TWI873229B

TWI873229B - 用於製造易開蓋的方法及裝置

Info

Publication number: TWI873229B
Application number: TW109140479A
Authority: TW
Inventors: 彼得傑西; 馬賽爾歐伯霍茨
Original assignee: 瑞士商蘇德羅尼克股份有限公司
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2025-02-21
Also published as: US20220395889A1; TW202128505A; EP4041472B1; KR20220102142A; PT4041472T; WO2021099267A1; US12083577B2; CH716830A1; CN114845825A; CN114845825B; EP4041472A1; ES3029258T3

Abstract

本發明有關於一種用於製造易開蓋(27)的方法。利用包含一模具(6)和一剪切衝頭(2,3)之一衝壓工具(1,5)衝壓一蓋坯件(9)，以形成具有藉由一密封凸緣(18)所圍繞的一中心移除開口(17)之一蓋環(8)。然後，藉由對一軸環(20)進行拉製來形成移除開口(17)的邊緣，而軸環在蓋子之意欲內側(底側)上從密封凸緣(18)突出，軸環(20)係於其自由端捲起，且一易開箔片(24)係密封或膠黏至蓋子的意欲外側(上側)上之密封凸緣(18)上。

按照本發明，模具(6)配置在蓋子的內側(底部)上，且剪切衝頭(2,3)係從蓋子之外側(頂部)移入模具(6)，同時衝壓出一衝壓墊片(16)，且衝壓墊片(16)係藉由壓縮空氣輸送經過模具(6)至一輸送機(33)，而衝壓墊片係藉著輸送機從工具區域移除。

已顯示藉由此措施可用很少的努力來修改用於生產易開蓋之已知與已建立的製程和裝置，於此方式，在蓋坯件(9)之衝壓期間，在所生產的蓋環(8)之意欲內側(底側)上產生衝壓或切割墊片，其於生產具有「反向捲曲部」之蓋子時係適合需要的。

Description

用於製造易開蓋的方法及裝置

本發明有關於一種用於製造易開蓋的方法、用於尤其是根據此方法製造易開蓋之裝置、用於該裝置的衝壓處理站、及可藉由根據獨立項之前言的方法製造或生產之易開蓋。

易開蓋(所謂的剝離端或POE)係例如由DE-U 298 17 592或由DE-U 92 03 953已知的。

參考圖1至圖6，可簡要地解釋本技術人員已知之易開蓋的先前技術水平(state-of-the-art)。

圖1顯示一蓋坯件9。在已知製造裝置10之運送路徑的開始處，顯示含有大量此等蓋坯件9之堆疊11，這些蓋坯件9個別地去堆疊並沿著運送路徑藉由不同處理站14、19、21、25、26處理，在此首先將蓋坯件9製成蓋環8(見圖2)，且接著進一步處理直至完成易開蓋27(見圖5)。蓋坯件9係例如為圓形或橢圓形的盤片，其由塗覆之金屬所製成，且因此受防護免於腐蝕，尤其是由塗覆的馬口鐵或鋁板所製成。它們具有例如11cm之直徑。這些坯件9業已藉由未示出的處理機在它們的邊緣12處預成形，且邊緣12之成形稍後將使用於藉由邊縫連接(seam connection)將完成的易開蓋27附接至一容器28或一罐體。這是本技術人員已知的，且在此將不進一步解釋。

輸送機13尤其是藉由二條平行延伸之有齒帶子所形成，此輸送機13沿著箭頭A的方向中之運送路徑於製造裝置10中由一處理站輸送蓋坯件、蓋環和易開蓋至下一處理站，用於蓋坯件或蓋環的夾具設在處理站上，如本技術人員從WO 2006/017953所已知，這於此也將不再進一步解釋。在本技術人員已知且於此僅示意性顯示之各個先前技術水平的處理站處，待處理之坯件或蓋環係被舉離輸送機、藉由處理站所處理並返回至輸送機。這在處理站上藉由指向上和向下的箭頭所指示。於處理站之案例中，在輸送機下方指示處理站的驅動。這用於舉升和降低坯件和蓋環並執行各個處理步驟。

在衝壓之處理站14中，首先藉由向下衝壓坯件之中心部分16並將其作為廢料處置而由蓋坯件9形成蓋環8(見圖2)。這形成易開蓋的移除開口17，其於稍後之生產步驟中用易開箔片24封閉。在移除開口17之後保留一密封凸緣18。於處理站19中，移除開口17的邊緣係向上拉以形成一軸環20(見圖3)。此軸環20在另一處理站21中朝向、或從移除開口遠離捲起，以形成所謂之「捲曲部」(“curl”)。然後，此之後形成移除開口17的邊緣之捲曲部22確保當移除罐體的內容物時保護罐體之使用者免受鋒利的切削邊緣23所影響。取決於捲曲部之周長，其係稱為「C字形捲曲部」(切削邊緣未坐落在捲曲部內)或「扭轉捲曲部」(切削邊緣坐落於捲曲部內)，且從移除開口遠離捲起的「捲曲部」稱為「反向C字形捲曲部」或「反向扭轉捲曲部」。在此所示之案例中，形成所謂之扭轉捲曲部22(見圖4)。

先前的製造步驟係於一位置中執行，蓋坯件9和蓋環8在此位置中係配置有其稍後頂側或配置有指向下的密封凸緣18。這對於本發明亦是較佳實施例。如上所述，在個別處理站14、19和21中將坯件9或蓋環8舉離輸送機13、進行處理並再次放回，因此輸送機執行輸送步驟，其引導蓋坯件9或蓋環8至下一處理站。如附圖中所示，如果於使密封凸緣18指向下之情況下執行製造步驟，則隨後為轉動蓋環8的轉動站23，以致在進一步處理期間，於輸送機13中之轉動站23之後和在處理站25、26中，密封凸緣18係位於頂部。

然後，將易開箔片24密封至密封凸緣18上，這可用預密封站 25和主密封站26在二步驟中完成。密封方法對於本技術人員亦是已知的，且在此將不會進一步解釋。隨後可為另外之處理站，於其中，對密封箔片24進行壓花，定位易開舌片15並施行洩漏測試。這對於本技術人員係亦已知的，且在此將不再進一步解釋。於已知之製造裝置10的末端，放出已完成之易開蓋27(見圖5)，藉由密封至密封凸緣18的易開箔片24橫跨其移除開口17。移除開口17之邊緣係藉由扭轉捲曲部22所形成。已完成的易開蓋27可藉著其接縫邊緣12附接至一罐體本體(其在圖5中僅藉由壁面部分28所指示)，且因此密封罐體。這是於填充站中完成，於其中，罐體已用填充材料填充。已填充之罐體可稍後藉著其易開舌片15從蓋環8撕開此易開箔片24而打開，因此露出移除開口17。

用上述先前技術水平的系統，在衝壓蓋坯件期間所產生之蓋環的意欲(intended)外側(底側)上會產生衝壓或切割墊片，如果隨後產生一「反向捲曲部」(從移除開口遠離捲起)，這尤其是次優的(suboptimal)。於此案例中，如果用另外未改變方法順序或系統概念在所生產的蓋環之意欲內側(頂側)上會生產(不可避免的)衝壓或切割墊片，其從生產之觀點來看將為令人滿意的。

本發明具有提供技術解決辦法之目的，借助於此技術解決辦法，可用最小之可能的技術努力來修改用於生產易開蓋的先前敘述之已知與建立的方法和裝置，以致在蓋子之另一側上用基本上未改變的方法順序和系統概念來生產衝壓或切割墊片。

此目的係藉由根據獨立項之方法、裝置和衝壓處理站來達到。

根據這些請求項，本發明的第一態樣有關用於製造易開蓋之方法。在此方法中，用一衝壓工具對一蓋坯件進行衝壓，以形成一帶有中心移除開口的蓋環，其係藉由一密封凸緣所包圍。衝壓工具具有一模具和一剪切衝頭。

然後，藉由拉製將移除開口之邊緣塑形，以形成一軸環，當蓋子稍後使用於意欲的目的時，此軸環從形成蓋子內側(蓋子之意欲內側)的側面上之密封凸緣突出。

軸環然後在其自由端捲起，且接著於要生產的蓋子之稍後意欲用途期間，一易開膜密封或膠黏至形成蓋子外側(蓋子的意欲外側)之側面上的密封凸緣。

根據本發明，在衝壓期間，將模具放在待生產的蓋子之側面上，此側面於稍後的意欲用途期間形成蓋子之內側(蓋子的意欲內側)，並將剪切衝頭從待生產之蓋子的側面移入模具，此側面在稍後之意欲用途期間形成蓋子的外側(蓋子之意欲外側)，同時衝壓出一衝壓墊片。

以此方式生產的衝壓墊片係藉由壓縮空氣經過模具輸送至一輸送機，而藉著輸送機將其從工具區域移除。

本發明使得其可能以非常小之努力來修改用於生產易開蓋的當前已知和已建立之方法和裝置，使得以基本上未改變的方法順序和系統概念之方式，當待生產的蓋子稍後按照意欲的目的使用時，在形成蓋子外側之側面(蓋子的意欲外側)上生產衝壓或切割墊片。

於該方法之一較佳實施例中，使用由鐵磁材料所組成的蓋坯件。一磁性輸送帶被使用做為輸送機，用於從工具區域移除衝壓墊片。這允許在最小的空間中並以最少之移動零件來可靠地處理和移除衝壓墊片。

於該方法之另一較佳實施例中，一真空輸送帶被使用做為輸送機，用於從工具區域移除衝壓墊片。這亦允許在最小的空間中並以最少之移動零件來可靠地處理和移除衝壓墊片，並可處理例如鋁之鐵磁以及非鐵磁性蓋坯件。

磁性和真空輸送帶於輸送機技術的領域中係眾所周知的，且因此在此無需詳細解釋。

使用於將衝壓墊片輸送至輸送機的壓縮空氣有利地係饋送經過剪切衝頭。

較佳地，引導經過剪切衝頭之壓縮空氣係經由一個或更多個出口開口帶至剪切衝頭的面向蓋坯件或衝壓墊片之側面上的出口。以此方式，空氣可直接施加至衝壓對頭(punching butt)之面向剪切衝頭的側面，並因此可靠地引導離開此側面。

有利地是，引導經過剪切衝頭之壓縮空氣係經由三個完全相同的排出開口在剪切衝頭之面向蓋坯件或衝壓墊片的側面上排出，這三個排出開口具有彼此完全相同之距離。出口開口的此組構有效地防止衝壓墊片於模具中歪斜或傾斜。

再者，於該方法之實施例中，其中通過剪切衝頭的壓縮空氣係經由衝頭之面向蓋坯件或衝壓墊片的側面上之一個或更多個出口開口排出，較佳地此使用於將衝壓墊片輸送至輸送機之壓縮空氣係被間斷地提供。這樣做的優點是，當打開工具時不供應壓縮空氣，而在關閉工具時則供應壓縮空氣。與永久供應相比，這簡化製程控制並節省能源。

亦較佳的是僅於衝壓製程之開始處、或甚至更佳地僅在衝壓製程已完成之後、較佳地於剪切衝頭的移動結束之後，將壓縮空氣施加至出口開口，其在剪切衝頭向上工作的案例中係為剪切衝頭之移動的上死點(top dead center)。

於後一案例中，在施加壓縮空氣之前，將衝壓墊片從蓋坯件完全分開，其具有使得可俐落地控制製程順序為可能之優點。

於根據本發明的方法之一第一較佳變型中，藉由拉製從移除開口的邊緣形成之軸環係朝向移除開口捲起，以形成一C字形捲曲部或一扭轉捲曲部。

在根據本發明的方法之一第二較佳變型中，藉由拉製從移除開口的邊緣形成之軸環係從移除開口遠離捲起至一反向的C字形捲曲部或一反向的扭轉捲曲部。於此第二變型中，本發明之優點係尤其明顯的。

再者，於根據本發明之方法中，較佳的是在衝壓期間移動剪切衝頭且模具係靜止不動，剪切衝頭於切割期間從底部至頂部穿透模具及/或蓋環在軸環之捲起與易開箔片的密封或膠黏之間轉動。這使其可能於衝壓處理站以小修改使用當今已知和已建立的生產系統來執行此方法。根據本發明之合適的模切(die-cutting)處理站係本發明之第三態樣的主題，這將於稍後解釋。

較佳地，在衝壓之後，蓋環於一第一運送方向中從切削工具中輸送出，且藉由輸送機在一第二運送方向中由工具區域移除衝壓墊片，此第二運送方向係橫向於第一運送方向、尤其是垂直於第一運送方向。這具有衝壓墊片可用輸送機直接移除並進入生產系統前面或後面的區域之優點。

本發明的第二態樣有關於一種用於生產易開蓋之裝置，於其中，一易開箔片係密封或膠黏在圍繞一移除開口所配置的一密封表面上之蓋子的上側面上。較佳地，該裝置係適用於根據本發明之第一態樣的方法之易開蓋的生產。

該裝置包含用於多個蓋坯件、多個蓋環和多個易開蓋的第一輸送機、以及多個處理站，其相繼地提供在輸送方向中，用於處理該等蓋坯件、該等蓋環和該等易開蓋。一第一處理站設計為一衝壓處理站，用於藉由用包含一模具和一剪切衝頭之一衝壓工具衝壓蓋坯件，形成具有藉由來自蓋坯件的密封凸緣所圍繞之中心移除開口的蓋環。裝置之一第二處理站適於形成一從蓋環突出的軸環，一第三處理站將軸環捲成一捲曲部，且一第四處理站將一易開箔片密封或膠黏至密封凸緣上。在前介紹內容中係使用圖1至圖6敘述此裝置。

根據本發明，第一處理站以使得於衝壓期間將模具配置在待生產之蓋子的側面上之方式設計，此側面於稍後之意欲的使用期間形成蓋子之內側(意欲的蓋子內側)，且剪切衝頭係從另一側面配置，因此從待生產之蓋子的側面配置，此側面在稍後之意欲的使用期間形成蓋子的外側(意欲的蓋子外側)，並藉由衝壓出一衝壓墊片來插入模具。提供用於藉著壓縮空氣將衝壓墊片輸送經過模具至分配給第一處理站的第二輸送機之裝置，衝壓墊片係在裝置的意欲操作期間藉著輸送機從工具區域移除。

此等用於生產易開蓋之裝置具有業已在方法敘述中提到的優點，並可用極少之修改而由現有系統建立，而方法順序和系統概念保持不變。

第二輸送機較佳地係為一磁性輸送帶或一真空輸送帶，衝壓墊片可藉其從工具區域移除。

剪切衝頭有利地具有一個或更多個空氣管道，以運送在其內的壓縮空氣，其在意欲的操作中使用於藉著壓縮空氣將衝壓墊片輸送經過模具至第二輸送機。

為此目的，剪切衝頭在其面向蓋坯件或衝壓墊片之側面上具有一個或更多個用於壓縮空氣的出口開口。以此方式，衝壓墊片可在其面向剪切衝頭之側面上直接地供應以壓縮空氣，且因此可靠地將壓縮空氣導引遠離衝壓墊片至第二輸送機。

如果剪切衝頭具有數個、例如三個、尤其是完全相同的出口開口係尤佳的，此等出口開口具有彼此完全相同之距離。出口開口的此組構可有效地防止衝壓墊片在模具中傾斜。

再者，裝置具有一控制系統係較佳的，藉著此控制系統，於意欲之操作中，可提供、或間歇地提供使用於將衝壓墊片輸送至第二輸送機的壓縮空氣，較佳地係以使得當工具打開時沒有提供壓縮空氣及當工具關閉時提供壓縮空氣之方式，尤其是從達到剪切衝頭的移動結束時之點開始。這簡化方法控制並節省能源。

在根據本發明的裝置之一第一較佳變型中，以使得藉著拉製從移除開口的邊緣形成之軸環係朝向移除開口捲起以形成一C字形捲曲部或一扭轉捲曲部的方式來設計第三處理站。

於根據本發明之裝置的一第二較佳變型中，以使得藉著拉製從移除開口的邊緣形成之軸環係遠離移除開口捲起以形成一反向的C字形捲曲部或一反向的扭轉捲曲部的方式來設計第三處理站。在此第二變型中，本發明之優點係尤其明顯的。

再者，較佳地係以使得於衝壓期間移動剪切衝頭並使模具固定不動、使得剪切衝頭在剪切期間從底部至頂部穿透進入模具、及/或蓋環於軸環捲起與易開箔片的密封或膠黏之間在轉動站中轉動的方式來設計根據本發明之裝置。這使得其可能將具有稍微修改的衝壓處理站之現今已知和建立的生產線轉換成依據本發明之裝置。根據本發明之合適的衝壓處理站係本發明之第三態樣的主題，這將在稍後解釋。

較佳地，第一輸送機具有一第一運送方向，且第二輸送機具有一第二運送方向，此第二運送方向係橫向於第一運送方向，較佳地係垂直於第一運送方向。這具有可將衝壓墊片直接地運送至生產線前方或後方之區域的優點。

本發明之第三態樣有關於一種用於根據本發明的第二態樣之裝置的衝壓處理站，用於藉由衝壓從一蓋坯件形成一具有藉由一密封凸緣所圍繞之中心移除開口的蓋環。

衝壓處理站包含一衝壓工具，其具有一固定式模具和一剪切衝頭，此剪切衝頭在意欲的衝壓操作中從下方抵靠著模具工作且因而移入模具，同時衝壓出一衝壓墊片。

另外，其包含用於在意欲之衝壓操作中藉著壓縮空氣克服重力地輸送衝壓墊片經過模具至與衝壓處理站相關聯之輸送機的裝置，用於從工具區域移除衝壓墊片。

此等衝壓處理站可使用於將如上所述的現今已知和建立之生產系統轉換成依據本發明的第二態樣之裝置。

本發明的第四態樣有關於一種可用根據本發明之第一態樣的方法所製造或生產之易開蓋。此易開蓋代表本發明的重要商業形式。

1:(衝壓)工具/上工具零件/切削工具

2:剪切衝頭/切削環

3:剪切衝頭/切削環載具

4:夾緊環

5:(衝壓)工具/下工具零件/切削工具

6:模具

7:模具載具

8:蓋環

9:(蓋)坯件

10:製造裝置

11:堆疊

12:(接縫)邊緣

13:輸送機/第一輸送機

14:(衝壓)處理站/第一處理站

15:易開舌片

16:衝壓墊片/中心部分/衝壓模具

17:(中心)移除開口

18:密封凸緣/密封表面

19:處理站/第二處理站

20:軸環

21:處理站/第三處理站/第三加工站

22:(扭轉)捲曲部

23:切削邊緣/轉動站

24:易開箔片

25:處理站/預密封站/第四處理站/第四加工站

26:處理站/主密封站/第四處理站/第四加工站

27:易開蓋

28:容器/壁面部分

29:壓縮彈簧

30:排出開口

31:底架

32:空間

33:輸送機/(磁性)輸送帶/(真空)輸送帶/輸送裝置/第二輸送機

34:(內部)空氣管道/裝置

35:出口開口/裝置

本發明之其他實施例、優點和應用源自附屬項及源自附圖的以下敘述。藉此其顯示為：

圖1係經過一蓋坯件9之直立剖面；

圖2至圖4係於不同的生產階段經過一蓋環8之直立剖面；

圖5係經過一已完成的易開蓋27之直立剖面；

圖6係用於生產易開蓋或用於執行根據圖1至圖5的步驟之先前技術水平的裝置之示意性側視圖；

圖7a至圖7e顯示當根據先前技術水平處理一蓋坯件時在不同的進展程度之工具位置中橫向於經過圖6的衝壓處理站14之處理工具的蓋子運送方向A之直立剖面；和

圖8a至圖8e顯示在根據本發明的裝置中，於工具位置中，在根據本發明之蓋坯件的處理中之不同進展階段，橫向於經過衝壓處理站的處理工具之蓋子運送方向A的直立剖面。

在前介紹內容中，參考圖1至圖6解釋根據先前技術水平之易開蓋27的製造，如本技術人員所已知的。於此，參考此解釋，以便避免重複。

在下文中，敘述根據本發明之程序，由此，只要這是必要的，參考已知之裝置和已知的、先前解釋之製造步驟。尤其是如本技術人員業已得知，亦繼續進行根據本發明的用於由蓋坯件9形成蓋環8且用於密封易開箔片24之裝置和方法。

圖7a至圖7e顯示處於不同的推進工具位置中之圖6的衝壓處理站14之加工工具，用於根據先前技術水平的蓋坯件9之加工。

如所可看出，此工具包含一上工具零件1及一下工具零件5，上工具零件1具有一剪切衝頭2、3，其包含一切削環2和一切削環載具3且具有一夾緊環4，下工具零件5具有一模具6和一模具載具7。

具有剪切衝頭2、3的上工具零件1被固定，且具有模具6之下工具零件5抵靠著上工具零件1工作。

在圖7a中所示的工具位置中，工具係打開的，且於打開之工具中沒有蓋坯件9。

由此情況開始，蓋坯件9係以使得待生產的蓋子之側面指向下方的方式用輸送機13(見圖7b)在一水平方向中插入工具，此側面於稍後之意欲用途期間形成蓋子的外側(蓋子之意欲外側)。

然後向上移動下工具零件5，直至將蓋坯件9夾緊在夾緊環4和模具載具7之間(見圖7c)。

於下工具零件5的隨後進一步向上移動期間，夾緊環4克服配置在上工具零件1中之壓縮彈簧29的力量而向上移位，且剪切衝頭2、3穿過模具6(見圖7d)。其從蓋坯件9向下衝壓一衝壓墊片16，此衝壓墊片係藉由重力進給經由衝壓處理站14之底架31中的一排出開口30排出(見圖7d和圖7e)。

如圖7e中所示，當模具6已到達其相對剪切衝頭2、3之移動終點時，下工具零件5移回至圖7a中所示的下方位置，且藉由衝壓方法所獲得之蓋環8係藉由輸送機13運送至下一處理站19。

圖8a至圖8e顯示用根據本發明的裝置，於蓋坯件9之處理中的不同進展之工具位置中，橫向於經過衝壓處理站的處理工具之蓋子運送方向A的直立剖面。此裝置僅在衝壓處理站中與圖6中所示之根據先前技術水平的裝置不同。

如所可看出，在此之工具亦包含一固定式之上工具零件1和一下工具零件5，下工具零件5抵靠著上工具零件工作。然而，與根據圖7a至圖7e的衝壓處理站14成對比，於此上工具零件1具有一模具6和在模具6上方形成一空間32之一模具載具7，一真空或磁性輸送帶33以其基本上完全橫跨模具6的朝上指向開口之方式水平地伸入所述空間。

下工具零件5具有一包含一切削環2和一切削環載具3的剪切衝頭2、3、以及一夾緊環4。如所可看出，切削環載具3具有打開進入坐落於剪切衝頭2、3之上側上的數個出口開口35之內部空氣管道34。

在圖8a所示的工具位置中，工具係打開的，且於打開之工具中沒有蓋坯件9。

由此情況開始，蓋坯件9以使得待生產的蓋子之側面指向下方的方式在一水平方向中用輸送機13插入工具(見圖8b)，所述側面於稍後之意欲用途期間形成蓋子的外側(蓋子之意欲外側)。

然後向上移動下工具零件5，直至將蓋坯件9夾緊在夾緊環4和模具6之間(見圖8c)。

於下工具零件5的隨後進一步向上移動期間，剪切衝頭2從夾緊環4移出，剪切衝頭2在模具6處與被夾緊之蓋坯件9接觸並進入模具6。其將一衝壓墊片16從蓋坯件9衝壓出(見圖8d)。

如圖8e中所示，一旦剪切衝頭2已到達其與模具6相反的移動終點，亦即它係處於其移動之上死點，則壓縮空氣短暫地施加至剪切衝頭2、3中的空氣管道34。其結果是，衝壓墊片係抵靠著真空或磁性輸送帶33被導引經過模具6，且接著藉由輸送帶在橫向於蓋子運送方向A之方向B中從工具區域移除(見圖8e)。

然後，下工具零件移回至圖8a中所示的下方位置，且藉由衝壓所獲得之蓋環8係藉由輸送機13運送至下一處理站19。

儘管本申請案敘述本發明的較佳實施例，但是應當清楚地指出本發明不限於此，且亦可在所附請求項之範圍內以其他方式實現。