專利名稱：用于對圓柱體進行表面加工的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于結(jié)合拉伸對圓柱體進行表面加工的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
通過稱為“拉伸或變薄拉深”的過程例如在制造飲料罐時由一般通過拉深板材制造的杯體形成圓柱體，該圓柱體經(jīng)過切割(“剪裁”)和變形(例如“頸縮”)而基本上具有最后成品的尺寸。這種拉伸工藝(也稱作DW1: draw-wall-1roning)減小了壁厚和用于構(gòu)造圓柱體的杯體的外徑。出于工藝技術(shù)的原因，這種拉伸“濕”式地進行(例如與沖擠的情形不同)，其中使用冷卻潤滑劑。在傳統(tǒng)的加工中，在拉伸之后進行對板材自由邊的剪裁并且對制成的圓柱體進行耗費的清潔和干燥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于結(jié)合拉伸對圓柱體進行表面加工或者處理的設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法在無需過多耗費的情況下允許實現(xiàn)表面加工的至少另一種變型實施方案。

為了解決該技術(shù)問題，提供一種用于在多個工藝步驟中借助表面處理對圓柱體進行表面加工的設(shè)備，其具有用于從借助拉伸制成的圓柱體上清除在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物的清潔裝置，從而得到被清潔的且粗略干燥的圓柱體，還具有用于加工所述被清潔的且粗略干燥的圓柱體的至少一個表面的表面加工裝置，和用于清潔經(jīng)過表面加工的圓柱體的第二清潔裝置。迄今，通常在已知的使用拉伸工藝(DWI方法)的制造方法中盡可能避免表面加工(例如刷擦)，因為在這種加工中由釋放出的材料和冷卻潤滑劑產(chǎn)生了非常難以清除的污垢，這種污垢使得需要對加工機器進行及時而費力的清潔，因為否則機器可能會在短期內(nèi)就出現(xiàn)故障。盡管表面加工(例如刷擦)也可以在圓柱體被完全清潔和干燥之后基本在傳統(tǒng)工藝結(jié)束時(在可能的涂漆之前)進行，但是在涂漆之前或近似結(jié)束之前可能需要重新清潔。本發(fā)明的優(yōu)點在于，其以盡可能小的附加耗費避免了當(dāng)前普遍的、耗費的清潔或者至少顯著減少所需的耗費。同樣推薦一種用于圓柱體表面加工的方法，其具有以下步驟:提供借助拉伸制造的圓柱體，從圓柱體上清除在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物，從而得到被清潔的和粗略干燥的圓柱體，對被清潔的和粗略干燥的圓柱體的至少一個表面進行加工，并且清潔經(jīng)過表面加工的圓柱體。此外推薦一種具有計算機程序指令的計算機程序，當(dāng)計算機程序在計算機上執(zhí)行時，計算機程序指令引導(dǎo)計算機控制按照本發(fā)明的裝置以實施按照本發(fā)明的方法。
本發(fā)明基于的認(rèn)知是，將用于實現(xiàn)期望的表面加工的部分(理解為還沒有結(jié)束的)清潔與后續(xù)的初步干燥相連就足以避免或者減小開頭所述的問題。也可以這樣表達(dá)，即表面加工過程(以及之前有限的干燥)被插入到分開的已知清洗過程的第一部分和第二部分之間。但是需要注意，第一和第二清潔裝置在此不局限于僅實施傳統(tǒng)清洗的各個子步驟。由第一和第二清潔裝置實施的過程可以相互重疊，也就是說某些步驟可以雙重地實施。本發(fā)明在實際應(yīng)用中除了表面加工裝置以外還包括相對傳統(tǒng)的工藝流程附加的干燥裝置(但是對其要求應(yīng)較小)，并且總體空間需求增高。然而，與避免或至少減小前述問題相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點不辜負(fù)這相對較小的耗費。出于語言表述上的簡單性，在本申請中關(guān)于拉伸會提及冷卻潤滑劑。需要注意的是，冷卻潤滑劑在此首先并不一定是均勻的或單一的物質(zhì)，因為完全可以使用由不同物質(zhì)(即液體)構(gòu)成的混合物。此外，對術(shù)語“冷卻潤滑劑”的理解并不總是局限于該物質(zhì)均衡地用于冷卻和潤滑目的。術(shù)語“冷卻潤滑劑”應(yīng)該理解為輔助物質(zhì)，其用于支持或簡化拉伸的過程和/或必要時支持和簡化處于拉伸過程之前的過程(如用于制造作為用于拉伸的半成品的杯體的深沖過程)。在本申請中，術(shù)語“圓柱體”首先是指具有底部和側(cè)壁的杯狀體，其中橫截面是圓形的。但是本申請也不強制地局限于這種造型。在本發(fā)明的框架中同樣可行的是，圓柱體從開始就制造為沒有底部或者在整個過程中底部被去除。原則上同樣不排除側(cè)壁具有非圓形的橫截面。此外還要注意的是，所述底部并不一定是平的并且完全可以具有形狀。在一種有利的設(shè)計方案中，所述表面加工裝置設(shè)計用于使至少一個表面粗糙和/或無光澤，優(yōu)選用于刷擦至少一個表面。將刷擦用于表面加工例如在關(guān)于通過沖擠制造的瓶罐中已知，迄今，與“濕式”拉伸相關(guān)地出現(xiàn)的磨屑和隨之產(chǎn)生的“污垢”鑒于工藝技術(shù)的原因使得在拉伸之后應(yīng)用刷擦并不受歡迎。然而在本發(fā)明中，在盡可能避免形成污垢的情況下，也可以在拉伸之后進行刷擦。在此，本發(fā)明也不局限于刷擦。例如作為備選和/或補充的方法也可以使用激光處理或等離子處理。在一種有利的設(shè)計方案中，所述設(shè)備還包括磨屑清除裝置，用于在清潔經(jīng)過表面處理的圓柱體之前尤其借助空氣流或噴氣優(yōu)選干燥地從圓柱體上清除在表面處理中產(chǎn)生的磨屑。由于在表面加工之前進行的(粗略)干燥，在加工中產(chǎn)生的磨屑同樣保持干燥狀態(tài)，該磨屑能夠例如通過空氣作用簡單地清除。需要理解的是，也可以通過使用其它氣體或混合氣體進行清除。在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述第一清潔裝置具有用于清除冷卻潤滑劑殘留物的預(yù)清洗單元和用于干燥沒有冷卻潤滑劑的圓柱體的干燥器單元。如果冷卻潤滑劑包括例如輕皂粉潤滑劑和潤滑油，則它們能夠由相應(yīng)適配的預(yù)清洗單元清除，其中，在清除之后進行干燥。相對于在殘留有冷卻潤滑劑的情況下直接干燥，在預(yù)清洗中使用的物質(zhì)優(yōu)選更容易從表面上清除以進行干燥。在一種優(yōu)選的 設(shè)計方案中，所述預(yù)清洗單元設(shè)計用于腐蝕所述圓柱體，尤其通過酸處理和/或堿處理。
由傳統(tǒng)方法已知的對圓柱體的“清洗”有時包括借助酸和/或堿的腐蝕，其中例如能夠通過預(yù)清洗單元實施酸處理。此外，在第一和第二清潔裝置中可行的是，在不同的清潔裝置中設(shè)置不同的處理(例如借助酸和堿)，以使不同的處理更好地相互分開。在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，干燥器單元設(shè)置用于將至少用于表面處理的表面干燥至第一干燥度，優(yōu)選至第二干燥度，其中，在所述第一干燥度中至少在用于表面處理的表面上不再形成液滴，并且第二干燥度的特征在于，不會有潮氣吸入后續(xù)的真空裝置中。所述表面的例如通常用于為涂漆或涂層做準(zhǔn)備的完全干燥，對于準(zhǔn)備表面處理是不需要的。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，第一干燥度通常已經(jīng)足以明顯地減小前述問題，其中在圓柱體上不再形成液滴。第二干燥度例如代表更強烈的干燥，使得即使在假設(shè)的后續(xù)真空裝置中也不會吸入潮氣或者僅吸入極少的潮氣。第三干燥度表示剝蝕下來的顆粒(也稱作磨屑)不再由于范德華力而黏附的干燥度。在實踐中，可以在期望或需要的干燥度(和與之相連的期望或需要的更簡單的磨屑清除)與用于實現(xiàn)這種干燥度的耗費之間找到適應(yīng)特殊條件的平衡。在一種有利的設(shè)計方案中，所述干燥器單元具有用于干燥的爐和/或通風(fēng)機。因此，干燥器單元能夠通過空氣或氣體流和爐灶作用(例如對流、輻射和/或感應(yīng))的結(jié)合或僅通過單獨的手段進行干燥。在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述圓柱體是一體式的、由鋁或鋁合金構(gòu)成的底部封閉的體。即使本發(fā)明不局限于由鋁或鋁合金構(gòu)成的具有底部的圓柱體，但是這種構(gòu)造是優(yōu)選的實現(xiàn)形式。 但是例如作為備選也可行的是，對于由鋼或白鐵皮構(gòu)成的圓柱體尤其設(shè)置通過激光和/或等離子處理的表面加工。對白鐵皮的刷擦僅允許進行到還能確保白鐵皮未從表面清除的深度。在一種有利的設(shè)計方案中，第二清潔裝置設(shè)置用于清洗和干燥所述經(jīng)過表面處理的圓柱體，尤其用于清洗和干燥所述圓柱體以便為下一步加工做好準(zhǔn)備。通過將清潔步驟劃分到第一和第二清潔裝置中，可以使用于準(zhǔn)備表面處理所需的或所期望的清潔步驟相應(yīng)地提前，其中，剩余的或可能額外的清潔和干燥步驟設(shè)置在第二清潔裝置內(nèi)的結(jié)束步驟中。在一種有利的設(shè)計方案中，第二清潔裝置設(shè)計用于圓柱體的堿處理。如前所述，第一和第二清潔裝置可以設(shè)置用于更強烈地區(qū)分不同的處理(例如在第一清潔裝置中進行酸處理并且在第二清潔裝置中進行堿處理)。通過這種方式能夠更好地避免可能在傳統(tǒng)清潔裝置中出現(xiàn)的所使用的物質(zhì)的殘留。在一種有利的設(shè)計方案中，所述設(shè)備還包括用于切割圓柱體的剪裁裝置，其中，所述剪裁裝置尤其用于在表面處理之前切割被清潔的且粗略干燥的圓柱體。用于按期望地切割圓柱體的剪裁裝置能夠設(shè)置在工藝流程中的不同位置上，其中，優(yōu)選在表面處理之前實施剪裁。在一種有利的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，所述設(shè)備具有多個第一清潔裝置和/或多個表面加工裝置和/或多個第二清潔裝置，它們分別設(shè)置用于平行地運行。
所述單獨的工藝步驟可能對于每個圓柱體在設(shè)備的不同元件中需要不同的時間，其中通過多個元件同時的相應(yīng)運行能夠?qū)崿F(xiàn)整個過程鏈的最優(yōu)滿載運行。在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述設(shè)備包括用于制造圓柱體的拉伸裝置。本發(fā)明既能夠應(yīng)用于圓柱體的預(yù)加工和供應(yīng)分開進行的情形中，也能夠用于制造圓柱體并現(xiàn)場隨即用于對其進一步處理的情形中。這也適用于拉伸之前的杯體制造(例如通過深沖板材)。


以下參照示范性的實施例和附圖闡述本發(fā)明，在附圖中:圖1示出按照本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例并且圖2示出按照本發(fā)明的方法的一個實施例。
具體實施例方式圖1示出按照本發(fā)明的設(shè)備10的一個實施例。設(shè)備10包括拉伸裝置20、第一清潔裝置30、剪裁裝置40、表面加工裝置50、磨屑清除裝置60和第二清潔裝置70。拉伸裝置20設(shè) 計用于接納坯件(也稱為“杯體”)并且通過拉伸由該坯件成型圓柱體。這樣成型的圓柱體(有時也稱作“預(yù)成型件(Pre-Form)”)從拉伸裝置20傳送到第
一清潔裝置30中。第一清潔裝置30包括預(yù)清洗單元32和干燥器單元34。借助預(yù)清洗單元從被傳送的圓柱體上去除在拉伸過程中使用的冷卻潤滑劑的殘留物，其中，這種去除也包括用酸進行處理。充分去除了冷卻潤滑劑的圓柱體隨即借助干燥器單元34(在此具有未顯示的爐灶和通風(fēng)機)干燥至所期望的干燥度，在所述干燥度時在被干燥的圓柱體上不再形成液滴。因此在經(jīng)過第一清潔裝置30后得到被清潔且粗略干燥的圓柱體，該圓柱體被傳送至剪裁裝置40。剪裁裝置40用于將圓柱體剪切成期望的尺寸，其中通過這種剪切尤其保證消除通過拉伸產(chǎn)生的圓柱體高度方面的尺寸偏差。剪切后的圓柱體從裁剪裝置40傳送至表面加工裝置50。借助表面加工裝置50對圓柱體的至少一個表面進行刷擦的形式的處理，因此圓柱體至少在被處理的表面上具有粗糙的和/或無光澤的表面。在通過表面加工裝置50的刷擦中產(chǎn)生的磨屑顆粒將由磨屑清除裝置60通過使用空氣流以干燥的方式清除，其中由此不帶磨屑的圓柱體最后被傳送至第二清潔裝置70。與第一清潔裝置30相似，第二清潔裝置70包括清洗單元72和干燥單元74。然而不同于第一清潔裝置30，第二清潔裝置70設(shè)計用于最終完全地清潔圓柱體，其中尤其是干燥單元74實施對圓柱體的分子干燥，以使最終被清潔和干燥的圓柱體能夠被涂層和/或上漆(未顯示)。在圖1所示的示范性實施例中，借助剪裁裝置40的剪裁在借助表面加工裝置50的表面處理之前。但要注意的是，這種工藝順序并非強制的，所述裁剪可以毫無問題地直接在表面處理之后進行，或者也可以在更早的時刻(例如在第一次清潔之前)或在更晚的時刻進行。
在實施例中依次顯示的一些工藝步驟或裝置，如在表面加工裝置50中的表面加工和在磨屑清除裝置60中的磨屑清除的過程完全也可以平行地實施，或者合并在一個裝置中。在合并的表面處理和磨屑清除裝置中，在表面處理中產(chǎn)生的磨屑也同時被清除。此外，按照本發(fā)明的設(shè)備的不同裝置可以共同實現(xiàn)某些功能。因此，例如可以通過磨屑清除裝置60將磨屑清除到一定程度,其中仍然存留的(剩余)磨屑由第二清潔裝置70清除。圖2示出按照本發(fā)明的方法的一個實施例。該方法包括提供110借助拉伸制造的圓柱體，從圓柱體上清除120在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物，從而得到被清潔的和粗略干燥的圓柱體，對被清潔的和粗略干燥的圓柱體的至少一個表面進行加工130，并且對經(jīng)過表面加工的圓柱體進行清潔140，按照所述順序依次進行這些步驟。附圖標(biāo)記清單10 設(shè)備20拉伸裝置30第一清潔裝置32預(yù)清洗單元 34干燥器單元40剪裁裝置50表面加工裝置60磨屑清除裝置70第二清潔裝置72清洗單元74干燥單元110提供使用120 清除130 加工
權(quán)利要求
1.一種用于在多個工藝步驟中借助表面處理對圓柱體進行表面加工的設(shè)備(10)，具有: -用于從借助拉伸制成的圓柱體上清除在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物的第一清潔裝置(30)，從而得到被清潔的且粗略干燥的圓柱體， -用于加工所述被清潔的且粗略干燥的圓柱體的至少一個表面的表面加工裝置(50)，和 -用于清潔經(jīng)過表面加工的圓柱體的第二清潔裝置(70)。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述表面加工裝置(50)設(shè)計用于使所述至少一個表面粗糙和/或無光澤，優(yōu)選用于刷擦所述至少一個表面。
3.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述設(shè)備(10)還包括用于在清潔經(jīng)過表面加工的圓柱體之前尤其借助空氣流或噴氣優(yōu)選干燥地從圓柱體上清除在表面加工中產(chǎn)生的磨屑的磨屑清除裝置(60)。
4. 按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述第一清潔裝置(30)具有用于清除(120)冷卻潤滑劑殘留物的預(yù)清洗單元和用于干燥不帶冷卻潤滑劑的圓柱體的干燥器單元(34)。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述預(yù)清洗單元(32)設(shè)計用于腐蝕所述圓柱體，尤其通過酸處理和/或堿處理。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述干燥器單元(34)設(shè)計用于至少將用于表面加工的表面干燥至第一干燥度，優(yōu)選干燥至第二干燥度，其中，在所述第一干燥度中至少在用于表面加工的表面上不再形成液滴，并且所述第二干燥度的特征在于，不會有潮氣被吸入后續(xù)的真空裝置中。
7.按照權(quán)利要求4至6之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述干燥器單元(34)具有用于干燥的爐子和/或通風(fēng)機。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述圓柱體是一體式的、由鋁或鋁合金構(gòu)成的底部封閉的圓柱體。
9.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述第二清潔裝置(70)設(shè)計用于清洗和干燥所述經(jīng)過表面加工的圓柱體，尤其用于清洗和干燥所述圓柱體以便為下一步的加工作準(zhǔn)備。
10.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述第二清潔裝置(70)設(shè)計用于對圓柱體進行堿處理。
11.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述設(shè)備(10)包括用于切割所述圓柱體的剪裁裝置(40)，其中，所述剪裁裝置(40)尤其設(shè)計用于在表面處理之前切割被清潔的且粗略干燥的圓柱體。
12.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述設(shè)備具有分別設(shè)置用于平行運行的多個第一清潔裝置(30)和/或多個表面加工裝置(50)和/或多個第二清潔裝置(70)。
13.按照前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(10)，其特征在于，所述設(shè)備包括用于制造圓柱體的拉伸裝置(20)。
14.一種用于對圓柱體進行表面加工的方法，具有以下步驟:-提供(110)借助拉伸制造的圓柱體， -從所述圓柱體上清除(120)在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物，從而得到被清潔的且粗略干燥的圓柱體， -對所述被清潔的且粗略干燥的圓柱體的至少一個表面進行加工(130)，并且 -清潔(140)經(jīng)過表面加工的圓柱體。
15.一種具有計算機程序指令的計算機程序，當(dāng)所述計算機程序在計算機上執(zhí)行時，所述計算機程序指令引導(dǎo)計算機控制按照權(quán)利要求1至13之一所述的設(shè)備(10)以實施按照權(quán)利要求14所述的方法。`
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多個工藝步驟中借助表面處理對圓柱體進行表面加工的設(shè)備(10)，其具有用于從借助拉伸制成的圓柱體上清除在拉伸中使用的冷卻潤滑劑的殘留物的第一清潔裝置(30)，從而得到被清潔的且粗略干燥的圓柱體。所述設(shè)備具有用于加工被清潔的和粗略干燥的圓柱體的至少一個表面的表面加工裝置(50)和用于清潔經(jīng)過表面加工的圓柱體的第二清潔裝置(70)。
文檔編號B21C43/02GK103240295SQ20131004666
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者J.林登, B.厄爾曼 申請人:馬爾和赫蘭股份有限公司