CN101437635A - 在金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在挤压的、深拉拔的和深拉拔/拉丝的金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈(18”)的方法，具体地通过所述毛坯件获得用于饮料和食物领域的或用于技术用途的瓶子，其适合于封闭盖的应用并且适于用在车锥度机床上，该方法依次包括开始操作阶段、一个或多个中间操作阶段、最后操作变形阶段和可能的表面精加工阶段、可能的加工阶段，开始操作阶段意味着通过使金属容器(10)的上端部向外弯曲而使金属容器(10)的上端部(12)变形以便获得具有基本上圆形横截面的边缘或颈圈(18)，中间操作阶段适于通过边缘或颈圈沿径向方向的挤压和边缘或颈圈朝着金属容器(10)底部的伸展来使缘或颈圈(18)变形，最后操作变形阶段和可能的表面精加工阶段适于获得具有复杂的卵形轮廓的边缘或颈圈(18”)，该复杂的卵形轮廓用于至少两种不同类型的盖子的应用，一可能的加工阶段适于减小金属容器(10)的上端部(12)的侧面(16)的厚度，该可能的加工阶段对上述阶段而言是初步的。

Description

在金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种在挤压的、深拉拔的和深拉拔/拉丝的金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈的方法和相关装置。

更具体地，本发明涉及一种在金属容器或主体的上端上制造边缘或颈圈的方法和装置，该边缘或颈圈适合随后的密封盖的应用。

背景技术

经受本发明的方法的金属容器特别地，但非排他地，是由铝、铝合金、钢或制造用于饮料和食物领域的或用于技术用途的瓶子的其他合适材料制成的金属容器。

这些金属容器的原始形状基本上是圆柱形的并且稍后根据已知程序和工艺将其成形；甚至根据已知技术进行这些金属主体或容器的上端的变细处理，因此不对其进行描述。

使前述金属容器在它们的上端附近变形，以优选地在加工方法的最后阶段，即经历了用于外表面的成形的多个操作阶段和/或击凹/击凸操作阶段之后，制造在该方法中描述的边缘或颈圈，其中用于外表面的成形的多个操作阶段和/或击凹/击凸操作阶段即在侧面的预定区域上面产生成形标志、凹槽和由空心和/或凸出的部分限定的各种形状的其他图案的那些处理阶段。

这些可能涂有油漆或印有平板画的所述金属容器或主体基本上被供应在车锥度机床上，车锥度机床在不用来提供任何限制的优先的实施例中是这样的以便包括至少一以间歇运动为特征的旋转的工作台和至少一相对的板，所述工作台具有多个配备有用于暂时紧固主体的钳子或类似工具的工位，所述相对的板设有交替移位运动机构，几个工具和/或心轴在交替移位运动机构上，所述工具和/或心轴以预定顺序插入在挤压的深拉拔的和深拉拔/拉丝的主体上以便实现上端的最初的变形和稍后的变细的多个渐进的阶段。

为了执行变细和击凹/击凸操作，金属容器处理机利用已知类型的容器夹紧和稳定装置，为此在这里不描述所述容器夹紧和稳定装置。

最近，市场对于一些金属容器显示出较大的兴趣，这些金属容器的特征在于其结构与传统上由其他材料如塑料或玻璃制成的容器所特有的结构相似，因此提供这些新的容器变得重要，这些新的容器基本上用来满足饮料市场，为与塑料(PET)或玻璃容器的类型相似的封闭类型。

例如，尽管以明确地优于传统的金属容器或主体的美学价值的美学价值为特征，但玻璃容器具有重量太大、易于遭受破裂和需要高生产成本的缺点；反之亦然，除了必需的卫生水平之外，与玻璃相比，金属容器还能确保较大的轻巧，不可破坏，易于处理和再循环。然而，当处理伴随着由金属制成的瓶子或容器时，重要的是，所述瓶子的上端的加工导致边缘的性能，该边缘被以这样一种方式成形以便不存在可能使拿着容器靠近他的嘴以便从容器直接饮用的用户不舒服或甚至对该用户造成潜在的危险的刃口。

只要关系到由金属制成的容器，就有各种类型的封闭件，例如，“王冠”盖、“拉环”盖或“螺旋体”盖的应用；为了获得这些不同类型的封闭件，需要在金属容器上执行不同的和特定的类型的加工。“王冠”盖和“拉环”盖的应用要求金属容器的上端具有通过将开口的内壁或内表面向外折叠或弯曲制成的边缘或颈圈。

然而，适应“王冠”盖的金属容器边缘或颈圈的形状不同于用于“拉环”盖的应用的形状；两种不同边缘的制造也需要对容器执行一系列不同的操作和在安装工具的车锥度机床以及适于加工容器本身的顶缘的心轴上的应用。这需要较长的机加工时间，结果是或多或少地延长了机器的停工时间。

发明内容

本发明的目标是补救前述问题。更具体地，本发明的目标是准备好一方法和某一装置以基本上但非决定性地在由铝或其合金制成的容器上，在饮料、食品瓶子或用于技术用途的瓶子的类型中，在挤压的、深拉拔的和深拉拔/拉丝的金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈，以便能无差别地用于例如“王冠”盖或“拉环”盖的应用。

本发明的另一个目标是提出如上所述的一种方法和某一装置，其是这样的以便用在任何车锥度机床上，通过车锥度机床基本上制造用于饮料或气雾剂领域的金属容器，并且还通过车锥度机床执行击凹/击凸动作，击凹/击凸动作是在侧面的给定区域上产生成形标志、凹槽和由空心和/或凸出的部分限定的各种形状的其他图案的动作。

在本发明的目标中还有一个是提供一种系统，其不需要在机器上更换工具并高度地保证灵活性。

本发明的另一个目标是使用户可以利用一种方法，该方法适于确保加工产品的高质量水平并且还使得其被容易且便宜地制造。通过如权利要求1和11所述的方法和装置实现这个和其他目标。更多的有利特征组成独立权利要求的目标。

附图说明

在下文中参考附图描述本发明的方法和装置，其中：

图1是关于饮料式样的容器的垂直轴的截面的示意图，该容器具有根据本发明的方法和装置成形的上端；

图2是通过将本发明的方法和装置用于金属容器的顶部而获得的边缘或颈圈的示意性截面图；

图3是金属容器的示意性侧视图，其是准备通过专用装置的使用而经历在本公开文献中描述的方法的毛坯件。

图4、5和6是金属容器的边缘或颈圈在本发明方法的随后的操作阶段得到的渐进形状的示意性侧视图；

图7是根据本发明的方法并通过使用本发明的装置制造的边缘或颈圈的示意性截面图，“拉环”型的盖子安装在该边缘或颈圈上；

图8是金属容器的上述边缘或颈圈的示意性截面图，“王冠”盖被置于该边缘或颈圈上；

图9是本发明的装置的设备或变形心轴之一的平面示意图；

图10概略显示前一个图的设备或变形心轴的纵向截面图；

图11是本发明的另一个设备或变形心轴的平面示意图；

图12是图11的设备或心轴的示意性纵向截面图；

图13是根据图11的设备或心轴的另一个纵向平面的截面的另一个示意图；

图14是适于对金属容器操作的可选设备或心轴的不等角投影图；

图15概略显示前一个图的可选设备或心轴的纵向截面；

图16概略显示根据图14的可选设备或心轴的不同直径平面的纵向截面。

具体实施方式

根据本发明的方法和装置，例如在车锥度机床的装载鼓上以已知方式供应在上端待成型以形成用来卡住“王冠”盖或“拉环”盖的复杂结构的边缘或颈圈的金属容器。

根据本发明制造边缘或颈圈的方法包括如下文中详细说明的多个连续的加工阶段。

图1示意性地表示附图标记为10的金属容器，其侧面已经经历了变形阶段以获得饮料瓶形状并且其上端已经经历了根据本发明的处理阶段以获得在图2的放大详图中被示意性地示出的边缘或颈圈18”。

图3示意性地表示金属容器10的颈部的一部分，其处于在实现适于接收封闭盖的边缘或颈圈18”的变形之前的状态中，无论封闭盖是“王冠”还是“拉环”类型的。

参考上述图，金属容器10上端的部分还没有变形并且以附图标记12表示，其向外弯曲成基本上为圆柱形的，从而限定了与容器本身的纵轴平行地延伸的侧面16。允许以最佳方式实现在本发明中所涉及的方法的操作阶段的金属容器10上端12的这个部分的厚度范围在0.1到1mm之间，优选地在0.3到0.5mm之间。

图4、5和6示意性地依次提供了根据本发明的方法使金属容器10的上端部12变形的操作阶段。如图3中所示的这个金属容器10被组成本发明中所涉及的装置的多个工具或心轴依次接连地处理，在下文中将围绕它进行更多地说明，根据优选实施例，这些工具布置在车锥度机床的移位板上。这些工具沿着从上端部12开始的侧面的至少一部分渐进地升到所述金属容器上方或至少部分地与所述金属容器配合。由移位板的交替直线位移限定的轴向运动和心轴的旋转运动的联合使金属容器10的上端部12变形成所需形状。

在本发明的优选实施例中，本发明的方法包括开始操作阶段，在开始操作阶段期间，如图3中所示的最初为圆柱形的上端部12被向后折或向外弯曲至少270°的角度以便获得具有基本上圆形截面的边缘或颈圈18。

在如图4中所示的将上端部12向外折叠以便形成颈圈18的情况下，金属容器10上端的成形后面是一个或多个另外的中间操作变形阶段，如图5中所示。

在该图中，组成将在下文中描述的装置的工具或心轴对图4中所示的金属容器10的颈圈18所起的作用使得后者被朝着金属容器10的轴线沿径向方向挤压，并且其同时朝着金属容器本身的底部伸展。这样获得的颈圈基本上是椭圆形形状的，该颈圈在图5中以附图标记18’表示。

根据本发明，方法还包括影响图5的颈圈18’的最后操作阶段，在所述最后操作阶段之后，颈圈18’呈现由图6中的附图标记18”标识的基本上椭圆形的形状。该边缘或颈圈18”的尺寸限定了外径X和内径X’，分别在颈圈的最大延伸点附近并且通过参考开口的内表面计算外径X和内径X’，其中颈圈在开口的内表面上获得。

外径X的范围在25到28mm之间，优选地在26到27mm之间，然而内径X’的范围在19到22mm之间，优选地在20到21mm之间。边缘或颈圈18”还限定了高度Y，其范围在2.5到5mm之间，优选地在3到4mm之间；参考限定金属容器的开口的平面和一理论平面之间的距离计算该高度Y，该理论平面在颈圈的朝着该金属容器的侧面折叠的下部中与颈圈本身在颈圈下面相匹配。

边缘或颈圈18”还包括端部20，该端部20关于金属容器10开口的平面以直线的且倾斜的路线朝着金属容器的开口折叠，倾斜角度(α)的范围在5到15°之间，优选地范围在8到12°之间。

用于上述最后操作阶段的将在下文中描述的工具或心轴还同时执行边缘18”的外表面的精加工阶段以便获得没有缺陷的边缘，该缺陷可能使将金属主体10拿到嘴边以便饮用的任何人不舒服。该精加工操作为边缘或颈圈18”的外表面限定了一精加工度，其基本上至少等于0.2μm。

从金属容器10的上端部12移除材料的阶段处于在上面非常详细地描述的多个操作阶段之前。这个操作阶段由从顶面14移除材料和从侧面16移除任何材料来限定，从顶面14移除材料适于向下产生规则且光滑的容器10的开口。所述从侧面16移除材料目的在于为金属容器10的上端部12获得用于下面的变形操作的厚度值，该厚度值的范围在0.1到1mm之间，优选地在0.3到0.5mm之间。

影响本发明方法的操作阶段的数量是待制造的边缘或颈圈18”的复杂性和组成金属容器的材料的特性的函数。

在方法的操作阶段中在上面充分描述的执行方法的装置包括一个或多个心轴，其在图9和10中用附图标记22表示，在图11、12和13中用附图标记24表示，在图14、15和16中用附图标记26表示。

图9和10的心轴22或轧边心轴由旋转轴28形成，旋转轴28以基本上圆柱形的截面为特征，其具有多变化的直径并且在优选实施例中其后端例如朝着移位板30弯曲，该移位板30在图10中由阴影垂直线示意性地标识。旋转轴28的这个后端配备有本身已知的、在图中未示出的装置，该装置允许所述旋转轴关于也未示出的驱动单元或运动传输部件的快速连接和释放(在工具替换的情况下)，驱动单元或运动传输部件位于车锥度机床的移位板30上并且其将运动给予旋转轴本身。

所述旋转轴28在后端附近配备有环元件32，其限定了上述旋转轴关于基部或板34和关于在下文中更多描述的主体36的承击面。

定心设备38键接到旋转轴28前端的一部分，该部分例如朝着旋转台(在图中未示出)弯曲，金属容器10在旋转台被阻挡，该定心设备38包括传统类型的元件40，该元件40呈“碗”的形状，该“碗”具有与一个或多个轴承42协作的基本上锥头的截面，该元件40布置在旋转轴28的上述前部内并且装配在该前部上。还用已知装置如螺母44或销将这个定心设备38约束到旋转轴28的前端。装配在旋转轴28上的轴承42允许元件40关于旋转轴本身以在下文中简述的方式自由地旋转。主体36也键接到旋转轴28，主体36布置成其下侧与环元件32的前侧和基部或板34的前侧接触。上述主体36和基部或板34也通过螺钉46或等效装置刚性地彼此相连。

典型地由金属制成的主体36优选地是呈“桶”的形状的圆柱形的，并且沿着侧面配备至少两个以基本上圆形的截面为特征的开口48，所述开口48沿直径彼此相对并且彼此等距。在朝着旋转台弯曲的前侧上，主体36提供另一个优选地为圆形的开口50，开口50适于引入待处理的金属容器10。

支撑件52位于主体36的每个开口48内并且与开口同轴，支撑件52组成与一个或多个轴承56协作的枢轴54的座，轴承56布置在支撑件52之内并且装配在枢轴54上。例如通过螺纹连接或另一种连接关于开口48约束该支撑件52，以便允许沿轴向位置调节上述支撑件。

枢轴54在后端关于轴承56被螺钉60或等效装置阻挡，并且在朝主体36中心弯曲的支撑件52前端附近配备有一个或多个与枢轴本身同轴的垫圈62。朝着主体36的中心定位的枢轴54前端提供了侧面的部分64，其成形为将以在下文中简述的方式在金属容器10上制造的边缘或颈圈的类型的函数。

在下面说明在上面在其部件部分充分描述的轧边心轴22的操作。

在到达由轧边心轴22表示的工作站之后，金属容器10关于旋转台被以已知方式阻挡，金属容器10被构形为如在图3中示意性地示出的具有还没有变形的上端部12和基本上圆柱形的轮廓线，该基本上圆柱形的轮廓线与金属容器本身的纵轴平行地延伸。

轧边心轴22的旋转轴28总是绕其轴线旋转并且在其旋转中将与其相连的部件，即基部或板34和主体36，向前拉动。然而，枢轴54是空转的并且关于旋转轴28绕一轴线自由地旋转，该轴线垂直于旋转轴28本身的轴线；此外，定心设备38能够自由绕边界心轴22的轴线旋转。

轧边心轴22紧固到其上的移位板30的轴向供给运动使心轴本身被装配在金属容器10上并且同时使定心设备38插入金属容器本身中，部分地与其内表面匹配。这样插入的定心设备38允许将被制造的金属容器10与轧边心轴22同轴并且同时在通过心轴22执行的加工过程中通过其内部支撑金属容器本身。定心设备38防止扭矩被传递到关于旋转台被阻挡的金属容器，如在上面已经描述的，一旦定心设备38被插入金属容器10中，定心设备38就关于与其相连的旋转轴28空转。

在定心设备38被插入金属容器10中的同时，移位板30的向前供给运动并因此轧边心轴22的向前供给运动迫使金属容器10的上端部12与枢轴54侧面的部分64接触。枢轴54侧面的这个部分64的成形连同轧边心轴22的向前供给和旋转运动一起使金属容器10的开口的内壁或表面向外折叠以便首先产生边缘或颈圈18，并随后或同时，产生边缘或颈圈18’，如在图4和5中示意性示出的。

应该懂得，以如上所述典型的开始操作阶段的方式产生边缘或颈圈18的轧边心轴22与在一个或多个中间操作阶段中产生边缘或颈圈18’的轧边心轴相似，唯一的差别是枢轴54侧面的部分64作为边缘或颈圈18和18’的不同图案的函数被不同地成形。

当枢轴54的侧面部分64与金属容器10的上端部12接触并且所述上端部12折叠起来形成边缘或颈圈时，由于由枢轴54的上述侧面部分64和金属主体10之间的接触引起的摩擦，枢轴54本身开始绕一轴线旋转，该轴线垂直于轧边心轴22的旋转轴28的轴线。这个旋转有利地防止了整个滚动处理可能影响金属容器10边缘或颈圈的外表面。

参考图11、12和13，在本公开文献中涉及的装置还包括一个或多个如下所述的滚动心轴24。

滚动心轴24包括基本上圆柱形的主体，该主体包括第一套管66和第一管状体68，第一管状体68被关于第一套管66同轴地放置，并且例如借助于有螺纹的螺母70关于第一套管66紧固到第一套管66。

带凸缘的套管76沿轴向方向位于第一管状体68内，凸缘形成在套管76前端上并且朝着金属容器10被约束到其上的旋转台弯曲。所述带凸缘的套管76在旋转时被以已知方式支撑，例如，被搁在一个或多个轴承77上。

用螺钉78或等效装置将圆柱体80紧固到带凸缘的套管76的前端；呈“碗”的形状的这个圆柱体80沿着内侧提供以多变化的直径为特征的两个邻近表面82和84。具体地，朝着圆柱体80外部并沿着旋转台的方向弯曲的表面82具有比在后的表面84大的直径，表面84位于圆柱体本身的中间部分中。这个表面82通过有角度的截短冒口86与表面84连接。因此，这个圆柱体80的内侧限定了凸轮，将在下文中描述凸轮的作用。

圆柱支撑件88位于带凸缘的套管76之内并且通过螺钉90或等效装置紧固到其凸缘。具有多变化的直径的第三套管92位于上述圆柱支撑件88内。

所述第三套管92在其后部附近限定了座，在座上装配着弹性部件，例如螺旋弹簧94。此外，该第三套管92在其前侧附近朝着旋转台弯曲，并且在圆柱体80内提供了圆柱形的延伸部分92’，第三套管92从套管本身的前侧开始朝着旋转台沿着有限的长度延伸。

第三套管92的这个延伸部分92’接收带凸缘的支撑件96，进入第三套管92的管状附件96’从支撑件96的下侧伸出，支撑件96的下侧高出于第三套管92。

从带凸缘的支撑件96的这个管状附件96’的后端开始，轴98被插入，其通过螺纹连接或另一种已知类型的连接紧固到管状附件本身。在带凸缘的支撑件96之内，在与轴98的插入侧相对的侧上，通过螺纹连接或等效类型的连接紧固到成形枢轴100。

这个成形枢轴100在朝着旋转台定向的前部上存在一个具有较小直径的部分，其组成定心设备102的键固定位置，将在下文中描述其作用。这个定心设备102与先前结合轧边心轴22描述的定心设备十分类似。

多个杆112例如通过销或枢轴110枢接在带凸缘的支撑件96的前侧上。在前述杆112中的每一个的自由端上约束着盘或滚子114，该滚子与圆柱体80的具有多变化直径的表面82和84相匹配。如图11中所示，前述杆112中的每一个在纵向截面的中间部分中限定了座116以接收轮子或成形辊118，轮子或成形辊118沿着与滚动心轴24的旋转轴平行的表面配备有空心部或凹槽，空心部或凹槽成形为在金属容器10上制造的边缘或颈圈的函数。这些轮子或滚118例如通过枢轴120被约束到杆112。由于滚动心轴24并因此带凸缘的支撑件96绕它们自己的轴线的旋转所产生的离心力的作用，这些杆112保持打开，盘或滚子114与圆柱体80的表面82相匹配，其中杆112紧固到带凸缘的支撑件96。

此外，杆112位于带凸缘的支撑件96和高度有限的并且横截面优选为圆形的呈“桶”形的保持体122之间，保持体122具有朝着杆112定向的下部基部，下部基部配备有中心孔口124，中心孔口124适于允许插入金属容器10。这个保持体122与带凸缘的支撑体96同轴地布置。

优选为圆柱形的对照件126位于保持体122内并且与其同轴，对照件126的内表面成形为金属容器10的类型的函数，对照件126与传统类型的轴承128协作，轴承128允许对照件126关于上述保持体122自由旋转。

对照件126旨在包住金属容器10的外表面以便确保其关于滚动心轴24的正确轴向位置。

在下文中定义了在上面非常详细地描述的滚动心轴24的操作。

在经历了通过先前描述的轧边心轴22实现的多个操作阶段之后，金属容器10接合用于最后操作阶段的滚动心轴24，滚动心轴24作为最后结果使得在金属主体本身的开口上实现图2中所示的边缘或颈圈18”。滚动心轴24的轴98总是在旋转并且甚至其他相关联的部件也随着它旋转，例如带凸缘的支撑件96、具有定心设备102的成形枢轴100、杆112、保持体122和对照件126；此外，当不将滚动心轴24装配在金属容器10上时，盘或滚子114与圆柱体80的表面82相匹配。

在前述工序的最后操作阶段期间，当将滚动心轴24装配在金属容器10上时，移位板30的供给运动迫使对照件126包围金属容器，同时，定心设备102进入上述金属容器的开口并碰到内表面。关于金属容器10这样布置的对照件126和定心设备102不随着滚动心轴24旋转，因而避免了扭矩传递到金属容器本身上。

由于滚动心轴24被紧固到其上的移位板30的供给运动和因此由于施加在金属容器10上的压力，带凸缘的支撑件96缩回，因而引起螺旋弹簧94的压缩以及使盘或滚子114与圆柱体80的表面84相匹配。因而，关于带凸缘的支撑件96枢转的杆112转向圆柱体80的中心并迫使轮子或成形辊118夹在金属容器10的边缘或颈圈上。因而，绕其轴线转动并且还在滚动心轴24的旋转运动中被向前拉动的这些轮子或成形辊118导致金属容器的边缘或颈圈的最后成形和表面精加工，如图2中被标以18”的构形所示。

当滚动心轴24完成其自己的操作阶段时，移位板30缩回，心轴24从金属容器10脱离并且先前被压缩的螺旋弹簧94后退到静止位置，从而迫使盘或滚114碰到表面82，这使轮子或成形辊118从金属容器本身的边缘或颈圈18”分离。

在挤压金属毛坯和拉拔件上制造边缘或颈圈的设备还包括一个或多个心轴26，其在图14、15和16中示意性地示出，在下文中提供其详细说明。这些心轴操作先前描述的金属容器10的上端部12的可选的厚度减小阶段。

心轴26包括具有多变化直径的柄脚130，柄脚130优选地为圆柱形，在其沿移位板30的方向定向的下侧上形成开口或孔132，开口或孔132适于接收旋转轴或心轴座(在图中未示出)，旋转轴或心轴座紧固到移位板30并且适于使心轴26旋转以执行将在下文中说明的功能。

在上述柄脚130的侧面上，在径向的且彼此等距的位置中制造两对或更多对相对的凹部134，其限定了多个插入固定支撑件136的存放座，插入固定支撑件136在侧面的中心上部区域中具有校平部(levelling)136’。起始于插入固定支撑件136侧面的中心区域的这个校平部沿插入固定支撑件本身的端基部的方向从朝着旋转台定向的侧面伸出，其中金属容器10紧固到旋转台。插入固定支撑件136的校平部136’限定了座以接收传统类型的刀片或刀刃138，刀片或刀刃138为四边形的或呈另一种已知形状，通过机械类型的连接件如销子、螺钉或锁口接头或通过另一种已知的紧固类型紧固到插入固定支撑件本身。

插入固定支撑件136例如通过螺钉140或另一种等效装置位于并被约束在该对相对的凹部134中。通过对螺钉140操作，能沿径向方向和沿轴向方向调节所述插入固定支撑件136，以完成将在下文中描述的功能。

在柄脚130的前侧上，沿金属容器10被紧固到其上的旋转台的方向，与先前描述的用于轧边心轴22和用于滚动心轴24的定心设备类似的定心设备144例如键接在枢轴或螺钉142上。

紧固到一轴或紧固到移位板30的心轴座的心轴26被设定成绕其自己的轴线并从上述轴或心轴座本身开始旋转，在移位板30的向前供给运动之后，心轴26使金属容器10与碰到上端部12内表面的定心设备144接合。心轴26在一操作阶段对金属容器10的上端部12操作，该操作阶段关于先前描述的用来获得边缘或颈圈18”的操作阶段是初步的和/或可选的，因而以同时的或连续的方式执行材料从上边缘14的移除或可能执行上述上端部的侧面16的厚度的减小。如图15和16中所示，通过根据不同的轴向和径向位置调节被插入在该对相对的凹部134中的插入固定支撑件136，有利地获得上边缘14的和侧面16的这个同时或连续的加工。在前述处理的过程中，在心轴26中没有被向前拉动的定心设备144保证金属容器10关于可选的心轴26的同轴性并避免扭矩传递到金属容器本身。

形成本发明的装置的心轴的数量作为一个人希望制造的边缘或颈圈的复杂性的函数而变化，因此作为由前述方法限定的操作阶段的数量的函数而变化。

如一个人可以从前述公开内容懂得的，本发明带来的优点是明显的。

本发明的用于在挤压的、深拉拔的和深拉拔/拉丝的金属毛坯件上制造以复杂结构为特征的边缘或颈圈18”的方法和装置有利地允许获得边缘或颈圈，“王冠”盖或“拉环”盖以及任何其他类型的盖子无差别地应用于所述边缘或颈圈，“王冠”盖或“拉环”盖在图7和8中分别用附图标记19和19’标出，所述其他类型的盖子针对其应用要求制造以具有复杂的多个弯曲部分的轮廓为特征的边缘或颈圈，其中本发明的方法和装置适用于由铝或其合金制造的、呈饮料或食物瓶形状的或用于技术用途的金属容器。

本发明的这个方法和装置的其他优点在于方法和装置能用在所有的车锥度机床上，通常用车锥度机床获得用于饮料或气雾剂领域的金属容器，并且还通过车锥度机床执行击凹/击凸动作。

尽管在上面专门参考一个实施例描述了前述发明，该实施例仅仅作为例子提供并且不应被当作在特征上的限制，但对于本领域技术人员来说，根据前述说明，几种改变或变化将是很明显的。因而，本发明想要包含被归入所附权利要求的目标和范围的所有那些变型和变化。

Claims (31)

1.一种在金属容器(10)的开口端制造边缘或颈圈(18”)的方法，所述金属容器适于形成能通过盖子封闭的瓶子，

该方法依次包括下列步骤：

该金属容器(10)的基本上圆柱形的上端部(12)的第一操作变形阶段，从而使所述上端部向外弯曲以便获得具有基本上圆形的横截面的颈圈(18)；

该颈圈(18’)的至少一第二中间变形阶段，其沿径向方向挤压所述颈圈和使所述颈圈朝着所述金属容器(10)的底部伸展；

给予该颈圈(18”)复杂的卵形轮廓的第三最后变形阶段，所述卵形轮廓适于允许应用至少两种不同类型的盖子。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第三最后操作阶段包括所述边缘(18”)的表面的精加工。

3.如权利要求1或2所述的方法，其还包括所述金属容器(10)的所述上端部(12)的侧面(16)的厚度的初步减小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在第一开始操作阶段，所述上端部(12)被向后折或向外弯曲至少270°的角度。

5.如前述权利要求所述的方法，其中提供一个或多个中间操作阶段，通过沿径向方向挤压所述颈圈(18)并同时将其朝着所述金属容器(10)的底部伸展，所述中间操作阶段制造椭圆形的颈圈(18’)。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述最后操作阶段期间形成的所述卵形的颈圈(18”)限定了：

在所述颈圈本身的最大延伸点附近计算的外径(X)和参考所述开口的内表面计算的内径(X’)，所述外径具有范围在26到27mm之间的值，在所述开口的内表面上获得边缘或颈圈(18”)并且所述内径的值的范围从20到21mm；

高度Y，关于在限定所述金属容器的开口的平面和一理论平面之间存在的距离来计算所述高度Y，该理论平面在颈圈的朝着所述金属容器的侧面折叠的下部中与颈圈本身在颈圈下面相匹配，该高度的值的范围在3.5到4mm之间；

所述颈圈(18”)的端部(20)，其关于所述金属容器开口的平面以直线的且倾斜的路线朝着所述金属容器(10)的开口折叠，倾斜角度(α)的范围在8到12°之间。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属容器(10)的所述颈圈(18”)的外表面具有不小于0.2μm的精加工度。

8.如权利要求3至7中任一项所述的方法，其中所述金属容器(10)的所述上端部(12)的侧面(16)的厚度达到的值的范围在0.3到0.5mm之间。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属容器(10)是挤压的、深拉拔的或深拉拔/拉丝的金属毛坯件，适于形成用于饮料和食物领域的或用于技术用途的瓶子，并且能在车锥度机床上执行其方法。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中这些至少两种不同类型的盖子是王冠盖和拉环盖。

11.一种装置，用于在金属容器(10)的开口端制造边缘或颈圈(18”)以获得瓶子，所述瓶子能用至少两种不同类型的盖子封闭，

该装置包括至少一个轧边心轴(22)和至少一滚动心轴(24)，它们都转动并且适于装配在该金属容器(10)的上端部(12)上和适于顺序地插入在所述金属容器本身上，

该装置((这些设备))还包括：

彼此协作以获得所述颈圈(18”)的装置，

定位并支撑正在被加工的所述金属容器(10)的装置。

12.如权利要求11所述的装置，其还包括至少另一个心轴(26)，该心轴适于操作以沿着所述上端部(12)的侧面(16)移除材料。

13.如权利要求11或12所述的装置，其中所述至少一个轧边心轴(22)由具有变化直径的旋转轴(28)组成，主体(36)稳固地键接在旋转轴(28)上，所述主体具有基本上圆柱形的“桶”形状并且沿着所述侧面配备至少两个以圆形截面为特征的开口(48)，所述开口(48)沿直径彼此相对并且彼此等距。

14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，其中支撑件(52)位于所述轧边心轴(22)的所述主体(36)的每个开口(48)内并且与它们同轴，所述支撑件(52)限定了接收枢轴(54)的座，所述枢轴(54)与布置在所述支撑件(52)内并且装配在所述枢轴(54)上的一个或多个轴承(56)协作。

15.如权利要求11至14中任一项所述的装置，其中所述枢轴(54)在朝着所述轧边心轴(22)的主体中心(36)定向的前端提供了侧面部分(64)，所述侧面部分成形为在所述金属容器(10)上制造的颈圈的类型的函数，并且在后端，所述枢轴关于轴承(56)被螺钉(60)或等效装置阻挡。

16.如权利要求11至14中任一项所述的装置，其中定心设备(38)键接在沿旋转台的方向弯曲的所述轧边心轴(22)的旋转轴(28)的前端部上，所述定心设备(38)被用螺母(44)或其他已知装置约束到所述旋转轴(28)的前端，该定心设备包括呈“碗”的形状的元件(40)，其具有基本上锥形的截面并且与一个或多个传统类型的轴承(42)协作，所述元件(40)布置在所述旋转轴(28)的上述前部内并且装配在该前部上。

17.如权利要求11所述的装置，包括通过第一套管(66)、通过关于所述第一套管(66)尺寸较小的管状体(68)形成在高出于移位板(30)的后部中的一个或多个滚动心轴(24)，所述管状体(68)被同轴地插入所述第一套管(66)中并通过被插入所述第一管状体(68)中的有螺纹的螺母(70)紧固到所述第一套管(66)。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述滚动心轴(24)包括带凸缘的套管(76)，其凸缘形成在其前端上并且朝着旋转台定向，所述金属容器(10)被约束到所述旋转台，所述带凸缘的套管(76)布置在所述第一套管(66)内并与其同轴，并且在旋转时通过一个或多个轴承(77)被支撑。

19.如权利要求17和18所述的装置，其中用螺钉(78)或等效装置将成形为“碗”的圆柱体(80)紧固在所述滚动心轴(24)的所述带凸缘的套管(76)的前侧上，所述圆柱体(80)沿着其内前部限定了两个具有多变化直径的邻近表面(82，84)。

20.如权利要求17至19所述的装置，其中朝着所述滚动心轴(24)的圆柱体(80)的外部并沿着旋转台的方向弯曲的上述圆柱体的表面(82)具有比在后的表面(84)的直径大的直径，所述表面(84)位于上述圆柱体(80)的中间部分中，并且通过有角度的截短冒口(86)与所述表面(84)连接。

21.如权利要求17至20中任一项所述的装置，其中所述滚动心轴(24)包括圆柱支撑件(88)，其位于所述带凸缘的套管(76)之内，通过螺钉(90)或等效装置紧固到其凸缘并且具有沿轴向方向插入的具有多变化直径的第三套管(92)，第三套管(92)在其后侧附近限定了一位置，螺旋弹簧(94)装配在该位置上，所述第三套管(92)在其朝着旋转台弯曲并且处于所述圆柱体(80)之内的前部附近提供了圆柱形的延伸部分(92’)，并且从所述套管本身的前侧开始朝着旋转台沿着有限的长度延伸，所述延伸部分(92’)接收带凸缘的支撑件(96)，进入所述第三套管(92)的管状附件(96’)从所述带凸缘的支撑件(96)的下侧伸出，所述下侧高出于所述第三套管(92)。

22.如权利要求17至21中任一项所述的装置，其中从所述带凸缘的支撑件(96)的所述管状附件(96’)的后侧开始，轴(98)被插入，其通过螺纹连接或另一种已知类型的连接紧固到所述管状附件本身，和在所述带凸缘的支撑件(96)之内，在与所述轴(98)的插入侧相对的侧上，通过螺纹连接或等效类型的连接紧固成形枢轴(100)。

23.如权利要求17至22中任一项所述的装置，其中朝着所述旋转台定向的所述成形枢轴(100)的前部形成具有较小直径的部分，其适于组成定心设备(102)的键固定座。

24.如权利要求17至23中任一项所述的装置，其中多个杆(112)通过销或枢轴(110)枢接在所述带凸缘的支撑件(96)与具有有限高度和圆形横截面的呈“桶”形的保持体(122)之间，盘或滚子(114)紧固在所述杆(112)的自由端，所述盘或滚子(114)与所述圆柱体(80)的具有多变化直径的表面(82)和(84)相匹配。

25.如权利要求17至24中任一项所述的装置，其中所述杆(112)中的每一个在其纵向截面的中间部分中限定了座(116)以接收轮子或成形辊(118)，所述轮子或成形辊(118)沿着与所述滚动心轴(24)的旋转轴线平行的表面配备有空心部或凹槽，所述空心部或凹槽成形为将在所述金属容器(10)上制造的所述颈圈的函数，所述轮子或成形辊(118)通过枢轴(120)或以另一种已知方式被约束到所述杆(112)。

26.如权利要求17至25中任一项所述的装置，其中圆柱形的对照件(126)位于所述保持体(122)内并且与其同轴，所述对照件的内表面成形为金属容器(10)的类型的函数，所述对照件与传统类型的轴承(128)协作。

27.如权利要求11所述的装置，包括由具有多变化直径的圆柱形的柄脚(130)制成的一个或多个心轴(26)，在其沿所述移位板(30)的方向弯曲的下侧上形成开口或孔(132)，所述开口或孔适于接收旋转轴或心轴座，所述旋转轴或心轴座紧固到所述移位板本身。

28.如权利要求27所述的装置，其中在所述柄脚(130)的侧面上，在径向的且彼此等距的位置中制造两对或更多对相对的凹部(134)，其限定了多个插入固定支撑件(136)的存放座，这两对或更多对相对的凹部(134)在所述侧面的中心上部区域中具有校平部(136’)，起始于每个插入固定支撑件(136)的侧面的中心区域的所述校平部朝着所述插入固定支撑件的端基部并在朝着所述旋转台弯曲的侧面上延伸，并且适于接收刀片或刀刃(138)。

29.如权利要求27和28所述的装置，其中所述插入固定支撑件(136)通过螺钉(140)或另一种等效装置位于并紧固到该对相对的凹部(134)中并且在所述凹部(134)中被调节。

30.如权利要求27至29中任一项所述的装置，其中在所述柄脚(130)的前侧上，沿所述金属容器(10)被紧固到其上的所述旋转台的方向，定心设备(144)键接在枢轴或螺钉(142)上。

31.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中能应用在所述颈圈(18”)上的至少两种不同类型的盖子是王冠盖和拉环盖。

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