CN101060946A - 干式液压罐成形 - Google Patents

Abstract

一种用于将气溶胶容器(10)成型为所需主体外形的方法。将容器主体(12)形成为圆筒形并将其安装在模具(30)中，该模具的内表面限定出所需的主体外形。将囊状物(74)装在可插入容器主体的开口端(M)中的工具(50)上。一旦插入工具之后，用液压流体使囊状物胀大。对囊状物加压迫使囊状物顶抵主体的侧壁同时迫使主体向外顶抵模具的内侧并使之变形。在容器主体成型之后，对囊状物减压，将工具抽离具有所限定的主体外形的容器。向囊状物加压的液压流体始终容纳于囊状物中，不与容器侧壁接触，因此成型过程结束后不再需要后续的容器干燥步骤。

Description

干式液压罐成形

技术领域

本发明涉及成形金属容器等，更具体地说，涉及这类罐的液压成形。

背景技术

气溶胶容器(aerosol containers)用来存储压力流体或流体物质并且在促动阀门时释放如飞沫、泡沫或凝胶之类的物质。这类容器由首先切割成矩形形状的平的板材形成。然后将所得到的坯料形成为一端开口的圆筒形。再用由该容器分配的物质充满该容器。将阀门组件连结到容器的上部开口端。随后通过可以由容器的使用者操作的分配阀门将容器的内盛物释放出。

当前用于气溶胶容器的制造方法具有一些缺点。一个主要缺点是，在制造期间，将罐成形为所期望的外形时，在成形过程中所使用的流体与罐内侧接触。这样，在完成罐成形之后需要进行后续的干燥步骤，使流体不至于随时间流逝而腐蚀罐的侧壁而使罐质量变差或出现故障。通过在成形操作之后将容器加热至足以使附着于容器上的任何流体变干的温度来实现干燥操作。虽然这并不是特别复杂的过程，但是这确实增加了容器的制造时间和成本。

发明内容

本发明旨在提供一种成型气溶胶容器的方法。本发明的方法采用液压成形技术，其中液压流体不与容器直接接触，由此可免去制造过程中的后续干燥步骤。借助于这种“干式”方法可减少生产罐所需的制造步骤数、缩短生产时间、提高容器的生产率、并可降低制造成本。

根据本发明，将坯料形成为圆筒形罐体形状，并将拱形基底卷边于罐体底部。然后将部分装配好的罐送到成型段，在成型段将罐装于一对半模之间，这对半模限定出罐体的最终外形。通过容器的开口端将囊状物装于工具上并使之下降至容器中。将工具的底部座靠在容器基底上时，将液压流体(hydraulic fluid)注入囊状物中，从而使囊状物向外胀大(expand)顶抵罐体侧壁。继续对囊状物加压使囊状物连续胀大并迫使容器侧壁顶抵模具的内表面。压力使得容器侧壁变形成由模具内表面所限定的外形。一旦容器与所期望的形状完全一致，则使流体从容器中排出，而留下与由模具确定的所期望形状一致的容器主体。然后将工具撤出。在成形过程期间，没有任何流体与容器内表面接触，因此无需后续的干燥操作。

其它目的和特征的一部分已显而易见，一部分将通过下文给出。

附图说明

本发明的所述目的可如在构成说明书一部分的附图中示出出的示例性实施方式中所描述的那样来实现。

图1为具有成形为所期望的主体外形的容器主体的气溶胶容器的部分剖切立视图；

图2为在将容器主体成形为所期望的外形中用来将囊状物定位于容器中的工具的局部剖切立视图；

图3-6示出了本发明的“干式”外形成型过程；

图7为用于生产具有成型主体的容器的多空腔模具的一半的透视图。

在这几幅附图中用相同的附图标记表示相应的部分。

具体实施方式

下面的详细描述是以实例的方式而不是以限定的方式对本发明进行图示说明。这种描述能使本领域技术人员有把握地实现和使用本发明，它描述了包括目前我们认为是实现本发明的最佳实施方式在内的一些实施方式、适应性改变、变型、替换和用途。在不超出本发明的范围的前提下可对上述结构进行各种改变，应当认为上面的描述或附图中示出的所有内容只是示例性的而没有限制的意思。

参考这些附图，如气溶胶分配容器之类的容器总体用10表示。如本领域所公知的那样，这种容器包括由坯料初步形成的主体12和拱形基底14，又如本领域所公知的那样，罐主体的下端被卷边于拱形基底上。容器主体12大致呈圆筒形，起初两端均敞开。

该容器是一种成形容器。如图1所示，主体的中央部分具有直径减小部分16。如下文所述，在制造过程的一部分期间使罐主体成型。图1中示出的具体形状仅是示例性的，本领域技术人员可以理解，根据本发明可以实现其它所需的形状。阀组件20被连结至容器的顶部、开口的端部处。图1所示的容器是三件式容器。本领域技术人员可以理解，此处所描述的罐成形过程也可以采用两件式容器，这亦没有超出本发明的范围。

一旦已决定了所需的容器主体外形，就制作模具30以在制造过程中形成外形。模具30是多件式模具，其包括半模30a和30b以及模具基底32。将模具的三部件合在一起时，它们形成空腔C。另外，可将模具30制成为多空腔模具。如图7所示，所示出的模具30是四空腔模具。本领域技术人员可以理解，在不超出本发明的范围的前提下，模具可以具有或多或少的空腔。可将每个半模30a和30b安装在可动板36上(在图7中仅示了安装在板36上的半模30a)。然后，将板安装在杆38(图7中仅示出了其中的三根)上，以便彼此相向和远离地往复运动。各半模的内表面40a和40b被形成为用于如下文所述地形成容器12的所需外形。如这些附图所示，各半模的每一个具有同样形成的内表面，从而形成图1所示的容器10的外形形状。也就是说，容器在较大直径的上部和下部之间具有直径减小的中央部分16。本领域技术人员还可理解，这些附图中所示出的形状仅是示例性的，在本发明的范围内借助于模具30可以实现其它外形。

在制造过程中，将坯料(未示出)形成为圆筒形，如图3所示。然后将拱形基底14卷边在容器主体12的底部上。此时将部分组装的罐传送至成型段，在该处如图3所示将容器置于这些半模之间。如箭头所示，一旦容器10就位，将两个半模30a和30b移到一起以围住容器。同时，使模具基底32向上运动至座抵于拱形容器基底14的底部的位置中。基底32的上拱形支撑表面42被构成为近似于基底14的拱形。最后，从容器上方将工具50降到容器10内。

参考图2，工具50分别包括上和下工具部件52、54。每一部件在平面图中呈圆形并分别具有用于将部件安装在螺纹轴60上的中心孔56、58。每一部件的直径小于部分组装的容器10中所形成的口的直径，如图3所示。这可使工具通过口M方便地插入容器10中。

下部部件54的位置固定在轴60的下端，而上部部件52的位置可调。这可使工具50用于不同长度的容器所使用的不同尺寸的模具。一旦将这些部件安装在轴60上，可用螺母62将它们锁定在轴上的适当位置。轴60的上端用于连接至机构180，工具通过该机构按照控制器200所控制的时间顺序降低到容器10内和从容器内提升。

套筒64的尺寸适于安装在上和下工具部件52、54之间。每个工具部件分别具有向内延伸的凸肩66、68，它们的宽度与套筒64的厚度相应。因此，套筒的上端和下端座落于各凸肩上，套筒的每一端装配于各工具部件的直径减小的柄部分70、72上。

在套筒64的外侧上伸展有可胀大的囊状物74。囊状物的上端和下端装配在套筒的上部和底部上并沿套筒的内表面延伸一段短的距离。套筒/囊状物组件通过各自的成对的O环密封件76a、76b和78a、78b被密封于每一端处。套筒还具有在其中形成的一系列间隔开的开口80，用于将液压流体泵入由套筒和上下工具部件所限定的空间，以推顶囊状物74并迫使其向外顶抵容器主体12的侧壁。附图中示出的开口的数量和位置仅用于图示说明。

通过将液压流体泵送到工具中以对囊状物加压可使囊状物胀大。用于此目的的液体是食品等级型(food grade type)流体，利用由控制器200控制的泵送构件190将所述流体泵送到囊状物中和从囊状物中抽出。工具部件52具有从工具部件的底部向上延伸到部件中的竖直孔82。孔82平行于孔56延伸。水平孔84向内延伸到部件52中并在孔82的上端处与孔82相交。接管86装在孔84中并连接至压力软管88的一端，压力软管的另一端连接至泵送构件190。

参考图3-6，用于实现本发明的“干式”成型过程的操作顺序首先包括将部分完成的容器10传送至模具30和工具50所在的制造站。在该站处，将半模30a、30b围绕容器主体合在一起(如箭头所示)，并使模具基底32升高，以接触和支撑容器的基底(如箭头所示)。同时，借助于机构180(如箭头所示)将工具50降低到容器的口M中，直到下工具部件54的底部接触容器的底部为止。所得的结构如图4所示。

需要指出的是，在图4中，容器主体12的侧壁与容器主体的整个中央部分16的半模的内表面接触，但是将模具形成为使得其上段和下段与容器主体的上部分和下部分隔开。此时，未对囊状物74加压。本领域技术人员可以理解，图4仅用于示例说明，根据所需的罐形状，容器的各部分可与模具的表面接触或者分开。

此时如图5所示，控制器200启动泵送构件190以将流体泵送到工具50内而使囊状物胀大。囊状物胀大时，其均匀地向外扩展，压顶于容器主体12的侧壁并将所述侧壁向外推而使之抵于模具30的内表面上。由于扩展的囊状物的作用力，容器主体的上部分和下部分向外扩展，但是主体的中央部分16受到模具表面的限制不能扩展。主体12的上部分和下部分的变形抵住模具，形成由模具30限定的所需的容器外形。

在囊状物已被加压至扩展成足以将容器侧壁抵于模具30的内侧表面之后，控制器200启动泵送构件，以便从工具50中排出液压流体，囊状物缩小，使之向内抽至抵于套筒64上。但是容器10的主体12保留在其已变形的位置。

最后，如图6所示，一旦对囊状物74减压，控制器200操作机构180以将工具50取出容器口。此时，半模30a和30b分开(如箭头所示)，模具基底32从容器的底部收回。此时容器10具有由模具限定的所需主体外形，该容器主体的上部和下部主体部分的直径大于中间部分16的直径。重要的是，在成型操作过程中，使囊状物74胀大的液压流体始终都容纳于囊状物中。液体在任何时候都不与容器侧壁接触，因此一旦成型过程完成不再需要容器的后续干燥步骤。

成型步骤之后，将容器运送到新的站点，在该站点处例如可将阀20通过卷边连接到容器口。最后，将由该容器分配的流体物质充入容器。

鉴于此，可以看出，已实现了本发明所述的一些目的和优点，并且还可获得其它有利效果。

Claims (32)

1.一种将气溶胶容器的主体成型为所需主体外形的方法，包括：

将容器主体形成为圆筒形；

将所述容器主体安装到内表面限定出所需的主体外形的模具中；

围绕可插入所述容器主体的开口端中的工具连结可胀大的囊状物；及

将所述工具插入所述容器主体中，并在所述工具处于所述主体内之后利用液压流体使所述囊状物胀大，胀大所述囊状物的同时推动所述囊状物顶抵所述主体的侧壁，以迫使所述主体向外抵在所述模具上，使所述侧壁遵从由所述模具限定的所需形状。

2.如权利要求1所述的方法，其中，还包括从所述囊状物中排出所述流体以使所述囊状物缩小，在所述囊状物缩小之后所述容器主体的外形保持为其所遵从的形状，并在所述囊状物缩小之后从所述容器主体中抽出所述工具。

3.如权利要求2所述的方法，其中，使所述囊状物胀大的液压流体被容纳在所述囊状物中且不与所述容器侧壁接触，因此在完成成型过程之后不需要后续的容器干燥步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其中，包括多空腔模具，从而可以一次成型多个容器主体。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述模具是分开的模具部分，在成型操作之前将它们合在一起以包围所述容器主体。

6.如权利要求1所述的方法，其中，工具包括伸长的套筒，其上装有所述囊状物，该套筒的各端座落于所述工具的各上部部件和下部部件上。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述套筒被密封地连结至所述工具部件，以防止在胀大所述囊状物时泄漏所述流体。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述工具部件之一包括用于向所述工具内注射液压流体以胀大所述囊状物的通道。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述套筒中具有开口，被注入的液压流体通过这些开口挤向所述囊状物，以将其向外推而抵在所述容器主体的侧壁上并迫使所述主体顶抵所述模具的容器成型表面。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述开口沿所述套筒的长度被均匀地间隔开。

11.如权利要求6所述的方法，其中，所述工具部件之间的间距可以调整，因此本方法可用于成型不同长度的容器。

12.一种用于将容器主体成型为所需的主体外形的设备，包括：

内表面限定出所需的主体外形的模具，该模具中安装有容器主体；

可胀大的囊状物；及

可插入所述容器主体的开口端中的工具，在将该工具插入所述容器主体中之前围绕该工具装配所述囊状物，然后利用液压流体向所述囊状物加压以胀大该囊状物并将其推抵于所述主体的侧壁上，迫使所述主体向外顶抵所述模具，以使所述侧壁遵从由所述模具限定的所需外形，所述向囊状物加压的液压流体始终被容纳于该囊状物中，不与所述容器侧壁接触，因而成型过程完成后不再需要后续的容器干燥步骤。

13.如权利要求12所述的设备，其中，包括多空腔模具，因而可以一次成型多个容器主体。

14.如权利要求13所述的设备，其中，所述模具是分开的模具部分，在成型操作之前先于包围所述容器主体将这些部分合在一起。

15.如权利要求13所述的设备，其中，所述工具包括伸长的套筒，其上装有所述囊状物，该套筒的各端座落于所述工具的各上部部件和下部部件上。

16.如权利要求15所述的设备，其中，还包括用于将所述套筒密封地连结至所述工具部件的密封构件，以防止对所述囊状物加压时泄漏所述流体。

17.如权利要求16所述的设备，其中，所述工具部件之一包括用于向所述工具内注射液压流体以胀大所述囊状物的通道。

18.如权利要求17所述的设备，其中，所述套筒中具有开口，这些开口用于注入液压流体以压抵所述囊状物同时将所述囊状物向外推抵于所述容器主体的侧壁上，以迫使所述主体顶抵于所述模具的容器成型表面。

19.如权利要求18所述的设备，其中，所述开口沿所述套筒的长度被均匀间隔开。

20.如权利要求15所述的设备，其中，所述工具部件之间的间距可以调整，使得所述工具可以用于成型不同长度的容器。

21.一种用于对容器进行液压成型以使该容器具有所需的主体外形的设备，所述完成的容器包括具有一定外形的主体和用于在开启的时候分配流体物质的分配阀，在所述主体中存储有由该容器分配的流体物质，所述设备包括：

具有用于限定出所需的主体外形的内表面的模具，该模具中安装有容器主体；

可插入所述容器主体的开口端中的工具和预先连结至所述工具的囊状物；

在将所述工具插入所述容器主体之后用液压流体向所述囊状物加压的构件，以将该囊状物推顶于所述主体的侧壁，并迫使所述主体向外顶抵所述模具，使所述侧壁遵从由所述模具限定出的所需外形，向所述囊状物加压的液压流体始终被容纳在该囊状物中，不与所述容器侧壁接触，因而成型过程结束之后不需要后续的容器干燥步骤；及

用于控制所述工具运动和对所述囊状物加压的控制器。

22.如权利要求21所述的设备，其中，用于加压的构件随后使所述囊状物减压，以便从所述容器主体中抽出，所述控制器控制所述囊状物的减压。

23.如权利要求21所述的设备，其中，包括多空腔模具，因而可以一次成型多个容器主体。

24.如权利要求23所述的设备，其中，所述模具是分开的模具部分，在成型操作之前先于包围所述容器主体将这些部分合在一起。

25.如权利要求21所述的设备，其中，工具包括伸长的套筒，其上装有所述囊状物，该套筒的各端抵于所述工具的各上部部件和下部部件上。

26.如权利要求25所述的设备，其中，还包括用于将所述套筒密封地连结至所述工具部件的密封构件，以防止在对所述囊状物加压时泄漏所述流体。

27.如权利要求26所述的设备，其中，所述工具部件之一包括用于向所述囊状物内注入液压流体以对所述囊状物加压的通道。

28.如权利要求27所述的设备，其中，所述套筒具有开口，这些开口用于注入液压流体以压抵所述囊状物、同时迫使所述囊状物向外推顶所述容器主体的侧壁并使所述主体顶抵所述模具的外形限定表面。

29.如权利要求28所述的设备，其中，所述开口沿所述套筒的长度被均匀地间隔开。

30.如权利要求25所述的设备，其中，所述工具部件之间的间距可以调整，使得所述工具可以用于成型不同长度的容器。

31.一种用于分配流体物质的气溶胶容器，包括：

具有一定外形的容器主体；

连结至所述容器主体之一以封闭所述容器的一端的基底；

连结至所述容器主体的另一端的分配阀，以便在开启该阀时分配所述流体物质；

通过将所述容器主体置于具有形成限定出所需主体外形的内表面的模具中形成具有一定形状的罐体，在将工具插入所述容器主体之前将囊状物装于可插入所述容器主体的开口端的所述工具上，然后向所述囊状物加压，使其向外胀大并推顶所述主体的侧壁，迫使所述主体向外顶抵于所述模具上，使所述侧壁遵从由所述模具限定出的所需外形，向所述囊状物加压的液压流体始终被容纳在该囊状物中，不与所述容器侧壁接触，因此所述成型过程结束之后不再需要后续的容器干燥步骤。

32.如权利要求31所述的容器，其中，该容器为两件式容器。

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