CN111770800A - 用于加工操作期间夹紧容器的方法与设备 - Google Patents

Abstract

用于抑制待加工物品的旋转运动的装置包括压力板组件，该压力板组件包括大致环形的引导组件。该引导组件具有并在横向方向上从第一侧延伸的至少两个引导销。该引导组件还包括容器引导件和至少两个弹性装置，至少两个弹性装置位于至少两个引导销中的相应一个的上方，容器引导件具有孔，该孔用于接纳在第一方向上移动的容器的开口端并使该开口端与加工装置对齐。容器引导件位于压力板组件的第一侧附近。至少两个弹性装置配置为响应于容器引导件在第一方向上的运动而被压缩，并且配置为响应于容器引导件在大致相对的第二方向上的运动而被解压缩。

Description

用于加工操作期间夹紧容器的方法与设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月27日提交的第62/635,782号美国临时专利申请的优先权和利益，该专利申请通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开总体涉及用于成形或加工制造品的系统、方法和装置。更具体地，本公开的方面涉及用于减少或消除在加工操作期间施加到物品或容器(诸如瓶子和罐子)上的旋转力的方法和设备。

背景技术

在容器制造业中，存在用于制造和加工不同的容器结构(包括瓶子、罐子、坛子等)的各种方法。

在制作容器(例如，罐子)的过程中，一些操作可能产生轴向施加在罐体上的旋转力。特别地，在对罐子的开口端精加工中使用的过程(例如，修整、穿线、卷边、旋压成形等)期间，可能不期望施加这些力。这些不期望的力可能导致容器的缺陷，例如，不完整的修整、畸形的螺纹或卷边等。

因此，希望创建用于减少或消除在加工操作期间容器上的旋转力的设备和方法。

发明内容

根据本文中公开的一个实施方式，加工转台包括驱动轴和星形轮，星形轮具有配置为保持相应容器的多个袋部。多个袋部在第一端处具有相应的推板，并在通常相对的第二端处具有可旋转的加工装置。推板中的每个均配置为接触物品的封闭端。加工转台还包括通常位于可旋转的加工装置中的每个附近的压力板组件。压力板组件包括位于相应的至少两个引导销上方的至少两个弹性装置。当加工转台位于第一位置时，至少两个弹性装置被压缩，并且当加工转台位于第二位置时，至少两个弹性装置通常不被压缩。推板与可旋转的加工装置之间的间距在第二位置比在第一位置大。

根据本文中公开的另一实施方式，用于抑制待加工物品的旋转运动的装置包括压力板组件，该压力板组件包括大致环形的引导组件。引导组件具有并在横向方向上从引导组件的第一侧延伸的至少两个引导销。引导组件还包括至少两个弹性装置，该至少两个弹性装置位于至少两个引导销中的相应一个的上方。该装置还包括具有孔的容器引导件，该孔用于接纳在第一方向上移动的容器的开口端并使容器的开口端与加工装置对齐。容器引导件位于压力板组件的第一侧附近。至少两个弹性装置配置为响应于容器引导件在第一方向上的运动而被压缩。至少两个弹性装置配置为响应于容器引导件在大致相对的第二方向上的运动而被解压缩。

根据本文中公开的一个方法，加工物品的方法包括设置包括多个袋部的星形轮。多个袋部中的每个均包括在第一端处的接触物品的封闭端的推板以及在大致相对的第二端处的旋转加工装置。该方法还包括设置物品引导件，该物品引导件其中具有用于接纳容器的相对的开口端的孔以及位于旋转加工装置与物品引导件之间的大致环形的引导组件。引导组件包括至少两个引导销和至少两个弹性装置，至少两个引导销在大致横向方向上从引导组件的第一侧延伸，至少两个弹性装置位于至少两个引导销中的相应一个的上方。该方法还包括将推板或旋转加工装置中的一个在第一方向朝向推板或旋转加工装置中的另一个移动第一距离，使得物品的开口端通过物品引导件朝向旋转加工装置移动。该方法还包括将推板或旋转加工装置在第一方向进一步移动第二距离，使得物品的第二部分紧靠物品引导件的外表面，从而使物品引导件独立于旋转加工装置朝向加工装置移动。物品的第二部分的直径大于容器引导件的孔的直径。该方法还包括响应于物品引导件独立于第二连杆组件的移动，压缩至少两个弹性装置，使得当物品的开口端由旋转加工装置加工时，抑制或防止物品的旋转运动。

以上概述不代表本公开的每个实施方式或每个方面。相反，上述概述仅提供本文中阐述的新颖方面和特征中的一些的示例。当结合附图和所附权利要求时，单独或以任何组合被认为具有创造性的上述特征与优势以及本公开的其它特征与优势从所示示例和用于执行本发明的实施方式的以下详细描述中将是显而易见的。

附图说明

图1A是容器进入成形设备之前的容器的侧视图。

图1B是图1A的容器离开成形设备之后的容器的前视图。

图2是根据一个实施方式的可旋转成形设备的一部分的立体图。

图3是图2的可旋转成形设备的另一立体图。

图4是根据一个实施方式的夹紧装置的剖视图。

图5A是根据一个实施方式的处于未夹紧位置的图4的夹紧装置的一部分的剖视图。

图5B是图5A的夹紧装置的弹簧组件的特写图。

图6是根据一个实施方式的处于夹紧位置的图4的夹紧装置的剖视图

图7是用于图4至图6的夹紧装置中的弹簧引导组件的立体图。

本公开易于进行各种修改和替代形式，并且一些代表性实施方式已通过附图中的示例示出并将在本文中详细描述。然而，应当理解，本发明方面不限于附图中示出的特定形式。相反，本公开将覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改，等同物和替代形式。

具体实施方式

本公开易于以多种不同形式实施。在附图中示出并将在本文详细描述代表性实施方式，应理解，本公开将被认为是本公开原理的示例，并且并不旨在将本公开广泛的方面限于所示实施方式。就此而言，例如在摘要、发明内容和具体实施方式部分中公开但在权利要求中未明确阐述的元件和限制不应通过暗示、推断或其它方式单独或集体地并入权利要求中。就本详细说明而言，除非特别声明否认或逻辑上禁止，否则单数包括复数，反之亦然，并且词语“包括”、“包含”或“具有”意指“包括但不限于”。此外，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“大约”等的词在本文中可以以例如“在、接近、或接近于”或“在3-5％内”或“在可接受的制造公差内”或其任何逻辑组合的含义使用。附图是出于说明性目的而提供的，并且其中所示的特征不必按比例绘制。

如本文中所述的夹紧装置可以是单独机器的一部分或机器生产线中的一个(或多个)机器的一部分。在讨论由本公开设想的夹紧装置的细节之前，将简要描述根据一个实施方式的机器和机器生产线的简要说明

机器可用于形成、加工容器1或以其他方式在容器1上执行动作(见图1A和图1B)，使得容器1的形状从第一形状(例如图1A所示)修改为第二形状(例如图1B所示)。在多级生产线中，容器1首先被进料至第一阶段中，以进入诸如转台/星形轮(例如，参见图2至图3)的可旋转成形设备的袋部。每个星形轮均可具有任意数量的袋部以容纳容器进行加工和传送。在离开第一级之后，容器1可进入第二阶段以进行进一步的加工/成形。

一旦被进料至多级生产线，容器1通过任何数量的阶段进行加工，例如，颈缩阶段、卷边阶段、修整阶段、穿线阶段、旋压成形阶段、膨胀阶段、和/或任何其他合适的加工或成形阶段或其组合。当容器通过所有加工/成形阶段时，容器从机器中排出。在一些实施方式中，多级生产线可以是再循环系统或直排系统。

可用于修改容器1的形状的可旋转成形设备的一个示例在图2至图3中示出，并在通过引用并入本文中的第7,818,987号美国专利中说明。

参照图2至图3的非限制性实施方式，可旋转成形设备或加工转台100可包括驱动轴101和转台星形轮102。星形轮102包括多个袋部103，该袋部在一端具有相应的推板112，并且在另一端具有可旋转加工装置(例如，加工主轴108)。推板112配置为接触容器1底部的封闭端。在所示的实施方式中，推板112位于用于将容器1朝向加工主轴108移动的相应的推杆组件106上。星形轮102还包括用于将真空输送到推板112以辅助容纳容器1的真空歧管113、用于致动推杆组件106中的一个或多个的凸轮(例如，凸轮110)、用于旋转加工主轴108的从动齿轮、和/或在加工期间对容器加压的空气歧管115等。图2至图3的推杆组件106向周围延伸并连接至转台星形轮102的外圆周表面。转台100的旋转以及凸轮从动件与凸轮110之间的相互作用导致推杆组件106相对于驱动轴101滑动。

转台星形轮102与驱动轴101同轴，并配置为从进料星形轮或传送星形轮接纳容器1。传送星形轮配置为从第一级加工转台(例如，成形转台组件)接纳容器，并将容器馈送至下一级加工转台。转台星形轮102可具有与推杆组件106的数量相对应的任何合适数量的部件或袋部103。

推杆组件106在与驱动轴101同轴的方向上可移动。推杆组件106容纳容器1并将容器1推入其上的相应加工主轴108中，以改变容器1的形态/形状。加工主轴108可包括例如模具或扩展器。模具可用于使容器颈缩，而扩展器可用于扩展容器的形状。在其他实施方式(未示出)中，加工主轴可联接至可移动的推杆组件，并且在容器大致保持静止的同时加工主轴可移入/推入到容器上。在其他实施方式中，容器和加工主轴都联接至相应的推杆组件并且朝向彼此移动。

虽然本文中描述的夹紧装置和利用夹紧装置的方法可与存在旋转力并且不期望容器旋转的任何合适的应用一起使用，但是本文中将描述关于修整装置的设备和方法。

参照图4至图7，本文中描述的夹紧装置201配置为“夹紧”在压力板组件214(大致位于加工装置附近)与推板112之一之间的容器1，使得抑制或防止容器1的旋转。根据一个非限制性实施方式，夹紧装置201包括压力板组件214，该压力板组件214示出为与修整头200一起使用并且位于修整头200附近。如图5a和图7中所示，压力板组件214包括安装板301、引导组件300、弹簧保持器303和容器或罐引导件203。安装板301配置为在第一端接纳引导组件(例如，弹簧引导组件300)，并且在相对的第二端还包括用于在其中接纳加工装置的至少一部分(例如，修整头200)的孔。弹簧引导组件300位于旋转加工头与容器或罐引导件203之间。容器或罐引导件203大致位于安装板301附近。

如图7中所示，弹簧引导组件300包括大致环形的引导板302。虽然在所示实施方式中，引导板302大致为环形，但是可设想引导板可具有任何其他合适的形状。引导板302具有位于相应的至少两个引导销304的上方的至少两个弹性装置(例如，弹簧218)，所述至少两个引导销在与驱动轴101大致同轴的横向方向上从弹簧引导组件300的第一侧延伸。

多个引导销304沿着弹簧引导组件300大致均匀地间隔开。相应的弹簧218位于引导销304中的每个上方和周围。弹簧218的内径略大于引导销304的外径，使得弹簧218可容易地压缩和膨胀，如上文所述。可设想的是，可使用任何合适数量的引导销和相应的弹簧。弹簧218的数量和尺寸有助于确定施加在容器1上的夹紧力。在一些实施方式中，可能期望增加弹簧的数量并使弹簧偏转更少，以实现大致均匀的夹紧力和更长的“弹簧寿命”。引导销304和弹簧218穿过安装板301中的孔和弹簧保持器303，如图4至6中所示。

根据一个非限制性实施方式，现在将描述夹紧装置201的使用。图4示出了具有与待修整的容器1的开口端3相接的修整头200的推杆组件106。所示实施方式的修整头200不断地转动/旋转，使得可修整在容器1的开口端3上的由先前的成形过程所产生的波浪形耳环部。在一些实施方式中，修整头200以相对高的旋转速率旋转。

当夹紧装置201处于未夹紧位置时，如图4至图5中所示，安装到推杆组件106上的真空推板112辅助保持容器1。在“推压冲程”或修整过程的加载周期期间中，容器1的主体在第一方向上(例如，在如图4中所示的箭头A的方向上)从第一位置以受控的速率和距离朝向压力板组件214和旋转修整头200轴向移动/移入，使得容器1的开口端通过容器或罐引导件203朝向旋转修整头200移动至第二位置。容器或罐引导件203辅助将容器1的开口端3与修整头200对齐。

推杆组件106在箭头A方向上进一步移动第二距离导致容器的肩部202(具有比容器1的开口端3更大的直径)紧靠容器或罐引导件203的外表面，从而将容器或罐引导件203由第二位置朝向修整头200移动。响应于该容器或罐引导件203的移动，弹簧218被压缩，从而向位于压力板组件214与推板112之间的容器1施加夹紧力。在推杆组件106的全冲程处，转台100位于弹簧218被压缩并且可获得最大夹紧力的第一位置。所产生的夹紧力抑制或防止容器1旋转，然后可对容器1进行加工(例如，修整)。期望在加工期间抑制或防止容器1的旋转，因为它减少了缺陷的可能性。推板与可旋转加工装置之间的距离在第二位置比在第一(“全冲程”)位置大。

在加工(例如，修整)容器1的开口端3之后，推杆组件106然后可通过在第二方向(例如，在箭头B的方向上，如图4中所示)上联接至推杆组件106的真空推板112的移动从修整头200缩回进入容器1从压力板组件214移开的第二位置。在第二位置，弹簧218未被压缩或被解压缩，并且容器1不再“夹紧”在压力板组件114与推板112之间。

在图4至图7的所示实施方式中，使用多个圈状弹簧218来产生夹紧力。然而，可设想的是，可使用其他方法和设备产生夹紧力，包括但不限于波形弹簧(例如，钢波形弹簧)、聚氨酯弹簧、可压缩气体弹簧、其他弹性装置、它们的任意组合等。

在一些非限制性实施方式中，推板112由钢或其它合适的金属或材料制成。在修整过程期间，推板112也可或可选地具有接触容器1的底端并辅助抵抗容器1旋转的橡胶柔性表面或插入件。推板112也可或可选地具有在接触表面上的研磨表面或涂层，用于实现相同目的。

尽管针对修整装置讨论了本文中所述的实施方式，但是夹紧装置也可用于存在旋转力且不期望容器旋转的其他应用中。这样的应用包括但不限于穿线、卷边、旋压成形等。

本发明不限于本文中公开的精确构造和组成；来自上述描述的显而易见的任何和所有修改、改变和变型都在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。此外，本构思明确地包括上述特征和方面的任何以及所有组合和子组合。

Claims (21)

1.一种加工转台，包括：

驱动轴；

星状轮，具有配置为保持相应容器的多个袋部，所述多个袋部在第一端处具有相应的推板以及在大致相对的第二端处具有可旋转加工装置，所述推板中的每个均配置为接触物品的封闭端；以及

压力板组件，大致定位成邻近所述可旋转加工装置中的每个，所述压力板组件包括位于相应的至少两个引导销上方的至少两个弹性装置，

其中，当所述加工转台位于第一位置时，所述至少两个弹性装置被压缩，以及其中，当所述加工转台位于第二位置时，所述至少两个弹性装置大致未被压缩，

所述推板与所述可旋转加工装置之间的距离在所述第二位置比在所述第一位置大。

2.如权利要求1所述的加工转台，其中，当所述加工转台位于所述第一位置时，所述加工转台配置为抑制或防止所述物品的转动。

3.如权利要求2所述的加工转台，其中，所述物品配置为：当所述加工转台位于所述第一位置时，由所述加工设备进行加工。

4.如权利要求1所述的加工转台，其中，所述至少两个弹性装置包括圈状弹簧、波形弹簧、聚氨酯弹簧、可压缩气体弹簧或其任意组合。

5.如权利要求1所述的加工转台，其中，所述至少两个引导销和所述至少两个弹性装置在与所述驱动轴大致同轴的方向上从大致环形的引导组件延伸。

6.如权利要求1所述的加工转台，其中，所述加工装置为修整装置、穿线装置、卷边装置或旋压成形装置。

7.如权利要求1所述的加工转台，其中，所述推板的接触所述物品的所述封闭端的表面包括配置为抑制所述物品旋转的插入件或磨料涂层。

8.如权利要求7所述的加工转台，其中，所述插入件包括橡胶柔性表面。

9.如权利要求1所述的加工转台，还包括用于在所述推板与所述物品的所述封闭端之间传递真空的真空歧管。

10.如权利要求1所述的加工转台，其中，所述推板中的每个均位于能够在与所述驱动轴大致同轴的方向上移动的相应连杆组件上。

11.一种用于抑制待加工物品的旋转运动的装置，所述装置包括：

压力板组件，包括大致环形的引导组件，所述引导组件具有和在横向方向上从所述引导组件的第一侧延伸的至少两个引导销，所述引导组件还包括位于所述至少两个引导销中的相应的一个引导销上方的至少两个弹性装置；以及

容器引导件，具有用于接纳在第一方向上移动的容器的开口端并使所述容器的所述开口端与加工装置对齐的孔，所述容器引导件定位成邻近所述压力板组件的所述第一侧；

其中，所述至少两个弹性装置配置为响应于所述容器引导件在第一方向上的运动而被压缩，并且所述至少两个弹性装置配置为响应于所述容器引导件在大致相对的第二方向上的运动而解压缩。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述引导组件的内径大于容器引导件的孔的内径。

13.如权利要求11所述的装置，还包括配置为接纳所述引导组件的安装板，所述安装板还包括孔，所述所述安装板的所述孔用于通过其接纳所述加工装置的至少部分。

14.如权利要求13所述的夹紧装置，其中，所述加工装置是修整装置、穿线装置、卷边装置或旋压成形装置。

15.如权利要求11所述的夹紧装置，其中，所述至少两个弹性装置包括圈状弹簧、钢波形弹簧、聚氨酯弹簧、可压缩气体弹簧或其任意组合。

16.一种加工物品的方法，所述方法包括：

设置包括多个袋部的星形轮，所述多个袋部中的每个均包括在第一端处的接触所述物品的封闭端的推板以及在大致相对的第二端处的旋转加工装置；

设置物品引导件，所述物品引导件中具有孔和大致环形的引导组件，所述孔用于接纳容器的相对开口端，所述引导组件位于所述旋转加工装置与所述物品引导件之间，所述引导组件包括至少两个引导销和至少两个弹性装置，所述至少两个引导销在大致横向方向上从所述引导组件的第一侧延伸，所述至少两个弹性装置位于所述至少两个引导销中的相应的一个引导销上方；

在第一方向上将所述推板或所述旋转加工装置中的一个朝向所述推板或所述旋转加工装置中的另一个移动第一距离，使得所述物品的所述开口端通过所述物品引导件朝向所述旋转加工装置移动；

在所述第一方向上将所述推板或所述旋转加工装置进一步移动第二距离，使得所述物品的第二部分紧靠所述物品引导件的外表面，从而使所述物品引导件独立于所述旋转加工装置朝向所述加工装置移动，所述物品的所述第二部分的直径大于容器引导件的孔的直径；以及

响应于所述物品引导件独立于第二连杆组件的移动，压缩所述至少两个弹性装置，使得当所述物品的所述开口端由所述旋转加工装置加工时，抑制或防止所述物品的旋转运动。

17.如权利要求16所述的方法，还包括：响应于所述推板或所述旋转加工装置在大致相对的第二方向上的运动，对所述至少两个弹性装置进行解压缩。

18.如权利要求16所述的方法，其中，所述至少两个弹性装置包括圈状弹簧、钢波形弹簧、聚氨酯弹簧、可压缩气体弹簧或其任意组合。

19.如权利要求16所述的方法，其中，所述加工装置是修整装置、穿线装置、卷边装置或旋压成形装置。

20.如权利要求16所述的方法，其中，所述推板包括配置为接触所述物品并抑制所述物品旋转的插入件或磨料剂或涂层。

21.如权利要求16所述的方法，其中，第一连杆组件在所述第一方向上移动，以及所述第二连杆组件大致保持静止。

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