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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren einen katalytischen
Konverter herzustellen, insbesondere auf das Verfahren den katalytischen
Konverter mit einem in einem zylindrischen Gehäuse durch ein schockaufnehmendes
Teil gehaltenen katalytischen Träger
herzustellen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Um
an modernen Fahrzeugen angebrachte, katalytische Konverter herzustellen,
wird üblicherweise
ein Verfahren eingesetzt, bei dem eine Keramikmatte um einen Katalysatorträger gerollt
wird, um ein schockaufnehmendes Teil zu bilden, und die schockaufnehmende
Matte in ein Gehäuse
oder zylindrisches Gehäuse
gepresst wird. Einerseits ist es erforderlich, dass die schockaufnehmende
Matte dick hergestellt und weich ist, um die schockaufnehmende Wirkung
bereit zu stellen, andererseits ist es erforderlich, dass die schockaufnehmende
Matte dünn
und hart ist, damit sie leicht in das Gehäuse gepresst werden kann. Um
beide, einander widersprechenden Anforderungen zu erfüllen, muss die
schockaufnehmende Matte hergestellt sein, einen Kompromiss dazwischen
zu erfüllen.
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Gemäß dem bekannten
Verfahren wurde deswegen darauf hingewiesen, dass der Katalysatorträger durch
die schockaufnehmende Matte nicht ausreichend geschützt wird,
was zur Verschlechterung des Trägers
führt,
oder dass der Katalysatorträger
und die schockaufnehmende Matte beschädigt wurden, wenn sie in das
Gehäuse
gedrückt
wurden. Um diese Probleme zu lösen,
wurde vorgeschlagen, dass das Gehäuse so zusammengedrückt wird,
dass die schockaufnehmende Matte um ein bestimmtes Ausmaß zusammengedrückt wurde,
wie in Veröffentlichungen,
wie zum Beispiel die U. S. Patent-Nr. 5329698, japanische offengelegte
Patentveröffentlichungen
Nr. 64-60711, 9-234377,
9-170424 usw. offenbart, nachdem der Katalysatorträger und
die schockaufnehmende Matte in das zylindrische Gehäuse eingefügt wurden.
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Mit
Bezug auf das zylindrische Gehäuse
zum darin Halten des Katalysatorträgers wurde in der japanischen
offengelegten Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 61-110823 vorgeschlagen,
einen Gehäusekörper mit
kegelförmigen
Abschnitten an seinen gegenüberliegenden
Enden zu schweißen,
um die Unbequemlichkeiten bei einem früheren Verfahren zu überwinden,
wobei ein rohrförmiges
Teil oder Rohr im Durchmesser verringert oder vergrößert wird,
um den Gehäusekörper und
zumindest einen der kegelförmigen
Abschnitte in einem Körper
auszubilden, und dabei ein Gehäuse
zum Halten des Katalysatorträgers
herzustellen. In dieser Veröffentlichung
ist offenbart, dass ein Endabschnitt des rohrförmigen Teils, das den gleichen
Durchmesser aufweist, wie der des Gehäusekörpers, im Durchmesser verringert wird,
um zusammen einen kegelförmigen
Abschnitt und ein Führungsrohr
auszubilden, und der Katalysatorträger und ein Kissenteil werden
in einen zylindrischen Abschnitt des Gehäusekörpers eingefügt, und
dann wird ein offener Endabschnitt des Gehäuses mit Ausnahme des Gehäusekörpers durch
ein Roll-Drückverfahren
im Durchmesser verringert, um es mit dem anderen kegelförmigen Abschnitt
und dem Führungsrohr
zusammen auszubilden. Jedoch gibt es in der Veröffentlichung weder Hinweise über das
Roll-Drückverfahren,
noch gibt es eine Möglichkeit
das Roll-Drückverfahren
auf den Gehäusekörper anzuwenden.
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Ebenfalls
offenbart die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 9-112259 ein
bekanntes Verfahren einen monolithischen Katalysatorkonverter herzustellen,
bei dem auf ein oberes Teil und ein unteres Teil Flansche geschweißt werden,
wobei ein monolithischer Katalysator zwischen dem oberen Teil und
dem unteren Teil gehalten wird, und ein anderes bekanntes Verfahren
zum Schweißen
eines zylindrischen Abschnittes mit kegelförmigen Abschnitten an seinen
gegenüberliegenden
Enden. Um Unbequemlichkeiten bei Zusammenbau der Teile gemäß der bekannten
Verfahren zu überwinden, schlägt die Veröffentlichung
ein Verfahren vor, einen monolithischen Katalysatorkonverter herzustellen, das
einen Einfügevorgang
zum Einfügen
des monolithischen Katalysators in ein zylindrisches Rohrteil aufweist,
und einen Ziehvorgang zum Herausziehen der gegenüberliegenden offenen Enden
des Rohrteils, um sie entsprechend in einer Trichterform auszubilden.
In der Veröffentlichung
ist offenbart, dass der Ziehvorgang durch ein Ziehgerät mit Futtern durchgeführt wird,
oder durch ein Roll-Drück-Ziehgerät, das in 9 der Veröffentlichung
gezeigt ist, und das so erklärt
ist, dass eine Rolle auf ein offenes Ende des Rohrteils gedrückt wird,
wobei das Rohrteil um seine Achse gedreht wird. In 5 der Veröffentlichung ist solch ein
Verfahren offenbart, bei dem eine Rollen aufweisende Druckvorrichtung
auf das Rohrteil gedrückt
wird, um ringförmige
Aussparungen auf seinem zylindrischen Abschnitt auszubilden, nachdem
das Verfahren zum Einfügen
des monolithischen Katalysators und der Ziehprozess durchgeführt wurden.
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Bei
den Verfahren einen katalytischen Konverter herzustellen, wie sie
in den oben beschriebenen japanischen Veröffentlichungen Nr. 61-110823 und
9-112259 offenbart sind, wird der Ziehvorgang durch den Roll-Drückprozess
durchgeführt,
der nicht praktisch in den Veröffentlichungen
Nr. 61-110823 erklärt
wurde, aber der in 9 der
Veröffentlichung Nr.
9-112259 offenbart wurde. Es ist nämlich aus der Veröffentlichung
Nr. 9-112259 offensichtlich,
dass das Roll-Drück-Verfahren
ein bekanntes Verfahren ist, bei dem eine einzelne Rolle auf ein
offenes Ende des Rohrteils gedrückt
wird, wobei das Rohrteil um seine Achse gedreht wird, und das im
Allgemeinen als eine Ausführungsform
des Ziehverfahrens ausgeführt
wird. Andererseits hätte
jedes Verfahren, das sich von dem allgemeinen Verfahren unterscheidet, in
den Veröffentlichungen
erklärt
werden sollen. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 3-146232, die sich auf ein von dem katalytischen Konverter ganz
unterschiedliches technisches Gebiet bezieht, ein Verfahren zum Herstellen
eines Endabschnittes eines rohrförmigen Teils,
das darin ausgebildet Nuten aufweist, wobei eine Formrolle auf einen
Endabschnitt eines innerhalb dessen Oberfläche mit Nuten in der Längsrichtung
ausgebildeten, gekerbten Rohrwerkstoffes gedrückt wird, und durch einen Drehmechanismus
gedreht wird, wobei der Endabschnitt des rohrförmigen Teils gezogen wird,
um im Durchmesser verringert zu werden, und die Formrolle gemäß der Drehung
des Drehmechanismus gedreht und frei gedreht wird, und in einer
radialen Richtung bewegt wird. Bei diesem Verfahren wurde wie in
dem vorangehenden Verfahren eine einzelne Formrolle eingesetzt.
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Gemäß dem Verfahren
zum Halten des Katalysatorträgers
in dem zylindrischen Gehäuse
durch das schockaufnehmende Teil, wie in der zuvor erwähnten Veröffentlichung
offenbart, wurde das Zusammendrückverfahren
durch die Matrize oder das Zusammendrückverfahren durch die Druckvorrichtung
eingesetzt, sodass das Werkstück
des zylindrischen Gehäuses
nur durch die Druckkraft in der Umfangsrichtung oder radialen Richtung
ausgebildet wird. Deswegen wird der Werkstoff des Werkstücks kaum
in einer Umfangsrichtung und radialen Richtung bewegt, um ein Wölben des
Werkstückes
zu verursachen, oder eine ungleichmäßige Wanddicke des zylindrischen
Gehäuses,
was möglicherweise
in einem ungleichmäßigen Zusammendrückausmaß der schockaufnehmenden
Matte endet, und folglich in ungleichmäßigen Kräften zum Halten des Katalysatorträgers. Auf
diese Weise kann das vorangehende Verfahren nicht das beste Verfahren
sein. Während
es keine Wölbung
des Werkstücks
verursachen kann, oder keine ungleichmäßige Wanddicke des zylindrischen
Gehäuses,
ist es bei dem früheren
Verfahren sehr schwierig, eine Rundheit des zylindrischen Gehäuses zu
erhalten, und ein gleichmäßig zusammengedrücktes Ausmaß der schockaufnehmenden
Matte um den gesamten Umfang bereitzustellen. Unter Betrachtung
dieser Umstände
ist ein Verfahren wünschenswert,
bei dem die schockaufnehmende Matte gleichmäßig und genau in ihrer Längsrichtung
um ihren gesamten Umfang zusammengedrückt wird.
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EP-A0768451
offenbart ein gewöhnliches Verfahren
einen katalytischen Konverter herzustellen, das das Bereitstellen
eines schockaufnehmenden Teils um einen äußeren Umfang eines Katalysatorträgers umfasst,
und das Einfügen
des Katalysatorträgers
und des schockaufnehmenden Teils in ein zylindrisches Werkstück.
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DE-A1-19723939
offenbart ein weiteres Verfahren einen katalytischen Konverter herzustellen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum
Herstellen eines katalytischen Konverters mit einem in einem zylindrischen
Gehäuse
durch ein schockaufnehmendes Teil gehaltenen Katalysatorträger bereitzustellen, bei
dem das zylindrische Gehäuse
und das schockaufnehmende Teil im Durchmesser gleichmäßig verringert
werden, um den Katalysatorträger
geeignet zu halten.
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Beim
Erfüllen
der obigen und anderer Aufgaben, kann das Verfahren zum Herstellen
des katalytischen Konverters das Bereitstellen eines schockaufnehmenden
Teils um einen äußeren Umfang
eines Katalysatorträgers,
das Einfügen
des Katalysatorträgers
und des schockaufnehmenden Teils in ein zylindrisches Werkstück, das
Befestigen des zylindrischen Werkstückes, um zu verhindern, dass
das zylindrische Werkstück
um eine seiner Längsachsen gedreht
wird, und das Roll-Drücken
von zumindest einem Abschnitt des zylindrischen Werkstückes, das zumindest
einen Abschnitt des schockaufnehmenden Teils abdeckt, mittels einer
Vielzahl von Roll-Drückrollen,
die gleichmäßig um den äußeren Umfang
des zylindrischen Werkstückes angeordnet sind,
und die um die Achse des zylindrischen Werkstücks entlang einer gemeinsamen
Kreisbahn gedreht werden, und in einer radialen Richtung des zylindrischen
Werkstückes
bewegt werden, um den Durchmesser des zylindrischen Werkstückes und des
schockaufnehmenden Teils zu verringern, und das Halten des Katalysatorträgers in
dem zylindrischen Werkstücks
umfasst.
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Das
Verfahren kann außerdem
das Messen eines äußeren Durchmessers
des Katalysatorträgers und
eines inneren Durchmessers des zylindrischen Werkstückes, das
Berechnen eines Sollausmaßes des
schockaufnehmenden Teils, das auf Basis des gemessenen Durchmessers
zu verringern ist, und das Bewegen der Roll-Drückrollen in der radialen Richtung
des zylindrischen Werkstückes
um das zu verringernde Zielausmaß umfassen.
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Das
Verfahren kann außerdem
das Verringern des Durchmessers des zylindrischen Werkstückabschnitts,
der den Abschnitt des schockaufnehmenden Teils bedeckt, durch die
Roll-Drückrollen,
und gleichzeitiges Anwenden eines Einhalsverfahrens auf zumindest
einen Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes durch die Roll-Drückrollen,
um einen Halsabschnitt des zylindrischen Werkstücks auszubilden, umfassen.
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Das
Roll-Drückverfahren
kann auf den Abschnitt des zylindrischen Werkstückes angewendet werden, der
den Abschnitt des schockaufnehmenden Teils bedeckt, wobei die gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Werkstückes
sicher befestigt sind, um den Durchmesser des zylindrischen Werkstückes zusammen
mit dem schockaufnehmenden Teil zu verringern, und um den Katalysatorträger in dem
zylindrischen Werkstück
zu halten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
oben definierte Aufgabe und die folgende Beschreibung wird mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden, worin
gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin:
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1 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht mit einem Katalysatorträger und
einer um den Träger
gewickelten schockaufnehmenden Matte, die in einem zylindrischen
Gehäuse
aufgenommen sind, in einer Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist;
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2 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht mit einem zylindrischen
Gehäuse,
auf das ein Roll-Drückverfahren
angewendet wird, um ein zylindrisches Gehäuse und ein schockaufnehmendes
Teil im Durchmesser zu verringern, und mit einem Endabschnitt des
zylindrischen Gehäuses,
auf das ein Einhalsverfahren mittels Roll-Drückrollen angewendet wird, in
einer Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist;
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3 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht mit dem anderen
Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses, auf den ein Einhalsverfahren
mittels Roll-Drückrollen
angewendet wird, in einer Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist;
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4 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht mit dem anderen
Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses, auf den ein Einhalsverfahren
mittels Roll-Drückrollen
um eine schräge
Achse angewendet wird, in einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens
einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen
ist;
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5 eine Seitenansicht eines
Roll-Drückgerätes zur
Verwendung in einer Ausführungsform eines
Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden Erfindung
herzustellen ist, wobei ein Abschnitt davon geschnitten ist;
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6 eine Draufsicht eines
Teils eines Roll-Drückgerätes zur
Verwendung in einer Ausführungsform
eines Verfahrens eines katalytischen Konverters gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist, wobei einer dessen Abschnitte geschnitten
ist;
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7 eine Vorderansicht ist
und eine Nockenplatte und Stützteile
eines Roll-Drückgerätes zur Verwendung
in einer Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen zeigt;
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8 eine in einem Teil eines
geschnittenen Konverters geschnittene Seitenansicht ist, wobei auf ein
zylindrisches Gehäuse
ein Roll-Drückverfahren angewendet
wird, um ein zylindrisches Gehäuse
und ein schockaufnehmendes Teil im Durchmesser zu verringern, und
wobei auf einen Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses ein
Einhalsverfahren mittels Roll-Drückrollen
angewendet wird, in einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens
eines katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen;
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9 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht in einer weiteren
Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist, wobei auf ein zylindrisches Gehäuse ein
Roll-Drückverfahren
angewendet wird, um ein zylindrisches Gehäuse und ein schockaufnehmendes Teil
im Durchmesser zu verringern, und wobei auf einen Endabschnitt des
zylindrischen Gehäuses
ein Einhalsverfahren mittels Roll-Drückrollen
angewendet wird;
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10 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht, wobei ein Endabschnitt
des zylindrischen Gehäuses
mit einem Einhalsverfahren mittels Roll-Drückrollen angewendet wird, in
einer weiteren Ausführungsform
eines Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen ist;
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11 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht, wobei der andere
Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses mit einem Einhalsverfahren
mittels Roll-Drückrollen
angewendet wird, in einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens
einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden Erfindung
herzustellen ist;
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12 eine in einem Teil eines
katalytischen Konverters geschnittene Seitenansicht, wobei ein Endabschnitt
des zylindrischen Gehäuses
mit einem Einhalsverfahren mittels Roll-Drückrollen angewendet wird, in
einer abermals anderen Ausführungsform eines
Verfahrens einen katalytischen Konverter gemäß der vorliegenden Erfindung
herzustellen ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Mit
Bezug auf 1 bis 3 ist ein zylindrisches Gehäuse mit
einem Katalysatorträger
und einem in einem zylindrischen Gehäuse aufgenommenen, schockaufnehmenden
Teil in jedem Schritt eines Verfahrens einen katalytischen Konverter
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entsprechend herzustellen, schematisch
dargestellt. Außen
wird eine schockaufnehmende Matte (MT), die als schockaufnehmendes
Teil der vorliegenden Erfindung dient, um einen Katalysatorträger (CS)
gerollt, wie aus 1 ersichtlich
ist, und falls notwendig mit einem nicht entflammbaren Klebeband
befestigt. Dann werden diese Teile in einem zylindrischen Werkstück 4 aufgenommen,
das in ein zylindrisches Gehäuse 4 geformt
wird (mit dem selben Bezugszeichen wie dem des Werkstücks bezeichnet).
In diesem Fall wird die äußere Oberfläche der
schockaufnehmenden Matte (MT) nicht auf die innere Oberfläche des
zylindrischen Werkstückes 4 gedrückt, das heißt, die
Erstere wird nicht auf das Letztere gedrückt, aber der Katalysatorträger (CS)
und die schockaufnehmende Matte (MT) werden gleichmäßig in dem
zylindrischen Werkstück 4 aufgenommen.
Bei diesem Schritt werden deswegen der Katalysatorträger (CS)
und die schockaufnehmende Matte (MT) nicht beschädigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist der Katalysatorträger
(CS) aus Keramik hergestellt, während
er aus Metall hergestellt sein kann. Das zylindrische Werkstück 4 ist ein
rostfreies Stahlrohr, während
es ein aus anderen Metallen hergestelltes Rohr sein kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
besteht die schockaufnehmende Matte (MT) aus einer Aluminiummatte,
die durch Wärme
kaum ausgedehnt wird, aber in einer Vermiculite-Matte eingesetzt
werden kann, die Wärmeausdehnungseigenschaften
aufweist, weil in der vorliegenden Erfindung jede Art von Matten
eingesetzt werden kann.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist,
wird als nächstes
ein Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 mit einer Klemmvorrichtung 12 geklemmt,
die später
beschrieben werden wird, um sicher befestigt zu sein, und nicht
gedreht zu werden, und nicht axial bewegt zu werden. Dann wird ein
Roll-Drückverfahren auf
zumindest einen Abschnitt des zylindrischen Werkstücks 4,
der zumindest einen Abschnitt der schockaufnehmenden Matte (MT)
bedeckt, mittels einer Vielzahl von Roll-Drückrollen 28 angewendet,
die um das zylindrische Werkstück 4 entlang
einer gemeinsamen Kreisbahn gedreht werden, und die später beschrieben
werden. Es werden nämlich
eine Vielzahl von Roll-Drückrollen,
die um den äußeren Umfang
des zylindrischen Werkstückes 4 angeordnet sind,
bevorzugt mit einem gleichen Abstand zwischen den Nachbarrollen
beabstandet, auf die äußere Oberfläche des
zylindrischen Werkstücks 4 gedrückt und
um dessen zentrale Achse gedreht, und entlang der Achse (nach rechts
in 2) bewegt, wobei
eine Kreisbahn allmählich
verringert wird, um das Roll-Drückverfahren
zu erhalten. Wenn das zusammen gedrückte Ausmaß der schockaufnehmenden Matte
(MT), das durch das Verringern des Durchmessers des zylindrischen
Werkstückes 4 erhalten
wird, zum Beispiel 2 bis 4 mm sein muss, kann der Drehradius jeder
Roll-Drückrolle 28 um
2 bis 4 mm verringert werden.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist,
wird das zylindrische Werkstück 4 im
Durchmesser mittels der Roll-Drückrollen 28 von
einer Position (A) allmählich zu
einer Position (B) verringert, und ausgebildet von der Position
(B) zu einer Position (C) bereit einen konstanten Durchmesser zu
stellen, und dann von der Position (C) nach rechts in 2 schnell durch ein Einhalsverfahren
mittels der Roll-Drückrollen 28 im
Durchmesser verringert. Als Ergebnis wird ein verringerter Durchmesserabschnitt 4a zwischen
der Position (B) und der Position (C) ausgebildet, und ein konischer
Abschnitt 4b und ein Flaschenhalsabschnitt 4c werden
von der Position (C) nach rechts in 2 ausgebildet.
Das Durchmesserverringerungsverfahren, das auf den Abschnitt von
der Position (A) zu der Position (C) angewendet wird, und das Einhalsverfahren,
das auf den Abschnitt von der Position (C) nach rechts in 2 angewendet wird, kann
getrennt ausgeführt
werden. Jedoch kann das zusammenhängende Einzelverfahren, wie
es oben erklärt wurde,
eine Taktzeit verkürzen,
und die dem Gerät zugeführte Energie
sparen, sodass es wirkungsvoll sein wird. Folglich wird die schockaufnehmende
Matte (MT) im Durchmesser zusammen mit dem zylindrischen Werkstück 4 verringert,
sodass der Katalysatorträger
(CS) in einem stabilen Zustand in dem zylindrischen Werkstück 4 gehalten
wird.
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Dann
wird das zylindrische Werkstück 4 um 180
Grad gedreht und positioniert, wie aus 3 ersichtlich ist, sodass das Einhalsverfahren
mittels der Roll-Drückrollen 28 mit
Bezug auf den anderen Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 ebenfalls durchgeführt wird.
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Der
Umdrehvorgang des zylindrischen Werkstücks 4 wird nach dem
aus 2 ersichtlichen
Verfahren durchgeführt,
wie folgt. Es wird nämlich
das zylindrische Werkstück 4 von
der Klemmvorrichtung 12 gelöst und durch eine (nicht gezeigte)
Roboterhand umgedreht, und dann wieder durch die Klemmvorrichtung 12 geklemmt.
Der Roboter kann eingesetzt werden, Werkstücke wie zum Beispiel zylindrische
Werkstück 4 zuzuführen und
dasselbe zu übertragen,
um eine wirkungsvollere Produktivität zu erhalten. Danach wird
der andere Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 durch die Klemmvorrichtung 12 geklemmt,
und ein nicht fertig gestellter Abschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 von
der Position (B) nach links in 2 wird
durch die Roll-Drückrollen 28 ausgebildet,
um den konischen Abschnitt 4b und den Flaschenhalsabschnitt 4c auszubilden.
Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, kann die
Genauigkeit der Form des Flaschenhalsabschnittes 4c verbessert
werden, wenn das Einhalsverfahren durch die Roll-Drückrollen 28 mit
einem axialbeweglichen Dorn 40 durchgeführt wird, das später beschrieben
wird und in das offene Ende des zylindrischen Werkstücks 4 eingefügt wird.
Darüber
hinaus kann zuerst das Einhalsverfahren auf einen Endabschnitt des
zylindrischen Werkstücks 4 durchgeführt werden,
und dann kann das Roll-Drückverfahren
durchgeführt
werden, um den verringerten Durchmesserabschnitt 4a auszubilden,
und Schlussendlich kann das Einhalsverfahren bei dem anderen Endabschnitt
des zylindrischen Werkstücks 4 durchgeführt werden,
sodass das gemeinsame Ausbildungsverfahren durch die Roll-Drückrollen 28 erhalten
werden kann.
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4 stellt eine andere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar, wobei das Verfahren, wie es aus 4 ersichtlich ist, anstatt
dem Verfahren durchgeführt
wird, wie es aus 3 ersichtlich ist, nachdem
die Verfahren durchgeführt
wurden, die aus 1 und 2 ersichtlich sind. In 4 ist der Dorn 40 auf
solch eine Weise angeordnet, dass dessen Achse schräg zu der
Achse des zylindrischen Werkstücks 4 ist,
auf dem das Einhalsverfahren durch die Roll-Drückrollen 28 durchgeführt wird. Folglich
können
der konische Abschnitt 4e und der Flaschenhalsabschnitt 4f,
die die schräge
Achse zu der Achse des verringerten Durchmesserabschnitts 4a aufweisen,
ausgebildet werden. Oder es kann der konische Abschnitt 4e und
der Flaschenhalsabschnitt 4f ausgebildet werden, die eine
von der Achse des verringerten Durchmesserabschnitts 4a versetzte Achse
aufweisen, während
die Figur hierin weggelassen ist. Darüber hinaus kann das Einhalsverfahren
auf dem gegenüberliegenden
Ende des zylindrischen Werkstücks 4 entsprechend
einer Kombination von Achsen durchgeführt werden, die koaxial mit/zu und
versetzt von der Achse des verringerten Durchmesserabschnitts 4a sind.
Die entlang der versetzten Achse und schrägen Achse durchgeführten Roll-Drückverfahren
sind in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 11-1547138
und 11-151535 offenbart, und diese Verfahren können eingesetzt werden, den
Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 auszubilden.
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In 5–7 ist
ein Roll-Drückgerät gezeigt, um
beim Herstellen des katalytischen Konverters wie oben beschrieben
verwendet zu werden. Darunter zeigt 6 das
Gerät zum
Durchführen
des Einhalsverfahrens, wie es aus 4 ersichtlich
ist. In 5 und 6 ist eine Ausbildungszielmittelachse
Xe eines Endabschnittes des zylindrischen Werkstücks 4 als X-Achse
des Geräts
ausgebildet, während
die Ausbildungszielmittelachse Xe des zylindrischen Werkstücks 4 mit
der Mittelachse Xd ausgerichtet ist, da sie in 5 in der selben Ebene sind. Parallel
zu der X-Achse ist ein Paar X-Achsenführungsschienen 5 an
einer Seite (rechte Seite in 5)
auf einer Basis BS gesichert. Ein Gehäuse 20 ist angeordnet,
entlang der X-Achsenführungsschienen 5 beweglich
zu sein. Das Gehäuse 20 weist
eine unter dem Gehäuse 20 gesicherte
Kugelfassung 7 auf, die mit einer Keilwelle 8 in
Eingriff ist. Diese Welle 8 ist auf der Basis BS parallel
zu den X-Achsenführungsschienen 5 befestigt,
um durch einen Servomotor 9 gedreht zu werden. Dementsprechend
wird das Gehäuse 20 entlang
der X-Achse bewegt, wenn die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 gedreht
wird. Andererseits ist ein Bett 1a auf der anderen Seite
(linke Seite in 5) der
Basis BS ausgebildet. An dem Bett 1a ist ein Paar von Y-Achsenführungsschienen 10 gesichert,
auf denen ein Paar von Rutschern 11 zum Stützen eines Rutschtisches 6 beweglich
befestigt sind, und eine Klemmvorrichtung 12 auf dem Tisch 6 befestigt
ist. Die Klemmvorrichtung 12 hat eine untere Klammer 13,
die drehbar auf dem Tisch 6 befestigt ist, und eine obere
Klammer 17, die von der unteren Klammer 13 aufwärtig angeordnet
ist; um das zylindrische Werkstück 4 zwischen
der unteren Klammer 13 und der oberen Klammer 17 zu
klemmen. Der Tisch 6 weist darunter gesichert eine Kugelfassung 14 (wie
aus 6 ersichtlich ist)
auf, die mit einer Keilwelle 15 in Eingriff ist. Diese
Welle 15 ist auf dem Bett 1a parallel zu den Y-Achsenführungsschienen 10 befestigt,
um durch einen Servomotor 16 gedreht zu werden. Wenn die
Keilwelle 15 durch den Motor 16 gedreht wird,
werden der Tisch 6 und die Klemmvorrichtung 12 entlang
der Y-Achse bewegt.
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Oberhalb
von der Klemmvorrichtung 17 ist ein Auslöser 18 angeordnet,
der zum Beispiel durch Öldruck
ausgelöst
wird, um die obere Klemme 17 zu stützen und sie vertikal anzutreiben.
Wenn das zylindrische Werkstück 4 auf
die Klemmvorrichtung 12 gesetzt oder davon entfernt wird,
wird die obere Klemme 17 durch den Auslöser 18 nach oben gehoben. Eine
Klemmfläche
in einer Halbzylinderanordnung ist an der oberen Oberfläche der
unteren Klemme 13 ausgebildet, und eine Klemmfläche einer
Halbzylinderanordnung ist auf der unteren Oberfläche der oberen Klemme 17 ausgebildet.
Deswegen ist das zylindrische Werkstück 4 gesichert, nicht
gedreht oder bewegt zu werden, wenn es zwischen den Klemmflächen geklemmt
ist. Auf der Klemmvorrichtung 12 ist eine Positionierungsvorrichtung 19 an
der dem Gehäuse 20 gegenüberliegenden
Seite vorgesehen, sodass das zylindrische Werkstück 4 so positioniert wird,
um an einem Stopper 19a der Positionierungsvorrichtung 19 in
Anlage zu sein. Die Positionierungsvorrichtung 19 ist an
der unteren Klampe 13 gesichert, um so zusammen mit der
Klemmvorrichtung 12 bewegt zu werden. Der Stopper 19a der
Positionierungsvorrichtung 19 wird durch einen Zylinder 19b gestützt, um
in die axiale Richtung bewegt zu werden, sodass der Stopper 19a entlang
der X-Achse relativ zu der unteren Klemme 13 positioniert
werden kann. Deswegen kann das Positionieren des zylindrischen Werkstücks 4 entlang
dessen Längsachse
bei den Verfahren passend und einfach gemacht werden, wie es aus 2 und 3 ersichtlich ist.
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Dementsprechend
wird das zylindrische Werkstück 4 in
einer vorbestimmten Position zwischen der unteren Klemme 13 und
der oberen Klemme 17 eingeklemmt, wenn das zylindrische
Werkstück 4 auf
die Klemmfläche
der unteren Klemme 13 aufgesetzt wird, wobei der eine Endabschnitt
des zylindrischen Werkstücks 4 in
Anlage mit dem Stopper 19a ist, und dann die obere Klemme 17 durch
den Auslöser 18 getätigt wird,
um sich nach unten zu bewegen. In diesem Fall ist das zylindrische
Werkstück so
positioniert, dass seine Mittelachse Xd in der selben Ebene angeordnet
ist, wie die Ebene, in der die Längsachse
Xr einer Hauptwelle 21, die später beschrieben wird, parallel
zu der Basis BS angeordnet ist, das heißt, in der selben Höhe von der
Basis BS wie die Höhe
von der Mittelachse Xr von der Basis BS.
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Eine
Drehvorrichtung, wie zum Beispiel ein Motor 31 ist in dem
Tisch 6 in der linken Seite in 5 eingebetet, und eine Ausgangswelle 31a des Motors 31 erstreckt
sich in 1 nach oben,
oder vertikal zu der Basis BS, um mit der unteren Klemme 13 in
Eingriff zu sein, die um die Welle 31a gedreht wird. An
der oberen Oberfläche
des Tisches 6, ist eine Führungsnut 32 ausgebildet,
die eine kreisförmige
Anordnung aufweist, wobei deren Mittelpunkt auf der Welle 31a angeordnet
ist, und in die eine Führungsrolle 33 eingepasst
ist. Die Führungsrolle 33 ist drehbar
auf der unteren Klemme 13 befestigt, sodass die untere
Klemme 13 durch die Nut 32 geführt wird, um die Welle 31a gedreht
zu werden. 2 zeigt solch
einen Zustand, dass die untere Klemme 13 um einen vorbestimmten
Winkel gedreht wird.
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In
dem rechten Abschnitt in 5 ist
die Hauptwelle 21 in derselben Ebene positioniert, wie die
Ebene, in der die Mittelachse Xt des zylindrischen Werkstücks 4 angeordnet
ist, und die parallel zu der Basis BS ist. Die Hauptwelle 21 ist
auf ungefähr
der selben Achse angeordnet, wie die Zielformmittelachse Xe des
zylindrischen Werkstücks 4,
um dem zylindrischen Werkstück 4 zu
gegenüber
liegen, und auf dem Gehäuse 20 mittels
Lagern 20a, 20b befestigt, um um die Mittelachse
Xr gedreht zu werden. Die Hauptwelle 21 ist ein hohles
zylindrisches Teil, in dem eine zylindrische Nockenwelle 23 aufgenommen
ist, die mit einem Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 50 verbunden
ist, der später
beschrieben wird. Durch einen hohlen Abschnitt der Nockenwelle 23 ist eine
Verbindungsstange 41 des Dorns 40 befestigt, um
unabhängig
von der Hauptwelle 2 beweglich in der axialen Richtung
der Nockenwelle 23 zu sein. Der Dorn 40 ist ausgebildet,
in die innere Form des offenen Endabschnittes des zylindrischen
Werkstückes 4 eingepasst
zu sein. Die Verbindungsstange 41 ist bei ihrem Ende mit
einem Zylinder 42 verbunden, um ihn zurück und nach vor anzutreiben,
und der Zylinder 42 ist auf der Basis BS durch eine Klammer 1c befestigt. Die
Hauptwelle 21 ist durch einen Getriebezug 22a mit
einer Riemenscheibe 22b verbunden, die außerdem durch
einen Gurt (nicht gezeigt) mit einer Drehvorrichtung, zum Beispiel
einem Motor (nicht gezeigt) verbunden ist, um so die Hauptwelle 21 zu
drehen. Ein Flansch 24 ist an einem Spitzenende der Hauptwelle 21 befestigt,
sodass der Flansch 24 zusammen mit der Hauptwelle 21 um
die Mittelachse Xr gedreht wird, wenn die Letztere gedreht wird.
Die Nockenwelle 23 ist drehbar auf dem Flansch 24 befestigt.
Eine Nockenplatte 25 ist an einem spitzen Endabschnitt der
Nockenwelle 23 befestigt und zusammen mit der Nockenwelle 23 um
die Mittelachse Xr gedreht. Wie aus 7 ersichtlich
ist, ist die Nockenplatte 25 mit drei Spiralführungsnuten 25a ausgebildet,
in denen drei Führungsbolzen 26 entsprechend
vorgesehen sind, um in einer radialen Richtung gemäß der Drehung
der Nockenplatte 25 bewegt zu werden. Die Führungsbolzen 26 sind
auf drei Stützteile 27 entsprechend
befestigt, und die Rolle 28 ist drehbar auf jedem Stützteil 27 befestigt,
wie aus 5 ersichtlich ist.
Wenn die Hauptwelle 21 gedreht wird, wird deswegen die
Rolle 28 um die Mittelachse Xr gedreht, und zugleich werden
die Stützteile 27 in
einer radialen Richtung entlang der Führungsnuten 25a gemäß der Drehung
der Nockenplatte 25 bewegt, sodass die Rolle 28 zu
und weg von der zentralen Achse Xr des zylindrischen Werkstücks 4 bewegt
wird. Die Roll-Drückrollen 28 werden
nämlich
aktiviert, während
die Nockenplatte 25 gedreht wird, und sie werden um die
Mittelachse Xr des zylindrischen Werkstücks 4 gedreht, wobei
der Durchmesser des Drehorts geändert
wird.
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Der
Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 50,
der mit der Hauptwelle 21 und der Nockenwelle 23 verbunden
ist, ist der eine, der ein flexibel eingreifendes Antriebssystem
einsetzt, das ein paar äußere Ringe 51, 52 hat,
die mit der Hauptwelle 21 beziehungsweise der Nockenwelle 23 in
Eingriff sind, wobei dessen innere Oberflächen mit Zahnrädern derselben
Anzahl von Zähnen
ausgebildet sind. Das flexibel eingreifende Antriebssystem hat außerdem ein
flexibles Zahnrad 53, das mit einer Anzahl von Zähnen ausgebildet
ist, die unterschiedlich ist zu der der äußeren Ringe 51, 52,
und das mit den äußeren Ringen 51, 52 in
Eingriff ist, und ein wellenerzeugendes Rad 54 hat, das
angeordnet ist, das zu drehende Rad 53 zu stützen, und
das angeordnet ist mit den Zahnrädern
der äußeren Ringe 51, 52 bei
zwei gegeneinander gegenüberliegenden
Positionen einzugreifen. Das Wellenerzeugungsrad 54 ist
durch einen Verzögerungsmotor
(decelerating motor) 55 angetrieben. Die äußeren Ringe 51, 52 sind
auf Stützzahnrädern 56 beziehungsweise 57 angeordnet.
Ein Antriebszahnrad 58, das mit dem Stützzahnrad 56 in Eingriff
ist, ist auf der Hauptwelle 21 befestigt, und ein angetriebenes
Zahnrad 59, das mit dem Stützzahnrad 57 in Eingriff
ist, ist auf der Nockenwelle 23 befestigt. Das flexibel
eingreifende Antriebssystem ist zum Beispiel bereits als harmonischer
Antrieb (TM von Harmonic-Drive-Systems,
Inc., http://www.hds.co.jp/hdss.htm) bekannt, die Erklärung seiner
Funktion wird ausgelassen. Das System in der vorliegenden Ausführungsform
stellt einen Differentialmechanismus bereit, der einen relativen Geschwindigkeitsunterschied
zwischen den äußeren Ringen 51 und 52 entsprechend
der Drehung der Hauptwelle 21 bereitstellt. Dementsprechend
wird die Nockenwelle 23 durch die Differentialdrehung zwischen
den äußeren Ringen 51, 52 gedreht,
wenn die Hauptwelle 21 gedreht wird, und dreht dabei die Nockenplatte 25,
so dass jedes Stützteil 27 und
jede Rolle 28 zusammen damit in einer radialen Richtung zu
und weg von der zentralen Achse Xr der Hauptwelle 21 bewegt
werden. Eine Vielzahl von Rollen sind bereit gestellt, um so dazwischen
gelagerte Stöße zu verringern,
und es ist ideal, drei Rollen 28 bereit zu stellen, die
mit einem gleichen Abstand zwischen den Nachbarrollen beabstandet
angeordnet sind, wie in der vorliegenden Ausführungsform. Jeder Kurs kann
durch die Rollen 28 verfolgt werden, so lange die Rollen 28 in
einer radialen Richtung bewegt werden können. Als eine weitere Ausführungsform der
Vorrichtung zum Antreiben der Rollen 28 kann ein Planetengetriebemechanismus
(hier nicht gezeigt) eingesetzt werden, oder andere Vorrichtungen.
Die Motoren 9, 16, 31, 55 oder ähnliche
und die Auslöser 18, 19b, 42 oder ähnliches
sind elektrisch mit einem Regler (nicht gezeigt) verbunden, von
dem Steuersignale zu den Motoren und Auslösern ausgegeben werden, um
sie numerisch zu steuern.
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Mit
Bezug auf 5, wenn im
Betrieb die obere Klemme 17 der Klemmvorrichtung 12 nach oben
bewegt wird, wird das auszubildende zylindrische Werkstück 4 auf
der Klemmfläche
der unteren Klemme 13 angeordnet und in die vorbestimmte
Position gesetzt, wo der eine Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 in
Anlage mit dem Stopper 19a der Positionierungsvorrichtung 19 ist.
Dann wird der Auslöser 18 angetrieben,
sodass die obere Klemme 17 nach unten bewegt wird, und
das zylindrische Werkstück 4 wird
zwischen der unteren Klemme 13 und der oberen Klemme 17 geklemmt,
und gehalten, um nicht gedreht zu werden. In diesem Fall wird das zylindrische
Werkstück 4 so
positioniert, dass die Mittelachse Xt des zylindrischen Werkstücks 4 mit
der Mittelachse Xr der Hauptwelle 21 ausgerichtet ist,
um in einem Zustand angeordnet zu werden, der unterschiedlich ist
zu dem aus 6 ersichtlichen.
Jede Rolle 28 wird nach außen außerhalb des Umfangs des zylindrischen
Werkstückes 4 zurückgezogen.
Als nächstes
wird das Gehäuse 20 nach
vorwärts
entlang der X-Achsenführungsschiene 5 bewegt,
das heißt
in 5 und 6 nach links, und in einer Position angehalten,
wo jede Rolle 28 an der Position weg von dem Mittelpunkt
der Welle 31a der Klemmvorrichtung 12 durch einen
vorbestimmten Abstand positioniert wird. Dann wird der Dorn 40 nach
vorwärts
bewegt, um in dem offenen Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 angeordnet
zu werden.
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Von
dem oben beschriebenen Zustand wird die Hauptwelle 21 um
die Mittelachse Xr gedreht, und jede Rolle 28 wird um die
Mittelachse Xr gedreht, und die Nockenplatte 25 wird durch
den Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 50 gedreht,
sodass jede Rolle 28 radial zu der Mittelachse Xr bewegt wird.
Zugleich wird jede Rolle 28 rückwärts (nach rechts in 5 und 6) entlang der X-Achsenführungsschiene 5 bewegt.
Dementsprechend wird jede Rolle 28 auf ihrer Achse gedreht
und um die Mittelachse Xr gedreht, wobei sie in solch einem Zustand auf
die äußere Oberfläche des
Endabschnitts des zylindrischen Werkstücks 4 gedrückt wird,
und radial zu dem Mittelabschnitt Xr bewegt wird, um das Roll-Drückverfahren
durchzuführen. Ähnlich wird eine
Vielzahl von Ausbildungszyklen durchgeführt, um den verringerten Durchmesserabschnitt 4a auszubilden.
Darüber
hinaus werden die gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Werkstückes 4 durch
die Roll-Drückrollen 28 durch
den Einhalsprozess ausgebildet, um die vollendete Anordnung des konischen
Abschnitts 4b und des Flaschenhalsabschnitts 4c bereit
zu stellen, wie sie aus 2 ersichtlich
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wird
die Druckkraft immer mittels einer Vielzahl von Roll-Drückrollen 28,
die um die Achse des zylindrischen Werkstücks 4 gedreht werden,
entlang einer gemeinsamen Kreisbahn, wobei die Nachbarrollen mit
einem gleichen Abstand beabstandet sind, in Richtung von dessen
Achse auf das zylindrische Werkstück 4 angewendet. Deswegen
wird das Roll-Drückverfahren
auf das zylindrische Werkstück 4 angewendet,
wobei ein gleiches und gleichmäßiges plastisches
Fließen
in einer Umfangsrichtung sichergestellt ist. Außerdem ist die von jeder der
Rollen 28 zu der Achse des zylindrischen Werkstückes 4 angewendete
Druckkraft mit der durch die anderen Rollen um die Achse angewendete
Druckkraft ausbalanciert, sodass das zylindrische Werkstück 4 weder
geneigt wird, noch die Rollen 28 von dem zylindrischen Werkstück 4 wegbewegt
werden. Als Ergebnis kann die durch die Roll-Drückrollen 28 auf das
zylindrische Werkstück
angewendete Druckkraft wirkungsvoll ohne Verlust in plastisches
Fließen übertragen
werden. Da weder das zylindrische Werkstück 4 noch die Verbindungsstange 41 zu
drehen sind, ist es zusätzlich
einfach, eine Konstruktion zum starken Drücken des zylindrischen Werkstückes 4 bereit
zu stellen, und jeder durch die Drehung des zylindrischen Werkstückes 4 verursachte
Missstand, wie zum Beispiel dessen Schwingung kann verhindert werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform kann das Einhalsverfahren
der gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Werkstückes 4 als
ein einzelnes folgendes Verfahren durchgeführt werden, sodass die Arbeitszeit
stark verringert werden kann, wenn mit dem vorangehenden Verfahren
verglichen wird. Ebenfalls kann der Umkehrvorgang des zylindrischen
Werkstückes 4 einfach
ohne das Anhalten der Drehung der Roll-Drückrollen 28 durchgeführt werden,
sodass die Taktzeit verringert werden kann und der Energiewirkungsgrad
verbessert werden kann.
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Das
oben beschriebene Roll-Drückverfahren kann
gemäß der Schritte
wie folgt automatisiert werden An der Außenseite wird eine Solldicke
(T) der schockaufnehmenden Matte (MT) in einem Speicher eines Computers
(nicht gezeigt) gespeichert. Dann wird der Außendurchmesser (D1) des Katalysatorträgers (CS)
und der Innendurchmesser (D2) des zylindrischen Werkstücks 4 gemessen
und in dem Speicher gespeichert. Auf Basis dieser gemessenen Daten
wird ein Abstand (C) zwischen der äußeren Oberfläche des
Katalysatorträgers
(CX) und der Innenfläche
des zylindrischen Werkstückes 4 durch
den Computer berechnet. Der Abstand (C) wird nämlich aus C = (D1 – D2)/2
erhalten. Wenn die Solldicke (T) der schockaufnehmenden Matte (MD)
von dem Abstand (C) abgezogen wird, wird die Hälfte des Durchmessers des zylindrischen
Werkstückes 4,
der zu verringern ist erhalten, um einen Wert (P) bereit zu stellen
(das heißt
P = C – T).
Der Wert (P) ist als zu verringernder (S) Sollwert eingestellt,
und jede der Roll-Drückrollen 28 wird
in einer radialen Richtung (das heißt der Radius der Umdrehung
der Rollen 28 um die Achse wird verringert) durch den zu
verringernden (S) Solldurchmesser, von einer Bezugsposition bewegt,
bei der die Rollen 28 mit der äußeren Oberfläche des
zylindrischen Werkstückes 4 in
Anlage sind. Folglich kann die schockaufnehmende Matte (MT) zusammengedrückt werden,
bis die schockaufnehmende Matte (MT) im Durchmesser verringert ist, um
unabhängig
von Abmessungen des Katalysatorträgers (CS) und des zylindrischen
Werkstückes 4 genau
die Solldicke (T) zu erhalten. Deswegen wird das zylindrische Werkstück 4 gleichmäßig mit
einer stabilen Genauigkeit im Durchmesser verringert, und die schockaufnehmende
Matte (MT) wird ebenfalls gleichmäßig im Durchmesser verringert.
Bezüglich des
Messverfahrens des Innendurchmessers (D2) des zylindrischen Werkstücks 4,
kann der Innendurchmesser (D2) von solch einer Berechnung erhalten
werden, dass der Außendurchmesser
des zylindrischen Werkstücks 4 direkt
durch eine (nicht gezeigte) Messvorrichtung gemessen wird, und dann
die Dicke des zylindrischen Werkstücks 4 von dem gemessenen
Außendurchmesser
abgezogen wird. Außerdem
kann die Rundheit des zylindrischen Werkstücks 4 oder die des
Katalysatorträgers
(CS) gemessen und um jeden Umfang zu dem Zusammendrückausmaß dazu gezählt werden.
Mit Bezug auf die Messvorrichtung können ein allgemeiner Sensor
der Berührungsbauart
oder ein Sensor der Nichtberührungsbauart
wie zum Beispiel ein Lasersensor eingesetzt werden. Der Sensor kann
durch einen Roboter bewegt werden, um die oben beschriebene Messung wirkungsvoll
durchzuführen,
wobei der Roboter zum Zuführen
und Übertragen
des zylindrischen Werkstücks 4 verwendet
werden kann. Der oben beschriebene Computer kann unabhängig davon
bereit gestellt werden, oder der Computer für das Roll-Drückverfahren
kann eingesetzt werden.
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8 zeigt eine Ausbildungsform,
worin das verringerte Ausmaß des
Durchmessers des zylindrischen Werkstückes 4 in der Nähe der Endabschnitte der
schockaufnehmenden Matte (MT) größer gemacht
wird, um zu verhindern, dass der Katalysatorträger (CS) axial in Richtung
des Zylindrischen Werkstücks 4 bewegt
wird. Als Ergebnis ist ein gestufter Abschnitt 4d auf dem
zylindrischen Werkstück 4 ausgebildet,
wie aus 8 ersichtlich
ist. In der Praxis kann durch das Ändern des Umdrehungsradius
der Roll-Drückrollen 28 das
zylindrische Werkstück 4 einfach
ausgebildet werden, wie aus 8 ersichtlich ist,
sodass das verringerte Ausmaß des
Durchmessers in der Nähe
des Endabschnittes der schockaufnehmenden Matte (MT) größer gemacht
werden kann. Der gestufte Abschnitt 4d kann in der Nähe der gegenüberliegenden
Endabschnitte oder nur bei einem Endabschnitt der schockaufnehmenden
Matte (MT) ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das zylindrische
Werkstück 4 in
der gewünschten
Form ausgebildet werden, indem die Roll-Drückrollen 28 wie gewünscht gesteuert
werden.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist nur ein Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 durch
die Klemmvorrichtung 12 geklemmt. Bei dem Fall, bei dem
die Länge
des zylindrischen Werkstückes 4,
das auszubilden ist, kurz ist, ist es jedoch schwierig, das Roll-Drückverfahren
des zylindrischen Werkstückes 4 durchzuführen. Sogar
in diesem Fall, kann das Roll-Drückverfahren
leicht durch eine Ausführungsform
durchgeführt
werden, die im Folgenden mit Bezug auf 1 und 9–12 erklärt wird.
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An
der Außenseite
wird die schockaufnehmende Matte (MT) um den Katalysatorträger (CS) gerollt,
wie aus 1 ersichtlich
ist, und durch das nicht entflammbare Klebeband befestigt, falls
notwendig. Dann werden diese Teile in das zylindrische Werkstück 4 eingefügt. Wie
aus 9 ersichtlich ist, wird
als nächstes
ein Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 durch eine
Klemmvorrichtung 120 geklemmt, die mit einem gestuften
Abschnitt 121 bereit gestellt ist, um die Axialbewegung des
zylindrischen Werkstücks 4 zu
blockieren. Der andere Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 wird
durch eine Druckvorrichtung 122 gedrückt zu der Klemmvorrichtung 120,
die mit einem in einer gestuften Säulenform bereit gestellten
Druckteil bereit gestellt ist. Die Druckvorrichtung 122 ist
nämlich
mit einem gestuften Abschnitt 123 und einem Säulenabschnitt 124 ausgebildet,
der in dem zylindrischen Werkstück 4 aufgenommen
wird, sodass die Axialbewegung des zylindrischen Werkstücks 4 durch
den gestuften Abschnitt 123 blockiert wird. Dementsprechend
sind die gegenüberliegenden
Enden des zylindrischen Werkstücks 4 mittels
der Klemmvorrichtung 120 und der Druckvorrichtung 122 sicher
befestigt, nicht gedreht und nicht axial bewegt zu werden. Die Klemmvorrichtung 120 kann
von einer Ringbauart sein, und anstatt der Druckvorrichtung 122 kann
eine Klemmvorrichtung der Ringbauart verwendet werden. Dann wird das
Roll-Drückverfahren
mittels einer Vielzahl von Roll-Drückrollen 28, die entlang
einer gemeinsamen Kreisbahn um das zylindrische Werkstück 4 gedreht werden,
auf selbe Weise wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
auf einen Abschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 durchgeführt, der
die Schockaufnehmende Matte (MD) bedeckt. Es sind nämlich eine
Vielzahl von Roll-Drückrollen,
die um den äußeren Umfang
des zylindrischen Werkstücks 4 angeordnet
sind, mit einem gleichen Abstand zwischen den benachbarten Rollen
beabstandet, gegen die äußere Oberfläche des
zylindrischen Werkstücks 4 gedrückt und
um dessen Mittelachse gedreht, und entlang der Achse (in 9 nach rechts) bewegt, wobei
eine Umdrehungsbahn allmählich
verringert wird, um das Roll-Drückverfahren
zu erhalten. Folglich wird die schockaufnehmende Matte (MT) im Durchmesser
zusammen mit dem zylindrischen Werkstück 4 verringert und
der verringerte Durchmesserabschnitt 4a ist auf einem Körper des
zylindrischen Werkstücks 4 ausgebildet,
sodass der Katalysatorträger
(CS) passend in dem verringerten Durchmesserabschnitt 4a gehalten
wird. Wenn das zylindrische Werkstück 4 ausgebildet wird,
wie aus 9 ersichtlich
ist, werden die Roll-Drückrollen 28 zwischen
der Klemmvorrichtung 120 und der Druckvorrichtung 122 angeordnet,
sodass die Stützteile 27 oder ähnliches, wie
aus 2 ersichtlich ist,
geändert
werden müssen.
In diesem Fall jedoch, kann ein folgendes Verfahren gemacht werden,
wenn der linke Abschnitt des Gerätes,
wie aus 2 ersichtlich
ist, austauschbar konstruiert ist, oder zwei spezifische Geräte bereit
gestellt und parallel zueinander angeordnet sind.
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Nachdem
die Druckvorrichtung 122 zurückgezogen wird, wird als nächstes die
Klemmvorrichtung 120 davon gelöst, das zylindrische Werkstück 4 zu
halten, und das zylindrische Werkstück 4 wird durch eine
(nicht gezeigte) Roboterhand hochgehoben. Dann wird der verringerte
Durchmesserabschnitt 4a des zylindrischen Werkstückes 4 mittels der
Klemmvorrichtung 12 sicher befestigt nicht gedreht und
nicht axial bewegt zu werden, wie aus 2 ersichtlich
ist. Ein Endabschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 wird allmählich im
Durchmesser durch die Roll-Drückrollen 28 verringert,
um den konischen Abschnitt 4b bereit zu stellen, und das
Einhalsverfahren wird durchgeführt,
wobei der Dorn 40 in einem Endabschnitt des zylindrischen
Werkstücks 4 eingefügt ist,
um den Flaschenhalsabschnitt 4c bereit zu stellen. Außerdem wird
das zylindrische Werkstück 4,
das wie beschrieben ausgebildet wurde, um 180 Grad gedreht und positioniert
wie aus 11 ersichtlich
ist, sodass das Einhalsverfahren mittels der Roll-Drückrollen 28 ebenfalls
mit Bezug auf den anderen einen Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 durchgeführt wird.
Der Umkehrvorgang des zylindrischen Werkstücks 4 wird auf die
selbe Weise durchgeführt,
wie zuvor beschrieben wurde, sodass dessen Erklärung ausgelassen wird. Danach
wird der andere Endabschnitt des zylindrischen Werkstücks 4 durch
die Klemmvorrichtung 12 in 2 geklemmt, und
der noch nicht fertige Abschnitt des zylindrischen Werkstückes 4 wird
durch die Roll-Drückrollen 28 ausgebildet,
um den konischen Abschnitt 4b und den Flaschenhalsabschnitt 4c bereit
zu stellen.
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Wie
aus 12 ersichtlich ist,
kann das Einhalsverfahren so durchgeführt werden, dass die gegenüberliegenden
Endabschnitte des zylindrischen Werkstückes 4 ausgebildet
sind, den konischen Endabschnitt 4b und den Flaschenhalsabschnitt 4c bereit
zu stellen, wobei gestufte Abschnitte 4e zwischen dem verringerten
Durchmesserabschnitt 4a und den gegenüberliegenden Endabschnitten
zylindrischen Werkstücks 4 bereitgestellt
sind, nachdem der Schritt gemäß 9 durchgeführt wurde,
das heißt
nachdem der verringerte Durchmesserabschnitt 4a auf einem
Körper
eines zylindrischen Werkstückes 4 ausgebildet
wurde.
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Ein
Verfahren zum Herstellen eines katalytischen Konverters umfasst
die Schritte von (1) Bereitstellen eines schockaufnehmenden Teils
um einen äußeren Umfang
eines Katalysatorträgers,
(2) Einfügen
des Katalysatorträgers
und des Schockaufnehmenden Teils in ein zylindrisches Werkstück, Befestigen
des zylindrischen Werkstückes,
um zu verhindern dass das zylindrische Werkstück um eines seiner Längsachsen
gedreht wird, und (3) Roll-Drücken von
zumindest einem Abschnitt des zylindrischen Werkstückes, der
zumindest einen Abschnitt des schockaufnehmenden Teils bedeckt,
mittels einer Vielzahl von Roll-Drückrollen, die gleichmäßig um den äußeren Umfang
des zylindrischen Werkstückes angeordnet
sind, und die um die Achse des zylindrischen Werkstückes um
eine gemeinsame Kreisbahn gedreht werden, und in einer radialen
Richtung des zylindrischen Werkstückes bewegt werden, wobei das
zylindrische Werkstück
und das schockaufnehmende Teil im Durchmesser verringert werden,
sodass der Katalysatorträger
sicher in dem zylindrischen Werkstück gehalten wird.