颈缩金属容器时使用的顶出器、颈缩金属容器的模具系统和颈缩金属容器的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]众所周知的是，利用颈缩模具来颈缩拉延的和变薄拉伸的金属容器的顶部侧壁，以使得金属容器的开口变窄，从而接纳封盖或将金属容器形成为瓶。颈缩拉延的和变薄拉伸的金属容器的顶部侧壁需要顶出器，该顶出器与颈缩模具协调工作。
【发明内容】
[0002]模具系统的一个实施例包括金属容器、颈缩模具和顶出器。金属容器具有开口和容器侧壁。容器侧壁具有第一内径和第二内径，其中容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.001英寸。颈缩模具具有工作表面，该工作表面包括基体。顶出器具有支撑表面。支撑表面具有:第一顶出器外径，当顶出器插入到金属容器的开口中时以及当利用颈缩模具颈缩金属容器时，该第一顶出器外径能够支撑容器侧壁的第一内径；以及第二顶出器外径，当顶出器插入到金属容器的开口时以及当利用颈缩模具颈缩金属容器时，该第二顶出器外径能够支撑容器侧壁的第二内径。第一顶出器外径大于第二顶出器外径。
[0003]金属容器可以是任何类型的金属容器，包括饮料罐和饮料杯、气雾剂罐和食物容器。金属容器可以由本领域中已知的任何工艺制成，包括但不限于:拉延和变薄拉伸；冲击挤出；旋转成形；拉延和再拉延；和深拉。
[0004]容器侧壁是容器的本体，如图2所示。
[0005]颈缩模具是用来经由相对于金属容器的轴向运动而使金属容器的直径变窄的模具。
[0006]颈缩模具的工作表面是颈缩模具的表面，当颈缩模具使金属容器的直径变窄时，该表面直接接触金属容器。
[0007]基体是颈缩模具的工作表面中具有最小内径的内径部分。
[0008]也已知的是，顶出器在颈缩期间配合在金属容器中，并且提供支撑表面，在颈缩期间，颈缩模具的工作表面将金属容器推靠着该支撑表面。在一些实施例中，顶出器帮助在颈缩之后将容器从模具中取出。顶出器相对于颈缩模具同轴地运动。
[0009]顶出器的支撑表面在颈缩期间能够支撑金属容器，并且当利用颈缩模具使金属容器变窄时防止金属容器褶皱、扣紧、断裂或产生其它缺陷。
[0010]在一些实施例中，能够支撑指的是，在颈缩期间以及当顶出器插入或部分地插入到金属容器中时，在颈缩模具使金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分变窄时，顶出器和所述部分之间的间隙为0.0005英寸或更小。能够支撑的顶出器和金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分之间的最大间隙将取决于金属容器的合金、韧度、厚度和厚度变化。
[0011]在一些实施例中，能够支撑指的是，在颈缩期间以及当顶出器插入或部分地插入到金属容器中时，在颈缩模具使金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分变窄时，顶出器和所述部分之间的间隙为0.003英寸或更小。
[0012]在一些实施例中，能够支撑指的是，在颈缩期间以及当顶出器插入或部分地插入到金属容器中时，在颈缩模具使金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分变窄时，顶出器和所述部分之间的间隙为0.002英寸或更小。
[0013]在一些实施例中，能够支撑指的是，在颈缩期间以及当顶出器插入或部分地插入到金属容器中时，在颈缩模具使金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分变窄时，顶出器和所述部分之间的间隙为0.0015英寸或更小。
[0014]在一些实施例中，能够支撑指的是，在颈缩期间以及当顶出器插入或部分地插入到金属容器中时，在颈缩模具使金属容器的侧壁的由颈缩模具颈缩的部分变窄时，顶出器和所述部分之间的间隙为0.001英寸或更小。
[0015]在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第二内径比容器侧壁的第一内径更接近金属容器的开口。在模具系统的一些实施例中，在颈缩之后，当将顶出器从金属容器取出时，第一顶出器外径能够穿过侧壁的第二内径。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.0015英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.002英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.0025英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.003英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.004英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大至少0.005英寸。
[0016]在模具系统的一些实施例中，颈缩模具还包括缓冲部；其中工作表面还包括颈缩半径部分和肩部半径部分；其中基体、颈缩半径部分和肩部半径部分均具有内径；其中基体处于颈缩半径部分和缓冲部之间，基体的内径是颈缩模具的最小直径；其中颈缩半径部分和肩部半径部分的内径大于基体的内径；其中缓冲部包括缓冲部表面；其中缓冲部表面的内径比基体部分的内径大至少0.01英寸；其中缓冲部表面的内径不大于最大直径，以便在颈缩金属容器时减少但不消除金属容器和缓冲部表面之间的摩擦接触，同时保持颈缩性能；并且其中颈缩模具的尺寸形成为当颈缩金属容器时，整个基体和缓冲部相对于金属容器沿轴向方向行进，并且缓冲部的至少一部分行进到金属容器的开口中。在模具系统的一些实施例中，金属容器具有封闭底部。在模具系统的一些实施例中，金属容器通过拉延和变薄拉伸形成。
[0017]在模具系统的一些实施例中，在容器侧壁的第一内径和容器侧壁的第二内径之间存在平滑过渡部。平滑过渡部指的是从一个侧壁厚度到另一个侧壁厚度线性渐变。
[0018]在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.001英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.0015英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.002英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.0025英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.003英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.004英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大至少0.005英寸。
[0019]在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大不超过0.006英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大不超过0.005英寸。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径比容器侧壁的第二内径大不超过0.004英寸。
[0020]在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大不超过0.006英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大不超过0.005英寸。在模具系统的一些实施例中，第一顶出器外径比第二顶出器外径大不超过0.004英寸。
[0021]在模具系统的一些实施例中，容器侧壁的第一内径和容器侧壁的第二内径之间的过渡部基本上匹配第一顶出器外径和第二顶出器外径之间的过渡部。“基本上匹配”指的是顶出器在过渡部处的轮廓与容器侧壁的内径的过渡部成镜像，即顶出器的外径与容器侧壁的内径之间的距离沿着其相应过渡部的高度保持恒定。在模具系统的一些实施例中，容器侧壁具有第三内径，并且顶出器的支撑表面具有第三顶出器外径，当顶出器插入到金属容器的开口中时以及当利用颈缩模具颈缩金属容器时，该第三顶出器外径能够支撑容器侧壁的第三内径。
[0022]在一些实施例中，内径容器侧壁是呈锥形的，和/或包括多个锥形区段。
[0023]颈缩金属容器的方法的一个实施例包括:(A)使颈缩模具运动越过金属容器的开口端部