CN1287927C

CN1287927C - 用于容器开口端缩颈的方法和装置

Info

Publication number: CN1287927C
Application number: CN02804393.6A
Authority: CN
Inventors: 安德鲁·豪拉斯; 勒内·梅内金; 简·普鲁贝特
Original assignee: Rexam Beverage Can Co
Current assignee: Rexam Beverage Can Co
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2022-01-09
Also published as: BR0206927A; CZ20032070A3; EP1360021A2; RU2003124636A; CZ305551B6; DE60201504D1; US20020142908A1; DE60201504T2; RU2283200C2; US6484550B2; ATE278489T1; AU2002239827B2; BR0206927B1; CN1489498A; WO2002060615A3; WO2002060615A2; EP1360021B1

Abstract

本发明公开了一种用于缩小容器开口端直径的装置，所述装置包括：具有轴的外壳；环绕所述轴支撑在外壳中的模具，以及径向扩展引导件，其支撑在外壳中并在相对轴的收缩位置和扩展位置之间移动，所述径向扩展引导件包括多个成型件，多个成型件包括多个内成型部分和多个外成型部分，其中当径向扩展引导件放置于收缩位置时，内成型部分向内定位在外成型部分。本发明还公开了一种利用此装置的方法。

Description

用于容器开口端缩颈的方法和装置

技术领域

本发明总体上涉及一种将容器缩颈的方法和装置，更具体地说，涉及一种用于在缩颈操作期间支撑两部分(two-piece)饮料罐内表面的连续、可扩展的引导件。

背景技术

两部分罐是在啤酒和饮料工业中使用的最普通的金属容器形式，也用于浮质和食品包装中。其通常由镀铝或镀锡钢皮制作。两部分罐由具有整体底端壁的第一圆筒罐体部分以及单独成形的用于罐灌装后形成双焊缝方式以封闭容器开口上端的第二顶端板部分组成。

竞争目的的重要性在于其在根据工业要求保持其强度和性能的同时尽可能多地降低罐的整体重量。对于含压力物料如软饮料或啤酒，端板必须由大约至少为侧壁两倍厚度的金属厚度尺寸制作。因此，为了最大限度地减少整个容器的重量，第二端板完全应该尽可能地小并仍然保持容器的结构完整性、端部的功能性以及罐美学上赏心悦目的外观。

过去，用于啤酒和碳酸饮料的容器具有2¹¹/₁₆英寸的外径(称作211容器)以及降低到(a)通常在单缩颈操作中用于209端的直径为2⁹/₁₆英寸(称作209颈)；或(b)通常在双缩颈操作中用于207¹/₂端的直径为2^7.5/₁₆(称作207¹/₂颈)；或(c)在三或四缩颈操作中的2⁶/₁₆(称作206颈)的开口端。

最近，饮料容器的开口端已经缩颈到2²/₁₆(称作202颈)。202颈利用十到十六个独立、连续的操作产生。此外，不同罐的灌装机使用不同颈尺寸的罐。因此，对于罐的制造商来说，快速改变其缩颈机器以适应从一种颈尺寸到另一颈尺寸的操作是非常重要的。

几年前，用于降低两部分容器的开口端直径以适应更小直径的第二端板的方法通常包括模具缩颈操作，其中开口端通过一、二、三个或四个模具组顺序形成以分别产生单、双、三或四锁颈结构。此方案的实例公开在美国专利No：3,687,098；3,812,896；3,983,729；3,995,572；4,070,888和4,519,232中。对于这些专利，应该注意，在每个模具缩颈操作中，形成有很明显的圆周阶梯或凸起。由于标签空间和填充容量的限制，此阶梯凸起设置不能令各种啤酒和饮料商感到满意。

为了补偿由于容器的阶梯凸起结构造成的容积或填充容量的损失，人们致力于消除一些在容器颈中的阶梯或凸起。因此，美国专利No：4,403,493公开了一种容器缩颈的方法，其中圆锥形形成在第一缩颈操作中。然后在圆锥部分的端部和收缩的圆筒颈之间形成第二阶梯或凸起颈。

美国专利No：4,578,007也公开了一种在多颈操作中容器缩颈以产生多个凸起的方法。然后，边缘向内弯曲的部分由外成型辊重整以消除至少一些凸起，并在限定于边缘向内弯曲的部分产生具有基本均匀向内弯曲壁部分的截锥部分。

然而，啤酒和饮料商更喜爱在例如206开口和211直径罐之间具有相对平缓颈形的颈结构。此平缓罐颈结构通过例如美国专利No：4,058,998和4,512,172中所述的旋转缩颈过程和装置形成。

最近，美国专利No：4,774,839公开了用于在容器侧壁和缩小直径的颈之间产生平滑锥形壁的模具缩颈装置。此装置包括多个旋转缩颈转台，每个转台都具有多个具有缩颈模具的同样的缩颈支台。

各个转台中的缩颈模具包括内部结构以在容器上产生向内缩颈部分。缩颈支台也具有浮动成型控制件或作用于容器内表面以控制要缩颈容器部分的引导件。向内缩颈部分通过模具在每个相互连接的转台重整，以在弧形部分之间产生平滑的锥形壁而不需要用后面的辊成型。

引导件通常不提供从罐边缘接触模具到罐边缘接触浮动引导件时的支撑或引导。因此，罐边缘很容易出现皱纹和褶皱。

克服上述问题的一种方法在于通过增加缩颈操作的数量以减少与缩颈模具接触的初始罐和引导件之间的间隙。然而，这样成本会很高，因为每个缩颈操作都需要独立的缩颈台。

此外，即使增加了缩颈操作的数量，也可能在或靠近罐的开口边缘形成小的皱纹。这些皱纹在接下来的缩颈操作期间通过将罐的边缘强制到缩颈模具的圆筒上部分和浮动引导件之间得以矫平。矫平的皱纹会在局部区域产生通常比临近区域更脆的升高的工作硬化性，并可能当开口端做出凸缘时失效(即，出现破裂或裂纹)。

当容器侧壁的尺寸从接近0.0062-0.0064英寸降低到0.0050-0.0054英寸时，皱纹出现将增加普遍。为了避免皱纹，可能需要四到六个额外的缩颈操作。然而，额外的缩颈操作需要额外的制作空间、压力空气电和制造时间。因此，增加的额外缩颈操作从成本上考虑是不可行的。

尽管存在这些困难，但利用更薄尺寸的材料生产适宜的202颈容器仍然是制造的目标。为了生产出此202颈的容器，同时保持目前缩颈台的数量，就要求对缩颈模具和引导件直径的同时进行极严格的尺寸控制，而且，用于将罐边缘插入到缩颈模具和引导件之间的力有可能挤压罐体或拉平罐底。因此，在成型前罐必须能加压到二十到三十或更高磅/平方英尺(psi)。

为了防止丧失对罐边缘的控制，引导件可以在模具的整个内轮廓上形成。然而，一旦颈形成，罐就不能从引导件中移出。目前，已经研制出在缩颈操作期间扩展引导件，以保持罐的边缘与模具接触并使引导件返回到其原始尺寸以用于罐的去除的方法。

一种此装置已经在美国专利No：5,755,130中公开。此装置包括具有弹性套筒的引导件和用于提供套筒横向变形的装置。在缩颈期间，套筒以下述方式可控制地变形，以使套筒的横向部分设置成与罐的内壁形成支撑作用，按压罐紧贴模具的转换区。在缩小直径期间，此紧贴罐壁的弹性材料的支撑作用在于避免在局部形成褶皱。

另一此装置公开在美国专利No：6,032,502中。此专利的装置包括模具部件，其具有用于作用容器外表面的圆筒模具和支撑要缩颈容器内径部分的旋转引导辊。此方法的缺点在于容器的内表面只在辊接触的内表面区域形成支撑。

本发明提供了一种刚性、可扩展的引导件以消除目前缩颈装置的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于容器开口端缩颈的方法和装置。在此公开的方法通过提供刚性、可扩展的引导件克服了上述困难，该刚性、可扩展的引导件通过在模具缩颈操作期间支撑容器内表面形成连续表面。

本发明的目的之一在于缩小容器开口端金属的厚度，同时缩小容器开口端的直径。装置用可扩展的金属引导件取代了传统引导件。

为了实现本发明的一个方面，其提供一种用于缩小容器开口端直径的装置，所述装置包括：具有轴的外壳；环绕所述轴支撑在外壳中的模具，以及径向扩展引导件，其支撑在外壳中并在相对轴的收缩位置和扩展位置之间移动，所述径向扩展引导件包括多个成型件，多个成型件包括多个内成型部分和多个外成型部分，其中当径向扩展引导件放置于收缩位置时，内成型部分向内定位在外成型部分。

优选地，每个成型件都具有外表面区域和用于与相邻成型件的圆周边缘部分配合作用的圆周边缘部分。

优选地，内成型部分具有比外成型部分的外表面面积相对小的外表面面积。

优选地每个内成型部分和每个外成型部分通过支撑在外壳内的偏置件偏置于收缩位置。

优选地，所述偏置件为弹簧。

优选地，还包括用于提供向外施加到每个内、外成型部分的作用力的传动装置，其中径向扩展引导件从收缩位置输送到扩展位置。

优选地，提供的施加到每个内、外成型部分的作用力以预定连续的顺序使内、外成型部分向外移动。

优选地，每个外成型部分包括具有第一倾斜壁的第一内表面，所述第一倾斜壁位于沿所述轴的第一高度；以及每个内成型部分包括具有第二倾斜壁的第二内表面，所述第二倾斜壁位于沿所述轴的第二高度，第一高度比第二高度相对更大，其中传动装置作用于外成型部分的第一倾斜壁，以便在作用内成型部分的第二倾斜壁之前向外成型部分向外施加作用力，其中在内成型部分向外移动之前，外成型部分向外移动。

根据本发明的另一方面，其提供一种缩小容器开口端直径的方法，所述方法包括步骤：提供容器；提供外壳；提供悬置在外壳内的模具；提供径向扩展引导件，其支撑在外壳中并在相对纵向轴的收缩位置和扩展位置之间移动，径向扩展引导件包括多个成型件，多个成型件包括一对内成型部分和一对外成型部分，所述一对内成型部分具有比所述一对外成型部分相对小的外表面面积，其中当径向扩展引导件放置在收缩位置时，所述内成型部分向内定位所述外成型部分，每个所述成型件都具有外表面区域和用于与临近成型件的圆周边缘部分配合作用的圆周边缘部分；扩展径向扩展引导件；接触具有模具的容器的开口端；强制容器进入模具；收缩径向扩展引导件；以及从模具中移出容器。

可扩展引导件包括多个独立可扩展部分以形成连续表面。在其不扩展的条件下，一些部分向其它部分内收缩。在缩颈操作期间扩展时，独立部分的端部相互配合以形成连续的表面。这样，由于在引导件的独立部分之间没有间隙，容器内壁的整个圆周都被支撑。当缩颈操作完成后，引导件缩回以利于向内缩颈的容器从加工工具中移出。

引导件通过刚性传动装置得以扩展，当传动装置提升时，刚性传动装置将所述部分自动推进工作位置。当传动装置降低时，引导件通过四个弹簧提供的弹力以使每个引导件部分分别缩回。

参照说明、权利要求书以及相应的附图将使本发明的其它优点和方面变得更加清晰。

附图说明

图1是显示本发明缩颈和凸缘装置组合的模块特征的平面图；

图2是显示根据本发明形成的缩颈装置的局部剖视图；

图3是显示引导件和模具部件的放大剖视图；

图4是显示本发明完全扩展的引导件的透视图(引导件挡圈未示出)；

图4a是显示本发明收缩的引导件的透视图(引导件挡圈未示出)；

图5是显示沿图3中线3-3截取的剖视图；

图6是显示沿图3中线4-4截取的本发明局部扩展的引导件的剖视图；

图7是显示沿图3中线4-4截取的本发明扩展的引导件的剖视图；

图8是显示本发明引导件外成型部分的剖视图；

图9是显示本发明引导件内成型部分的剖视图；

图10是显示位于左侧的扩展的引导件和位于右侧的收缩的引导件的分剖视图；

图11是显示本发明中的驱动装置的仰视图；

图12是显示第一缩颈操作开始的局部放大剖视图；

图13是类似于图12显示第一缩颈操作的完成的视图；

图14是显示第二缩颈操作开始的视图；

图15是显示第三缩颈操作开始的视图；

图16是显示第四缩颈操作开始的视图；

图17是显示第五缩颈操作开始的视图；

图18是显示第六缩颈操作开始的视图；

图19是显示第七缩颈操作开始的视图；

图20是显示第八缩颈操作开始的视图；

图21是显示第九缩颈操作开始的视图；以及

图22是显示第十缩颈操作开始的视图。

具体实施方式

本发明可以具有多种实施方式，附图中所示且在下面具体优选实施方式中所述的本发发明的内容应当认为本发明主旨的示例性说明，而不应当认为其发明的保护范围受到所列举的实施方式的限制。

参照图1，其示出了本发明中的缩颈和凸缘系统18。系统18产生具有平滑形状颈轮廓且向外凸缘的容器。

下面进行更具体地说明，缩颈和凸缘装置18包括多个包括通常定型为C形的缩颈台的基本同样的模块。一个操作人员就可以从中心区观测并控制所有模块的操作。多个独立的模块互相连接以提供将在下面说明的完整的缩颈和凸缘系统或装置。

图1示出了用于缩颈和凸缘容器16或饮料罐的装置18。图1的实施方式具有容器缩颈台模块22、24、26、28、30、32、34、36、38和40以及凸缘台模块42。也可以加入附加的缩颈台到装置18而不脱离本发明的主题精神。传递轮21、23、25、27、29、31、33a、33b、33c、35、37、39、41和43连续移动容器16并以弯曲路径通过各个缩颈台。

每个缩颈台模块22、24、26、28、30、32、34、36、38和40基本上是同样的结构以便互换，并可以根据要制作容器的类型从系统中增加或减少。每个缩颈台模块都具有多个各自圆周间隔的基本同样的缩颈分台(图2)。台和分台的数量可以增加或减少以提供需要的用于各种容器尺寸的缩颈操作。缩颈分台的具体情况将在后面进一步说明。

使用基本同样模块的另一优点在于许多模块的部件的结构是同样的，因此可以减少部件的存货量。

图1还显示了由传统材料以任何传统方法制作的圆筒金属容器体16，其通过适当的输送装置(未示出)连续进给到缩颈和凸缘装置18。如先前技术中已经熟知，输送装置将容器16进给到第一传递轮21。然后，容器16通过相互连接的传递轮顺序通过缩颈模块实现进给。

更具体地说，第一传递轮21将容器输送到第一缩颈模块，其通常标记为标号22，在此对容器16进行第一缩颈操作，这将在后面说明。然后，容器16被传送到将容器16进给到第二缩颈模块24的第二传递轮23，在此对容器16进行第二缩颈操作。然后，将容器通过第三传递轮25从第二模块移出并进给到第三缩颈模块26，在此进行第三缩颈操作。

接下来，容器16通过连续的缩颈模块28、30、32、34、36、38和40连续移动以完成缩颈操作。然后，缩颈的容器通过传递轮41输送到凸缘模块42，于此在容器上形成向外凸缘，这在本技术领域中是熟知的，并将缩颈的容器输送到用于输送到出口输送机的传递轮43。

下面将作更具体地说明，当每个缩颈台模块从入口点到出口点进行操作过程中，每个台都在同时操作或成型，许多容器16的每个容器16都在不同的缩颈状态。

在缩颈和凸缘装置18中的所有移动件都通过单驱动装置44进行驱动，所述单驱动装置44包括连接到输出传递装置46的变速电动机。每个传递轮连同缩颈模块和凸缘模块都具有彼此啮合的齿轮以产生用于所有部件的同步连续驱动装置。

驱动装置44的变速驱动特征可以使模块装置的速度可调。变速驱动也可以使操作者精确定位彼此相对的系统部件。

缩颈和凸缘装置18包括与每个模块和每个传递轮相关联的真空装置，以保证容器16保持在输送机轨道上。本发明还设置有合适的相互连接和支撑框架50用于支撑作为模块部件的旋转台70。

现在参照图2，其示出了缩颈模块的局部视图。缩颈装置的每个缩颈模块包括固定框架50和旋转固定在框架上并环绕在其周围容纳多个同样缩颈支台72的旋转转台部件70。转台部件70通过上轴承73和下轴承(未示出)可旋转地支撑在固定框架上。

下转台部分74和上转台部分76支撑在旋转驱动轴78上。上转台部分76在驱动轴78上轴向滑动并通过杆80连接到用于在其中旋转的下转台部分74，所述杆80穿过下转台框架上的轴圈82延伸。

容器升降杆垫板84固定在可往复运动地安装在圆筒88的柱塞或活塞86上，所述圆筒88连接到转台部分74。柱塞86的下端包括位于凸轮上用于升高和降低柱塞和升降杆垫板84的凸轮从动件。由此，升降杆垫板84将容器或罐16移向或远离上转台部分。

图3更具体地说明了缩颈支台72的上部分。缩颈支台72包括上成型或缩颈部分102。

上缩颈部分102包括通过螺纹端盖134固定到挡圈132的浮动缩颈模具件130。挡圈包括中心轴135。圆筒132具有轴向开口136，中空传动装置或轴137固定于其中且可以往复运动。凸轮从动件138固定在传动装置137上端并可滚动地对接于连接到框架的固定上端面凸轮139的暴露在外的凸轮表面上。

传动装置137和凸轮从动件138通过在开口136使传动装置137居中的双凸轮轨道机构与凸轮139作用。传动装置137的下端用于控制成型控制件或引导件140的扩展和收缩，这将在下面做更具体地说明。在缩颈操作期间，压力空气可以通过传动装置137和引导件140引进到容器16中。

参照图4和4a以及图2、图3和图5到图7，本发明中的引导件140一般包括固定用于在引导件挡圈132内控制相对径向运动的四个成型部分150a-d。成型部分150a-d通常用耐用的、刚性的材料如工具钢制作。可以加入涂层到成型部分150a-d以增加其表面性能。偏置件在收缩位置向内偏置成型部分150a-d。偏置件通常为弹簧件152a-d，也可以通过弹性件、空气压力及其类似件形成(参见图10)。第一对成型部分150a、b向第二对成型部分150c、d内收缩(参见图6)。第一对成型部分150a、b具有比第二对成型部分150c、d相对小的表面积。

每个成型部分150a-d都具有限定外表面面积的外表面154和内表面158。外表面154包括容器支撑表面162、一对导板166a、b以及位于导板166a、b之间的滑动板170。两个导板166a、b和板170的组合限制成型部分150a-d在引导件挡圈132内旋转。

容器支撑表面162通常与容器开口端的曲率一致。容器支撑表面162包括位于自中心轴135的第一径向距离R₁的上圆筒部分，其通过弧形过渡区过渡到位于自中心轴135的第二径向距离R₂的环形、弧形、凸起入口部分174。凸起入口部分174的曲率通常与缩颈模具130上部的曲率相同，并在其缩颈时，在操作重整容器16上部分期间与缩颈模具组合。

凸起入口部分174也提供到容器开口端的导向。此凸起部分174防止容器的开口端在容器压进缩颈模具130时其自身折叠并出现皱纹，并包括用于容器对中的下锥形部分和用于引导容器的直线部分。因此，在成型期间其使对整个金属流控制得到提高并使缩颈模具130和扩展引导件140之间具有更大的间隙。

参照图8和9，每个成型部分150a-d的内表面158包括倾斜阶梯178a-d，当每个成型部分150a-d包括倾斜阶梯178a-d时，第一对较小成型部分的倾斜阶梯178a、178b长一些，且其位于与较大成型部分的第二对倾斜阶梯178c、178d的高度和长度相比相对高度增加的位置。根据进一步的说明，此方面的目的将更加清晰。

传动装置137穿过挡圈132延伸并选择地作用每个成型部分150a-d的内表面158。传动装置137具有用于将空气压力传递到容器的内部空间的开口168。

参照图10和11，传动装置137包括近端184和远端186。远端186为传动装置137的工作端。远端186包括与成型部分150a-d的倾斜阶梯178a-d作用并配合的倾斜区188a-d。倾斜区188a-d通过裂口189分离以防止成型部分150a-d彼此相对过紧。因此，远端186起到类似于通过裂口189分离的一系列柔性杆的作用。

当传动装置137向上移动时，倾斜区188c，d克服弹簧152c，d的作用力相对中心轴135向外推动第二对成型部分150c、d。当传动装置137继续向上移动时，倾斜区188a，b克服弹簧152a，b的作用力向外推动第一对成型部分150a、b。

在完全扩展的位置，四个成型部分150a-d沿外边缘部分192一起紧密配合。成型部分150a-d以此方式一起配合以便在成型部分150a-d之间很少或没有过渡间隙。当成型部分150a-d完全扩展且相邻部分150a-d的圆周边缘192彼此接触时，相邻的容器支撑表面162形成连续的圆周成型表面193(参见图4)。降低或消除成型部分150a-d之间的间隙可以防止在缩颈操作期间由于罐材料填加到间隙造成的划痕或金属变形。

再参照图11，传动装置137中的裂口189防止成型部分过紧。当通过传动装置137的远端186提供的预定量的力施加到成型部分150a-d时，远端186的倾斜区188a-d向内弯曲以防止圆周边缘部分192过紧。

模具130以小间隙固定。模具130以此方式固定以便其将“浮动”或能在挡圈内进行一些移动。因此，模具130能在缩颈操作期间自己居中容器的开口端。在先前的缩颈装置中，在引导件140安装为“浮动”的同时模具130固定。

再参照图2和3，在此模块操作中，轴78绕固定框架50上的固定轴旋转。当容器16向上移动进入模具130时，轴78旋转，因此，容器的上开口端逐渐增量地重整。当大约容器的上边接触模具130时，压力空气通过开口141从气源进入容器。当转台部件70旋转转台转动角度大约120°时，上凸轮139设置成向上移动传动装置137并向模具130的外面扩展引导件140。

如上所述，传动装置137向下偏置，当转台部件旋转时，其向上移动到如图3所示的位置。此后，在旋转360°的剩余部分期间，凸轮139设置成使垫板120返回到其下端位置且引导件140以基本匹配的速度返回到其收缩位置，同时缩颈的容器16从模具130移出。在此向下移动期间，容器中的压力空气将容器从模具130拉到垫板120。

容器16连续地进入到垫板120，如图1所示进行加工且被移出。

本发明提供了一种方法，因此容器可以通过利用多个缩颈模块缩颈以具有较小的开口。此方法的优点包括降低金属褶皱和/或皱纹并能降低用于制作容器体的金属坯料的厚度。在图1所述的实施方式中，多个缩颈操作和一个凸缘操作在容器的颈部完成。向内缩颈部分或向内锥形部分的长度在每个缩颈操作期间增加。

在每个缩颈操作中，一部分锥形被再加工以延伸其长度。得到缩小的小部分以便各种操作平稳地过渡到完成的向内缩颈部分。完成的向内缩颈部分具有位于圆筒形侧壁端上的圆形轴肩，其通过弧形部分融合成向内锥形的环形直边部分。环形直边部分的相对端通过第二弧形部分融合成缩小的圆筒颈。

缩颈操作将参照图12-22进行说明。在所述实施方式中，“211”铝容器在十个操作中缩颈到具有“202”颈的容器。假设通过如图1所示的输送机输送的容器16已经移进如图2所示的位置，则缩颈操作开始。图12-22说明了缩颈操作在十个缩颈台模块完成的过程；当然，也可以使用十六或更多的缩颈台模块。

通过将本发明的引导件140插入手动操作压机以进行试验，该压机转换成设计为模拟第四缩颈操作的缩颈台。已经知道第四阶段对褶皱敏感。

引导件140的尺寸选择为与第四阶段的模具尺寸相对应，假设要缩颈的容器是具有0.0066英寸(0.167mm)的初始涂漆顶壁厚度的标准生产饮料容器。当第三阶段完成后，容器的顶壁厚度测量为0.0068英寸到0.0069英寸(0.173-0.176mm)。

引导件凸起174的直径为在缩颈装置中第三阶段端部的容器颈部的内直径。

引导件140的入口半径可以任意选择。后来的试验表明入口半径可以设定为当作用模具130时，其与容器顶壁的自然弯曲半径匹配。

位于支撑部分150a-d圆周边缘相交处的角度为锐角以避免在完全扩展的引导件140之间出现任何间隙。

通过实验用于确定合适的空气压力和压力空气作用的时间以缩颈标准顶壁厚度(0.0066英寸或168μm)容器。不具有足够的空气压力使大量的容器被压碎，而不正确地选择施加压力空气的时间将使容器在引导件收缩前被推出到模具外部，从而使容器不能得到缩颈。

下面制定接下来的步骤，并作为压机的作用控制。容器放置在装置中，空气压力开启给容器加压。接着，加压的容器缩颈。当容器成型完成时尽可能快地撤出空气压力。然后，设置另一股压力空气以在引导件收缩后弹出容器。

综合此试验的结果。很少有容器在3bar或更低的空气压力下压碎。除了很少的压碎容器，没有任何容器显示出褶皱。通过将空气压力增加到3bar以上且在成型之前对容器加压可以获得没有压碎或褶皱的容器。

重复具有0.0054英寸(138μm)顶壁厚度容器的试验。将空气压力降低到3bar或更低并采用同样的加工过程。所有的容器都能成功缩颈。

试验结果的总结在表1中。

表1

	清漆容器	清漆容器
	清漆容器	清漆容器	容器编号	30	30
顶壁厚度	173-176μm	138μm	容器编号	30	30
顶壁厚度	173-176μm	138μm	正常缩颈的容器	27	30
褶皱的容器	0	0	正常缩颈的容器	27	30
褶皱的容器	0	0	压碎的容器	3	0

本发明的方法比传统模具缩颈对小容隙(tight tolerance)具有更小的敏感度，在传统的缩颈装置中，小容隙是必须的，其用于在容器达到模具出口半径之前形成颈并当颈形成后部分位于模具出口半径以上。通过采用可扩展引导件，因为在颈部成形的收紧通过位于扩展引导件直径上成形部分完成，所以，模具和套筒出口直径不必为彼此接近的尺寸。因此，可以实现顶壁厚度(从176μm到138μm)另外增加35μm的容隙。

虽然通过具体实施方式对本发明进行了公开和说明，但是应当认为可以在此基础上做出各种变更而不会脱离由权利要求所限定的保护范围和主题精神。

Claims

1.一种用于缩小容器开口端直径的装置，所述装置包括：

具有轴的外壳；

环绕所述轴支撑在外壳中的模具，以及

径向扩展引导件，其支撑在外壳中并在相对轴的收缩位置和扩展位置之间移动，所述径向扩展引导件包括多个成型件，多个成型件包括多个内成型部分和多个外成型部分，其中当径向扩展引导件放置于收缩位置时，内成型部分向内定位在外成型部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

每个成型件都具有外表面区域和用于与相邻成型件的圆周边缘部分配合作用的圆周边缘部分。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

内成型部分具有比外成型部分的外表面面积相对小的外表面面积。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

每个内成型部分和每个外成型部分通过支撑在外壳内的偏置件偏置于收缩位置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述偏置件为弹簧。

6.根据权利要求4所述的装置，还包括：

用于提供向外施加到每个内、外成型部分的作用力的传动装置，其中径向扩展引导件从收缩位置输送到扩展位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

提供的施加到每个内、外成型部分的作用力以预定连续的顺序使内、外成型部分向外移动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

每个外成型部分包括具有第一倾斜壁的第一内表面，所述第一倾斜壁位于沿所述轴的第一高度；以及每个内成型部分包括具有第二倾斜壁的第二内表面，所述第二倾斜壁位于沿所述轴的第二高度，第一高度比第二高度相对更大，其中传动装置作用于外成型部分的第一倾斜壁，以便在作用内成型部分的第二倾斜壁之前向外成型部分向外施加作用力，其中在内成型部分向外移动之前，外成型部分向外移动。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括：

设置成在外壳内的轴向运动的传动装置，传动装置作用于径向扩展引导件，其中通过传动装置提供的作用力施加到径向扩展引导件使多个成型件相对于轴沿径向向外移动。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括：

用于防止作用力超过预定值的装置。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

传动装置包括近端和远端，远端包括多个用于配合多个成型件中每个的内壁的倾斜区域，其中提供到传动装置的向上轴向运动使倾斜区域径向向外施加作用力到多个成型件。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：

在多个倾斜区域的每个之间设置间隙，其中当施加到多个成型件内壁的作用力超过预定值时，倾斜区域向内弯曲。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：

传动装置包括用于将流体压力输送到容器内部的中心开口。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

每个成型件具有定位在相对轴的第一径向距离的第一部分和定位在距轴第二径向距离的第二部分的外表面面积，第二径向距离大于第一径向距离。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于：

第一部分与第二部分融合在一起，以便在所述第一部分和所述第二部分之间形成一弧形过渡区。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于：

第二部分包括向外弧形凸起。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：

弧形凸起位于靠近引导件的入口部分的位置。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于：

弧形凸起具有等于模具下锥形部分曲率的曲率。

19.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

径向扩展引导件由刚性的材料制作。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述径向扩展引导件为刚性的，所述多个内成型部分和多个外成型部分中每一个具有容器支撑表面，其具有定位在距所述轴第一径向距离的圆筒形上部分和定位在距所述轴第二径向距离的环形入口部分。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于：

第二径向距离大于第一径向距离。

22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于：

环形入口部分包括向外的弧形侧壁。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于：

弧形侧壁相对轴向外凸出。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于：

每个成型件都具有外表面区域和用于与临近成型件的圆周边缘部分配合作用的圆周边缘部分。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于：

内成型部分具有比外成型部分相对小的外表面面积。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于：

每个内成型部分和每个外成型部分通过支撑在外壳内的偏置件偏置在收缩位置。

27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于：

偏置件为弹簧。

28.根据权利要求26所述的装置，还包括：

用于提供向外施加到每个内、外成型部分的作用力的传动装置，其中刚性径向扩展引导件从收缩位置输送到扩展位置。

29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于：

30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于：

31.一种缩小容器开口端直径的方法，所述方法包括步骤：

提供容器；

提供外壳；

提供悬置在外壳内的模具；

提供径向扩展引导件，其支撑在外壳中并在相对纵向轴的收缩位置和扩展位置之间移动，径向扩展引导件包括多个成型件，多个成型件包括一对内成型部分和一对外成型部分，所述一对内成型部分分别具有比所述一对外成型部分相对小的外表面面积，其中当径向扩展引导件放置在收缩位置时，所述内成型部分向内定位所述外成型部分，每个所述成型件都具有外表面区域和用于与临近成型件的圆周边缘部分配合作用的圆周边缘部分；

扩展径向扩展引导件；

接触具有模具的容器的开口端；

强制容器进入模具；

收缩径向扩展引导件；以及

从模具中移出容器。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于：

扩展径向扩展引导件的步骤还包括提供用于将径向向外的作用力施加到径向扩展引导件的传动装置，传动装置具有穿过其中的开口。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括：

在强制容器进入模具步骤之前提供流体压力源并通过传动装置的开口将第一流体压力施加到容器内部的步骤。

34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于：

扩展径向扩展引导件的步骤还包括以预定顺序扩展多个成型件的步骤。