轴承元件96一起插入到滚动支座底板24内的腔中，并用与紧固垫圈112结合的紧固螺钉108固定，使得紧固垫圈112与轴承元件96相交搭，以将再塑轮廓辊72固定在腔内。在一个实施例中，为紧固垫圈112确定合适的尺寸，使得紧固垫圈112的外边缘不与再塑轮廓辊中心轴100接触。

如前所述，在基于产品快速且大量输出的这种容器制造工厂中，部件的磨损是固有的。通过移除紧固螺钉108和紧固垫圈112而释放再塑轮廓辊72并允许更换辊的插入，可使再塑轮廓辊72和相关的轴承元件96相对容易地移出并更换。在一个实施例中，腔内有弹簧，以给再塑轮廓辊72提供向上的偏压。在一个实施例中，如图7所示，调节隔板98位于滚动支座底板24和滑架40之间。确定调节隔板98的尺寸为滚动支座底板24和滑架40之间提供适当间隔。

现参照图8-10，现在描述再成形和再塑轮廓设备20的操作。图8示出再成形和再塑轮廓设备20和安装到心轴120的饮料容器116的正视图.图9是沿截面E-E剖开的图8的系统的横截面正视图。图10是示出图8的系统的横截面，其中饮料容器116与再成形和再塑轮廓设备20相接合。在图8-10所示的实施例中，饮料容器116由心轴120支承在静止的非旋转位置。心轴120和饮料容器116向着再成形和再塑轮廓设备20运动，直到饮料容器116与再成形和再塑轮廓设备接触。饮料容器的底部包括带有内表面128和外表面132的环形支承元件124。心轴120和饮料容器116以这样的方式对准，即，饮料容器116的环形支承元件124与再成形辊环形凸缘68接触。心轴120和饮料容器116在环形支承元件124与再成形辊环形凸缘68接触的情况下继续向着再成形和再塑轮廓设备20运动，直到再成形辊60与环形支承元件124的内表面128完全接合，并且再塑轮廓辊72与外表面132接合，如图10所示。类似地，心轴120和饮料容器116可以是静止的，再塑轮廓设备20向着饮料容器116运动，或者再塑轮廓设备24以及心轴120和饮料容器116可彼此相对运动。

如上面所讨论的，给再成形辊环形凸缘68施加压力导致再成形辊60同时向滑架40以及向滚动支座底板外环形边缘28运动。在一个实施例中，一旦饮料容器116安装在心轴120上，心轴120就与再成形和再塑轮廓设备20对准，并向着再成形和再塑轮廓设备20运动一预设距离，从而使饮料容器116与再成形和再塑轮廓设备20相接合。一旦饮料容器116与再成形和再塑轮廓设备20相接合，再成形和再塑轮廓设备20就旋转。再塑轮廓辊72的压力起作用，以给环形支承元件124的外表面132再塑轮廓，并且再成形辊60的压力起作用，以给环形支承元件124的内表面128再塑轮廓。从而，饮料容器116的底部同时受到再成形和再塑轮廓，以获得期望的几何构造。

现参照图11，现在描述本发明的另一实施例.在该实施例中，再成形设备150构造成仅使饮料容器的底部再成形。在该实施例中，再成形设备150包括类似于上面关于再成形和再塑轮廓设备20所描述的部件，但有一个显著的不同。再成形设备150包括再成形支承辊154，而不是再塑轮廓辊72。在再成形操作期间，可操作再成形支承辊154为饮料容器底部的环形支承元件的外侧表面提供支承。再成形设备150以类似于上面关于再成形和再塑轮廓设备20所描述的方式操作，再成形辊60同时向滑架40以及向滚动支座底板外环形边缘运动，以施加合适大小的力，从而使饮料容器的环形支承元件的内侧表面变形。

类似于上面关于图6所描述的，可通过移除紧固螺钉108和紧固垫圈112，并从滚动支座底板24内的腔中移除再成形支承辊154，将再成形支承辊154从滚动支座底板24上移除。以此方式，通过简单地交换再塑轮廓辊72和再成形支承辊154，同一滚动支座底板24可用于再成形和再塑轮廓操作中，还可用在仅再成形操作中。例如，当期望生产204饮料容器时，可做这种改变。如果期望生产202饮料容器，则可将再塑轮廓辊72替换为再成形支承辊154。因此，同一基本装备可用于两个过程，从而进行更加有效的制造操作。此外，再成形和再塑轮廓操作或仅再成形操作可以在无需单独制造装备的条件下完成。

现参照图12-14，给出了饮料容器200的下圆顶部分的横截面，示出用于再成形和再塑轮廓操作的各种几何构造。更具体地，图12示出现有技术的饮料容器200的下圆顶部分204，下圆顶部分204具有包括内表面208和外表面210的环形支承元件206。环形支承元件206的三个不同的半径R1、R2和R3表示环形支承元件206在三个不同的高度处相对于内表面208的半径。图12示出处于未再成形或再塑轮廓的状态下的饮料容器200。

图13示出根据本发明一个实施例的已进行再成形操作后的饮料容器200的下圆顶部分204。在该再成形过程后，环形支承元件206的内表面208包括具有相对明显的“钩”形状的部分212。环形支承元件206具有小于半径R1或R3的半径R2，这确定了该钩部分212。钩部分212帮助增加饮料容器200的下圆顶部分204的强度特性，这将在下面更加详细地描述。

现参照图14，示出根据本发明一个实施例的再成形和再塑轮廓后的饮料容器200的下圆顶部分204。如图14所示，环形支承元件206的外表面210包括再塑轮廓区域214，再塑轮廓区域214相对于半径R3进一步减小了半径R1和R2，并允许容器在202构造中堆放.区域212和214的组合使半径R1和R2减小，从而导致更加明显的钩形状，这进一步增加了饮料容器200的下圆顶部分204的强度特性。

由本发明的再成形/再塑轮廓操作在饮料容器200上产生的图13和14所示的优选几何形状为饮料容器200提供了优良的强度特性。该优良的强度特性包括提高的弯曲抵抗力，这是因为当合力(将在下面描述)改变环形支承元件206的内和外表面208、210时产生了抵抗弯曲的几何形状。进行再成形和再塑轮廓操作时所施加的力阻止了圆顶开口向外运动，同时使容器的半径R1、R2和R3减小，从而增加了对辊平(roll out)和弯曲的抵抗力。从半径R1、R2和R3得到的独特钩形状所获得的强度提高产生了一种形成到环形支承元件的内表面208中的锁定特征。

此外，“钩”基本将圆顶壁锁定到适当位置，并抵抗辊平，这是因为钩半径R2小于半径R1或R3。通过以该方式形成内表面208，内表面208可以抵抗可能发生在当容器200受压时以及与半径R1、R2和R3中的一个或多个增加有关的塑性展开或辊平。此外，凹槽帮助防止在巴氏灭菌期间展开容器和随之产生的增加的容器长度。当压力从容器200的内部施加到下圆顶部分204时，圆顶部分216被压向饮料容器200的底部。圆顶部分216的几何形状导致施加到内表面208的压力向着容器200底部以及向着外表面210的方向。当该压力施加时，由于环形支承元件206的几何形状，半径R1、R2和R3中的任何一个都不可能增加，从而减小了发生辊平和弯曲的可能性.

为了清晰，这里给出附图中的元件和相关标记的列表：

标记    元件

20      再成形和再塑轮廓组件

24      滚动支座底板

28    滚动支座底板外环形边缘

32    滚动支座底板前沿面

36    滚动支座底板中心孔

40    滑架

44    滑架外环形边缘

48    滑架前表面

52    滑架中心孔

56    安装轴

60    再成形辊

64    再成形辊外边缘

68    再成形辊环形凸缘

72    再塑轮廓辊

76    再塑轮廓辊外边缘

84    再成形辊轴套

86    偏压弹簧

88    连接块

92    导销

96    轴承

98    可调节隔板

100   再塑轮廓辊中心轴

104   螺钉

108   紧固螺钉

112   紧固垫圈

116   饮料容器

120   心轴

124   环形支承元件

128   内表面

132   外表面

150   再成形组件

154   再成形支承辊

200   饮料容器

204    下圆顶轮廓

206    环形支承元件

208    内表面

210    外表面

212    钩区域

214    再塑轮廓区域

216    圆顶部分

本发明前面的描述作为说明和描述的目的示出。此外，描述不意味着将本发明限制在这里所公开的形式。因此，在本发明的范围内，结合上面的教导和相关领域的技术或知识，可作改变和修改。这里描述的实施例是对实施本发明的最佳方式作进一步解释，并能够使本领域的其它技术人员利用本发明的这种或其它实施例，或按照本发明的具体应用场合或用途所需做各种修改。从属权利要求旨在构造成包括由现有技术所允许的全部可能的实施例。

Claims (29)

1. 一种用于对容器底部同时进行再成形和再塑轮廓的设备，所述容器具有围绕纵轴设置的侧壁，所述底部与所述侧壁互连并具有环形支承元件，所述环形支承元件带有内表面和外表面，所述设备包括：

用于夹持所述容器的装置，

容器再成形组件，其包括与所述容器底部相对地对准的滚动支座底板，所述滚动支座底板具有外环形边缘和前沿面；

用于使所述再成形组件旋转的旋转装置；

两对外侧再塑轮廓辊，其从所述滚动支座底板的所述前沿面向外延伸，并紧接所述外环形边缘定位；

一对再成形辊，其从所述滚动支座底板的前沿面向外突出，并可操作地确定尺寸以容纳所述容器的环形支承元件的内表面；和

可操作地与该对再成形辊互连的偏压装置，其中，当力通过所述容器的底部施加到该对再成形辊上的环形凸缘时，所述再成形辊朝向所述滚动支座底板的所述外环形边缘向外延伸，其中，该对再成形辊在所述环形支承元件的内表面上产生内部罐轮廓，并且所述两对外侧再塑轮廓辊在所述环形支承元件的外表面上产生外部罐轮廓。

2. 如权利要求1的设备，其中，当力施加到该对再成形辊上的所述凸缘时，每个所述再成形辊向外延伸至少2.54毫米。

3. 如权利要求1的设备，其中，每个所述再成形辊可操作地与轴套互连，所述轴套横向于所述容器的所述纵轴定位。

4. 如权利要求1的设备，其中，所述用于夹持所述容器的装置包括心轴，所述心轴的尺寸可操作地确定为与所述容器的侧壁的内部表面相接合。

5. 如权利要求1的设备，其中，所述偏压装置包括至少一个弹簧，所述弹簧可操作地与该对再成形辊中的至少一个辊互连。

6. 如权利要求1的设备，其中，当所述力施加到该对再成形辊上的所述凸缘时，该对再成形辊中的至少一个辊在至少两个不同的方向上运动。

7. 如权利要求1的设备，其中，所述容器再成形组件还包括滑架，所述滑架可操作地定位在所述滚动支座底板和一安装轴之间。

8. 如权利要求1的设备，其中，所述再塑轮廓辊可有选择地移除，并且所述再成形辊可与外侧支承辊一起用于对所述环形支承元件的内表面进行再成形。

9. 如权利要求1的设备，其中，所述旋转装置包括可操作地与电机互连的轴。

10. 如权利要求1的设备，其中，用于夹持所述容器的所述装置将所述容器支承在非旋转的基本静止位置。

11. 一种用于对容器底部进行再成形的设备，所述容器具有围绕纵轴设置的侧壁，所述底部与所述侧壁互连并具有环形支承元件，所述设备包括：

可操作地将所述容器支承在基本静止位置的心轴；

再成形组件，其包括：

主滚动支座底板；

至少两个再成形辊和至少两个再成形支承辊，所述至少两个再成形辊和至少两个再成形支承辊在基本平行于所述容器的所述纵轴的方向从所述主滚动支座底板向外延伸，并定位成与所述容器底部相对地对准，在再成形操作期间，所述再成形支承辊为所述环形支承元件的外侧表面提供支承；

旋转装置，其可操作地与所述再成形组件互连，以使所述再成形组件围绕所述容器的所述纵轴旋转；和

可操作地与所述至少两个再成形辊互连的偏压装置，其中，当向下的压力施加到所述至少两个再成形辊的环形凸缘时，所述至少两个再成形辊中的至少一个辊在朝向所述主滚动支座底板的环形边缘的向外方向运动，以与所述容器的环形底部的内表面相接合，其中形成了所述容器底部的所期望的几何轮廓。

12. 如权利要求11的设备，其中，所述至少两个再成形支承辊另外形成所述容器的所述环形底部的外表面的所期望的几何轮廓。

13. 如权利要求11的设备，其中，该对再成形辊中的每个辊可操作地与轴套互连，所述轴套横向于所述容器的所述纵轴定位。

14. 如权利要求11的设备，其中，所述偏压装置包括弹簧。

15. 如权利要求11的设备，其中，所述主滚动支座底板可操作地与可调节滑架和安装轴互连。

16. 一种同时对金属容器底部进行再成形和再塑轮廓的方法，该方法包括如下步骤：

将所述容器夹持在基本静止位置，所述容器具有围绕基本纵向的轴设置的侧壁；

提供再成形组件，其包括：

具有外环形边缘和前沿面的滚动支座底板，所述前沿面与所述金属容器的底部相对地对准；

至少一对外侧再塑轮廓辊，其从所述滚动支座底板的所述前沿面向外延伸；

一对再成形辊，其从所述滚动支座底板的前沿面向外突出，并包括一凸缘，所述凸缘的尺寸确定为与所述容器底部的环形支承元件相接合；

可操作地与该对再成形辊相接合的偏压装置，其中，当力施加到所述凸缘时，该对再成形辊中的至少一个辊朝向所述环形边缘向外运动；和

使所述再成形组件围绕所述基本纵向的轴旋转；以及

使所述金属容器的环形支承元件与该对再成形辊相接合，其中，所述环形支承元件的内表面再成形为所期望的几何形状，基本与此同时，所述环形支承元件的外表面再塑轮廓为所期望的几何形状。

17. 如权利要求16的方法，其中，当所述力施加到所述凸缘时，所述再成形辊向外运动至少2.54毫米。

18. 如权利要求16的方法，其中，所述使所述再成形组件旋转的步骤包括用电机使所述再成形组件旋转。

19. 如权利要求16的方法，其中，所述夹持所述容器的步骤包括用一支承装置与所述容器的侧壁的至少一部分内部表面相接合。

20. 如权利要求16的方法，其中，所述再成形组件还包括可操作地定位在所述滚动支座底板下方的可调节滑架。

21. 如权利要求16的方法，其中，该对再成形辊可操作地与轴套互连，所述轴套横向于所述容器的所述纵轴定位。

22. 如权利要求16的方法，其中，当力在朝向所述前沿面的方向施加到所述凸缘时，该对再成形辊中的至少一个辊在两个不同的方向运动。

23. 如权利要求11的设备，其中，当所述力施加到该对再成形辊上的所述凸缘时，每个所述再成形辊向外延伸至少2.54mm。

24. 如权利要求11的设备，其中，所述偏压装置包括至少一个弹簧，所述弹簧可操作地与该对再成形辊中的至少一个辊互连。

25. 如权利要求11的设备，其中，当所述力施加到该对再成形辊上的所述凸缘时，该对再成形辊在至少两个不同的方向运动。

26. 如权利要求11的设备，其中，所述容器再成形组件还包括滑架，所述滑架可操作地与所述主滚动支座底板的下部和一安装轴互连。

27. 如权利要求11的设备，其中，所述再成形支承辊可有选择地移除，并替换为外侧支承辊，并且所述再成形辊可用于仅对所述环形支承元件的内表面进行再成形。

28. 如权利要求11的设备，其中，所述旋转装置包括可操作地与电机互连的轴。

29. 如权利要求11的设备，还包括至少两个再塑轮廓辊，其从所述主滚动支座底板向外延伸，其中，所述至少两个再塑轮廓辊与所述容器的环形底部的外表面相接合，其中，基本同时对所述容器底部进行再成形和再塑轮廓。

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