手提圓錐形容器的生產方法和其設備的製作方法

2023-05-22 07:49:56 1

專利名稱：手提圓錐形容器的生產方法和其設備的製作方法
技術領域：
本發明是關於容器的生產方法和其設備，特別是關於手提圓錐形容器的生產方法和其設備。
圓錐形容器與圓柱形容器相比具有可相互嵌入疊置的優點，不僅可減少空桶倉儲的空間，而且可增加空桶的運輸量，節約運輸費用50%左右，並便於裝卸。再加上圓錐形容器的開口端的孔口邊緣與容器側壁重合，裝於容器中的液體(如油漆等)可無阻礙的傾倒直至流完。所以圓錐形容器逐漸在取代圓柱形容器，特別在油漆的包裝中。通常生產圓錐形容器是扇形成形法，即將金屬簿板裁切成扇形的坯料，用滾圓機滾成圓錐形的筒體，焊接筒體，然後再對大直徑端進行卷口、滾壓加強筋、焊接筒底、焊接環形底座圈、焊掛耳、裝手柄。日本東商株式會社公開了一種用擴展法生產圓錐形容器的生產方法和設備。其生產的工藝流程為1、用剪板機或下料機將冷軋金屬簿板裁切成矩形的坯料。2、用三輥或多輥的滾圓機將矩形坯料滾成圓柱形筒體。3、將圓柱形筒體搭接邊用點焊機點焊定位後再用縫焊機將上述搭接邊焊合。4、用錐形擴展機使圓柱形筒體擴展成圓錐形筒體。5、用具有卷口模具和擴筋器的卷口擴筋機對圓錐形筒體大直徑端(即容器的開口端)部進行卷口，並同時對上述大直徑端附近的筒壁擴展二道凸弧狀的環形加強筋。6、用擴張矯正機對圓錐形筒體從環形加強筋下方起至小直徑端(即容器底端)部分進行擴張整形。7、用具有翻邊壓模的翻邊機對已擴張整形的圓錐形筒體小直徑一端進行翻邊。8、放上桶底用卷邊壓邊機將桶底與圓錐形筒體形成密封的連接。9、焊接掛耳、安裝手柄。此種生產方法比扇形成形法具有節約材料、下料方便省工、減少焊接工序節約能源等優點。但此種生產方法製造的圓錐形容器開口端的卷口和環形加強筋是同時加工成形的。由於卷口和環形加強筋距離接近，故在加工過程中金屬流動受到限制，卷口的包容角度僅270°左右，所以卷口的斷面形狀不是一個首尾相銜接的圓環(即卷口360°)。因此，使容器開口端的剛度大大地被削弱。特別是當使用該圓錐形容器盛放像油漆之類的液體時，由於運輸過程中受各種外力的衝擊易使開口端變形，破壞了桶蓋與開口端的密封聯結狀態，導致容器內的液體洩漏。
本發明的目的在於提供一種用擴展法生產開口端的卷口呈360°的圓錐形容器的生產方法和其設備。
本發明的目的是這樣實現的一、本發明的生產方法是1、用剪板機或下料機將冷軋金屬簿板裁切成矩形的坯料。
2、用三輥或多輥的滾圓機將矩形坯料滾成圓柱形筒體。
3、將圓柱形筒體搭接邊用點焊機點焊定位後再用縫焊機將上述搭接邊焊合。
4、用錐形擴展機使圓柱形筒體初步擴展成圓錐形筒體。
5、用卷口翻邊機同時對圓錐形筒體兩端分別進行360°卷口和90°的翻邊。
6、用擴張凸筋機對圓錐形筒體卷口端附近的筒壁擴展凸孤狀的環形加強筋，且同時對圓錐形筒體進一步擴展整形。
7、安放桶底，用卷邊壓邊機將桶底與圓錐形筒體形成密封的連接。
8、焊接掛耳、安裝手柄。
以上工藝流程示意見

圖1。
本發明的卷口翻邊機包含有底座、卷口底盤、翻邊壓盤、連接杆、傳動機構和機架。卷口底盤固定在底座上。翻邊壓盤懸置於卷口底盤正上方。位於翻邊壓盤上方中心的連接杆將翻邊壓盤與安裝在機架上的作垂直方向運動的傳動機構相連。
本發明的擴張凸筋機包含有工作檯、頂杆、底盤座、上壓盤、下壓盤、擴張器、連接軸、彈簧、活塞和缸筒。底盤座固定在工作檯上。下壓盤座於底盤座中心的孔內。頂杆貫穿工作檯上的孔並以其兩端分別與下壓盤和缸筒上的聯結盤相連。連接軸穿越工作檯和下壓盤的孔後其兩端分別與活塞和上壓盤相連。彈簧套在上、下壓盤之間的連接軸軸身上。擴張器設置在上、下壓盤之間並以其兩端的內錐面分別與上、下壓盤的外錐面相接。擴張器外表面設置有環狀凸筋。
以下結合附圖對本發明作進一步的描述。
圖1是本發明的工藝流程示意圖。
圖2是本發明的卷口翻邊機。
圖3是本發明的擴張凸筋機。
圖4是擴張凸筋機的工作狀態。
圖5是圖4中標記A的局部放大。
參看圖1本發明首先將冷軋金屬薄板用剪板機或下料機裁切成長方形的坯料。長方形的坯料由滾圈機滾成圓柱形筒體。圓柱形筒體的搭接邊先點焊定位後再用縫焊機進行縫焊。焊接後的圓柱形筒形體放入錐形擴展機擴展成兩端貫通的圓錐形筒體。再將上述兩端貫通的圓錐形筒體放入本發明的卷口翻邊機內，同時對其兩端分別進行360°的卷口和90°的翻邊工序。本發明的卷口翻邊機如圖2所示，它包含底座2、卷口底盤1、翻邊壓盤5、連接杆7、活塞8、缸筒9。卷口底盤1固定在底座2上。卷口底盤1上設置有一個環形槽4。環形槽4的底部為與工件卷口半徑相應的半圓形，而且中心線的直徑與工件卷口中心線的直徑相應。翻邊壓盤5懸置在卷口底盤1的正上方。翻邊壓盤5面對卷口底盤1的端面上設置有其直徑與兩端貫通的圓錐形筒體3小直徑端相應的環形槽6。翻邊壓盤5的一端面通過連接杆7與作垂直運動的傳動機構的活塞8相連。活塞8在缸筒9內由空氣壓力或油壓推動。缸筒9固定在機架上。活塞8和缸筒9構成傳動機構。當活塞8處於上止點時，翻邊壓盤5與卷口底盤1之間的距離大於兩端貫通的圓錐形筒體3的高度，以利於兩端貫通的圓錐形筒體3的放置。當活塞8在氣壓或油壓作用下向下運動時，通過連杆7使翻邊壓盤5向卷口底盤1接近，並將缸筒9內的壓力作用在夾在翻邊壓盤5和卷口底盤1之間的兩端貫通的圓錐形筒體3上。隨著活塞8的不斷下降，兩端貫通的圓錐形筒體3的小端在環形槽6的引導下進行翻邊，而其大端則在環形槽4的引導下進行卷口。由於兩端貫通的錐形筒體3兩端在翻邊和卷口時的變形金屬的流動互不幹涉。因此當活塞8到下止點時，圓錐形筒體3的小端完成近似90°的翻邊，其大端則完成360°的卷口。當活塞8返回上止點後，從卷口翻邊機中取出工件。卷口翻邊機的機構也可以是包含螺杆和螺母的螺旋升降機構。此時，連接杆7的一端與螺杆的尾端相連。這種螺旋升降機構若螺母固定在機架上不動，則螺杆頂端設置有水平摩擦輪，機架上設置有位於水平摩擦輪上方可通過操縱手柄作軸向移動的水平軸。上述水平軸上固定有一對分別位於水平摩擦輪兩側的垂直摩擦輪。這一對垂直摩擦輪之間的距離大於水平摩擦輪的直徑。水平軸通過帶輪傳動與電動機相連。兩側的垂直摩擦輪分別與水平摩擦輪相接觸，使螺杆向下或向上運動。如果螺旋升降裝置的螺母由帶輪帶動作旋轉運動，則螺杆桿身上設置有全程的導向槽而無需設置水平摩擦輪，同樣也無需設置水平軸及垂直摩擦輪。此時，機架上則設置有與導向槽相匹配的導向鍵。
經卷口翻邊後的圓錐形筒體從卷口翻邊機中取出後放入本發明的擴張凸筋機進行環形加強筋的加工和筒體進一步擴展整形的工序。本發明的擴張凸筋機如圖3所示，它包含工作檯10、底盤座11、上壓盤15、下壓盤24、擴張器14、頂杆27、連接軸20、彈簧19和由缸筒31與活塞30構成的傳傳動機構。底盤座位1固定在工作檯10上，其中心部設置有容納下壓盤24的孔，而頂端表面設置有半圓的環形槽26。環形槽26中心線的直徑與圓錐筒體卷口端中徑相等，而其斷面直徑與卷口的直徑相等。下壓盤24具有圓錐形及圓柱形兩部分外壁。頂杆27穿過工作檯10上的孔後，其兩端分別與下壓盤24的底部端面以及聯結盤28相連。頂杆27至少有兩根。聯結盤28則與缸筒30相連。連接軸20一端與活塞29相連，另一端則用螺母17固定著上壓盤15。連接軸20的軸身分別穿越工作檯10和下壓盤24上的孔。上壓盤15設置有圓錐形的外壁和止端16。彈簧19套在連接軸20上，其兩端分別支承在上壓盤15和下壓盤24的兩個相對的端面上。擴張器14設置在上壓盤15和下壓盤24之間。擴張器14至少包含有16片的片狀元件21。片狀元件21的內側兩端為與上壓盤15和下壓盤24外圓錐面相接觸的斜面，其外側為一端設置有與手提圓錐形容器加強筋數量和形狀相同的凸起22和23的平直表面。片狀元件21的兩端端面設置有凹槽。放置在上述凹槽中的兩根圓環狀彈簧18和25將各片狀元件21彼此聯結成一個向中心方向收攏並緊靠著上壓盤15和下壓盤24的錐形側壁的環柱狀擴張器14。而各片狀元件外表的凸起22和23分別形成擴張器14上的環狀凸筋13和12。為增強擴張器14向內的收縮力，各片狀元件內側壁上可增設相互牽制的拉簧。當已經過卷口翻邊的工件套在擴張器14的外面時，工件的卷口端停靠在底盤座11的頂端表面上，並將卷口置於環形槽26內定位。壓縮空氣或壓力油進入活塞30上部的缸筒空間29，氣壓或油壓迫使活塞30下行、缸筒31上行，上、下壓盤15和24相互靠近。由於上、下壓盤15和24的錐形側壁將片狀元件21沿徑向向外移動，形成擴張器14逐漸向外擴張，從而帶動套在其外部的工件隨其擴張而變形。當活塞30至下止點則變形結束，此時上壓盤15的止端16與擴張器14頂端相接觸，擴張器14下端邊緣與環形槽26平齊(參見圖4)，擴張器14外表圓錐面的錐角α為3～6°。當錐角α為3°時，可使工件獲得最佳效果。由於擴張器14的高度等於或略大於工件高度，故擴張終了時，緊貼在擴張器14外表面的工件一方面在卷口端附近的筒壁上形成了二條加強筋，另一方面也使整個筒體進一步整形獲得所需的錐角α。為使最終的成品-手提圓錐形容器的底端能便利的進入另一個空容器內，擴張器14的頂部一段設置有其錐角大於上述錐角的圓錐面，其增加的錐角α1不大於5°(見圖5)。這樣當擴張完畢，除完成加強筋、圓錐形筒體的整形外，還可使將來容器的底部具有比筒體本身更大的錐角。當壓縮空氣或壓力油由換向閥改變方向進入活塞30下部的缸筒空間32，氣壓或油壓迫使活塞30通過連接軸20使上壓盤15向上運動，並迫使缸筒31通過聯結盤28及頂杆27帶動下壓盤24向下運動。彈簧19加速上述的上、下壓盤15和24的分離運動。擴張器14在其圓環狀彈簧18和25的作用下向中心收縮，從而與已完成凸筋整形工序的工件分離，便於工件的取出。從本發明的擴張凸筋機上取下的已完成凸筋整形加工的工件按放桶底後用卷邊壓邊機完成上桶底的工序。卷邊壓邊機將桶底外緣與圓錐形筒體的翻邊部分進行卷邊和壓邊，從而使桶底與桶身形成密封連接。最後進行掛耳的焊接和手柄的安裝工序。
本發明不僅可使所加工的手提圓錐形容器具有高剛度的開口端，減少了因變形而造成了儲液洩漏，而且簡化了工序。這就意味著減少了生產設備的投資和廠房的建設，縮短了生產時間，提高了生產效率，從而使生產成本下降。這是本發明初始未曾料及的有益成果。
權利要求
1.一種採用擴展工藝的手提圓錐形容器的生產方法，其特徵在於將裁切成矩形的金屬坯料先滾圓後再焊接成兩端貫通的圓形筒體，用錐形擴展機將上述圓形筒體初步擴展成圓錐筒體，用卷口翻邊機同時對上述圓錐筒體兩端分別進行360°卷口和90°翻邊，用擴張凸筋機對卷口端附近的筒壁進行加強筋的擴展成形並對圓錐形筒體進一步擴展整形，安放桶底後用卷邊壓邊機將桶底密封安裝在圓錐形筒體的翻邊端，焊接掛耳，安裝手柄。
2.根據權利要求1所述的卷口翻邊機，其特徵在於包含底座、卷口底盤、翻邊壓盤、連接杆、傳動機構和機架、卷口底盤固定在底座上、翻邊壓盤懸置於卷口底盤正上方，位於翻邊壓盤上方中心的連接杆將翻邊壓盤與安裝在機架上的作垂直方向運動的傳動機構相連。
3.根據權利要求2所述的卷口翻邊機，其特徵在於所述的傳動機構包含活塞和缸筒，翻邊壓盤上方中心的連接杆將翻邊壓盤與活塞相連，缸筒固定在機架上。
4.根據權利要求2所述的卷口翻邊機，其特徵在於所述的傳動機構是包含螺杆和螺母的升降機構，螺母固定在機架上不動、螺杆的一端與連接杆相連另一端設置有水平摩擦輪，機架上設置有位於水平摩擦輪上方可軸向移動的水平軸、水平軸上固定有一對分別位於水平摩擦輪兩側的垂直摩擦輪，兩垂直摩擦輪之間的距離大於水平摩擦輪直徑。
5.根據權利要求1所述的擴張凸筋機，其特徵在於包含有工作檯、頂杆、底盤座、上壓盤、下壓盤、擴張器、連接軸、彈簧、活塞和缸筒，底盤座固定在工作檯上，下壓盤座於底盤座中心的孔內，頂杆貫穿工作檯上的孔並以其兩端分別與下壓盤和缸筒上的聯結盤相連，連接軸穿越工作檯和下壓盤上的孔後其兩端分別與活塞和上壓盤相連，彈簧套在上、下壓盤之間的連接軸軸身上，擴張器設置在上、下壓盤之間並以其內側兩端和錐面分別與上、下壓盤外部側壁錐面接觸，擴張器外表面設置有環狀凸筋。
6.根據權利要求5所述的擴張凸筋機，其特徵在於所述的擴張器包含至少16片片狀元件，各片狀元件外表平直表面設置有形成環狀凸筋的凸起，各片狀元件上、下端分別設置有凹槽，上述的凹槽內設置有圓環狀彈簧。
7.根據權利要求5所述的擴張凸筋機，其特徵在於所述的擴張器在擴張最大時，其外表圓錐面的錐角α為3～6°，以3°錐角為最佳。
8.根據權利要求7所述的擴張凸筋機，其特徵在於所述的擴張器位於上壓盤處的尾端外表設置有一段其錐角大於錐角α的圓錐面，其增加的錐角α1不大於5°。
全文摘要
一種將矩形金屬板料先行滾圓焊接成圓柱形筒體，然後再用擴展工藝生產開口端具有360°的卷口及桶身具有加強筋的手提圓錐形容器的生產方法和其設備。在用錐形擴展機對兩端貫通的圓柱形筒體進行初步擴展後，用本發明的卷口翻邊機同時對初步擴展成錐形筒體的工件兩端分別進行360°的卷口和90°的翻邊。再用本發明的擴張凸筋機對工件進行擴張凸筋和對筒體進一步整形以獲得所需的錐度。最後安裝桶底、焊接掛耳和安裝手柄。
文檔編號B23P13/00GK1064039SQ9110733
公開日1992年9月2日 申請日期1991年2月14日 優先權日1991年2月14日
發明者石正華, 徐紅泉 申請人:上海市青浦縣華新包裝廠