УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНТЕЙНЕРАХ Российский патент 2012 года по МПК B21D51/26 B21D43/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для выполнения операций на металлических контейнерах.

Более конкретно настоящее изобретение относится к устройству для выполнения операций на металлических контейнерах, приспособленному для использования главным образом в высокоскоростных машинах, которые работают непрерывно и предназначены для того, чтобы выполнять последовательность операций непосредственно на боковой поверхности металлических контейнеров.

Уровень техники

Металлические контейнеры, подвергаемые механическим процессам на упомянутых машинах, в основном изготавливают из алюминия, его сплавов, стали или других подходящих материалов, из которых изготавливают контейнеры для напитков, пищевой области или технического использования; такие металлические контейнеры, перед подверганием многократным операциям в некоторой последовательности, которые изменяют их внешнюю боковую поверхность, могут подвергаться предварительному внутреннему и/или внешнему покрытию и литографской печати внешней боковой поверхности.

Металлические контейнеры, обработанные на таких типах машин, предпочтительно подвергают различным типам процессов с помощью пластической деформации, называемых "образование шейки" или "придание конусности", то есть процессов, которые частично изменяют геометрию контейнера, и процессов с помощью пластической деформации, называемых "фасонирование", которые, с другой стороны, глобально изменяют геометрию. Такие же металлические контейнеры могут подвергаться механическим процессам, которые заключаются в создании углубленных или выступающих фасонных отпечатков на заданных участках боковой поверхности контейнеров непосредственно; упомянутые последние процессы в общем упоминаются термином "вдавливание/выдавливание".

Как известно, в машинах, которые работают на высокой скорости и непрерывно для выполнения последовательности упомянутых выше механических процессов, необходимо перемещать металлические контейнеры от одной рабочей башни к следующей.

В упомянутых машинах многократные рабочие станции имеют колеса или "звезды", приспособленные, чтобы принимать металлические контейнеры для передачи и обработки, внешняя верхушка которых имеет определенную форму с подходящими выемками, основанными на диаметре металлического контейнера, подлежащего обработке; транспортировка упомянутых металлических контейнеров от одной рабочей станции к следующей станции происходит "немедленно", то есть используя вакуумную методику и подходящие механические направляющие, предназначенные для того, чтобы передавать металлические контейнеры непосредственно.

Недостаток обычных транспортных устройств заключается в том, что они являются неподходящими для того, чтобы перемещать контейнеры сложной формы, например, типа "бутылочной банки" и/или "профильной банки", все более и более требуемые на рынке. Фактически, такие типы контейнеров представляют сложное фасонирование боковой поверхности, которое требует большого количества проходов и уменьшенного цилиндрического участка для захватывания. Большое количество проходов и, таким образом, передач "ухудшает" обычный способ подъема с использованием вакуумной технологии, поскольку использование направляющих для прямой передачи металлических конвейеров, вызывающих царапание, которое, если повторяется, может вызывать повреждение боковой поверхности самих контейнеров.

Кроме того, уменьшенный цилиндрический участок и форма контейнера затрудняет вакуумный подъем, уже "критический" для простых контейнеров ("открывающихся с хлопком банок");

использование такой технологии подразумевает определенный процент потери во время передачи от одной рабочей башни к следующей.

Следующий недостаток состоит в том, что современные устройства транспортировки имеют ограничения относительно усилия подъема, которое может действовать на контейнеры и перемещаемую массу.

Другой недостаток состоит в том, что обычные транспортировочные устройства не обеспечивают максимальное смещение фазы между одной рабочей башней и следующей, не приводя к неисправностям и не вызывая отказа контейнера или остановку машины.

Еще один недостаток состоит в том, что такая система транспортировки отличается долгой подготовкой рабочего места, прежде чем операции на контейнере различного формата можно будет выполнять.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить обсуждаемые выше недостатки.

Более конкретно - задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство для работы на металлических контейнерах, которое должно обеспечивать равномерный и безопасный проход на его высокой скорости, от одной рабочей башни до следующей, независимо от перемещаемой массы, непосредственно, не воздействуя на боковую поверхность металлического контейнера.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство, которое во время транспортировки металлических контейнеров от одной рабочей башни до следующей должно обеспечивать максимальное смещение фазы без каких-либо последствий для процесса.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство, удобное для демонтажа и обслуживания.

Дополнительная задача состоит в том, чтобы обеспечить устройство транспортировки, которое способно управлять различными комбинациями сложности изделия и производительности, обеспечивая возможность подвергания металлического контейнера даже многократным различным процессам на той же башне.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство транспортировки, подходящее для того, чтобы обеспечивать высокий уровень сопротивления и надежности в течение долгого времени, а также, например, чтобы его можно было легко и недорого сконструировать.

Эта и другие задачи достигнуты устройством для транспортировки металлических контейнеров, в частности, приспособленным для использования в высокоскоростных машинах и предназначенным для выполнения последовательности операций непосредственно на металлических контейнерах, при этом устройство содержит цепь, состоящую из множества элементов, связанных в последовательности, причем указанные элементы, взаимодействующие при одновременной транспортировке и обработке металлических контейнеров, содержат охватываемое и охватывающее сцепленные фасонные расширения в противоположных положениях относительно центрального элемента из указанных элементов, где указанные сцепленные фасонные расширения имеют сцепление тороидального типа и обеспечены сквозным отверстием, направленным под прямым углом к траектории цепи, причем указанное охватываемое фасонное расширение является кольцеобразным и содержит соосно с указанным сквозным отверстием по меньшей мере один антифрикционный элемент.

Устройство предпочтительно содержит средство для управления движением и траекторией цепи, которое может быть образовано приводными колесами и/или промежуточными колесами.

Предпочтительно тороидальное сцепление между соседними элементами содержит штифт, введенный соосно со сквозными отверстиями непосредственно противоположных фасонных расширений элемента.

Устройство предпочтительно содержит средство контакта с приводными колесами и с промежуточными колесами высокоскоростной машины, расположенное на концах штифта и на верхней лицевой стороне и на нижней лицевой стороне отдельного элемента, при этом средство контакта предпочтительно расположено рядом с торцами центрального элемента, и штифт имеет длину, по меньшей мере равную толщине двух средств контакта в дополнение к толщине центрального элемента и блокирован на обоих концах.

Кроме того, средство контакта с приводными колесами и с промежуточными колесами высокоскоростной машины предпочтительно содержит:

по меньшей мере один антифрикционный элемент, расположенный соосно со штифтом; и/или

амортизирующий элемент, расположенный соосно с антифрикционным элементом, который предпочтительно содержит по меньшей мере один роликовый подшипник.

Амортизирующий элемент предпочтительно расположен снаружи от антифрикционного элемента или внутри антифрикционного элемента.

Амортизирующий элемент также может быть расположен на приводных колесах и/или на промежуточных колесах.

Предпочтительно по меньшей мере один угловой опорный элемент предусмотрен на поверхности центрального элемента из указанных элементов.

Направляющие колеса предпочтительно образуют натяжные устройства, приспособленные для того, чтобы поддерживать цепь всегда натянутой, и для того, чтобы компенсировать ее неровность.

Краткое описание чертежей

Конструкция и функциональные особенности устройства для выполнения операций на металлических контейнерах настоящего изобретения будут лучше понятны из следующего подробного описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, показывающие предпочтительный и неограничивающий вариант его осуществления, на которых:

фиг.1 схематично показывает вид в продольном разрезе участка устройства для выполнения операций на металлических контейнерах согласно настоящему изобретению;

фиг.2 показывает схематичный вид спереди участка устройства согласно изобретению;

фиг.3 показывает схематичный вид расположения устройства согласно изобретению.

Лучший вариант осуществления изобретения

Как показано на вышеупомянутых чертежах, устройство для выполнения операций на металлических контейнерах согласно настоящему изобретению, в целом обозначенное ссылочной позицией 10 на фиг.3, содержит множество элементов 12, имеющих определенную форму и связанных друг с другом согласно способам, описанным подробно ниже, для образования замкнутой цепи и частично намотанной на множество приводных колес 13 и промежуточных или передаточных колес 15 высокоскоростной машины непрерывного действия, которая не показана на чертежах. Промежуточные или передаточные колеса 15 имеют функцию "маршрутизации" цепи, состоящей из элементов 12 согласно траектории, определенной в зависимости от выбранных построений; кроме того, некоторые из вышеупомянутых промежуточных колес определяют натяжные устройства, функция которых состоит в том, чтобы всегда поддерживать цепь натянутой и компенсировать ее неровности, из-за динамических усилий, вследствие многостороннего воздействия цепи. С другой стороны, приводные колеса 13 ответственны за натяжение цепи и являются по существу в машине рабочими башнями. В альтернативном варианте движение цепи осуществляется при использовании фрикционной направляющей.

Как приводные колеса 13, так и промежуточные колеса 15, предпочтительно, представляют собой колеса зубчатого типа, чтобы сводить к минимуму динамические воздействия, вызванные неровностью цепи.

Элементы 12, которые составляют цепь, определены центральным элементом 12' в основном кольцеобразной формы, которая на боковой поверхности представляет два противоположных сцепленных фасонных расширения 14 и 14', приспособленных для обеспечения возможности соединения одного элемента 12 со следующим.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, показанному на чертежах, противоположные сцепленные фасонные расширения 14 и 14' элементов 12 представляют собой, соответственно, охватываемый и охватывающий типы и обеспечены сквозным отверстием, направленным под прямым углом к траектории цепи, не обозначенным ссылочной позицией на чертеже, приспособленным для приема соединительного или связывающего средства, описанного далее.

Охватываемое кольцеобразное фасонное расширение 14, соосное с осевым отверстием, вмещает по меньшей мере один антифрикционный элемент 17, например, образованный подшипником, предпочтительно роликового типа; функция такого антифрикционного элемента подробно описана далее.

Сопрягающий элемент 16, обозначенный на фиг.1 пунктирной линией, поскольку он не является частью настоящего изобретения и не является предметом описания, размещен соосно к съемному элементу 12 и изнутри к его центральному элементу 12', приспособленному для приема металлического контейнера 18 и для того, чтобы транспортировать его от одной рабочей башни к следующей рабочей башне машины для выполнения процессов деформации непосредственно на боковой поверхности металлического контейнера.

Предпочтительно, каждый элемент 12 имеет на верхней лицевой стороне, ориентированной к основанию металлического контейнера 18, по меньшей мере один дополнительный угловой опорный элемент 20, например, образованный выступающим штифтом или канавкой, с функцией предотвращения вращения к сопрягающему элементу 16 во время передачи от одной рабочей башни к следующей. Такой дополнительный угловой опорный элемент 20 используют в случае процессов, таких как процессы вдавливания/выдавливания, которые требуют вращения и удерживания углового положения.

Во время передачи металлического контейнера 18 от одной рабочей башни к следующей стол 19 зажимного приспособления для обрабатываемых деталей каждой рабочей станции связан с цепью. Металлический контейнер в сопрягающем элементе 16, когда находится у технологического инструмента, расположенного на столе держателя инструмента (не показан на чертеже), воздействием удара, вызванного выталкивателем стола 19 зажимного приспособления для обрабатываемых деталей, с которым сопрягающий элемент остается объединенным, выходит из элемента 12 и перемещается в контакте с обрабатывающим инструментом (не показанным на чертеже). В конце процесса металлический контейнер 18 покидает инструмент и входит заново в цепь в том же элементе 12, который он покинул.

В альтернативных вариантах осуществления металлический контейнер 18 не покидает элемента 12 во время этапа обработки, но инструмент стола зажимного приспособления для обрабатываемых деталей с поступательным перемещением приближается или отходит от металлического контейнера, сопрягаясь с ним для осуществления процесса. Поэтому, в этом варианте осуществления, цепь никогда не покидает контейнер и следует за ним на этапе обработки.

Каждое охватываемое фасонное расширение 14 элемента 12 входит в соответствующее охватывающее фасонное расширение 14' следующего элемента 12. Штифт 22, введенный в сквозные отверстия сцепленных фасонных расширений 14 и 14', определяет тороидальное сцепление или шарнир между одним элементом 12 и следующим элементом, с тем, чтобы обеспечивать непрерывное наматывание цепи относительно приводных колес 13 и промежуточных колес 15 машины.

Как показано на фиг.1, средство контакта с приводными колесами 13 и с промежуточными колесами 15 машины непрерывного действия выполнено соосно со штифтом 22 и снаружи от него, на верхней лицевой стороне и на лицевой стороне основания отдельного элемента 12, на который намотана цепь. Упомянутое средство контакта образовано по меньшей мере одним дополнительным антифрикционным элементом 24, например, состоящим по меньшей мере из одного подшипника роликового типа, расположенного соосно со штифтом 22, и дополнительным амортизирующим элементом 26, например, образованным одним или более вкладышами из полимера, металла или иных подходящих материалов, выполненным соосно и предпочтительно снаружи от дополнительного антифрикционного элемента 24. Упомянутое средство контакта расположено рядом с торцами центрального элемента 12', а штифт 22 имеет длину, по меньшей мере равную удвоенной толщине средства контакта в дополнение к толщине центрального элемента, и заблокирован на обоих концах.

Дополнительные антифрикционные элементы 24 вместе с антифрикционными элементами 17 имеют функцию сведения к минимуму потери механической энергии, вызванной трениями, и избавляют от необходимости частого смазывания цепи из-за потенциального загрязнения обрабатываемых металлических контейнеров.

Дополнительные амортизирующие элементы 26 имеют функцию определения опорного сопряжения цепи элемента 12 относительно системы транспортирования непрерывного действия и перемещающих элементов машины, то есть приводных колес 13 и промежуточных колес 15.

Фактически, во время движения цепи элемента 12, которое имеет место на высокой скорости, амортизирующие элементы 26 приходят в соприкосновение с перемещающими элементами от одной рабочей станции до следующей рабочей станции машины непрерывного действия; такие контакты, которые происходят со столкновением, являются источником генерации шума и вибраций, потенциально опасных, если продолжаются в течение долгого времени.

В альтернативном варианте осуществления упомянутый дополнительный амортизирующий элемент 26 выполнен внутри дополнительного антифрикционного элемента 24.

В дополнительном альтернативном варианте осуществления дополнительный амортизирующий элемент 26 выполнен на приводных колесах 13 и на промежуточных колесах 15 в зоне контакта с элементом 12 цепи.

Поэтому использование таких амортизирующих элементов 26 обеспечивает возможность демпфировать контакт между цепью и перемещающими элементами, уменьшая степень столкновений и поэтому уменьшая шум и вибрации, вызванные непосредственно столкновениями.

Как можно видеть из вышесказанного, преимущества, достигнутые изобретением, ясны.

Устройство для выполнения операций на металлических контейнерах согласно настоящему изобретению обеспечивает систему транспортировки, приспособленную для обеспечения равномерного и безопасного прохода металлических контейнеров, в частности типа бутылочных жестяных банок или рельефных жестяных банок, от одной рабочей башни к следующей, независимо от перемещаемой массы.

Дополнительное преимущество состоит в устранении процента потери и царапаний непосредственно во время передачи металлических контейнеров.

Дополнительное преимущество состоит в том, что цепь элементов 12 управляет транспортировкой металлических контейнеров и взаимодействует с ними, одновременно, с их обработкой, не влияя на "безупречное" или точное размещение металлического контейнера на рабочей башне, и, таким образом, повышаются точность и/или качество обработки металлических контейнеров.

Дополнительное преимущество изобретения состоит в том, что упомянутое устройство обеспечивает возможность транспортировки металлических контейнеров также с максимальными угловыми смещениями фазы между двумя непрерывными рабочими башнями, не вызывая повреждений контейнера или остановку машины.

Дополнительное преимущество устройства изобретения состоит в том, что помимо транспортировки металлических контейнеров оно также имеет преимущество взаимодействия в качестве средства передачи энергии.

Дополнительное преимущество устройства изобретения состоит в том, что такое устройство является легко разбираемым/собираемым, гибким и реконфигурируемым в зависимости от количества и расположения колес машины непрерывного действия, и, кроме того, его легко и удобно поддерживать.

Дополнительное преимущество состоит в том, что цепь корпусов, как описано выше, обеспечивает возможность содержать в себе массу и момент инерции, обеспечивая возможность его работы на высокой скорости даже с неблагоприятным шагом цепи/числом отношения зубьев колеса; это наряду с тем, что приводные колеса и промежуточные колеса можно соответственно выполнять, оптимизируя динамические характеристики и гарантируя более длительный срок непосредственно полезного использования устройства.

Дополнительное преимущество состоит в том, что замкнутая структура цепи устройства изобретения наряду с количеством петель устройства относительно количества станций отдельной рабочей башни, легко обеспечивает возможность изменения положения металлического контейнера на каждой рабочей башне, обеспечивая возможность модулирования количества операций, непосредственно требуемых в соответствии со сложностью металлического контейнера.

Хотя изобретение было описано выше с конкретной ссылкой на его вариант осуществления, выполненный только посредством неограничивающего примера, несколько модификаций и изменений могут быть очевидными для специалиста в данной области техники в свете вышеприведенного описания. Поэтому настоящее изобретение предполагает включение любых его модификаций и изменений в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.

Устройство (10) для выполнения операций на металлических контейнерах, приспособленное для высокоскоростных машин и предназначенное для того, чтобы выполнять последовательность операций непосредственно на металлических контейнерах, содержащее цепь, состоящую из множества элементов (12), связанных в последовательности и взаимодействующих с металлическими контейнерами при одновременной транспортировке и обработке. Повышается производительность. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство (10) для транспортировки металлических контейнеров, в частности, приспособленное для высокоскоростных машин и предназначенное для выполнения последовательности операций непосредственно на металлических контейнерах, содержащее цепь, состоящую из множества элементов (12), шарнирно связанных в последовательности, отличающееся тем, что указанные элементы (12) выполнены с возможностью взаимодействия с металлическими контейнерами при одновременной транспортировке и обработке, каждый из них содержит охватываемое и охватывающее сцепленные фасонные расширения (14 и 14') в противоположных положениях относительно центрального элемента (12'), каждое из которых обеспечено сквозным отверстием, направленным под прямым углом к траектории цепи, причем указанное фасонное расширение (14) является кольцеобразным и содержит соосно расположенный с указанным сквозным отверстием по меньшей мере один антифрикционный элемент (17).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средство для управления движением и траекторией цепи.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство для управления движением и траекторией цепи образовано приводными колесами (13) и/или промежуточными колесами (15).

4. Устройство по п.6, отличающееся тем, что шарнирное соединение между соседними элементами (12) содержит штифт (22), введенный соосно со сквозными отверстиями непосредственно противоположных фасонных расширений (14, 14') элемента (12).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средство контакта с приводными колесами (13) и с промежуточными колесами (15) высокоскоростной машины, расположенное на концах штифта (22) и на верхней лицевой стороне и на нижней лицевой стороне отдельного элемента (12).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство контакта расположено рядом с торцами центрального элемента (12), и штифт имеет длину, по меньшей мере, равную толщине двух средств контакта в дополнение к толщине центрального элемента, и блокирован на обоих концах.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство контакта с приводными колесами (13) и с промежуточными колесами (15) высокоскоростной машины содержит,
по меньшей мере, один антифрикционный элемент (24), расположенный соосно со штифтом (22), и/или
амортизирующий элемент (26), расположенный соосно с антифрикционным элементом (24).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что антифрикционный элемент (24) содержит, по меньшей мере, один роликовый подшипник.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что амортизирующий элемент (26) расположен снаружи антифрикционного элемента (24).

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что амортизирующий элемент (26) расположен внутри антифрикционного элемента (24).

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что амортизирующий элемент (26) расположен на приводных колесах (13) и/или на промежуточных колесах (15).

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один угловой опорный элемент (20) предусмотрен на поверхности центрального элемента (12') из указанных элементов (12).

13. Устройство по п.3, отличающееся тем, что направляющие колеса (15) образуют натяжные устройства для поддерживания цепи всегда натянутой и компенсирования ее неровности.