對相關(guān)申請的引用

本專利申請根據(jù)35u.s.c§119(e)的規(guī)定要求于2014年10月15日提交的美國臨時專利申請62/064,115的優(yōu)先權(quán)，該臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。

本發(fā)明總體涉及金屬容器主體的制造。更具體地說，本發(fā)明涉及用于在金屬容器的封閉端部分上形成輪廓肩部的方法和裝置。

背景技術(shù)：

金屬容器為商家和消費者提供許多益處。金屬容器主體為產(chǎn)品提供最佳保護能力。例如，金屬主體能夠防止二氧化碳遷移并阻擋紫外輻射，而紫外輻射對個人護理、藥品和食品、以及其它對紫外線敏感的制劑有破壞作用，對產(chǎn)品的成分效用、以及香味、滋味、外觀或顏色等有不良影響。金屬容器還提供光線、水汽、油脂、氧氣和微生物無法穿透的屏障，并使容器的內(nèi)容物保持新鮮、不受外界影響，從而確保較長的保存期。

另外，金屬容器與玻璃和塑料容器相比具有更好的耐用性，這能減少在處理和裝運過程中損壞的容器的數(shù)目，從而進一步節(jié)省費用。金屬容器也比玻璃容器輕，從而在運輸過程中能節(jié)省能耗。而且，金屬容器(例如噴霧劑容器)非常耐用，不易變形或破裂，因此更適合于容納有壓產(chǎn)品。最后，金屬容器比玻璃和塑料容器更易回收利用，因為標(biāo)簽和其它標(biāo)記是直接印刷到金屬主體上的，而在典型情況下，玻璃和塑料容器上的標(biāo)簽必須在回收利用過程中分離下來。

制造金屬噴霧劑容器的方法在容器行業(yè)中是已知的，并且可包括通過沖拔和罐壁壓薄(dwi)工藝形成金屬杯的過程。通過dwi工藝制造金屬杯需要多個獨立的加工步驟。典型情況下，金屬容器主體的制造始于從金屬原料形成杯體，該金屬原料通常是以成卷的形式運輸和儲存的。成卷的金屬材料被送入坯料和沖拔壓力機中，坯料和沖拔壓力機從成卷的金屬材料切下大致為圓形的預(yù)定直徑的坯料，并通過一次或多次操作將坯料沖拔為較小直徑的圓筒體，以產(chǎn)生成形杯體。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，可執(zhí)行各種下料、沖拔和再沖拔步驟，以首先形成圓筒狀杯體。

可替代地，金屬容器主體可至少部分地通過沖擠工藝形成。沖擠是一種用于從金屬毛坯制造具有獨特形狀的金屬容器和其它物品的工藝。典型情況下，毛坯由鋼、鎂、銅、鋁、錫、鉛、以及其它合金的軟化金屬坯料制成。在成形模具中從與沖頭接觸的冷毛坯形成金屬容器主體。沖頭的力在沖頭的外徑和成形模具的內(nèi)徑周圍使金屬毛坯變形，以制造成形杯體。

從坯料和沖拔壓力機或沖擠壓力機排出的成形杯體被轉(zhuǎn)移到第二臺壓力機上，在該壓力機上，成形杯體被再沖拔和壓薄。然后，將成形杯體的開口端修整至預(yù)定高度，形成修整后的金屬容器主體。隨后，在若干連續(xù)操作中，在金屬容器主體的封閉端部中形成具有縮減直徑的肩部和頸部。

在calleson等人(“calleson”)的美國專利2,337,182和arangelovich等人(“arangelovich”)的美國專利3,726,244中說明了用于在金屬容器主體上形成肩部和頸部的現(xiàn)有技術(shù)方法，這些專利的完整內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。calleson和arangelovich所用的在容器的封閉端上形成肩部和頸部的工具和方法比較慢，并且采用具有平直的平面的工具。這兩個專利還說明在形成肩部和頸部之前使用與封閉端的內(nèi)部接觸的沖頭在其中形成開口。而且，calleson和arangelovich都形成平直的肩部，而不是美觀的圓形肩部。

在授予daiwacan公司的美國專利6,499,329和美國專利6,857,304中說明了在金屬容器主體的封閉端上形成肩部和頸部的另一些方法，這些專利的完整內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。金屬容器的肩部是使用具有平直端部的工具通過連續(xù)步驟的過程形成的。在形成最終的頸部直徑后，在一對成形工具之間對肩部進行延展和圓滑處理，以除去肩部的皺褶，同時延長頸部的總長度。在這些專利所述的方法中使用的壓力機一般難以保養(yǎng)和校準(zhǔn)，因為難以接近許多加工工位和其它部件，并且在肩部成形過程中可能發(fā)生多余材料起皺的現(xiàn)象。

因此，需要一種能夠以很高的效率和很低的成本迅速在金屬容器(例如兩件式噴霧劑容器)上形成外觀更好的輪廓肩部和頸部的方法和裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種以經(jīng)濟高效、可靠的方式在金屬容器主體(例如噴霧劑容器主體)上形成輪廓肩部和頸部的新方法和裝置。在本發(fā)明的一個方面中，提供一種能同時形成平滑的輪廓肩部和頸部的裝置，而不需要后續(xù)進行圓滑處理以消除金屬容器主體的肩部的凹凸不平。在另一個方面中，在頸部具有最終直徑后，對輪廓肩部的選定部分進行再成形，以改變頸部的下端與輪廓肩部的上部之間的半徑。

在本發(fā)明的另一個方面中，提供一種裝置，該裝置能夠以每分鐘處理200多個金屬容器主體的速度對金屬容器主體的封閉端進行金屬沖拔和成形。在一種更優(yōu)選的實施方式中，所述裝置能夠以每分鐘處理600多個金屬容器主體的速度對封閉端進行金屬沖拔和成形。在本發(fā)明的另一個方面中，提供一種裝置，與已知的沖拔壓力機相比，該裝置的工具和部件易于接近，更易保養(yǎng)、調(diào)整和校準(zhǔn)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述裝置包括四臺旋轉(zhuǎn)沖拔壓力機。在另一種實施方式中，四臺旋轉(zhuǎn)沖拔壓力機之中的每一臺都包括轉(zhuǎn)臺，該轉(zhuǎn)臺具有10個由凸輪致動的滑枕。四臺旋轉(zhuǎn)沖拔壓力機之中的每一臺都包括一組不同的工具，這些工具可操作地連接至每一個滑枕和轉(zhuǎn)臺。

在本發(fā)明的一個方面中，提供一種在具有第一形狀的金屬容器主體的封閉端上同時形成輪廓肩部和頸部的方法。所述方法一般包括(但不局限于)：(1)提供具有適合于鄰近金屬容器主體的外封閉端部布置的弧形面部的沖拔模具；(2)提供適合于布置在金屬容器主體的內(nèi)部并具有與沖拔模具的弧形面正對布置的弧形面的沖拔環(huán)；(3)提供具有適合于鄰近金屬容器主體的肩部的一部分的外面布置的弧形面部的第二沖拔模具；(4)提供適合于布置在金屬容器主體的最內(nèi)部分中的沖頭；(5)使用沖頭、沖拔模具和沖拔環(huán)在金屬容器主體的封閉端上進行至少一次成形操作，以在金屬容器主體的封閉端上逐漸形成具有縮減直徑的弧形肩部和頸部；和(6)進行最后一次成形操作，以改變金屬容器主體的弧形肩部和頸部之間的半徑。在一種實施方式中，在最后一次成形操作中，導(dǎo)向裝置支撐頸部的內(nèi)表面，而夾環(huán)和第二沖拔模具以相對關(guān)系進行工作，以擠壓弧形肩部和頸部之間的半徑。導(dǎo)向裝置不與金屬容器主體的封閉端的內(nèi)表面接觸。上述方法還可包括消除頸部的一部分，以形成適合于接收端蓋或分配裝置的開口。

在一種實施方式中，所述方法還可包括提供一個或多個附加的沖拔模具、沖拔環(huán)和沖頭?？赏ㄟ^所述的一個或多個附加沖拔模具、附加沖拔環(huán)和附加沖頭之間的互補移動進行附加的成形操作，以形成弧形肩部的幾何形狀，并將頸部的第一直徑減小為最終直徑。頸部的最終直徑小于第一直徑。

在另一種實施方式中，上述附加成形操作包括第二成形操作和第三成形操作。第二成形操作由第二沖拔模具、第二沖拔環(huán)和第二沖頭進行，用于將頸部的第一直徑減小為第二直徑。第三成形操作由第三沖拔模具、第三沖拔環(huán)和第三沖頭進行，用于將頸部的第二直徑減小為最終直徑?？蛇x地，在第三成形操作過程中，可使用外夾環(huán)和內(nèi)夾環(huán)。

在一種實施方式中，在最終成形操作過程中對肩部的選定部分進行再整形。在最終成形操作過程中被再整形的肩部的選定部分比金屬容器主體的側(cè)壁部更靠近頸部。在另一種實施方式中，在最終成形操作中使用的第二沖拔模具的弧形面部分的最大內(nèi)徑小于金屬容器主體的肩部的最大外徑。

在另一種實施方式中，在最終成形操作過程中不改變頸部的縮減直徑?？蛇x地，在最終成形操作過程中，頸部的高度基本上保持恒定。在一種實施方式中，頸部的高度不增大。在另一種實施方式中，該高度減小。在另一種實施方式中，頸部的高度最多減小大約0.02英寸。在一種更優(yōu)選的實施方式中，頸部高度最多減小大約0.01英寸。

在本發(fā)明的另一個方面中，提供一種在金屬容器的封閉端部上同時形成輪廓肩部和具有縮減直徑的頸部的新方法。更具體地說，所述方法一般包括：(1)提供包括開口端、封閉端部和在這兩個部分之間延伸的側(cè)壁部的金屬容器；(2)提供布置為在封閉端部的最中心部分的內(nèi)表面上施力的沖頭；(3)提供鄰近沖頭布置的并具有弧形前端的沖拔環(huán)；(4)提供布置在封閉端部的外表面上的沖拔模具，該沖拔模具具有弧形沖拔模具面以及預(yù)定直徑的上凹部，該預(yù)定直徑小于金屬容器的封閉端的直徑；(5)使金屬容器的側(cè)壁部和封閉端部的內(nèi)外表面與沖拔環(huán)和沖拔模具接合以提供夾力，以便在封閉端部上形成具有縮減直徑的頸部，同時改變金屬容器的肩部的形狀；(6)重復(fù)沖拔環(huán)與沖拔模具的接合操作至少一次以修改金屬容器的肩部，同時至少再減小封閉端部的直徑一次，直到頸部具有最終外徑；和(7)使用第二沖拔模具和夾環(huán)減小金屬容器的頸部和肩部的互連半徑，以對金屬容器的頸部和肩部之間的過渡進行再整形。

在一種實施方式中，所述方法還包括：利用具有不同的弧形沖拔模具面和上凹部的沖拔模具以及不同的沖拔環(huán)在減小封閉端部的直徑的同時修改金屬容器的肩部。可選地，在另一種實施方式中，所述方法還包括消除頸部的一部分，以形成適合于接收端蓋或分配裝置或端封的開口。

在另一種實施方式中，縮減半徑的操作還可包括將肩部的外表面的預(yù)定部分與第二沖拔模具的沖拔模具面接合。肩部的內(nèi)表面可以與夾環(huán)的面接合，頸部的內(nèi)部豎向表面通過導(dǎo)向裝置接合。在一種實施方式中，導(dǎo)向裝置的軸向端不與封閉頸部的內(nèi)部上表面接觸。

在一種實施方式中，縮減頸部與肩部之間的半徑的操作不改變頸部的高度。在另一種實施方式中，頸部的高度不隨著頸部與肩部之間的半徑的變化而增大。在另一種實施方式中，頸部高度最多可減小大約0.02英寸。在一種更優(yōu)選的實施方式中，頸部高度最多減小大約0.01英寸。在另一種實施方式中，在縮減頸部與肩部之間的半徑的同時，金屬容器的封閉頸部的內(nèi)部上表面不與布置在金屬容器的內(nèi)部的任何工具接觸。

在本發(fā)明的另一個方面中，提供一組工具，這組工具通過對封閉端進行加工以同時形成弧形輪廓肩部和具有縮減直徑的頸部而對具有封閉端和肩部的金屬容器主體進行整形。所述工具一般包括(但不局限于)：(1)沖拔模具，該沖拔模具具有適合于與肩部的外表面抵接的弧形內(nèi)面；(2)沖拔環(huán)，該沖拔環(huán)具有適合于與肩部的內(nèi)表面抵接的弧形外面，沖拔環(huán)的外面和沖拔模具的內(nèi)面具有相反的形狀，以在肩部上提供壓縮力；(3)成形沖頭，該成形沖頭在比肩部更靠近封閉端的中心的部分與封閉端的內(nèi)面接觸并向封閉端的內(nèi)面施力，該成形沖頭具有預(yù)定直徑，以在金屬容器主體的封閉端內(nèi)形成頸部；(4)導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置用于在頸部最后一次成形為預(yù)定直徑后支撐頸部的內(nèi)部豎向表面；和(5)夾環(huán)，該夾環(huán)在軸向上緊鄰導(dǎo)向裝置布置，并具有適合于與肩部的內(nèi)表面抵接的弧形外面。當(dāng)肩部的一部分在沖拔模具內(nèi)面與夾環(huán)外面之間被擠壓以改變肩部與頸部之間的曲率半徑時，夾環(huán)適合于支撐肩部。

在一種實施方式中，所述工具還包括外夾環(huán)，該外夾環(huán)具有適合于與肩部的外表面抵接的弧形內(nèi)面。外夾環(huán)在徑向上布置在沖拔模具的外側(cè)。在另一種實施方式中，所述工具還包括內(nèi)夾環(huán)，該內(nèi)夾環(huán)具有適合于與肩部的內(nèi)表面抵接的弧形外面。內(nèi)夾環(huán)在徑向上布置在沖拔環(huán)和成形沖頭的外側(cè)。在沖拔模具、沖拔環(huán)和成形沖頭最后一次將頸部的直徑改變?yōu)轭A(yù)定直徑時，內(nèi)外夾環(huán)適合于支撐肩部。

在另一種實施方式中，沖拔模具的內(nèi)面的前端部分具有與肩部的外面不相同的形狀。沖拔環(huán)的外面的前端部分具有與肩部的內(nèi)面不相同的形狀。

在另一種實施方式中，夾環(huán)和沖拔模具修改頸部和肩部的交接部分，而不改變頸部的預(yù)定直徑。通過這種方式，肩部與頸部之間的曲率半徑減小，而頸部的高度基本上保持不變。在一種實施方式中，頸部高度不增大。在另一種實施方式中，頸部高度最多減小大約0.02英寸。在一種更優(yōu)選的實施方式中，頸部高度最多減小大約0.01英寸。在一種實施方式中，在修改頸部和肩部的交接部分時，導(dǎo)向裝置的軸向端部不與金屬容器主體的封閉端的內(nèi)部上表面接觸。在另一種實施方式中，使用夾環(huán)擠壓肩部的沖拔模具包括具有弧形內(nèi)面部分的第二沖拔模具，該弧形內(nèi)面部分具有比金屬容器主體的肩部的最大外徑小的最大內(nèi)徑。

可選地，在本發(fā)明的一種實施方式中，所述成組工具還包括第一、第二、第三和第四組工具。第一組工具包括第一沖拔模具、第一沖拔環(huán)和第一成形沖頭。第二組工具包括第二沖拔模具、第二沖拔環(huán)和第二成形沖頭。第三組工具包括第三沖拔模具、上夾環(huán)或外夾環(huán)、第三沖拔環(huán)、第三成形沖頭和下夾環(huán)或內(nèi)夾環(huán)。第四組工具包括第四沖拔模具、導(dǎo)向裝置和第二下夾環(huán)或內(nèi)夾環(huán)。

在一種實施方式中，在使用第一組工具形成金屬容器的頸部后，金屬容器具有在大約4英寸和大約11英寸之間的高度。在一種更優(yōu)選的實施方式中，金屬容器具有在大約6.3英寸和大約6.7英寸之間的高度，或者在大約7.8英寸和大約8.2英寸之間的高度。在另一種實施方式中，當(dāng)封閉端部具有最終外徑時，金屬容器具有在大約4英寸和大約12英寸之間的高度。在另一種實施方式中，金屬容器的高度在大約7.206英寸和大約7.406英寸之間，或者在大約8.768英寸和大約8.968英寸之間。

上述的實施方式、目的和構(gòu)造既不是完整的，也不是詳盡的?？梢岳斫獾氖牵ㄟ^以單獨方式或組合方式使用上文所述或下文中詳述的一種或多種特征，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的其它實施方式。

雖然在本文中總體是以“噴霧劑容器”、“金屬噴霧劑容器主體”、和/或“金屬容器”來說明的，但是應(yīng)理解，本發(fā)明的實施方式的方法和裝置可用于形成具有任何尺寸或形狀、用于任何種類的產(chǎn)品的任何類型的容器或其它物品。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，本發(fā)明的實施方式的方法和裝置可用于形成由任何材料構(gòu)成的噴霧劑容器主體，包括鋁、錫、鋼、以及這些材料的組合。

在此所用的短語“至少一個”、“一個或多個”以及“和/或”是在操作上既具有聯(lián)合性又具有分離性的開放式表述。例如，“a、b和c中的至少一個”、“a、b或c中的至少一個”、“a、b和c中的一個或多個”、“a、b或c中的一個或多個”、以及“a、b和/或c”表述方式中的每一個指僅有a、僅有b、僅有c、有a和b、有a和c、有b和c、或有a、b和c。

除另有所示外，在說明書和權(quán)利要求書中用于表示數(shù)量、尺寸、條件等的所有數(shù)值應(yīng)理解為在所有情況下都由術(shù)語“大約”修飾。

在此所用的術(shù)語“一個”實體指一個或多個實體。因而，術(shù)語“一個”、“一個或多個”和“至少一個”在此可互換使用。

“包含”、“包括”或“具有”等詞和其變化形式的使用意味著涵蓋其后所列的項目和同等項目、以及附加項目。因此，術(shù)語“包含”、“包括”或“具有”和其變化形式在此可互換使用。

應(yīng)理解，在此所用的術(shù)語“裝置”應(yīng)按照35u.s.c.第112(f)節(jié)規(guī)定的盡可能寬泛的解讀范圍理解。因此，結(jié)合有術(shù)語“裝置”的權(quán)利要求應(yīng)涵蓋在此闡述的所有結(jié)構(gòu)、材料或措施，以及其所有等效形式。而且，所述結(jié)構(gòu)、材料或措施以及其等效形式應(yīng)包括在發(fā)明內(nèi)容、附圖說明、具體實施方式、摘要、以及權(quán)利要求本身中所述的所有此類事物。

本發(fā)明的內(nèi)容不旨在也不應(yīng)被視為代表本發(fā)明的整個范疇和范圍。而且，在本文中對“本發(fā)明”或其方面的引用應(yīng)理解為指本發(fā)明的特定實施方式，不應(yīng)理解為所有實施方式都限制于本文的特定說明。在發(fā)明內(nèi)容部分以及本發(fā)明的附圖和詳細說明中，本發(fā)明是以不同的詳細程度說明的，在此發(fā)明內(nèi)容部分中包含或不包含特定元件或部件不旨在限制本發(fā)明的范圍。通過閱讀詳細說明(尤其是結(jié)合附圖來閱讀詳細說明)，本發(fā)明的附加特征將變得更明顯。

附圖說明

結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與上文的總體說明和下述的附圖詳細說明一起用于說明這些實施方式的原理。在某些情況中，可能略去了對于理解本公開所不必要的細節(jié)或者使其它細節(jié)難以理解的細節(jié)。當(dāng)然，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于在此所示的特定實施方式。另外，應(yīng)理解，附圖不一定是按比例繪制的。

圖1是本發(fā)明的一種實施方式的示意性流程圖，其中示出了一種用于在金屬容器主體的封閉端壁上同時形成輪廓肩部和頸部的系統(tǒng)；

圖2a是本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機的透視圖；

圖2b是圖2a中的第一沖拔壓力機的前立面圖；

圖2c是圖2a中的第一沖拔壓力機的側(cè)立面圖；

圖2d是圖2a中的第一沖拔壓力機的橫截面圖；

圖2e是圖2a中的第一沖拔壓力機在金屬容器主體上形成輪廓肩部和頸部時的透視圖；

圖2f是圖2a中的第一沖拔壓力機在金屬容器主體上形成輪廓肩部和頸部時的前立面圖；

圖2g是圖2a中的第一沖拔壓力機在金屬容器主體上形成輪廓肩部和頸部時的側(cè)立面圖；

圖2h是圖2a中的第一沖拔壓力機在金屬容器主體上形成輪廓肩部和頸部時的橫截面圖；

圖3a是本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機的工具在第一成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面前立面圖；

圖3b是圖3a中的一部分的詳細截面前立面圖；

圖4a是本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機的工具在第一成形沖程結(jié)束時的第二操作位置的縱向截面前立面圖；

圖4b是本發(fā)明的一種實施方式的金屬容器主體在第一沖拔壓力機的第一成形沖程結(jié)束后的縱向截面前立面圖；

圖5a是本發(fā)明的一種實施方式的第二沖拔壓力機的工具在第二成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面前立面圖；

圖5b是圖5a中的一部分的詳細截面前立面圖；

圖6a是本發(fā)明的一種實施方式的第二沖拔壓力機的工具在第二成形沖程結(jié)束時的第二操作位置的縱向截面前立面圖；

圖6b是本發(fā)明的一種實施方式的金屬容器主體在第二沖拔壓力機的第二成形沖程結(jié)束后的縱向截面前立面圖；

圖7a是本發(fā)明的一種實施方式的第三沖拔壓力機的工具在第三成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面前立面圖；

圖7b是圖7a中的一部分的詳細截面前立面圖；

圖8a是本發(fā)明的一種實施方式的第三沖拔壓力機的工具在進行第三成形沖程時的第二操作位置的縱向截面前立面圖；

圖8b是本發(fā)明的一種實施方式的金屬容器主體在第三沖拔壓力機進行第三成形沖程時的縱向截面前立面圖；

圖9a是本發(fā)明的一種實施方式的第三沖拔壓力機的工具在第三成形沖程結(jié)束時的第三操作位置的縱向截面前立面圖；

圖9b是本發(fā)明的一種實施方式的金屬容器主體在第三沖拔壓力機的第三成形沖程結(jié)束后的縱向截面前立面圖；

圖10a是本發(fā)明的一種實施方式的第四沖拔壓力機的工具在第四成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面前立面圖；

圖10b是圖10a中的一部分的詳細截面前立面圖；

圖11a是本發(fā)明的一種實施方式的第四沖拔壓力機的工具在第四成形沖程結(jié)束時的第二操作位置的縱向截面前立面圖；

圖11b是圖11a中的一部分的詳細截面前立面圖；

圖11c是本發(fā)明的一種實施方式的金屬容器主體在第四沖拔壓力機的第四成形沖程結(jié)束后的縱向截面前立面圖；

圖12示出了圖4b和6b的金屬容器主體的局部截面前立面圖，以雙點劃線示出的是在第一和第二成形沖程結(jié)束后金屬容器主體的局部截面前立面圖疊加在圖9b的金屬容器主體的局部截面前立面圖上的結(jié)果，以實線示出的是在第三成形沖程結(jié)束后金屬容器主體的局部截面前立面圖；圖中示出了肩部的形狀和頸部的直徑隨著第二和第三成形沖程的進行而發(fā)生的變化；和

圖13示出了圖9b的金屬容器主體的局部截面前立面圖，以雙點劃線示出的是在第三成形沖程結(jié)束后金屬容器主體的局部截面前立面圖疊加在圖11c的金屬容器主體的局部截面前立面圖上的結(jié)果，以實線示出的是在第四成形沖程結(jié)束后金屬容器主體的局部截面前立面圖；圖中示出了頸部和肩部之間的半徑減小，而頸部的直徑基本上保持不變。

相似的部件和/或特征可具有相同的標(biāo)號。相同類型的部件可按字母加標(biāo)號的方式區(qū)分。若僅使用標(biāo)號，則相應(yīng)的說明適用于具有相同標(biāo)號的類似部件之中的任何一個。

為了便于理解本發(fā)明的一種實施方式，在此提供了下面的部件表和附圖中的相應(yīng)標(biāo)號：

標(biāo)號部件

2成形裝置

4第一沖拔壓力機

6第二沖拔壓力機

8第三沖拔壓力機

10第四沖拔壓力機

12金屬容器主體

13頸部

14封閉端壁

15肩部

16容器側(cè)壁

17頸部高度

18開口端

19中空內(nèi)部

20第一沖拔壓力機沖拔后的容器主體

24第二沖拔壓力機沖拔后的容器主體

28第三沖拔壓力機沖拔后的容器主體

30頸部與肩部之間的第一半徑

32第四沖拔壓力機沖拔后的容器主體

34頸部與肩部之間的第二半徑

36轉(zhuǎn)臺

38滑枕

39凸輪從動件

40軸

41固定部分

42凹槽

44上工具組件

46下工具組件

48第一沖拔模具

49沖拔模具凹部

50第一沖拔環(huán)

51凹部的直徑

52第一成形沖頭

54第一沖拔環(huán)的面部

56第一沖拔環(huán)的前端部

58第一沖拔模具的前端部

59沖拔模具面部

60第二沖拔模具

61沖拔模具凹部

62第二沖拔環(huán)

63模具凹部的直徑

64第二成形沖頭

66第二沖拔模具的面部

68第二沖拔環(huán)的面部

69沖拔模具凹部

70第三沖拔模具

71第三沖拔模具的面部

72上夾環(huán)

73模具凹部的直徑

74第三沖拔環(huán)

75第三沖拔環(huán)的面部

76第三成形沖頭

78下夾環(huán)

79上夾環(huán)的面部

80下夾環(huán)的面部

81第四沖拔模具的面部

82第四沖拔模具

83第四沖拔模具的凹部

84導(dǎo)向裝置

85導(dǎo)向裝置端部

86第二夾環(huán)

87容器端壁的內(nèi)表面部分

88第二夾環(huán)的面部

91沖拔模具面的第一部分

92沖拔模具面的第二部分

93夾環(huán)的第一部分

94夾環(huán)的第二部分

具體實施方式

本發(fā)明在許多方面有顯著優(yōu)點。雖然在參照所揭示的具體例子進行說明時所用的語言可能有所限制，但是本申請人的意圖是使本說明書和所附權(quán)利要求書與本發(fā)明的范圍和精神相符。為了便于與本發(fā)明最相關(guān)的領(lǐng)域中的技術(shù)人員理解本發(fā)明，在此參照構(gòu)成本說明書的一部分的附圖來說明本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，該優(yōu)選實施方式示出了到目前為止所考慮過的實施本發(fā)明的最佳方式。在此詳細說明一種示例性實施方式，而不是說明能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的所有不同的形式和修改。因而，在此所述的實施方式是示例性的，并且，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見的是，可在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)按許多方式進行修改。

雖然下文給出了多種不同實施方式的詳細說明，但是應(yīng)理解，該詳細說明僅是示例性的，而不是說明所有可能的實施方式，因為對所有可能的實施方式都進行說明即使是可能的，也是不切實際的。利用現(xiàn)有技術(shù)或在本專利的提交日期之后開發(fā)的技術(shù)可實現(xiàn)許多可替代的實施方式，但這些實施方式仍屬于所述權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。當(dāng)在本專利的末尾處的權(quán)利要求書中所述的任何術(shù)語在本專利中以單數(shù)含義的形式引用時，僅是為了清晰和避免使讀者混淆的目的，不意味著暗含地或以其它方式將權(quán)利要求中的這種術(shù)語限制于該單數(shù)含義。

現(xiàn)在參考圖1，其中示出了用于在金屬容器主體12的封閉圓頂部中同時形成輪廓肩部和頸部的成形裝置2。成形裝置2一般包括第一沖拔壓力機4、第二沖拔壓力機6、第三沖拔壓力機8和第四沖拔壓力機10。在一種實施方式中，成形裝置2適合于為具有大約211/16英寸直徑(通常稱為"211"容器)和大約64/16英寸高度("604"高)或大約713/16英寸高度("713"高)的兩件式噴霧劑容器形成輪廓肩部和頸部。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，成形裝置2適合于在具有任何尺寸和用于任何種類的產(chǎn)品的金屬容器上形成輪廓肩部和頸部。在一種實施方式中，成形裝置2能夠每分鐘在大約200多個金屬容器主體上同時形成輪廓肩部和頸部，更優(yōu)選能夠每分鐘在大約600多個金屬容器主體上同時形成輪廓肩部和頸部。第一沖拔壓力機4接收在以前的制杯操作中已經(jīng)預(yù)先成形的金屬容器主體12。在本發(fā)明的一種實施方式中，第一沖拔壓力機4接收在沖拔和壓薄過程中成形的金屬容器主體12。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，由第一沖拔壓力機4接收的容器主體可通過任何方法成形。

金屬容器主體12一般包括封閉端壁14、具有第一形狀的肩部15a、已經(jīng)修整到預(yù)定高度的側(cè)壁部16、開口端18和中空內(nèi)部19。在一種實施方式中，金屬容器主體12具有在大約2.0英寸和大約5英寸之間的內(nèi)徑。在另一種實施方式中，金屬容器主體12具有在大約2.540英寸和大約2.628英寸之間的內(nèi)徑。在另一種實施方式中，所述內(nèi)徑在大約2.560英寸和大約2.608英寸之間。在一種實施方式中，金屬容器主體12具有在大約4英寸和大約12英寸之間的高度。在一種實施方式中，金屬容器主體12具有在大約6.439英寸和大約6.539英寸之間的高度。在另一種實施方式中，所述高度在大約6.464英寸和大約6.514英寸之間。在另一種實施方式中，金屬容器主體12具有在大約8.006英寸和大約8.106英寸之間的高度。在另一種實施方式中，所述高度在大約8.031英寸和大約8.081英寸之間。

可選地，第一沖拔壓力機4可從均衡裝置(未示出)接收金屬容器主體12。所述均衡裝置使通過成形裝置2的金屬容器主體保持適當(dāng)?shù)乃俣群土髁?。在一種實施方式中，所述均衡裝置是機械海綿，它控制前一個成形階段與第一沖拔壓力機4之間的金屬容器主體12的流量。因此，所述均衡裝置保持金屬容器主體的適當(dāng)?shù)乃俣群土髁?，以確保金屬容器主體12以一致、不中斷的流量進入第一沖拔壓力機4。所述均衡裝置在第一沖拔壓力機4之前積累來自于成形階段的金屬容器主體，以確保在上游設(shè)備離線時(例如進行維護)、意外停止時、或在向展卷機(未示出)裝入一卷新的金屬板時成形裝置2仍能獲得金屬容器主體。

每臺沖拔壓力機4、6、8、10可包括具有適合于連續(xù)地在金屬容器主體12上形成輪廓肩部15和頸部13的滑枕和工具的轉(zhuǎn)臺。壓力機4、6、8、10的轉(zhuǎn)臺、滑枕和工具在下文中將更詳細地說明。在本發(fā)明的一種實施方式中，壓力機的滑枕和工具是凸輪致動的。

在金屬容器主體20離開第一沖拔壓力機4時，肩部15b具有第二形狀，并且頸部13a具有第一直徑。然后，金屬容器主體20被第二沖拔壓力機6接收，在第二沖拔壓力機6中，形成具有第三形狀的肩部15c，并同時形成具有比第一直徑小的第二直徑的頸部13b。然后，第三沖拔壓力機8可選地接收金屬容器主體24，并形成具有第四形狀的肩部15d，同時再次減小頸部的直徑，以形成具有比第二直徑小的第三直徑的頸部13c。第一、第二和第三沖拔壓力機4、6、8的工具包括具有與待成形的金屬容器的肩部的表面形狀不同的表面形狀的沖拔模具和沖拔環(huán)。在第一、第二和第三沖拔壓力機4、6、8中使用的沖拔模具和沖拔環(huán)用于改變金屬容器的肩部的形狀，使其與相應(yīng)沖拔模具和沖拔環(huán)的形狀相符。在一種實施方式中，第一和第二沖拔壓力機4、6的沖拔模具具有大致為弧形的凹面。在本發(fā)明的另一種實施方式中，第一和第二沖拔壓力機4、6的沖拔模具面具有比容器主體的外徑大的最大內(nèi)徑。在另一種實施方式中，第三沖拔壓力機8的沖拔模具具有不大于從第二沖拔壓力機6接收的容器主體的頸部的最大外徑的最大內(nèi)徑。

在一種實施方式中、第一、第二和第三壓力機4、6、8分別包括沖頭，在壓力機進行成形操作的過程中，該沖頭基本上保持不動。在另一種實施方式中，第三壓力機8的沖頭在由第三壓力機進行的成形操作的過程中基本上保持不動。在另一種實施方式中，第三沖拔壓力機的沖頭具有非圓形并且基本上垂直于沖頭的縱向側(cè)面的外周緣。

在一種實施方式中，在進行第一、第二和第三成形操作之中的每一個的至少一部分時，容器主體的封閉端壁、頸部和肩部的幾乎所有內(nèi)表面部分都與相應(yīng)的第一、第二和第三壓力機4、6、8的一個或多個工具的組合接觸?？蛇x地，在本發(fā)明的另一種實施方式中，第二和第三沖拔壓力機6、8的工具適合于減小容器主體的頸部的直徑，但是基本上不改變頸部的高度。因此，在后續(xù)成形操作過程中，由第一壓力機4形成的頸部的高度不發(fā)生改變。在另一種實施方式中，在由壓力機4、6、8之一進行的操作的過程中，頸部高度發(fā)生變化。更具體地說，在一種實施方式中，頸部的高度被壓力機4、6、8之中的至少一個減小。

最后，第四沖拔壓力機10可選地接收金屬容器主體28。金屬容器主體32在離開第四沖拔壓力機10時，其肩部15e具有第五形狀。第四沖拔壓力機10不改變頸部13c的第三直徑。在一種實施方式中，在由第四壓力機10進行的第四成形操作的過程中，只有容器主體的肩部的選定部分被再成形。因此，肩部不是整體再成形的。在另一種實施方式中，再成形的肩部的選定部分是鄰近頸部的徑向最內(nèi)部分。在另一種實施方式中，再成形的肩部的選定部分包括小于肩部的長度的一半。

在一種實施方式中，第四壓力機10的沖拔模具的凹面部的最大內(nèi)徑小于肩部的最大外徑，并小于第四壓力機10的夾環(huán)的凸面部的最大外徑。在一種實施方式中，第四壓力機10的夾環(huán)適合于基本上與肩部的全部內(nèi)表面部分接觸。而且，在另一種實施方式中，沖拔模具的凹面和夾環(huán)的凸面的截面輪廓不是基本上平直的，并且其形狀不同于在第四壓力機10開始進行成形操作之前的肩部的形狀。在一種實施方式中，沖拔模具面和夾環(huán)面具有包括第一部分和第二部分的截面輪廓，所述第一部分和第二部分的斜度不同。在另一種實施方式中，沖拔模具面和夾環(huán)面具有弧形形狀。

在本發(fā)明的另一種實施方式中，第四壓力機10包括在容器主體內(nèi)布置在徑向最內(nèi)位置的導(dǎo)向裝置。在第四成形操作過程中，該導(dǎo)向裝置不推擠容器主體的封閉端壁的內(nèi)表面部分。在另一種實施方式中，該導(dǎo)向裝置不與封閉端壁的內(nèi)表面部分接觸。可選地，在本發(fā)明的另一種實施方式中，第四沖拔壓力機10的工具適合于對容器主體的肩部的一部分進行再整形，同時不增大頸部的高度或直徑。但是，在另一種實施方式中，頸部的高度和直徑之中的一個或多個在由第四壓力機10進行的第四操作的過程中發(fā)生改變。例如，在第四成形操作過程中，頸部最多可縮短大約0.02英寸。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解，可通過多種方式改變沖拔壓力機4、6、8、10的順序和/或?qū)@些壓力機進行重新布置。例如，在一種實施方式中，沖拔壓力機4、6、8、10之中的一個或多個被除去。而且，應(yīng)理解，可以選擇沖拔壓力機的順序以及所用的沖拔壓力機的數(shù)目，以形成帶有具有任何預(yù)定形狀、高度和直徑的肩部和頸部的金屬容器主體。例如，在本發(fā)明的一種實施方式中，可使用兩臺或三臺沖拔壓力機。在另一種實施方式中，可使用五臺或六臺沖拔壓力機。

另外，第四引伸壓力機10可適合于從第一或第二臺沖拔壓力機4、6接收金屬容器主體。換言之，若成品容器的頸部的外徑大于頸部13c的第三直徑，則可減少成形操作的數(shù)目。因此，能夠省略沖拔壓力機4、6、8和10的一個或多個成形操作。

在一種實施方式中，第一沖拔壓力機4具有大約3750lbf的夾力和大約3900lbf的沖拔力。在另一種實施方式中，第二沖拔壓力機6具有大約3000lbf的夾力和大約3450lbf的沖拔力。在另一種實施方式中，第三沖拔壓力機8具有大約1950lbf的夾力和大約2175lbf的沖拔力。在另一種實施方式中，第四沖拔壓力機10的夾力大約為1000lbf，沖拔力大約為1000lbf。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，沖拔壓力機4、6、8、10的夾力和沖拔力可增大或減小，但仍在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖2a-2d，示出了本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機4。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，沖拔壓力機4、6、8、10之中的每一臺都具有大致相似的特性，但是壓力機4、6、8、10之中的每一臺具有不同的工具，或者具有不同形狀和尺寸的工具，以在金屬容器主體上同時形成肩部15和頸部13。

在一種實施方式中，每臺沖拔壓力機4、6、8、10都包括轉(zhuǎn)臺36?；?8可操作地連接至轉(zhuǎn)臺36，并且基本上均勻分布在轉(zhuǎn)臺36的周圍。每個滑枕38都基本上平行于轉(zhuǎn)臺36的中軸線40排列。每個滑枕38都包括圖2c-2d中所示的凸輪從動件39，該凸輪從動件39由形成在壓力機4的固定柱41中的凹槽42致動。在一種實施方式中，凹槽42具有徑向形成在壓力機的固定柱41周圍的大致弧形的形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，可向沖拔壓力機4、6、8、10的轉(zhuǎn)臺36連接任何數(shù)目的滑枕38。在一種實施方式中，每臺沖拔壓力機4、6、8、10具有四至十六個滑枕38。在一種更優(yōu)選的實施方式中，每臺沖拔壓力機4、6、8、10具有十個連接至轉(zhuǎn)臺36的滑枕。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，沖拔壓力機4、6、8、10不一定必須具有轉(zhuǎn)臺。例如，在一種實施方式中，每臺沖拔壓力機包括一組或多組工具，而沒有轉(zhuǎn)臺，這些工具可操作地排列，以在若干操作中在金屬容器主體上形成輪廓肩部和頸部。

在下文中更詳細地說明的用于形成輪廓肩部和頸部的工具在上工具組件44中連接至每一個滑枕38，并在下工具組件46處連接至轉(zhuǎn)臺36的相對表面。下組件46布置在每個滑枕38的下面，并基本上與每個滑枕38同軸排列。壓力機4、6、8、10之中的每一個都包括適合于進行單類成形操作的成組成形工具。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解，工具組件44、46可具有任何預(yù)定朝向，并且可以改變組件44、46的布置形式，這仍在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，下工具組件46的工具也可適合于隨著轉(zhuǎn)臺36的旋轉(zhuǎn)而移動。例如，在本發(fā)明的一種實施方式中，可操作壓力機4、6、8、10的下工具組件46的至少一部分工具，使其隨著每臺壓力機進行的成形操作而軸向移動。在另一種實施方式中，壓力機4、6、8、10的下工具組件46包括與適合于移動下工具組件46的選定工具的凸輪42配套的凸輪從動件39。在另一種實施方式中，每臺壓力機的下工具組件46的至少一部分工具朝上工具組件44軸向偏置。在成形操作過程中，下組件46的偏置工具可對源自于上組件44的工具的力做出響應(yīng)而沿軸向移動。

現(xiàn)在參考圖2e-2h，隨著第一沖拔壓力機4進行第一成形操作，容器主體被再成形。為了清晰起見，容器主體在組件44、46的工具之間示出。在操作時，通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的任何方法將已修整的金屬容器主體12(在圖2e中示出)載入到第一沖拔壓力機4中。在一種實施方式中，金屬容器主體12被保持在大致豎直的朝向，基本上與轉(zhuǎn)臺36的縱向中心軸40平行，而開口端18朝下。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，金屬容器主體12在沖拔壓力機中可具有任何所需的朝向。例如，在一種實施方式中，金屬容器主體可朝向基本上垂直于壓力機的縱軸40的方向。轉(zhuǎn)臺36連續(xù)旋轉(zhuǎn)，不需要分度頭。在一種實施方式中，轉(zhuǎn)臺36每分鐘大約轉(zhuǎn)動六十轉(zhuǎn)(60rpm)。轉(zhuǎn)臺36可沿任一方向旋轉(zhuǎn)。在一種實施方式中，當(dāng)從上方觀察時，能看到轉(zhuǎn)臺36沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)臺36的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺36每轉(zhuǎn)動一整圈時，每一個滑枕38和連接的工具都獨立地移動經(jīng)過前進沖程和返回沖程的運動路徑。在一種實施方式中，沖程在大約11.5英寸和大約12.5英寸之間，而沖程的額定工作負荷為4000lbf以上。

滑枕38的沖程迫使工具進入金屬容器主體12的中空內(nèi)部19中。工具對金屬容器主體12的封閉端壁14進行成形和/或沖拔，以形成肩部15和頸部13。然后，隨著轉(zhuǎn)臺36繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，滑枕38縮回，并且成形和沖拔的金屬容器主體20被從第一沖拔壓力機4排出。然后，金屬容器主體20依次地被第二沖拔壓力機6、第三沖拔壓力機8和第四沖拔壓力機10之中的一個或多個接收并成形。

現(xiàn)在參考圖3a-3b，其中示出了本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機4的工具44、46在第一成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面立面圖。第一沖拔壓力機4的上工具組件44一般包括第一沖拔模具48。第一沖拔模具48包括凹部49和凹面部59。面部59適合于與容器主體12的外表面接觸。凹部49具有大致圓筒狀的形狀，該圓筒狀形狀具有基本上平直的壁，具有內(nèi)徑51。下工具組件46一般包括第一沖拔環(huán)50和第一成形沖頭52。第一沖拔環(huán)50具有大致圓筒狀的形狀，并具有面部54。模具48、沖拔環(huán)50和成形沖頭52基本上同軸布置。

金屬容器主體12布置在第一沖拔環(huán)50和第一成形沖頭52上。第一沖拔環(huán)50的面部54與金屬容器主體12的封閉端壁14的內(nèi)表面接觸。第一沖拔環(huán)50的面部54和第一沖拔模具48的面部59的截面輪廓具有曲線形狀或大致弧形的形狀。第一沖拔環(huán)50的前端部分56具有與金屬容器主體12的肩部15a的內(nèi)表面的曲面形狀不同的形狀。第一沖拔模具48的前端部分58具有與金屬容器主體12的肩部15a的外表面的曲面形狀不同的形狀。

隨著第一沖拔環(huán)50的面部54和第一沖拔模具48的面部59朝彼此聚合，會向容器的肩部15a施加夾力。這個力對肩部進行成形，以產(chǎn)生較大的半徑，同時在金屬容器主體14的上部中形成細長筒部或頸部13a。

現(xiàn)在參考圖4a，其中示出了本發(fā)明的一種實施方式的第一沖拔壓力機4的工具44、46在第一成形沖程完成時的第二操作位置。如圖所示，第一沖拔模具48朝容器主體移動。第一沖拔模具48的面部59與金屬容器主體12的封閉端壁14的外面接觸，并向該外面施力。第一成形沖頭52將金屬容器主體12保持在位，而第一沖拔模具48和第一沖拔環(huán)50壓縮封閉端壁14，并在金屬容器主體20上同時形成具有第二形狀的肩部15b和具有第一直徑的頸部13a，如圖4b所示。頸部13a的第一直徑基本上等于沖拔模具凹部49的內(nèi)徑51。頸部13a具有預(yù)定高度17。

在一種實施方式中，沖拔模具面部59的最大內(nèi)徑大于容器側(cè)壁部16的外徑。在另一種實施方式中，第一成形沖頭52在第一成形操作過程中基本上保持不動。在另一種實施方式中，在進行第一成形操作的至少一部分時，第一沖拔環(huán)50沿軸向移動。在另一種實施方式中，在進行第一成形操作的至少一部分時，容器20的封閉端壁14、頸部13和肩部15的幾乎所有內(nèi)表面部分都與第一沖拔環(huán)50和第一成形沖頭52的組合接觸。

在一種實施方式中，在金屬容器主體離開第一沖拔壓力機4時，金屬容器主體20具有在大約4英寸和大約11英寸之間的高度。在另一種實施方式中，所述高度在大約6.8英寸和大約7.0英寸之間。在另一種實施方式中，金屬容器主體20的高度在大約8.36英寸和大約8.56英寸之間。

現(xiàn)在參考圖5a-5b，示出了本發(fā)明的一種實施方式的第二沖拔壓力機6的工具44、46在第二成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面立面圖。第二沖拔壓力機6的上工具組件44一般包括第二沖拔模具60。第二沖拔模具60包括凹部61和凹面部66。面部66適合于與容器主體20的外表面接觸。凹部61具有大致圓筒狀的形狀，該圓筒狀形狀具有基本上平直的壁，具有比直徑51小的內(nèi)徑63。下工具組件46一般包括第二沖拔環(huán)62和第二成形沖頭64。模具60、沖拔環(huán)62和成形沖頭64基本上同軸布置。第二沖拔模具60的面部66和第二沖拔環(huán)62的面部68不具有錐形形狀。在一種實施方式中，面部66、68具有曲面形狀或大致“弧形”的形狀。第二沖拔模具60的前端部分的面部66具有與金屬容器20的肩部15b的外面的曲面形狀不同的形狀。第二沖拔環(huán)62的前端部分的面部68具有與金屬容器20的肩部15b的內(nèi)面的曲面形狀不同的形狀。

金屬容器主體20是從第一沖拔壓力機4接收的，并布置在第二沖拔壓力機6的第二沖拔環(huán)62上。第二沖拔模具60布置在金屬容器主體20的封閉端壁14的上方，并在移動后與金屬容器主體的外表面接觸。第二沖拔模具60和第二沖拔環(huán)62的相對面部66、68在金屬容器主體20的肩部15b的相對表面上會合。第二成形沖頭64將金屬容器主體20保持在位，而第二沖拔模具60和第二沖拔環(huán)62將金屬容器主體20的肩部15b壓成第二沖拔模具60和第二沖拔環(huán)62的曲面66、68的形狀。

現(xiàn)在參考圖6a，其中示出了本發(fā)明的一種實施方式的第二沖拔壓力機6的工具44、46在第二成形沖程完成時的第二操作位置。第二沖拔模具60和第二沖拔環(huán)62的相對的面部66、68與肩部15b的相對表面接觸，并向這些表面施力，以形成具有第三形狀的肩部15c，并同時形成具有比第一直徑小的第二直徑的頸部13b，如圖6b所示。頸部13b的第二直徑基本上等于沖拔模具凹部61的內(nèi)徑63。頸部13b具有高度17。在一種實施方式中，頸部13b的高度基本上與第一操作之后的金屬容器主體20的頸部13a的高度17相同。在另一種實施方式中，頸部13b具有比頸部13a的高度大的高度。在另一種實施方式中，頸部13b具有比頸部13a的高度小的高度。

在一種實施方式中，沖拔模具面部66的最大內(nèi)徑大于容器側(cè)壁部16的外徑。在另一種實施方式中，第二成形沖頭64在第二成形操作過程中基本上保持不動。在另一種實施方式中，在進行第二成形操作的至少一部分時，第二沖拔環(huán)62沿軸向移動。在另一種實施方式中，在進行第二成形操作的至少一部分時，容器24的封閉端壁14、頸部13和肩部15的幾乎所有內(nèi)表面部分都與第二沖拔環(huán)62和第二成形沖頭64的組合接觸。在本發(fā)明的另一種實施方式中，第二沖拔壓力機6的工具適合于減小容器主體的頸部13的直徑63，但是不增大頸部的高度17。

在一種實施方式中，在金屬容器主體24離開第二沖拔壓力機6時，金屬容器主體24具有在大約5英寸和大約11英寸之間的高度。在另一種實施方式中，金屬容器主體24的高度在大約7.11英寸和大約7.31英寸之間。在另一種實施方式中，金屬容器主體24的高度在大約8.67英寸和大約8.87英寸之間。

現(xiàn)在參考圖7a-7b，其中示出了本發(fā)明的一種實施方式的第三沖拔壓力機8的工具44、46在第三成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面立面圖。第三沖拔壓力機8的上工具組件44一般包括在徑向上位于上夾環(huán)72的內(nèi)側(cè)的第三沖拔模具70。第三沖拔模具70包括凹部69，該凹部69具有大致為圓筒狀的形狀，該圓筒狀形狀具有基本上平直的壁，具有比直徑63小的內(nèi)徑73。上夾環(huán)72具有凹面部79，該凹面部79具有大致為弧形的橫截面。下工具組件46一般包括分別從徑向向內(nèi)位置向徑向向外位置布置的第三成形沖頭76、第三沖拔環(huán)74和下夾環(huán)78。下夾環(huán)78具有凸面部80，該凸面部80具有大致為弧形的橫截面。第三沖拔模具70、上夾環(huán)72、第三沖拔環(huán)74、第三成形沖頭76和下夾環(huán)78基本上同軸布置。

金屬容器主體24是從第二沖拔壓力機6接收的，并布置在第三沖拔壓力機8的第三沖拔環(huán)74和下夾環(huán)78上。第三沖拔模具70和上夾環(huán)72分別布置在封閉端壁14和肩部15c的上方。第三沖拔模具70的前端部分的面部71具有與金屬容器24的肩部15c的外面的曲面形狀不同的形狀。第三沖拔環(huán)74的前端部分的面部75具有與金屬容器24的頸部13b的內(nèi)面的曲面形狀不同的形狀。在本發(fā)明的一種實施方式中，第三沖拔環(huán)74的面部75具有弧形形狀，其半徑基本上與下夾環(huán)78的面部80的弧形半徑相同。相應(yīng)地，外面75、78基本上是相切的，并在第三形成沖程結(jié)束時構(gòu)成連續(xù)表面，如圖9所示。在另一種實施方式中，面部75、78具有大致平直的或錐臺形橫截面輪廓，當(dāng)然，也可具有其它輪廓。

現(xiàn)在參考圖8a和9a，第三沖拔模具70和上夾環(huán)72在移動后與金屬容器主體24的外表面部分接觸。在本發(fā)明的一種實施方式中，第三沖拔模具70和上夾環(huán)72向下移動。第三沖拔模具70和第三沖拔環(huán)74向下夾在金屬容器主體24的肩部15c的相對表面上。第三成形沖頭76基本上保持不動，而第三沖拔模具70、第三沖拔環(huán)74和上下夾環(huán)72、78沿軸向移動，從而在金屬容器主體24上形成頸部13c，并且基本上同時延展肩部15d。在頸部13c的直徑減小的同時，肩部15d被拉長或延展。因此，在頸部13c的直徑減小后，不再延展肩部15d。圖8b和9b中所示的主體28的頸部13c具有比從第二沖拔壓力機6接收的主體24的頸部13b的第二直徑63小的第三直徑73。頸部13c的直徑73基本上等于沖拔模具70的凹部69的內(nèi)徑73。在一種實施方式中，第三沖拔模具70迫使主體28的直徑減小，而第三沖拔環(huán)74騎在主體的內(nèi)表面上，以防止或減少起皺。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，夾環(huán)72、78一般夾住金屬容器主體的鄰近頸部的部分，該部分將被加工為更小的直徑。相應(yīng)地，夾環(huán)72、78有助于使容器主體的材料在徑向/縱向上處于受拉狀態(tài)。由夾環(huán)提供的拉力能在由第三沖拔模具70和第三沖拔環(huán)74進行的沖拔操作過程中避免或減少起皺。

本發(fā)明的第三沖拔壓力機8不使用模具和推擠件對整個肩部15進行再成形或擠壓。相反，第三沖拔壓力機8的第三沖拔模具70和第三沖拔環(huán)74用于形成金屬容器主體24的頸部13b。上夾環(huán)72和下夾環(huán)78基本上同時工作，以形成金屬容器主體24的肩部15d的其余部分。在對金屬容器主體的頸部13進行成形或再成形時，上夾環(huán)72和下夾環(huán)78不會對之前成形的肩部15的面部進行再成形。

在一種實施方式中，上夾環(huán)72的面部79的最大內(nèi)徑大于容器側(cè)壁部16的外徑。在另一種實施方式中，第三沖拔模具70的面部71的最大內(nèi)徑不大于第二成形操作完成后的容器24的頸部13b的最大外徑63。在另一種實施方式中，第三成形沖頭76在第三成形操作過程中基本上保持不動。在圖7b所示的另一種實施方式中，第三成形沖頭76具有基本上垂直于沖頭的縱向側(cè)面的外周緣。

在一種實施方式中，在進行第三成形操作的至少一部分時，第三沖拔模具70、上夾環(huán)72、第三沖拔環(huán)74和下夾環(huán)78沿軸向移動。在另一種實施方式中，在進行第三成形操作的至少一部分時，容器的封閉端壁14、頸部13和肩部15的幾乎所有內(nèi)表面部分都與第三成形沖頭76、第三沖拔環(huán)74和下夾環(huán)78的組合接觸。在本發(fā)明的另一種實施方式中，第三沖拔壓力機8的工具44、46適合于在第三成形操作過程中減小容器主體的頸部的直徑，但是不增大頸部13的高度17。

現(xiàn)在參考圖9b，在第三成形操作后，容器主體28在頸部13c與肩部15d之間具有預(yù)定半徑30。在一種實施方式中，曲率半徑30在大約0.13英寸和大約0.19英寸之間。在一種更優(yōu)選的實施方式中，曲率半徑30在大約0.06英寸和大約0.15英寸之間。金屬容器主體28具有在大約5英寸和大約11英寸之間的高度。在另一種實施方式中，金屬容器主體28的高度在大約8.77英寸和大約8.97英寸之間。在另一種實施方式中，金屬容器主體28的高度在大約8.77英寸和大約8.97英寸之間。

現(xiàn)在參考圖10a-10b，其中示出了本發(fā)明的一種實施方式的第四沖拔壓力機10的工具44、46在第四成形沖程開始時的第一操作位置的縱向截面立面圖。第四沖拔壓力機10的上工具組件44一般包括第四沖拔模具82。第四沖拔模具82包括凹面部81和凹部83。面部81具有不平直的橫截面形狀。凹部83具有大致圓筒形的形狀，并具有基本上平直的壁。凹部83的內(nèi)徑73基本上等于第三沖拔模具70的凹部69的內(nèi)徑73。相應(yīng)地，第四沖拔模具82適合于對金屬容器的肩部15進行再成形，但是不改變頸部13的直徑。下工具組件46一般包括成形柱或?qū)蜓b置84和第二夾環(huán)86。導(dǎo)向裝置84與成形沖頭相似，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，導(dǎo)向裝置不與容器端壁14的內(nèi)表面87接觸。第二夾環(huán)86具有凸面部88，凸面部88的橫截面形狀不是平直的。第四沖拔模具82、導(dǎo)向裝置84和第二夾環(huán)86基本上同軸布置。

在操作時，金屬容器主體28被從第三沖拔壓力機8移除，由第四沖拔壓力機10接收，并布置在第二夾環(huán)86和導(dǎo)向裝置84上。第四沖拔模具82的面部81布置在鄰近金屬容器主體28的封閉端壁14的位置。

現(xiàn)在參考圖11a-11b，第四沖拔模具82和第二夾環(huán)86夾在金屬容器主體28的相對表面部分上。與從第三沖拔壓力機接收的容器主體28的頸部13c和肩部15d之間的角度30相比，第四沖拔模具82和第二夾環(huán)86改變頸部13c和肩部15e之間的角度34，如圖10a-10b所示。導(dǎo)向裝置84對頸部13c進行導(dǎo)向和定位，在由第四沖拔模具82進行的操作中作為止擋裝置。金屬容器主體28的頸部13c和肩部15d之間的曲率半徑30減小。在一種實施方式中，該角度變得不那么鈍而是更尖銳。肩部15d不會被推擠和/或延展。導(dǎo)向裝置84可用于保持金屬容器主體28的頸部13c的側(cè)壁。在一種實施方式中，導(dǎo)向裝置84的端部85不與金屬容器主體28的封閉端壁14的內(nèi)表面部分87接觸。因此，導(dǎo)向裝置84不會強力推擠頸部13c。在另一種實施方式中，導(dǎo)向裝置84不對金屬容器主體進行任何沖拔處理。因此，第四沖拔壓力機10用于改變金屬容器主體28的頸部13c和肩部15e的連接角度34。第四沖拔壓力機10不使用模具和推擠件對整個肩部15e進行再成形或擠壓，并且不推擠或延展肩部15e。在一種實施方式中，導(dǎo)向端部85包括基本上平坦的表面，該表面位于大致垂直于導(dǎo)向裝置84的主體的平面內(nèi)。

在本發(fā)明的一種實施方式中，在由第四壓力機10進行的第四成形操作的過程中，只有容器主體的肩部15的選定部分被再成形。因此，肩部不是整體再成形的。在另一種實施方式中，再成形的肩部15的選定部分是鄰近頸部13的徑向最內(nèi)部分。在另一種實施方式中，再成形的肩部15的選定部分包括小于肩部的長度的一半?？蛇x地，在本發(fā)明的另一種實施方式中，第四沖拔壓力機10的工具44、46適合于對容器主體的肩部15的一部分進行再整形，同時不增大頸部13的高度17或改變頸部13的直徑73。在本發(fā)明的另一種實施方式中，在進行第四成形操作的至少一部分時，容器主體的肩部15的幾乎全部內(nèi)表面部分都與第二夾環(huán)86接觸。在一種實施方式中，頸部高度可選地最多減小大約0.02英寸。在另一種實施方式中，在第四成形操作過程中，頸部高度最多減少大約0.01英寸。

在一種實施方式中，第四沖拔模具82的凹面部81的最大內(nèi)徑小于肩部15的最大外徑。換言之，沖拔模具面部81的截面長度小于肩部的截面長度。在一種實施方式中，沖拔模具面部81的長度比肩部15的長度至少小大約10％。在另一種實施方式中，沖拔模具面部81的最大內(nèi)徑小于第二夾環(huán)86的面部88的最大外徑。

在另一種實施方式中，第二夾環(huán)86適合于基本上與容器肩部15的全部內(nèi)表面部分進行接觸。而且，在另一種實施方式中，第四沖拔模具的凹面部81和第二夾環(huán)的凸面部88的截面輪廓的形狀不同于第三成形操作完成后的容器28的肩部15d的形狀，如圖10b所示。在一種實施方式中，沖拔模具面部81具有包括第一部分91和第二部分92的截面輪廓，所述第一部分91和第二部分92的斜度不同。在另一種實施方式中，夾環(huán)面部88具有分別基本上與部分91、92對正的第一部分93和第二部分94。

現(xiàn)在參考圖11c，在第四沖拔壓力機10完成第四沖拔操作后，金屬容器主體32在頸部13c和肩部15e之間具有預(yù)定的曲率半徑34。半徑34小于容器主體28的半徑30。在本發(fā)明的一種實施方式中，曲率半徑34在大約0.015英寸和大約0.06英寸之間。在一種更優(yōu)選的實施方式中，曲率半徑34在大約0.02英寸和大約0.04英寸之間。

在一種實施方式中，在金屬容器主體32離開第四沖拔壓力機10時，如圖11c所示，金屬容器主體具有在大約5英寸和大約11英寸之間的高度。在另一種實施方式中，在第四操作后，金屬容器主體32的高度在大約8.768英寸和大約8.968英寸之間。在另一種實施方式中，在第四操作后，金屬容器主體32的高度在大約8.768英寸和大約8.968英寸之間。雖然在此提供了用于說明金屬容器主體12、20、24、28和32的高度和直徑的多種尺寸，但是應(yīng)理解，金屬容器主體的直徑和高度可以改變，這仍在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖12，其中示出了在第一、第二和第三成形操作完成后金屬容器的疊加局部圖。更具體地說，在由第一和第二壓力機4、6進行的第一和第二成形操作后的容器主體20、24的輪廓以虛線疊加在由第三壓力機8進行的第三成形操作后的容器主體28的輪廓上。隨著肩部15被再整形，頸部13的直徑51、63、73減小。在由成形壓力機4、6、8進行的成形操作的過程中，頸部高度17基本上保持恒定。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，壓力機4、6、8的工具可適合于在第一、第二和第三成形操作之中的一個或多個的過程中改變頸部高度17。相應(yīng)地，在本發(fā)明的一種實施方式中，在由壓力機4、6、8之一進行的至少一次成形操作中，頸部高度增大。在另一種實施方式中，在由壓力機4、6、8之一進行的至少一次成形操作中，頸部高度減小。

現(xiàn)在參考圖13，其中示出了在由第三壓力機8完成的第三成形操作后的容器主體28的輪廓以虛線疊加在由第四壓力機10完成的第四成形操作后的容器主體32的輪廓上的局部圖。如上所述，第四壓力機10適合于僅對肩部15e的預(yù)定部分進行再成形。圖13還示出了本發(fā)明的一種實施方式的容器主體28的半徑30與容器主體32的半徑34相比的變化。如圖所示，在本發(fā)明的一種實施方式中，半徑34小于半徑30。在本發(fā)明的一種實施方式中，在由第四壓力機10進行的第四成形操作的過程中，頸部高度17和頸部直徑73基本上保持不變。在另一種實施方式中，第四壓力機10可用于改變頸部高度17和直徑73之中的一個或多個。在另一種實施方式中，在第四成形操作過程中，頸部高度不增大。在另一種實施方式中，頸部高度可選地最多減小大約0.02英寸。在一種更優(yōu)選的實施方式中，頸部高度最多減小大約0.01英寸。

在成形輪廓肩部15e后，經(jīng)過若干后續(xù)操作，金屬容器主體32被轉(zhuǎn)變?yōu)槌善啡萜?。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述后續(xù)操作可包括圓頂修整、模壓卷邊、模壓頸部之中的一個或多個，以便將金屬容器主體32轉(zhuǎn)變?yōu)閮杉饺萜?。一般來說，頸部13c的頂部會被修整掉，形成具有很小的頂部開口和較大的底部開口的金屬容器主體。對頂部開口進行后續(xù)的模壓卷邊處理，以接收噴霧劑端蓋分配裝置。對金屬容器主體的底部開口進行模壓頸部處理，使其變?yōu)轭A(yù)定尺寸。然后，通過雙重接縫方式將具有圓頂?shù)姆馍w壓裝到底部開口上。金屬容器的底部上的雙重接縫的圓頂部分的直徑不大于金屬容器的側(cè)壁的直徑，以節(jié)省貨架空間并增加裝運時的堆積密度。通過在金屬容器主體的封閉端壁14上形成輪廓肩部15e(該部分會變?yōu)轫敳糠峙溲b置部分)，能夠減少密封金屬容器主體的頂部開口所需的噴霧劑端蓋分配裝置的直徑，從而顯著減少噴霧劑端蓋分配裝置中所用的材料量。然后，可對噴霧劑容器進行檢驗和漏氣測試，以檢查金屬成形質(zhì)量、密封完整性和裝飾質(zhì)量。然后，可堆放、集裝和儲存噴霧劑容器主體，以備使用。隨后可向噴霧劑容器主體中灌裝產(chǎn)品，并將氣霧劑端蓋接合到頂部開口上。

上文中的本發(fā)明的說明僅是示例性和描述性的，而不是詳盡的，也不旨在將本發(fā)明限制于所公開的形式。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，能夠做出多種修改和變化。附圖中所述和所示的實施方式是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用以及幫助本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明而選擇和說明的。

雖然在上文中詳細說明了本發(fā)明的多種實施方式，但是顯而易見的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)@些實施方式做出各種修改和變化。而且，在本文中對“本發(fā)明”或其方面的引用應(yīng)理解為指本發(fā)明的特定實施方式，不應(yīng)理解為所有實施方式都限制于本文的特定說明。應(yīng)明確理解的是，這種修改和變化在下文的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。