Способ установки торцевой крышки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способу прикрепления металлической торцевой крышки к корпусу металлического контейнера. Используют контейнер, имеющий отверстие с загнутой закраиной. Торцевая крышка имеет вертикальную закраину, по меньшей мере частично проходящую по ее периметру. Торцевую крышку помещают внутри корпуса у указанного отверстия или поблизости от него так, что относительно корпуса контейнера вертикальная закраина смещена от торцевой крышки внутрь, приводят изгибающий инструмент через корпус контейнера в контакт с вертикальной закраиной торцевой крышки и посредством изгибающего инструмента прикладывают усилие к указанной закраине для ее загиба вокруг загнутой закраины отверстия корпуса с получением сцепленных изгибов. Повышается качество контейнера за счет исключения царапин на его внутренней поверхности. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к способу установки торцевой крышки и, конкретно, к способу установки, используемому для прикрепления торцевой крышки к корпусу контейнера.

Уровень техники

Из уровня техники хорошо известен способ прикрепления торцевой крышки к корпусу металлического контейнера, включающий операцию двойной фальцовки. Двойной фальцевый (закаточный) шов формируют механически, загибая периферию торцевой крышки поверх фланца корпуса, чтобы сомкнуть в единое целое пять слоев материала (три слоя материала торцевой крышки и два слоя материала фланца корпуса). Полученным в результате двойным закаточным швом вокруг обода контейнера формируется утолщенный буртик.

До появления способа двойной фальцовки торцевые крышки прикрепляли к корпусу металлического контейнера посредством пайки. Однако запаивание контейнеров приводит к различным проблемам, в число которых входят загрязнения инородными примесями, такими как свинец и другие вредные тяжелые металлы. Хотя в качестве альтернативы пайке способ двойной фальцовки дешевле и безопасней, наличие двойного закаточного шва с утолщенным буртиком нежелательно с эстетической точки зрения. Кроме того, такой шов, охватывающий обод контейнера, психологически часто ассоциируется с дешевыми консервированными товарами. Это замечание в особенности относится к ситуации, когда контейнеры используют для продуктов премиум-класса, преследуя декоративные цели.

Из уровня техники известен способ прикрепления торцевой крышки к контейнеру без применения операции формирования двойного закаточного шва. Фиг. 1 иллюстрирует применение этого способа для прикрепления торцевой крышки 1 к корпусу 2 металлического контейнера, в результате чего получают контейнер со "скрытым" швом. Способ включает операцию введения закраины 3 торцевой крышки 1 в частично загнутую закраину 4 корпуса 2 с целью перекрыть его отверстие. После прихода закраины 3 в эту позицию к частично загнутой закраине 4 корпуса подводят изгибающий инструмент, одновременно с этим отжимая ее вниз на торцевой крышке 1, по существу, плоским противодействующим инструментом, чтобы дополнительно и надежно загнуть закраину 4 корпуса вокруг закраины 3 торцевой крышки 1. В результате, применение данного способа приводит к образованию закраин 5, охватывающих одна другую и прикрепляющих тем самым торцевую крышку к корпусу. Особенности изгибающего и противодействующего инструментов подробно описаны далее.

Чтобы сформировать плотное замыкание, необходимо плотно подогнать периметр торцевой крышки 1 к периметру внутренней стороны корпуса 2. В этом случае крышку 1 можно вставить в корпус 2, только наклонив относительно него, причем во время последующего выравнивания крышки 1 может поцарапаться внутренний лак.

Таким образом, желательно иметь способ прикрепления торцевой крышки к корпусу контейнера, не приводящий к повреждению внутренней поверхности корпуса и обеспечивающий получение "скрытого" шва. Желательно также, чтобы такой способ можно было легко автоматизировать.

Раскрытие изобретения

Неожиданно оказалось, что прикрепить торцевую крышку к корпусу, используя "скрытый" шов и не создавая повреждения внутри корпуса контейнера, можно путем изменения формы крышки по периметру корпуса. Более того, выяснилось, что такой способ пригоден для автоматизации.

Согласно изобретению предлагается способ прикрепления металлической торцевой крышки к корпусу металлического контейнера (например консервной банки) с целью перекрыть отверстие в корпусе. При этом корпус имеет загнутую закраину, по меньшей мере частично охватывающую данное отверстие. Способ включает следующие операции:

- вводят торцевую крышку внутрь корпуса, помещая ее у указанного отверстия или поблизости от него так, что закраина, установленная вертикально, отходит от крышки внутрь относительно корпуса контейнера,

- приводят изгибающий инструмент через корпус контейнера в контакт с вертикальной закраиной торцевой крышки, проходящей по меньшей мере частично по ее периметру, и

- загибают данную закраину вокруг загнутой закраины корпуса.

Предлагаемый способ может быть легко автоматизирован.

Для противодействия усилию, прикладываемому изгибающим инструментом, в одном варианте изобретения применяют вспомогательный (противодействующий) инструмент. В другом варианте для противодействия усилию, прикладываемому изгибающим инструментом к торцевой крышке и загнутой закраине корпуса, применяют соответственно данный противодействующий инструмент и дополнительный противодействующий инструмент. Еще в одном варианте диаметр или какой-то другой поперечный размер торцевой крышки в процессе применения способа увеличивается.

В следующем варианте торцевую крышку вводят в корпус через второе отверстие, по существу, противоположное упомянутому первому отверстию.

В следующем варианте изобретения торцевую крышку и корпус изготавливают из металла, предпочтительно из алюминия или стали.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично проиллюстрирован способ прикрепления торцевой крышки к корпусу контейнера, известный из уровня техники.

На фиг. 2 схематично проиллюстрирован усовершенствованный способ прикрепления торцевой крышки к корпусу.

Фиг. 3 дополнительно иллюстрирует усовершенствованный способ по фиг. 2.

На фиг. 4 представлена функциональная диаграмма, дополнительно иллюстрирующая способ по фиг. 2 и 3.

На фиг. 5 схематично проиллюстрирован пример способа, альтернативный проиллюстрированному на фиг. 2 и 3.

Осуществление изобретения

Выше со ссылками на фиг. 1 был описан известный способ прикрепления торцевой крышки к корпусу контейнера с получением "скрытого" шва. Далее со ссылками на фиг. 2 будет описан усовершенствованный и потенциально автоматизируемый способ такого же назначения. На фиг. 2 показаны цилиндрический корпус 6 металлического контейнера, по существу, круглая торцевая крышка 7, изгибающий инструмент 8 и противодействующий инструмент 9. Первое (нижнее) отверстие 10 корпуса 6 имеет, по существу, круглую форму. Кромка, окружающая отверстие 10 корпуса 6, загнута внутрь, образуя изогнутую закраину 11, занимающую по меньшей мере часть периметра отверстия. Второе (верхнее) отверстие 12 корпуса имеет, по существу, круглую форму и расположено напротив нижнего отверстия 10. Предусмотрена возможность выполнить наружную поверхность корпуса с декоративной отделкой, а внутри нанести простое лаковое покрытие.

Участок края торцевой крышки 7, занимающий по меньшей мере часть ее периметра, отогнут вверх, образуя закраину 13. Высота такой закраины, обозначенная на фиг. 2, как х, должна соответствовать количеству материала, достаточному для загибания закраины 13 вокруг загнутой закраины 11 корпуса, как это будет описано далее. Желательно предварительно немного изогнуть закраину 13 в направлении будущего изгиба. Форма торцевой крышки должна отвечать форме отверстия 10 корпуса 6 (в данном примере это круг). Предпочтительно выбрать размер пространства между периметром торцевой крышки 7 и внутренней поверхностью корпуса 6, в зависимости от формы корпуса, в интервале 1,5-2 мм. Такой размер во время автоматизированного позиционирования крышки 7 у отверстия 10 корпуса 6 или поблизости от этого отверстия позволяет не повредить лак на внутренней поверхности корпуса. Как показано стрелкой на фиг. 2, торцевую крышку 7 вводят в корпус через верхнее отверстие 12, а затем опускают по корпусу до тех пор, пока она не окажется прилегающей к нижнему отверстию 10. После этого верхнее отверстие можно закрыть, применяя обычные способы, известные из уровня техники, в том числе используя накладную крышку, отрывную герметичную покрышку или комбинацию обоих этих способов.

Корпус 6 контейнера и торцевая крышка 7 могут быть изготовлены из любого гибкого материала, например из металла (предпочтительно из алюминия или стали).

Изгибающий инструмент 8 представляет собой средство, используемое для изменения формы гибкого материала, предпочтительно металла, с превращением его в завиток. Форма завитка, полученного в результате этой операции, является ответной по отношению к дуге инструмента 8. Периметр изгибающего инструмента должен быть несколько больше периметра торцевой крышки 7, оставаясь в то же время достаточно маленьким, чтобы данный инструмент можно было свободно провести во внутренний объем корпуса 6, не повредив лак. Вне изгибающей дуги формы приводимых в контакт поверхностей инструмента 8 и торцевой крышки 7 ответны по отношению одна к другой.

Противодействующий инструмент 9 удерживает корпус 6 и торцевую крышку 7 в требуемом положении. Для этого ему придана форма, ответная по отношению к наружной форме основания контейнера, т.е. основания, сформированного, когда крышка 7 позиционирована внутри корпуса так, что ею перекрывается отверстие 10. Кроме того, противодействующим инструментом обеспечивается противодействие усилию, прикладываемому изгибающим инструментом 8. Желательно, чтобы периметр инструмента 9 был больше периметра корпуса 6.

Изгибающий и противодействующий инструменты могут быть изготовлены из любого материала, способного соответственно приложить усилие, достаточное для придания желаемой формы торцевой крышке 7, и противодействовать этому усилию. Желательно выполнить эти инструменты из упрочненного металла.

Далее со ссылками на фиг. 3 будут описаны операции предлагаемого усовершенствованного способа.

Торцевую крышку 7 помещают внутрь корпуса 6, перекрывая таким образом отверстие 10 (операция а) (для этого можно сначала зафиксировать крышку 7 на нижней поверхности изгибающего инструмента 8 и продвинуть его через корпус контейнера; предусмотрена также возможность позиционировать крышку 7 с перекрыванием отверстия 10 независимо от инструмента 8). В любом варианте торцевую крышку 7 вводят в корпус 6 через второе (верхнее) отверстие 12. Относительно корпуса 6 крышку 7 позиционируют так, чтобы ее закраина 13 прилегала к загнутой закраине 11 корпуса. Крышку удерживают противодействующим инструментом 9.

После позиционирования торцевой крышки 7 относительно корпуса 6 подводят изгибающий инструмент 8 к закраине 13 (операция b). Когда посредством изгибающего инструмента 8 и противодействующего инструмента 9 прикладывают усилия, направленные навстречу одно другому, закраина 13 крышки 7 загибается вокруг загнутой закраины 11 корпуса 6, причем так, что образуются охватывающие одна другую закраины 14, надежно прикрепляющие крышку 7 по периметру корпуса 6 (операция с) с образованием "скрытого" шва.

В ходе реализации способа наружный диаметр торцевой крышки 7 по сравнению с ее исходным размером увеличивается, поскольку закраина 13 загибается вокруг загнутой закраины 11 корпуса 6 сбоку. Типичное увеличение обозначено на фиг. 3 как интервал у.

Описанный усовершенствованный способ проиллюстрирован на фиг. 4 функциональной блок-схемой.

При изменении формы торцевой крышки 7 с сохранением формы корпуса 6 контейнера (хотя может произойти также и некоторое изменение формы закраины 11) нет необходимости плотно подгонять периметр крышки 7 вокруг внутренней стороны корпуса 6 контейнера. Это позволяет автоматизировать способ без повреждения лака внутри корпуса.

Таким образом, способ обеспечивает возможность прикрепить торцевую крышку к корпусу контейнера, сформировав в результате "скрытый" шов. Данный способ можно легко автоматизировать.

Специалистам в этой области будет понятно, что возможны различные модификации вариантов изобретения, описанных выше, не выходящие за границы объема изобретения. Например, хотя способ был описан для цилиндрического контейнера с круглым поперечным сечением, его можно применять и для других конфигураций контейнера, в число которых входят контейнеры с квадратным или прямоугольным поперечным сечением.

Далее со ссылками на фиг. 5 будет приведен пример способа, альтернативный описанному выше.

На фиг. 5 представлена, по существу, квадратная или прямоугольная торцевая крышка 7а, помещенная внутри отверстия корпуса 6а соответствующего контейнера с квадратным или прямоугольным сечением. Те признаки способа, которые соответствуют признакам способа по изобретению, описанного выше со ссылками на фиг. 2 и 3, повторно описаны не будут, но все они применимы к представленному далее альтернативному примеру способа.

В данном примере торцевую крышку 7а удерживают в требуемом положении относительно корпуса 6а посредством двух отдельных противодействующих инструментов 9а и 9b соответственно. Крышка 7а и поддерживающий ее инструмент 9а имеют, по существу, одинаковый периметр. Поверхности инструмента 9а, приводимой в контакт с крышкой 7а, придана форма, ответная по отношению к основанию крышки. Противодействующий инструмент 9а закреплен в требуемом положении.

Другим противодействующим инструментом 9b удерживают в требуемом положении корпус 6а. Инструмент 9b подпирает основание корпуса 6а, имеющее загнутую закраину 11а (которой охвачено отверстие корпуса), по меньшей мере частично проходит по периметру первого противодействующего инструмента и выполнен с возможностью смещения по оси, причем это смещение производят независимо от противодействующего инструмента 9а, используя для этого обычные приемы, известные из уровня техники, например пружинный механизм.

В альтернативном примере способа торцевую крышку 7а позиционируют так, чтобы отверстие корпуса 6а было перекрыто, а его загнутая закраина 11а прилегала к верхней периферии закраины 13а крышки. Крышку 7а удерживают относительно корпуса 6а в требуемом положении обоими противодействующими инструментами 9а, 9b. После установки крышки 7а на место к закраине 13а подводят изгибающий инструмент, как это было описано выше для первого варианта способа. Когда посредством изгибающего инструмента и противодействующего инструмента 9а прикладывают направленные встречно усилия, закраина 13а крышки 7а загибается вокруг загнутой закраины 11а корпуса 6а так, что образуются охватывающие одна другую закраины, надежно закрепляющие крышку 7а по периметру корпуса 6а с образованием "скрытого" шва. В результате проведения операции загибания другой противодействующий инструмент 9b опускается по оси так, что по окончании данной операции основание крышки 7а оказывается, по существу, у основания корпуса 6а.

Позиционируя в начале операции загибания загнутую закраину 11а корпуса 6а с прилеганием к верхней периферии закраины 13а крышки 7а, можно устранить проблему загибания закраины 13а с наружной стороны загнутой закраины 11а корпуса 6а.

Хотя способ был описан для прямоугольного или квадратного контейнера, специалистам в этой области будет понятно, что его можно применять также и для других конфигураций контейнера, в число которых входят контейнеры с круглым поперечным сечением.

1. Способ прикрепления металлической торцевой крышки к корпусу металлического контейнера для перекрытия отверстия в корпусе, имеющем загнутую закраину, по меньшей мере частично охватывающую указанное отверстие, причем торцевая крышка имеет вертикальную закраину, расположенную по меньшей мере вдоль части периметра крышки, включающий следующие операции:

введение торцевой крышки внутрь корпуса и помещение ее у указанного отверстия или поблизости от него так, что относительно корпуса контейнера вертикальная закраина смещена от торцевой крышки внутрь,

приведение изгибающего инструмента через корпус контейнера в контакт с вертикальной закраиной торцевой крышки и

приложение посредством изгибающего инструмента усилия к указанной закраине для загибания вертикальной закраины вокруг загнутой закраины корпуса с получением сцепленных изгибов.

2. Способ по п. 1, в котором изгибающий инструмент имеет изгибающую поверхность, которую приводят в контакт с вертикальной закраиной так, что указанную закраину сначала отжимают наружу относительно центра корпуса.

3. Способ по п. 2, в котором результатом указанной операции приложения усилия к вертикальной закраине является последующее отжимание периметра вертикальной закраины внутрь относительно центра корпуса.

4. Способ по п. 1, в котором, по существу, форму загнутой закраины корпуса не изменяют.

5. Способ по п. 1, в котором осуществляют приведение противодействующего инструмента в контакт с торцевой крышкой и с указанной загнутой закраиной корпуса для противостояния усилию, приложенному изгибающим инструментом.

6. Способ по п. 5, в котором противодействующий инструмент имеет верхнюю поверхность, которая по форме ответна по отношению к нижним сцепляющимся поверхностям корпуса и торцевой крышки.

7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором дополнительно осуществляют приведение противодействующего инструмента и дополнительного противодействующего инструмента в контакт соответственно с торцевой крышкой и с загнутой закраиной корпуса для противостояния усилию, прикладываемому посредством изгибающего инструмента.

8. Способ по п. 7, в котором противодействующий инструмент и дополнительный противодействующий инструмент выполнены с возможностью смещения по оси относительно друг друга и независимо друг от друга.

9. Способ по п. 1, в котором поперечный размер торцевой крышки в результате операции загибания увеличивают.

10. Способ по п. 1, в котором осуществляют введение торцевой крышки в корпус через второе отверстие корпуса.

11. Способ по п. 10, в котором указанную операцию, на которой вводят торцевую крышку, автоматизируют.

12. Способ по п. 1, в котором используют стальные или алюминиевые торцевую крышку и корпус.