專利名稱：封罐設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來將容器底蓋封合到容器體開口端上的設(shè)備，具體涉及用來將罐頭底蓋封合到罐體開口端上的設(shè)備。罐的底蓋與罐體兩者通常都是由金屬制成，不過它們也可由塑料或復(fù)合材料制成。
典型的情形是，由已知的封罐設(shè)備形成的封口是所謂二重卷邊的類型。在封罐作業(yè)中，罐的底蓋的封口凸緣與蓋邊是同罐體開口端上的封口凸緣逐漸折疊到一起。在傳統(tǒng)的高速封罐設(shè)備中，罐體支承在旋轉(zhuǎn)的提升托板上，而罐的底蓋則是由必須與提升托板精確對準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)的上壓頭下壓到罐體上。封口的折疊通常是由兩個卷邊滾輪分兩個階段進(jìn)行，這兩個滾輪依次同罐的底蓋的周邊部分成為徑向接合。
在另一種周知的設(shè)備中(美國專利4808053號中所述)，封口是通過沿弧形軌道滾壓罐的底蓋形成的；此軌道的曲率半徑是底蓋曲率半徑的許多倍。
傳統(tǒng)的封罐設(shè)備看來有著許多缺點。首先，卷邊滾輪或軌道是在很短的周邊范圍上與罐的底蓋相接合，使得金屬的折疊相當(dāng)快速而頗易損傷。這一結(jié)果便會限制當(dāng)前的封罐機對由超薄的鋼片或鋁片所形成的罐體與罐底蓋的處理能力。
此外，已罐裝的罐頭在封口時的轉(zhuǎn)動會有很高的噴濺危險。同時，卷邊滾輪必須以高速轉(zhuǎn)動，從而需對其軸承潤滑。已沒有可能來提供絕對滿意的密封以防止將污染罐頭內(nèi)容的潤滑劑的漏泄。在傳統(tǒng)的高速封罐機中，已罐裝的罐頭是以高速提升與上壓頭接合。這就會在罐體上感生有可能導(dǎo)致將罐擠扁的高的軸向沖擊負(fù)荷。傳統(tǒng)的高速封罐機由于不能有足夠的空間使在罐的周圍設(shè)置兩個以上的卷邊滾輪，就不可能用兩個以上的階段進(jìn)行封口。傳統(tǒng)的高速封罐機也不能將底蓋封接到不規(guī)則的非圓形的罐上。
傳統(tǒng)的封罐機通常不對封口提供在線監(jiān)控，也未提供自動的封罐定位調(diào)節(jié)，同時傳統(tǒng)的封罐機需要進(jìn)行機械調(diào)節(jié)來適應(yīng)不同的材料厚度。
為了改進(jìn)封罐作業(yè)中的金屬加工性質(zhì)，已提出過這樣的設(shè)備，其中將一環(huán)形封罐工具緊緊地環(huán)繞著罐的底蓋，同時環(huán)繞此底蓋驅(qū)動上述工具。
意大利專利770893號描述的封罐設(shè)備中，有一環(huán)形封罐工具緊密地環(huán)繞著罐的底蓋。此工具在外觀上安裝成用來在水平面中進(jìn)行漂浮運動，并由作用在此工具徑向外表面上的滾輪加壓而同罐的底蓋接合。從表面上看，此種工具便這樣地受驅(qū)動而環(huán)繞罐的底蓋進(jìn)行圓周運動。這項專利中指出，罐的底蓋和封罐工具都不會有軸向轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明計劃提供這樣一種改進(jìn)了的封罐設(shè)備，其中的環(huán)形封罐工具緊密地環(huán)繞罐的底蓋且驅(qū)動此工具繞此底蓋進(jìn)行圓周運動并在同時具有軸向轉(zhuǎn)動。結(jié)果使此工具環(huán)繞底蓋進(jìn)行平滑的滾壓運動。
本發(fā)明的目的在于提供改進(jìn)了的封罐設(shè)備并因此而提供用來將容器的底蓋封接到容器體開口端上的設(shè)備，此設(shè)備包括支承容器體的裝置；將底蓋支承就位到容器體上并同上述支承裝置相配合使容器體與底蓋相互貼合的上壓頭；環(huán)形封罐工具，它在其環(huán)繞上述底蓋的內(nèi)表面上具有環(huán)形封罐靠模，用來逐漸地折疊容器體與底蓋的周邊部分到一起來形成封口，此環(huán)形封罐工具是安裝在一工具支架上；用來支承和驅(qū)動此工具支架進(jìn)行環(huán)繞運動的裝置，使得此封罐工具的軸線依循一環(huán)繞所述上壓頭的軸線的圓形路徑運動；以及用來使此圓形路徑的半徑在上述封罐靠模與上壓頭共軸線時的零值和所封罐靠模與容器底蓋的周邊部分相接合時的最大值之間變化的裝置；其中的封罐工具在此設(shè)備上安裝成繞其軸線自由轉(zhuǎn)動，使得當(dāng)封罐靠模同容器底蓋的周邊部分接合時，能自由地繞此底蓋滾動來逐漸形成封口。
平滑滾壓運動的結(jié)果是，在上述工具的封罐靠模與容器底蓋之間幾乎不會甚至不會有側(cè)滑。這樣就能避免能夠?qū)е陆g的卷邊部分折皺變形的問題。由于上述工具是在此設(shè)備上安裝成可繞其軸線自由轉(zhuǎn)動，此工具就能通過其與容器底蓋結(jié)合而產(chǎn)生繞軸線的轉(zhuǎn)動。
罐或容器體在封口過程中不受驅(qū)轉(zhuǎn)動，但由于與回轉(zhuǎn)的工具接觸可能發(fā)生稍許轉(zhuǎn)動。一般，此罐在封口過程中可轉(zhuǎn)過約90°。支承著罐體與接合著罐的底蓋的上壓頭這兩者的提升托板在未被驅(qū)動時有可能在其軸承上自由地轉(zhuǎn)動。但由于此罐并不作顯著的轉(zhuǎn)動，所以能大大減少噴濺的危險。
當(dāng)上述封罐工具的內(nèi)徑僅僅是略大于罐底蓋的外徑時，能給出最佳的金屬成形特性。在此，唯一的限制是當(dāng)罐的底蓋位于封罐工具內(nèi)時需要有余隙。在小型容器例如飲料罐頭的情形，此罐的底蓋在封罐之前的外徑約為60mm。封罐工具的直徑可能需要大出約20％來提供所需的余隙。在較大底蓋的情形，該工具的直徑則不需比底蓋的直徑大的太多，當(dāng)?shù)咨w直徑為160mm時，例如要大出5～10％。對于極小的罐頭底蓋的情形，該工具的直徑可能需要比底蓋的直徑大出50％。由于封罐工具的直徑并非是顯著地大于底蓋的直徑，此工具在作環(huán)形運動時的轉(zhuǎn)速較低，即使是此工具與底蓋的接觸點的轉(zhuǎn)速高到傳統(tǒng)的封罐工具的情形也是如此。這樣就大大減小了此工具在罐的封口上打滑的危險。
在一最佳實施例中，用來改變所述封罐工具的軸線繞上壓頭軸線轉(zhuǎn)動的圓形路徑半徑的前述裝置包括有相對峙的凸輪面，它們控制著兩個方向上的變化。這樣的凸輪裝置一般稱之為機械控制式的，除了能在兩個方向上提供精細(xì)的控制，還能導(dǎo)致緊致的設(shè)計。特別是，這種凸輪裝置能夠基本上位于由封罐工具運動的包絡(luò)所界定的垂直柱體之內(nèi)。
在一更好的實施例中，上述驅(qū)動裝置包括安裝成繞所述上壓頭軸線轉(zhuǎn)動的內(nèi)偏心套筒、安裝成繞此內(nèi)偏心套筒轉(zhuǎn)動的外偏心套筒、與用來驅(qū)動此內(nèi)、外偏心套筒的驅(qū)動機構(gòu)；其中，前述環(huán)形封罐工具則安裝成在此外偏心套筒上轉(zhuǎn)動。借助這一驅(qū)動裝置，封罐工具的中心軸線可以保持成與上壓頭的中心軸線共線或使之繞此上壓頭的中心軸線轉(zhuǎn)動；此內(nèi)和外偏心套筒的相對峙的表面提供了用于改變封罐工具偏心度的凸輪面。當(dāng)此工具的軸線與上壓頭的軸線準(zhǔn)直，工具的偏心度為零。當(dāng)封罐工具上的封罐靠模環(huán)繞著底蓋并與此底蓋沿其周圍完全分開時，這便成為封罐工具不起作用的無效位置。當(dāng)封罐工具的中心軸線轉(zhuǎn)動，使得此工具環(huán)繞上壓頭相對于此上壓頭的中心軸線轉(zhuǎn)動時，封罐靠模便在此封罐工具繞底蓋運動而封罐工具不繞其自身軸線轉(zhuǎn)動時趨近底蓋。當(dāng)此工具的偏心變增大到足夠的程度，封罐靠模之一將與底蓋接合，這兩者間的摩擦力將促使此工具繞其自身軸線轉(zhuǎn)動。工具的組合運動使它圍繞底蓋轉(zhuǎn)動，確切地說，是以呼拉圈的方式轉(zhuǎn)動。這就是說，此工具的內(nèi)表面是同罐的底蓋的外周邊作滾動接觸。這乃是封罐工具工作的有效位置。
上述最佳實施例的驅(qū)動裝置允許極精細(xì)地控制封罐工具在上述無效和有效兩位置間控制封罐工具運動的偏心度；在無效位置，工具的偏心度為零，工具圍繞底蓋的周邊并與周邊相分開；在有效位置，工具的偏心度較大，使它能與底蓋接合并繞底蓋轉(zhuǎn)動。
在此最佳實施例中，所述兩個封罐靠模在封罐工具上設(shè)置成一個在另一個之上。如有需要，可設(shè)置三個或更多個封罐靠模。
下面參看附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中

圖1示明本發(fā)明的設(shè)備的垂直剖面圖；圖2、3與4是類似于圖1的此設(shè)備的示意性部分剖面圖；圖5與6是圖3與4所示設(shè)備的示意性水平剖面圖；圖7是此設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)的等角圖；圖8是類似于圖7的另一驅(qū)動機構(gòu)的等角圖；圖9是裝有本發(fā)明的設(shè)備的機器的部分透視圖；圖10是圖9中的機器的簡化的透視圖；圖11是裝有本發(fā)明的設(shè)備的另一種機器的部分透視圖；圖12是圖11中機器的簡化的透視圖；圖13是曲線圖，表明在封罐作業(yè)中施加于封罐工具上的偏心度相對于時間的關(guān)系；圖14是本發(fā)明的設(shè)備的另一實施例的局部剖面圖；圖14a是用于圖14設(shè)備中的橫向滑板的局部圖；圖15是本發(fā)明的設(shè)備又另一實施例的局部剖面圖；而圖15a是用于圖14設(shè)備中的橫向滑板的局部圖。
參看圖1，其中示明了用來將罐的底蓋E封接到罐體B的開口端上的設(shè)備。罐的底蓋與罐體兩者都屬常規(guī)的。此底端包括中央板、圍繞此中央板的壓頭壁、圍繞此壓頭壁的封罐板、以及周圍的蓋邊。罐體在其開口端有一擴口凸緣。在封罐作業(yè)前，使罐體的凸緣與底蓋的封罐板的下側(cè)接合將底蓋支承于罐體上。此設(shè)備包括用于罐體的支承托板1以及安裝在一不轉(zhuǎn)動軸3的下端上的上壓頭2。借助軸承5將一內(nèi)偏心套筒4安裝成可圍繞上壓頭2的軸線及其軸3轉(zhuǎn)動。由軸承7將一外偏心套筒6安裝到上述內(nèi)套筒4上能繞其轉(zhuǎn)動。環(huán)形封罐工具支架8通過軸承9安裝于套筒6的外側(cè)并可在其上轉(zhuǎn)動。此支架8的下部支承一環(huán)形封罐工具80，工具80取兩個可更換的封罐環(huán)10、11的形式，它們的內(nèi)表面上各有環(huán)形封罐靠模12、13。封罐工具80與工具支架8可制成單件式或制成兩個獨立的部件。工具80可以固定地安裝于支架8上或可安裝于其上成可自由轉(zhuǎn)動的形式。內(nèi)套筒4的柱形延伸部15上安裝有驅(qū)動齒輪或驅(qū)動輪15，以將轉(zhuǎn)動傳遞給套筒14。另一驅(qū)動齒輪或驅(qū)動輪16通過軸承17安裝成可繞柱形延伸部15轉(zhuǎn)動并經(jīng)由連接器18連接外偏心套筒6。連接器18是偏心連接件(例如施密特連接件)，允許將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞給圍繞內(nèi)偏心套筒4轉(zhuǎn)動的外套筒6。
圖2～6是類似于圖1中設(shè)備的簡化示意圖，用來說明設(shè)備的運轉(zhuǎn)情形。圖2～6中的與圖1中設(shè)備對應(yīng)的部件采用相同的標(biāo)號。
在如圖3與5所示內(nèi)和外套筒4、6的位置，這兩個套筒的偏心度相反相對，且具有相互抵消的效果。要是此兩套筒依相同的速率(并依相同指向)在上述位置處轉(zhuǎn)動時，外套筒6的外表面將繞設(shè)備的中心軸線即上壓頭軸3的軸線轉(zhuǎn)動。此位置在下面描述為內(nèi)和外套筒之間的相角為零的位置。在此位置上，封罐工具同上壓頭的軸3安裝成共軸線的形式，而其偏心度或旋轉(zhuǎn)度數(shù)為零。要是此內(nèi)和外套筒相對轉(zhuǎn)動致其間相角不再為零時，外套筒6的外表面在套筒4和6以相同的速率一起轉(zhuǎn)動時將繞設(shè)備的中心軸線偏心轉(zhuǎn)動。這一偏心轉(zhuǎn)動自然將傳遞給安裝成可在外套筒6上轉(zhuǎn)動的環(huán)形封罐工具支架上，因而也就會傳遞給封罐工具80。
套筒4與6間的相角為180°時的偏心位置示明于圖1、2和6中。這是封罐工具80的最大偏心度位置。
下面簡述此設(shè)備的作業(yè)。與罐的底蓋E松配合的罐體支承于支承托板1上，上壓頭2則與底蓋E的壓頭壁接合。支承托板1和壓頭2給罐體施加一軸向壓力。在一種實施例中，上述支承托板是以周知的方式提升罐體與底蓋來同上壓頭結(jié)合，但在此最佳實施例中，上壓頭則可以垂直地進(jìn)出有效工作位置。在上述任一種情形中，封罐工具支架8與工具80一起能夠沿壓頭2的軸向移動，得以有選擇地使靠模12或13與壓頭從而與底蓋周邊一致。初始時，內(nèi)和外套筒以零相角轉(zhuǎn)動，使得封罐靠模12、13與底蓋共軸線而且大部的靠模12則同底蓋的封罐凸緣一致。這就是圖3與5中所示的位置。當(dāng)此兩套筒間的相角為正，封罐工具本身的軸線便圍繞一中心在設(shè)備中心軸線上的圓轉(zhuǎn)動，隨著此相角的增大，此圓的半徑也增大。在某個點上，靠模12便同底蓋的外周邊配合上。由于此封罐工具能自由轉(zhuǎn)動，它就會由于上述配合而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并將圍繞上壓頭和底蓋回轉(zhuǎn)。此位置示明在圖1和2中。隨此相角的進(jìn)一步增大，封罐工具便將逐漸地將底蓋的外周向內(nèi)折疊。當(dāng)?shù)咨w已向內(nèi)折疊到所需的整個程度時，相角便返回到零而使到封罐工具返回到其與上壓頭共軸的初始位置。封罐工具支架此時下降，讓上部靠模13同底蓋的封罐板一致(圖4)，再重復(fù)上述步驟來完成封罐過程。在圖2～6所示的例子中，封罐工具支架8上的凸緣20為一軛狀件22的分叉件21接合。分叉件給予工具支架8的轉(zhuǎn)動以極弱的阻力，使其不會加速套筒4、6的高速轉(zhuǎn)動但是能繞底蓋的周邊自由轉(zhuǎn)動。軛狀件22能有效地升降工具支架8來有選擇地使上、下靠模12、13同底蓋的封罐凸緣一致。
圖7是此設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu)的示意圖，同時示明了固定安裝于套筒4柱形延伸部15上的驅(qū)動齒輪14以及自由地安裝在延伸部15上且同套筒6連接的驅(qū)動齒輪16。延伸部15起到此驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸的作用。輸入軸30上自由地安裝有上齒輪31同時固定地安裝有下齒輪32。齒輪31與32同齒輪14與16嚙合。中間軸33上設(shè)有上固定齒輪34和下固定齒輪35。此中間軸自由地安裝于輸入軸上并由可繞輸入軸轉(zhuǎn)動一有限程度的臂36連接到輸入軸上。齒輪34與35同齒輪31與32嚙合。齒輪14、32與34的規(guī)格相同。齒輪16、31與35較前者為大但它們也具有相同規(guī)格。傳動到齒輪14因而傳動到起著輸出軸作用的延伸部15的齒輪系為輸入軸30、齒輪32、齒輪35、中間軸33、齒輪34、齒輪31、齒輪14。傳動到齒輪16的齒輪系為輸入軸30、齒輪32、齒輪16。這樣，齒輪16便直接由輸入軸驅(qū)動而不受中間軸的影響。當(dāng)中間軸線輸入軸轉(zhuǎn)動時，齒輪31與32的相對轉(zhuǎn)動位置改變。這隨之又改變著齒輪14和16的相對轉(zhuǎn)動位置，從而改變套筒4與6的相對轉(zhuǎn)動位置。于是，中間軸33因臂36的轉(zhuǎn)動而繞輸入軸30的轉(zhuǎn)動便可控制套筒4與6之間的相角，也就控制了工具支架8運動的偏心度。
圖9與10中所示的機器具有以圓盤傳送帶方式繞此機器的機架漸次行進(jìn)的一批封罐工位40。圖9中較詳細(xì)地示明了其中的一個封罐工位。在此實施例中，齒輪16與固定在此機器上的齒輪41嚙合。隨著工位40繞機器行進(jìn)，即把轉(zhuǎn)動傳遞給齒輪16。于是，在上述情形下是非常直接地使齒輪16驅(qū)動。齒輪16也同在此用作驅(qū)動機構(gòu)的輸入軸且屬自由安裝的軸30上的固定齒輪32嚙合。齒輪32嚙合中間軸33上的固定齒輪35，而中間軸上的固定齒輪34則同自由安裝于軸30上的齒輪31嚙合。齒輪31與齒輪14嚙合用來驅(qū)動內(nèi)偏心套筒4。傳動到齒輪14的齒輪系為齒輪41、齒輪46、齒輪32、齒輪35、中間軸33、齒輪34、齒輪31、齒輪14。中間軸33通過從上部臂36向上延伸的軸42的轉(zhuǎn)動而繞軸30轉(zhuǎn)動。軸42的轉(zhuǎn)動為依循繞上述機架延伸出的凸輪軌道45、46運動的一對凸輪從動件43、44所控制。依前述的相同方式，中間軸33繞輸入軸33的運動控制著套筒4與6的相角。這樣，凸輪軌道45確定著由下部靠模12封罐時的相角，而凸輪軌道46確定著由上部靠模13封罐時的相角。
在機器裝配過程中，可相對于軸42分別調(diào)節(jié)凸輪從動件43和44的角度位置。用這種方法，同時將凸輪軌道45設(shè)計成，使得它在由上部靠模封罐時脫離開凸輪從動件43，類似地將凸輪軌道46設(shè)計成，使得它在由下部靠模封罐時脫離開凸輪從動件44，由此就能調(diào)節(jié)各個靠模的封罐作業(yè)。
形成在此機架上的另一凸輪軌道50則由可旋轉(zhuǎn)地安裝在連接上壓頭軸3上端的連桿52端部上的凸輪從動件結(jié)合。凸輪軌道50控制著上壓頭的垂向位置，特別是控制此上壓頭下降而同位于罐體的罐的底蓋相結(jié)合，而在封罐作業(yè)之后使壓頭上升脫開，得以隨后引入下一個罐體與底蓋。隨上壓頭2升降的部件包括軸3、齒輪14、延伸部15與內(nèi)偏心套筒4。
機架上還形成有另一凸輪軌道60，它與設(shè)在安裝成可旋轉(zhuǎn)的叉形件62一端上的從動件61結(jié)合。此叉形件連接到安裝在齒輪16頂部上的軸承63。這樣，從動件61的垂直運動便促使齒輪16、連接器13、套筒6與封罐工具8的垂直運動。于是，凸輪軌道60控制著封罐工具8以及其上的封罐靠模12、13的垂向位置。
圖10中的機器總圖表明，松配合上底蓋的已灌裝的罐體被輸送到一旋轉(zhuǎn)著的床面的入口點，圍繞著機器運送，通過一封罐工位，到達(dá)與此入口點相鄰的出口點。
在圖11與12所示的另一實施例中，由在其輸出軸上具有齒輪71的伺服馬達(dá)70給齒輪14提供驅(qū)動機構(gòu)。此伺服馬達(dá)受控來轉(zhuǎn)動齒輪14從而轉(zhuǎn)動內(nèi)套筒4。齒輪16(因而外套筒6)則通過它同提供一恒定驅(qū)動裝置的齒輪41相嚙合，而與以前相同以恒定的速度被驅(qū)動。此內(nèi)與外套筒間的相角可以通過控制伺服馬達(dá)的速度來精確地控制。
下面具體參看圖13來說明一封罐工位的作業(yè)。當(dāng)已罐裝的罐體輸送到一封罐工位時，壓頭2即處于其上升位置。當(dāng)壓頭向罐體下降時，它便收拾起已移動的底蓋而將其定中到此巴灌裝罐體的凸緣上。此位置由圖13中的點B表示。在點A與B之間，此內(nèi)與外套筒受驅(qū)以相同速度轉(zhuǎn)動，使它們之間的相角為零。這樣，在此段時間內(nèi)，封罐工具的偏心度為零，下部封罐靠模12與底蓋共軸同時環(huán)繞底蓋的封罐凸緣并沿整個周圍都留有稍許的徑向間隙。在點B與C之間，套筒4與6間的相角快速地增大，也就加大了封罐工具的偏心度。在點C，工具80的偏心度使得封罐靠模12恰好與底蓋結(jié)合并繞其轉(zhuǎn)動；底蓋與罐體兩者由上壓頭2保持住不轉(zhuǎn)動。在點C與D之間，封罐工具80的偏心度較慢地增至點D處的最大值。在這段期間內(nèi)，封罐工具逐漸地將罐的底蓋與罐體兩者的周邊部分折疊到一起而開始形成封口(稱作二重卷邊)。在表示圍繞底蓋的工具的至少一條軌道的點D與E之間，偏心度保持于最大值。在點E與F間，兩套筒間的相角快速地減小到零，使得封罐工具脫離開底蓋。在點F與G之間，工具支架80下降，使得上部靠模13與底蓋以及這時部分地形成的封口一致。在點G與U，由于上部封罐靠模完成了這種封口，重復(fù)相對于點B至點F所述的過程。緊接點L之后，壓頭脫離開底蓋上升。罐體及其此時由雙重卷邊配合上的底蓋此時即撤下，而對相繼的罐體與底蓋重復(fù)整個作業(yè)。
在點A與L之間，此罐為支承托板1作極少的稍許升高，以解決由于它的封罐凸緣逐漸折合到新形成的雙重卷邊內(nèi)而損失的罐體高度。為達(dá)到這一目的，此支承托板可以取彈性的方式安裝，而在罐體的底部上提供一恒定的向上力。
撇開已說明過的驅(qū)動機構(gòu)不論，還可以有其它幾種不同的形式。在一種可能的形式中，可由伺服馬達(dá)來驅(qū)動兩個偏心套筒。
盡管最好是使壓頭通過垂直運動與底蓋結(jié)合，但也可能通過例如使圖1所示的提升托板作垂直運動來達(dá)到上述目的。
按照所述，在此設(shè)備上設(shè)有兩個封罐靠模，但在有需要時也可設(shè)置較多個數(shù)的封罐靠模。
下面參照圖14與15說明另一些形式變更了的實施例。
在圖14中，此設(shè)備包括一批封口形成組件100，它們等間距地圍繞轉(zhuǎn)塔101設(shè)置，用來在凸輪環(huán)122和128作用下轉(zhuǎn)動。每個封口形成組件100包括一中心軸103，它支承一與罐的提升托板(未示明)軸向準(zhǔn)直的壓頭104。當(dāng)環(huán)形工具107沿側(cè)向從與壓頭104相偏心的位置移動到，隨著此環(huán)形工具繞壓頭104上的罐底蓋105轉(zhuǎn)動而逐漸形成底盤對罐底的雙卷邊時，壓頭104用來將底蓋105保持于罐體106的凸緣上。
在圖14中，所示環(huán)形工具107的垂直軸線是與中心軸103的垂直軸線一致。環(huán)形工具107可轉(zhuǎn)動地支承在一環(huán)形工具支架108上，支架108又以可自由轉(zhuǎn)動的方式支承于一橫向滑板110的陶瓷軸承109上。橫向滑板110載承在套筒111的平行側(cè)面上，套筒111具有環(huán)繞中心軸103的中心孔，使得套筒111、橫向滑板110與工具支架108都可以圍繞此中心軸轉(zhuǎn)動，但只有此橫向滑板和其上載承的工具支架能夠沿橫向移動圖中所示的這段距離“D”。
橫向滑板110有兩個從動銷或從動件112，它們的相對側(cè)接合到在一傳輸盤114上的傾斜凸輪面113。當(dāng)盤114垂直向上或遠(yuǎn)離橫向滑板垂直運動時，上述凸輪面將推迫橫向滑板作側(cè)向運動。采用這種傾斜凸輪面和傳輸盤的優(yōu)點是，傳輸盤沿前述中心軸的線性運動能連續(xù)地控制橫向滑板的側(cè)向運動，從而能控制工具支架108上所載承的封罐工具107朝向或離開擬進(jìn)行卷邊封口聽底蓋運動。至于橫向滑板的定位則存在設(shè)計上的選擇。例如上述從動銷可以在傳輸盤上并處于較接近工具支架108的位置。在有需要時，可以控制傳輸盤促使環(huán)形工具107通過環(huán)繞一固定罐的工具支架的若干軌道而逐漸接近罐的底蓋。
傳輸盤114是由用螺栓連接于其上在套筒116中轉(zhuǎn)動的推桿115推動而沿中心軸103運動的。套筒116由載承管117提舉向上(如圖14所示)，載承管117有一在此位移狀態(tài)下為彈簧119支承的凸緣端部件118。凸緣端部件118的連桿、載承管117、套筒116、推桿115以及傳輸盤114這一組件，在沿凸輪輪廓移動使底蓋凸緣隨著轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)動而逐漸成為二重卷邊的過程中，都是為凸輪122通過桿124帶動的。
套筒111與橫向滑板為齒輪131驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，此齒輪則可在轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動時獨立地受驅(qū)動。在完成封罐作業(yè)之前，環(huán)形工具107可進(jìn)行若干周轉(zhuǎn)動。
如圖所示，凸輪122作用到裝附于桿124上的從動件123。從動件123設(shè)計成能沿其轉(zhuǎn)動軸線在桿124上調(diào)節(jié)。這樣，通過調(diào)節(jié)距離“T”就可改變桿124的機械效益。結(jié)果，即使是用一固定凸輪，也能重新設(shè)定封罐環(huán)形工具107的位置。上述凸輪輪廓可包括第一與第二或多個動程。采用兩個作用在兩個獨立的凸輪軌道上的桿/從動件組件，就能相互獨立地調(diào)節(jié)此第一與第二動程。
要是用機械控制式(有槽的)凸輪來取代圖14中的單面凸輪122、從動件123和桿124，就可用一簡單的從動件來替代彈簧119和120的推拉作用。
壓頭104和升降器(未示明)為獨立的凸輪約束到一起工作而將罐106保持于不同的高度，以便能在同一封口形成組件100上進(jìn)行一種以上的作業(yè)。壓頭104可以通過作用在接附到桿130上的從動件129上的凸輪128的作用而升降。桿130作用于機殼125上并受到彈簧126的反抗。此不轉(zhuǎn)動的機殼125則通過軸承127作用于旋轉(zhuǎn)軸103上使壓頭升降。
在圖15，本發(fā)明的設(shè)備可以包括單獨一個封口成形組件200，此種組件能在周知的罐上或是在其適于裝盛食品、飲料或其它物料的容器上，以及在適當(dāng)?shù)牡咨w和蓋上形成封口。這種封口形成組件200可以由如圖所示的凸輪221和225操作或是用周知的伺服系統(tǒng)驅(qū)動裝置來代替凸輪。
也可以將多臺封口形成組件200組合到一起而由周知的伺服系統(tǒng)驅(qū)動裝置代替凸輪對其操作。
或者如圖15所示，可將一批封口形成組件200等間距地圍繞轉(zhuǎn)塔201安裝以便繞凸輪環(huán)221和225轉(zhuǎn)動。
在圖15中，封口形成組件200包括一不轉(zhuǎn)動的軸202，此軸夾定于機殼223上中，用來防止壓頭204在軸承206(具有陶瓷或其它材料的滾珠)上轉(zhuǎn)動。軸承206安裝于不轉(zhuǎn)動的主軸203上。壓頭204與一不轉(zhuǎn)動的提升托板(未示明)沿軸向準(zhǔn)直，由此將罐226與罐的底蓋205一起保持于進(jìn)行封口作業(yè)的確定高度上。由具有一或多個在其內(nèi)徑上設(shè)置成沿軸向相互分開的封罐靠模的環(huán)形工具207，在罐及其底蓋上進(jìn)行一或多次操作來逐漸形成封口。隨著環(huán)形工具207圍繞壓頭204上的底蓋205轉(zhuǎn)動，當(dāng)環(huán)形工具207沿側(cè)向從與壓頭204成偏心的位置到逐漸形成底蓋對罐體的封口時，也就進(jìn)行了封口作業(yè)。
在圖15中，所示環(huán)形工具207的垂直軸線是與軸202和203的垂直軸線準(zhǔn)直。環(huán)形工具207可旋轉(zhuǎn)地支承在環(huán)形工具支架208上，此支架又為(陶瓷或其它材料的)滾珠軸承209可旋轉(zhuǎn)地支承于橫向滑板210上。橫向滑板210則為作為套筒211一部分的平行側(cè)面載承。橫向滑板210與套筒211的組合件是一種線性滑動件，它通過工具支架208與軸承209帶動環(huán)形工具207，能使此支架208和工具207相對于壓頭204的垂直軸線同心或偏心定位。套筒211與橫向滑板210隨主軸203轉(zhuǎn)動，而橫向滑板210和支架208還可沿側(cè)向移過圖中所示的距離D。
如圖15與圖15a所示，橫向滑板210包括有平行的傾斜軸孔213，其中滑配合設(shè)置的一部分傾斜軸柱乃是傳輸管212的一部分。此傳輸管212包括一孔，此孔的垂直軸線與軸203成一直線并用來納置下軸203。當(dāng)傳輸管212在主軸203的軸線上從圖15a中所示位置向下運動時，此傳輸管的傾斜柱面便促使橫向滑板210通過傾斜孔213下滑而向左移動。在此方式下，傳輸管沿主軸軸線的線性運動便連續(xù)地控制著橫向滑板的側(cè)向運動，從而控制著工具207朝向或離開進(jìn)行封口作業(yè)中的罐體與底蓋的橫向運動。由于套筒211、橫向滑板210以及傳輸管212是隨主軸轉(zhuǎn)動，便可以控制橫向滑板因而控制環(huán)形工具207的偏心度，使環(huán)形工具通過它所環(huán)繞的固定罐的幾個軌道而逐漸接近罐的底蓋。
傳輸管212通過以其內(nèi)部的鍵槽配合到主軸203的外部鍵條上的推力襯管216的推迫，而沿主軸203運動。推力襯管216用軸承218接附到下部從動作機殼217上。此下部機殼217不在封口形成組件200的軸線上轉(zhuǎn)動。如圖所示，凸輪221作用到接附在機殼217的從動件220上。結(jié)果，封罐工具207的側(cè)向位置就能在封口形成組件200繞轉(zhuǎn)塔軸線轉(zhuǎn)動時為凸輪221的輪廓所控制，使得從動件200能支撐于固定凸輪221上。這一凸輪輪廓可包括第一與第二或多個動程。
下部機殼217也可如以前所述和圖14所示由一或多個桿和凸輪盤操縱。
或者，下部機殼217也可由周知的伺服控制的電動、液動或氣動機構(gòu)操縱，以在各個封口形成組件220上，為一或多個封口操作產(chǎn)生所需要的側(cè)向運動。
下部從動件機殼217內(nèi)裝有一安裝彈簧219，其大小設(shè)定成只當(dāng)環(huán)形工具207與壓盤204間存在超負(fù)荷條件時才壓縮。封口組件齒輪214為轉(zhuǎn)塔齒輪215帶動旋轉(zhuǎn)，齒輪215則可隨轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)動而被獨立地驅(qū)動。齒輪214轉(zhuǎn)動著套筒211，后者隨即通過鍵槽轉(zhuǎn)動橫向滑板210、傳輸管212、推力襯管216和主軸203。
壓頭204和不轉(zhuǎn)動的升降裝置(未示明)由各凸輪約束在一起工作，將罐226和底蓋205在一起保持于不同的高度，同封罐工具207上的不同內(nèi)部環(huán)形封口輪廓相一致。這樣就能同一封口形成組件200上進(jìn)行一或多次封口操作。壓盤204可以通過凸輪225對裝附于上部從動件機殼223上的從動件224的作用而升降。此上部機殼不在封口形成組件垂直軸線上轉(zhuǎn)動，而是通過軸承222對旋轉(zhuǎn)主軸203起作用。由凸輪225施加到主軸203上的運動能使壓頭204受控進(jìn)行垂向定位。
上部機殼225也可如前所述和圖14所示由桿和凸輪盤操縱。
或者，上部機殼225也可由周知的伺服控制的電動、液動或氣動機構(gòu)操縱，以在各個封口形成組件200上，為一或多個封口操作產(chǎn)生所需要的垂向運動。
權(quán)利要求
1.用來將容器底蓋封接到容器體開口端上的設(shè)備，此設(shè)備包括支承容器體的裝置；將底蓋支承就位到容器體上并同上述支承裝置相配合使容器體與底蓋相互貼合的封接壓頭；環(huán)形封罐工具，它在其環(huán)繞上述底蓋的內(nèi)表面上具有環(huán)形封罐靠模，用來逐漸地折疊容器體與底蓋的周邊部分到一起來形成封口，此環(huán)形封罐工具是安裝在一工具支架上；用來支承和驅(qū)動此工具支架進(jìn)行環(huán)繞運動的裝置，使得此封罐工具的軸線依循一環(huán)繞所述上壓頭軸線的圓形路徑運動；以及用來使此圓形路徑的半徑在上述封罐靠模與上壓頭共軸線時的零值和此封罐靠模與容器底蓋的周邊部分相接合時的最大值之間變化的裝置；其中，封罐工具在此設(shè)備上安裝成繞其軸線自由轉(zhuǎn)動，使得當(dāng)所述封罐靠模同容器底蓋的周邊部分接合時，能自由地繞此底蓋滾動來逐漸形成封口。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，特征在于其中還設(shè)有用來改變圓形路徑半徑的裝置，此裝置包括相對置的凸輪面，它們控制著兩個方向上的變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，特征在于，所述封裝罐工具是安裝在工具支架上用以隨后者旋轉(zhuǎn)，而此工具支架則在此設(shè)備上安裝成可繞此設(shè)備的軸線轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，特征在于，此封罐工具安裝成可在工具支架上自由轉(zhuǎn)動。
5.如上述任一項權(quán)利要求中所述的設(shè)備，特征在于所述驅(qū)動裝置包括安裝成繞所述上壓頭軸線轉(zhuǎn)動的內(nèi)偏心套筒和安裝成繞此內(nèi)偏心套筒轉(zhuǎn)動的外偏心套筒，還包括有用來驅(qū)動此內(nèi)和外偏心套筒的驅(qū)動機構(gòu)，而前述環(huán)形封罐工具則安裝成于外偏心套筒上轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求5所述設(shè)備，特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)經(jīng)布置成以同一轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動此內(nèi)與外偏心套筒，且包括有調(diào)節(jié)裝置用來有控制地改變兩偏心套筒間的相角，由此來改變環(huán)形封罐工具的偏心變。
7.如權(quán)利要求6所述設(shè)備，特征在于，此環(huán)形封罐工具的偏心度在兩偏心套筒間的相角為零時為零，而在此相角為180°時達(dá)到最大值。
8.如權(quán)利要求6或7所述設(shè)備，特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括組合在一起被驅(qū)動的輸入軸、輸出軸和中間軸；中間軸可繞輸入軸轉(zhuǎn)動以改變輸入軸和輸出軸之間的相角，而上述兩偏心套筒之一由輸入軸驅(qū)動，另一個由輸出軸驅(qū)動。
9.如權(quán)利要求8所述設(shè)備，特征在于，上述輸入軸、輸出軸與中間軸是通過安裝在這些軸上的相互嚙合的齒輪而連接到一起的。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，特征在于，所述輸入軸、輸出軸和中間軸是由與安裝在這些軸上的同步皮帶輪相結(jié)合的同步皮帶連接到一起。
11.如權(quán)利要求6所述設(shè)備，特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括恒定的驅(qū)動裝置和伺服馬達(dá)；而上述兩偏心套筒之一由此恒定的驅(qū)動裝置而驅(qū)動，另一為此伺服馬達(dá)獨立地驅(qū)動。
12.如權(quán)利要求6所述設(shè)備，特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括兩個伺服馬達(dá)，用來獨立地驅(qū)動前述兩個偏心套筒。
13.如上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，特征在于，所述用來支承罐體或容器體的裝置包括可在上、下位置間運動的提升托板。
14.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的設(shè)備，特征在于所述上壓頭可在上、下位置間運動。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，特征在于，前述提升托板是不轉(zhuǎn)動的。
16.如權(quán)利要求2所述設(shè)備，特征在于，所述工具支架安裝成可在一橫向滑板上自由轉(zhuǎn)動，此橫向滑板本身裝配成可隨一在所述上壓頭軸上受驅(qū)轉(zhuǎn)動的套筒轉(zhuǎn)動，同時此橫向滑板能在此套筒上沿徑向運動而改變其偏心度，而由此改變工具支架和封罐工具在此工具軸線與上壓頭的軸線一致的定中心位置和此工具的軸線環(huán)繞上壓頭的軸線運動脫離中心位置間的偏心度。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，特征在于所述橫向滑板是通過控制其在前述套筒上沿兩個方向作徑向運動的前述相對峙的凸輪面的作用而在套筒上沿徑向運動。
18.如上述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，特征在于所述環(huán)形封罐工具具有一批在其上等間距相分開的環(huán)形封罐靠模。
19.基本上如本說明書中參考附圖所描述的用來將罐的底蓋封接到罐體的開口端上的設(shè)備。
全文摘要
用來將容器底蓋(E)封接到容器體開口端上的設(shè)備，包括支承容器體的托板、將底蓋支承就位于容器體上并同托板相配合將容器體與底蓋保持相互貼合的上壓頭、以及在其環(huán)繞底蓋的內(nèi)表面上具有兩個環(huán)形封罐靠模用來將容器體與底蓋的周邊部分逐漸折疊到一起形成封口的環(huán)形封罐工具。此工具安裝于工具支架上，同時設(shè)有裝置來支承和驅(qū)動工具支架作環(huán)繞圓周運動，使得工具的軸線遵循一環(huán)繞上壓頭軸線的圓形路徑運動。此工具在該設(shè)備上安裝成可繞其軸線轉(zhuǎn)動，使得當(dāng)封罐靠模接合容器底蓋的周邊部分時，可自由地繞底蓋滾壓而逐漸形成封口。
文檔編號B21D51/32GK1162278SQ95196030
公開日1997年10月15日 申請日期1995年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月17日
發(fā)明者彼得·萊斯利·莫蘭, 羅賓·弗格森, 戴維·利文斯通, 保羅·西姆斯, 尼古拉斯·查爾斯·馬蒂內(nèi)克 申請人:卡努德金屬制品有限公司