DK171702B1 - Fremgangsmåde og apparatur til reduktion af et rørformet emnes diameter - Google Patents

Fremgangsmåde og apparatur til reduktion af et rørformet emnes diameter Download PDF

Info

Publication number
DK171702B1
DK171702B1 DK359088A DK359088A DK171702B1 DK 171702 B1 DK171702 B1 DK 171702B1 DK 359088 A DK359088 A DK 359088A DK 359088 A DK359088 A DK 359088A DK 171702 B1 DK171702 B1 DK 171702B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
die
mandrel
tubular
blank
working surface
Prior art date
Application number
DK359088A
Other languages
English (en)
Other versions
DK359088A (da
DK359088D0 (da
Inventor
Paul Porucznik
Christopher Francis Cheers
Original Assignee
Metal Box Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metal Box Plc filed Critical Metal Box Plc
Publication of DK359088D0 publication Critical patent/DK359088D0/da
Publication of DK359088A publication Critical patent/DK359088A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK171702B1 publication Critical patent/DK171702B1/da

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2615Edge treatment of cans or tins
    • B21D51/2623Curling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/008Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 involving vibration, e.g. ultrasonic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2615Edge treatment of cans or tins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2615Edge treatment of cans or tins
    • B21D51/2638Necking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00Metal deforming
    • Y10S72/71Vibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

DK 171702 B1 i
Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparatur til reduktion af mundingen på et rørformet emne, og især men ikke udelukkende til dannelse af et bryst og en hals på et beholderemne.
5 Dåser til alkoholfrie drikkevarer er forsynet med et bryst, en hals og en flange med mindre diameter end resten af dåseemnet for at reducere mundingens diameter, således at der kan anvendes en mindre og derfor billigere alumini-10 um eller stålafrivningsdåsebund. Der kendes også aerosolbeholdere, som har et bryst, der ender i en åbning til at optage den standardiserede ventilskål med 1" diameter.
I kendte indhalsningsoperationer af den art, der eksempel-15 vis er beskrevet i US patentskriftet nr. 1 698 999 eller US-patentskriftet nr. 4 527 512, kan hver matrice kun udføre en begrænset del af diameterreduktionen på et rørformet emne, som føres ind i matricen. Typiske diameterreduktioner for hver matrice anføres i US patentskriftet nr.
20 3 995 572 at være ca. 3,1 mm på et stålemne ved en diame ter på38,l mm for den første matrices vedkommende med mindre reduktion for hver af de efterfølgende matricer. Ved at kombinere en matriceindhalsningsproces med en efterfølgende trykkeoperation med roterende emne, som beskrevet i 25 britisk patentskrift nr. 2 083 382, kan der ganske vist opnås en større reduktion, men til gengæld fører behovet for et apparatur til både matriceindhalsningsprocessen og trykkeoperationen til betydelige kapitalomkostninger.
30 Fra det svejtsiske patent nr. 595 899 kendes et apparatur til at forme en hals og et bryst med reduceret tværsnit på et rørformet emne ved at skyde dettes endeafsnit ind i en matrice med en konvergeret bearbejdningsflade.
DK 171702 B1 2 I forbindelse med trækning af rør har flere forfattere foreslået at anvende ultrasoniske vibrationer af dornen eller matricen til at fremme reduktionsprocessen. I US patentskriftet nr. 3 212 312 beskrives et apparatur, hvor 5 både dornen og matricen vibreres i en langs rørets akse gående retning, medens røret trækkes mellem dornen og matricen for at blive reduceret i diameter. Kravene i denne ansøgning vedrører en trækkebænk, hvor der er etableret et tilsigtet forudbestemt indbyrdes faseforhold mellem dor-10 nens og matricens vibrationer. I det britiske patentskrift nr. 1 379 234 beskrives ligeledes en trækkebænk, hvor såvel dorn som matrice vibreres aksialt, og der drages i denne patentbeskrivelse den slutning, at den optimale ar-bejdsydelse under bestemte forhold nås, når fasevinklen 15 mellem dornens og matricens vibrationer hverken er 0° eller 180°, men ligger et sted her imellem, idet størrelsen afhænger af flere faktorer.
Det britiske patentskrift nr. 1 389 214 beskriver et appa-20 ratur til at trække en cirkulær metalblanket op til et skålformet emne. Dette apparatur omfatter en matrice, et stempel og en tilholder. Matricen og tilholderen er forbundet med en række transducere, som inducerer radiale vibrationer i matricen og tilholderen for at fremme optræk-25 ningen af blanketten, når stemplet føres ind i matricen.
Den kendte teknik indenfor trækkebænke anviser eksempler på, hvorledes der kan opnås fordele i form af reduceret friktion i berøringsfladen mellem arbejdsstykket og matri-30 een ved at udsætte denne for ultrasoniske vibrationer, men ikke på værktøjsarrangementer, som er i stand til lokalt at deformere et endeafsnit på et rørformet emne, såsom et dåseemne. I en artikel i Soviet Engineering Research volumen 3 nr. 12 siderne 54.55 med titlen "Upsetting of Aero- DK 171702 B1 3 sol containers using ultrasound" er der vist og beskrevet et apparatur, hvori et cylindrisk beholderemne med en diameter på 45 mm reduceres i en række trin ved hjælp af flere matricer ned til en diameter på 26,5 mm for at danne 5 et bryst og en hals, hvorpå en aerosolventilskål kan fast-krympes. Apparaturet omfatter en kort cylindrisk dorn, som føres ind i en matrice, hvor omkring der med lige store indbyrdes mellemrum er anbragt tre transducere, til at inducere radiale vibrationer i matricen. Det har vist sig, 10 at den cylindriske dorn ikke er ideel, da det rørformede emne ikke støttes indvendigt til at begynde med under deformationsprocessen .
Ifølge et første aspekt angår opfindelsen en fremgangsmåde 15 til at reducere tværsnittet af et rørformet emnes endeafsnit til en ønsket form, og som omfatter, at der anvendes en ydre matrice, som definerer en konvergent bearbejdningsflade med tilsvarende form, som det ydre af den ønskede form; og en dorn som har en bebejdningsflade; at 20 dornen placeres således i matricen, at der mellem disse dele afgrænses et gennemgangsmellemrum; at det rørformede emnes endeafsnit føres ind i gennemgangsmellemrummet; og at matricen samtidigt sættes i radiale vibrationer med en ultrasonisk frekvens, medens endeafsnittet gradvist defor-25 meres, hvorved det nye og særegne består i, at dornens bearbejdningsflade er af tilsvarende form, som det indre af den ønskede form langs i det væsentlige dennes samlede længde, og at gennemgangsmellemrummet har den ønskede form og en radial bredde, der i det væsentlige svarer til det 30 rørformede emnes tykkelse, således at det rørformede emnes endeafsnit gradvist deformeres til samme form som gennemgangsmellemrummet .
DK 171702 B1 4
Ifølge et andet aspekt angår opfindelsen et apparatur til at reducere tværsnittet af et rørformet emnes endeafsnit til en ønsket form, og som omfatter en ydre matrice, som definerer en konvergent bearbejdningsflade med tilsvarende 5 form som det ydre af den form, der ønskes fremstillet; en dorn, som har en bearbejdningsflade; midler til at holde dornen aksialt flugtende med matricen under relativ forskydning mellem disse to dele, således at dornen centreres i matricen, og der mellem dornen og matricen afgrænses et 10 gennemgangsmellemrum; midler til at skyde det rørformede emnes endeafsnit ind i gennemgangsmellemrummet mellem dornen og matricen; og midler til at sætte matricen i radiale vibrationer, medens endeafsnittet gradvist deformeres, hvorved det nye og særegne består i, at dornens bearbejds-15 ningsflade er af tilsvarende form, som det indre af den ønskede form langs i det væsentlige dennes samlede længde, og at gennemgangsmellemrummets form og bredde i det væsentlige svarer til den ønskede forms form og tykkelse, således at endeafsnittet gradvist deformeres til samme 20 form som gennemgangsmellemrummet.
Opfindelsen forklares nærmere nedenfor, idet der beskrives forskellige eksempelvise udførelsesformer under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. la viser delvist i snit set fra siden en kendt aerosoldåse og ventilskål, fig. Ib det samme, men i form af en kendt ekstruderet alu-30 minium-aerosoldåse, som har et bryst og en hals med reduceret diameter, DK 171702 B1 5 fig. 1c samme, men i form af en svejset aerosoldåse, som har et bryst og en hals med reduceret diameter og en ind-advendende omrulning langs halsen, 5 fig. id det samme, men med en udadvendende omrulning langs halsen, fig. 2 skematisk set fra siden et apparatur til fremstilling af det i fig. Ib og lc viste emne, 10 fig. 3 set fra siden delvist i snit et optrukket dåseemne til drikkevare med strakt kalibreret væg under tildannelse af et bryst og en hals ved hjælp af en matrice og en ekspanderbar dorn, 15 fig. 4 set fra siden delvist i snit et svejst rørformet emne under formningen af et bryst og en hals ved hjælp af en matrice og en dorn, som kan trækkes ud igen af emnet, 20 fig. 5 skematisk de forskellige til det i fig. 4 viste apparatur hørende procestrin til formning af brystet og halsen, fig. 6a i detaljer set fra siden et snit gennem et appara-25 tur til at udføre de i fig. 5 viste procestrin i en åben position, fig. 6b samme, men i en lukket position, 30 fig. 7a skematisk en optional anden udformning af en indhal sningsoperat ion, fig. 7b set fra siden et apparatur til udførelse af de i fig. 7a viste procestrin, DK 171702 B1 6 fig, 7c det i fig. 7b viste apparatur efter at have været anvendt, fig. 7d i detaljer dornen og matricen under den anden ind-5 halsnings operation, fig. le set fra siden i snit gennem den i fig. 7b viste dorn og matrice i åben position, 10 fig. 7f samme, men under den anden operation, fig. 8 skematisk en afbildning af knudepunkterne for radiale vibrationer, som matricen kan sættes i, 15 fig. 9 en endelig elementaranalyse af den ultrasonisk vibrerede matrice, fig. 10 mekanismen til ved at sætte matricen i ultrasoniske vibrationer at reducere friktionen, 20 fig. 11 komparative kurver for kraften til at drive et dåseemne med en diameter på 45 mm ind i gennemgangsmellemrummet til færdig reduceret halsdiameter, 25 fig. 12 set fra siden et snit gennem en afstemt ringunderstøtning til en matrice, som vibreres radialt, fig. 13 et snit set fra siden gennem en ringunderstøtning til en matrice, som vibreres både aksialt og radialt, 30 fig. 14 set fra siden et snit gennem en matrice og en understøtning med stort areal, DK 171702 B1 7 fig. 15 set fra siden et snit gennem en matrice, som har en keglestubformet væg med en til sammenkobling med en transducer indrettet hældningsvinkel, 5 fig. 16 set fra siden et fluidumleje med stort areal for en matriceunderstøtning, samt en matrice, fig. 17 set fra siden et snit gennem et ringformet fluidumleje til at understøtte en matrice, 10 fig. 18a set fra siden et snit gennem en matrice og en aerostatisk understøtning til at bære denne, fig. 18b samme set fra oven, og 15 fig. 19 set fra siden et snit gennem et ultrasonisk støttet omrulningsapparatur.
Fig. la viser en kendt tinplade-aerosoldåse, som omfatter 20 et rørformet emne 1, som har en loddet eller svejst sidesøm 2. En kuplet endebund 3 er fastgjort til den ene ende af det rørformede emne 1 ved hjælp af en dobbeltfals 4. En "konisk top" 5 er fastgjort til den anden ende af det rørformede emne ved hjælp af en dobbeltfals 6. Den "koniske 25 top" 5 omfatter det periferiske materiale til falsen, en krave, som møder det rørformede emne, et bryst eller "konisk" afsnit, som fra kraven strækker sig indefter og aksialt opefter og ender i en udadvendende omrulning 7. Denne omrulning 7 er i profil udformet således, at den kan 30 optage den over dåsen viste standardventilskål 8 med 1" diameter.
Fig. Ib viser en kendt aluminium-aerosoldåse 9, som er ekstruderet af en platine eller cirkulær skive af alumini- DK 171702 B1 8 um til et cylindrisk rørformet emne 10, som er lukket i den ene ende med en endebund 11. Den åbne ende er ved hjælp af et antal ydre reduceringsmatricer reduceret til et karnisformet bryst 12, som fortsætter i en kort cylin-5 drisk hals. Denne hals er ved hjælp af et værktøj bøjet udefter til dannelse af den i fig. Ib viste udadvendende omrulning 13, således at mundingen er indrettet klar til montering af den over dåsen viste ventilskål 8.
10 Fig. lc viser en aerosoldåse med et rørformet emne 14, som er tildannet af en rektangulær blanket af tinplade ved at folde denne blanket til et rør og forbinde de op mod hinanden stødende kanter ved hjælp af en svejsning 2. Den nedre ende af det rørformede emne er som vist blevet truk-15 ket ind og forsynet med en flange til at optage en kuplet endebund 3, som er fastgjort til den således indrettede nedre ende på det rørformede emne ved hjælp af en dobbeltfals 4, som flugter med det rørformede emne. Topenden af det af tinplade bestående rørformede emne er blevet halset 20 ind til dannelse af et bryst 17 ved hjælp af den fremgangsmåde, som nærmere vil blive beskrevet nedenfor, og desuden er der tildannet en indadvendende omrulning 18, som afgrænser en åbning til optagelse af den over dåsen viste 1" standardventilskål 8 med 1" diameter. Når den i 25 fig. lc viste dåse står på et underlag erstatter den den i fig. Ib viste dyrere aluminiumdåse, da den dobbelte fals ikke udgør nogen hindring i denne forbindelse. Tinpladeem-net har typisk en diameter på ca. 45 mm, og åbningen, som afgrænses af omrulningen, en diameter på ca. 25 mm til op-30 tagelse af ventilskålens tilpropningsdel.
I det følgende beskrives tildannelsen af brystet 17 og en hals med reduceret diameter (f.eks. 31 mm) i én enkelt indhalsningsoperation ved hjælp af en ultrasonisk påvirket DK 171702 B1 9 matrice, i modsætning til de adskillige operationer, der til dette formål hidtil har været anvendt inden for den kendte teknik. Halsen med diameter 31 mm trykkes dernæst indefter i et omrulningsværktøj til dannelse af en indad-5 vendende omrulning 18, som afgrænser en munding, hvori den oven over dåsen viste 1" aerosolskål 8 kan trykkes ned.
Fig. Id viser et svejset aerosoldåseemne 14a, som svarer til det i fig. la viste emne, således at ens dele er angi-10 vet med samme henvisningstal, f.eks. endebund 3, bundfals 4 og sidefals eller svejsning 2. Omrulningen 16 vender imidlertid udad, således at den afskårne kant ligger på dåsens yderside i passende afstand fra et eventuelt korroderende produkt, som måtte blive emballeret i dåsen. Som 15 det fremgår, strækker brystets profil 17a sig et stykke yderligere ind i dåsen for at bære den indre "hals" eller munding, som afgrænses af omrulningen. Dette betyder, at den rørformede væg må deformeres fra en diameter på 45 mm ned til en diameter på 25,4 mm og dernæst trækkes udefter 20 igen til dannelse af omrulningen. Reduktionen fra 45 mm til en hals med en diameter 31 mm, som bekvemt lader sig udføre i en ultrasonisk påvirket matrice, må da, som det senere vil blive beskrevet under henvisning til fig. 7a, efterfølges af en anden reduktion af halsen med diameter 25 31 mm, således at der dannes et forlænget brystafsnit og en hals med en diameter på 25,4 mm.
Fig. 2 er en opsplittet tegning, hvori den øverste halvdel viser et rørformet emne 14 efter dannelse af brystet 17 og 30 en kort cylindrisk hals 19, som efterfølgende omrulles til dannelse af dåsens munding.
Fig. 2's nederste halvdel viser det rørformede emne 14 i startposition før dannelse af brystet 17 og halsen 19. Som DK 171702 B1 10 vist i fig. 2 omfatter apparaturet en ydre matrice 20, som definerer en konvergent bearbejdningsflade med tilsvarende form som det ydre af det tværsnit, der skal reduceres; en dorn 22, som har en bearbejdningsflade 23 med tilsvarende 5 form, som det indre af det tværsnit, der skal reduceres; midler (ses bedst af fig. 6) til at holde dornen aksialt flugtende med matricen under relativ forskydning mellem disse to dele således, at dornen centreres i matricen, og der mellem dornen 22 og matricen 20 afgrænses et gennem-10 gangsmellemrum med i det væsentlige samme form og tykkelse, som det reducerede tværsnit; et krydshoved 24 til at skyde det rørformede emne 14's endeafsnit ind i gennemgangsmellemrummet mellem dornen 22 og matricen 20; og en transducer 25, som via et horn 26 er forbundet med matri-15 een 20 og tjener til at sætte denne i radiale vibrationer med en ultrasonisk frekvens, medens det rørformede emne 14's endeafsnit progressivt deformeres til samme form som gennemgangsmellemrummet.
20 I fig. 2's nederste halvdel er krydshovedet 24 vist i en tilbagetrukken position, hvor det er klar til at skyde det cylindriske rør 14 ind i gennemgangsmellemrummet mellem dornen 22 og matricen 20.
25 I fig. 2's øverste halvdel er krydshovedet 24 vist under forskydning fremefter mod matricen 20, således at det cylindriske rørs endeafsnit skydes ind mellem de profilerede bearbejdningsflader på henholdsvis dornen 22 og matricen 20. Dilemmaet er at undgå, at der som følge af tolerance-30 afvigelser opstår for stor friktionsmodstand mod formningen samtidigt med, at metalvæggen konstant holdes tilstrækkeligt indeklemt mellem dornen 22 og matricen 20 til at forhindre foldning. Risikoen for, at friktionskræfterne bliver for store, afhjælpes ved at sætte matricen 20 i DK 171702 B1 11 radiale vibrationer ved hjælp af den i fig. 2 viste piezo-elektriske transducer 25, som via et som hastighedstransformer virkende horn 26 er forbundet med den periferiske yderside på en matriceholder 27. Den punkterede linie W 5 viser vibrationernes bølgeform fra transduceren til matricen, og som det ses, befinder der sig et knudepunkt N i matricen 20's midte.
Amplituden er således fordelt på tværs af matricen, at en 10 rimelig del af bølge/vibrationen W's amplitude er aktiv ved den profilerede bearbejdningsflade 21 på matricen 20, som holdes i position ved hjælp af matriceholderen. Selv om der kunne anvendes højere harmoniske svingninger eller en og en halv bølgelængde på tværs af værktøjsholderen, 15 vil der ved den halve bølgelængde effektivt opnås den foretrukne udnyttelse af energien.
For at undgå, at de ultrasoniske vibrationer dæmpes af det monteringsstykke, som anvendes til at fastgøre matricehol-20 deren 27, er opspændestykket indrettet som et rørformet opspændingsstykke 28, hvis ene ende er anbragt i en reces i matriceholderen 27 og anden ende er fri. Som vist med punkterede linier kan monteringsstykket vibrere med en halv bølgelængde (a) eller mere foretrukket alternativt 25 med trekvart bølgelængde (b) , hvorved der aktiveres en maksimal amplitude ved matriceholderen 27, samt et første knudepunkt ved fastgørelsespunktet og et andet knudepunkt mellem matricen og monteringsstykket. Dette opnås ved at fastspænde en midt på det rørformede monteringsstykke 28 30 set i dettes længderetning anbragt flange 29 og lade monteringsstykkets ene ende indgribe med matricen.
Flangen 29 fastholdes i en reces i en ramme 30 ved hjælp af en spændering 31, som er fastboltet på rammen.
DK 171702 B1 12
Medens den i fig. 2 viste fastspænding på midten letter forståelsen af, hvad der menes med et resonansmonteringsstykke, som er fastspændt ved et knudepunkt, er det i realiteten ikke nødvendigt at have højre halvdel af det i 5 fig. 2 viste resonansmonteringsstykke.
Det er imidlertid nødvendigt, at monteringsstykket er solidt fast spændt ved et knudepunkt, da fastspændingen, som skal optage trykket fra den arbejdsproces, som er i gang, 10 vil være udsat for en kraftpåvirkning, som kunne løsne opspændingen og således ødelægge indretningen af gennemgangsmellemrummet .
Når brystet og halsen er færdigformet ved hjælp af det i 15 fig. 2 viste apparatur, trækkes dornen 22 helt tilbage (til venstre i fig. 2), således at det er muligt at fjerne det cylindriske emne 14a, som har et bryst og en hals med reduceret diameter i den ene ende.
20 Fig. 3 viser, hvorledes det i fig. 2 viste apparatur kan indrettes til at danne et bryst og en hals på en dåse til en drikkevare. Denne dåse er sædvanligvis 68 mm i diameter og reduceret ved halsen til 60 mm, således at der til denne kan fastgøres en relativt lille aluminium-afrivnings-25 dåsebund.
Fig. 3 viser en ekspansionsdorn 33 i ekspanderet tilstand, hvori den sammen med matricen 34's inderside afgrænser et gennemgangsmellemrum, hvori en til en optrukket dåse af 30 aluminium eller tinplade hørende strakt og kalibreret sidevæg 35 er blevet trykket ved hjælp af en trykplade 36, der trykker mod dåsens integrale endebund 37. Når brystet 38 og halsen 39 er færdig, slås dornen 37 sammen, og trykpladen 36 trækkes tilbage, således at den indhalsede dåse DK 171702 B1 13 kan fjernes. Halsen 39 forsynes dernæst i en separat operation med en flange, således at dåsen er klar til at optage en dåsebund, som fastgøres med en dobbeltfals.
5 Når det cylindriske rør 14's diameter gradvist reduceres til den viste form med brystet 17 og halsen 19, er det nemt at forstå, at metallet er tilbøjelig til at blive tykkere. Anvendes et gennemgangsmellemrum med konstant bredde, vil metallet søge at blive længere, men møder mod-10 stand fra friktionskræfter i berøringsfladerne mellem henholdsvis det cylindriske rørs yderside og matriceprofilet 21 og det cylindriske rørs inderside og dornprofilet 23.
Det har vist sig at være fordelagtigt at udforme dornens og matricens bearbejdningsflader således, at de afgrænser 15 et gennemgangsmellemrum, som begynder med en i det væsentlige til det tilførte cylindriske rørs vægtykkelse svarende bredde, som dernæst øges (typisk med ca. 15 % af den oprindelige vægtykkelse), således at der bliver plads til en vis forøgelse af tykkelsen. Mellemrummet fastlægges som 20 et kompromis, - størst, når der ikke er fare for foldning, og ned til materialets godstykkelse i de tilfælde, hvor en foldning finder sted; hvorved mellemrummet øges for at give plads til en fortykkelse af materialet. Mellemrummet kan også variere med opsætningen af dornen, idet denne 25 trykkes tilbage af materialet.
Fig. 4 viser en modificeret udformning af den i fig. 2 viste dorn og matrice. Dornen 42 sider i dette tilfælde på en lang stang eller plunger 43. Som det fremgår har det 30 mellem matricen 44's inderside og dornen 42's yderside afgrænsede gennemgangsmel lemrum til at begynde med en bredde, som svarer til tykkelsen t af den svejste metalcylinder, og som bliver bredere ved halsen for at kunne optage væggen, der her har den større godstykkelse t+. Denne for- DK 171702 B1 14 øgelse af gennemgangsmellemrummets bredde er især ønskværdig, når der skal tildannes et bryst og en hals med reduceret diameter på en cylinder 45, som har en svejset sidesøm 46. Denne svejsesøm 46 udføres normalt som en overlap-5 pet tryksvejsning (f.eks. "WIMA." [varemærke] svejsning, som fremstilles på den af Soudronic A.G. forhandlede svejsemaskine) . Lasersvejste stumpsvejsninger er imidlertid også velegnede, når apparaturet ifølge opfindelsen anvendes .
10
Fig. 5 viser skematisk procestrinnene (1-6) fra cylinder til færdig indhalset cylinder, og denne figur tjener til at lette forståelsen af de mere komplicerede figurer 6(a) og 6(b), som viser de værktøjer, der rent faktisk anvendes 15 til at reducere en af dekoreret tinplade (f.eks. med hvidmalet yderside) svejset cylinder med en diameter på 45 mm til et aerosol-dåseemne, som har et bryst og en hals med en diameter på 25,4 mm til optagelse af en standardventilskål med 1" diameter.
20 I fig. 5(1) ses en dorn 42 i dennes tilbagetrukne position, hvor dens bearbejdningsflade befinder sig i krydshovedet 24 i en afstand fra matricen 20's munding, som omtrent svarer til dåseemnets længde. Bemærk udstøderen 46 til 25 højre for matricen. Et cylindrisk emne 45 er blevet placeret mellem krydshovedet og matricen.
I fig. 5(2) er dornen ført ind gennem det cylindriske emne således, at bearbejdningspladerne på henholdsvis dornen og 30 matricen indbyrdes afgrænser gennemgangsmellemrummet. Dornen 42's endeflade støder herved mod udstøderen 46's endeflade .
DK 171702 B1 15 I fig. 5(3) føres krydshovedet 24 fremefter for at skyde den ene ende af det cylindriske emne ind i det af dornen og matricen afgrænsede gennemgangsmellemrum, medens matricen 20 sættes i radiale vibrationer med en ultrasonisk 5 frekvens i området mellem 15 kg Hz og 40 kg Hz.
I fig. 5(4) er krydshovedet 24 og dornen 42 trukket tilbage, medens brystet og halsen, som netop er formet, fortsat ligger i matricen.
10 I fig. 5(5) har udstøderen 46 stødt den netop formede hals ud af matricen, således at cylinderen 47, der har et bryst 17 og en hals 19, kan fjernes fra apparaturet.
15 Fig. 6(a) svarer til fig. 5(5), og det ses, at et indhalset cylindrisk emne 47 er ved at blive afstrøget ved hjælp af en bueformet afstryger 48, som sidder på en stang 49, der er fastgjort i krydshovedet 24. Når det indhalsede emne er fjernet, er apparaturet klar til på ny at modtage et 20 rørformet emne til indhalsning.
Det i fig. 6(a) viste apparatur omfatter en matrice 20, der er monteret på en matriceholder 27, som operativt er forbundet med et horn 26 til at sætte matriceholderen i 25 vibrationer med en ultrasonisk frekvens; et krydshoved 24, som har en bueformet afstryger 48, og som kan forskydes hen mod og bort fra matricen 20; en plunger 43, som for enden har en profilformet dorn 42, og som kan føres ind og ud af matricen ved hjælp af en hydraulisk cylinder (ikke 30 vist) ; og en udstøderskive 4 6, som under brug støder mod dornen 42's endeflade, og som ved hjælp af trykluft kan skydes ind i matricen 20 for at udstøde et indhalset dåseemne og trækkes ud igen ved hjælp af et fjedertryk.
DK 171702 B1 16
Plungeren, krydshovedet, matricen, dornen og udstøderen holdes aksialt flugtende ved hjælp af søjler og tværplader. I fig. 6(b) er vist en af disse søjler, som er angivet med henvisningstallet 50, samt en tværplade, som er 5 angivet med henvisningstallet 51.
Fig. 6(b) viser plungeren 43 ført frem til en position, hvor dornen 42 fastholdes således i matricen 20, at gennemgangsmellemrummet dannes mellem disse to dele. Endvide-10 re er krydshovedet 24 blevet ført frem for at trykke den forreste kant på et cylindrisk dåseemne ind i gennemgangsmellemrummet samtidigt med, at matricen ved overføring af energi fra hornet 26 sættes i radiale vibrationer med en ultrasonisk frekvens i området mellem 15 kHz og 40 kHz.
15 Fortrinsvis anvendes en frekvens i området mellem 20 og 22 kHz for ved en given indstilling af energitilførslen at opnå en maksimal amplitude af vibrationerne ved bearbejdningsfladen og undgå for stor hørlig støj.
20 Ved højere vibrationsfrekvenser, f.eks. 40 kHz, kan der anvendes mindre matricer, men dette medfører en forøget risiko for, at vibrationerne kommer til at forløbe på en uønsket måde, således som det senere vil blive nærmere omtalt under henvisning til fig. 8. Desto større matricen 25 er, desto mere energi behøves, alt andet lige, til at sætte matricen i vibrationer. I det i fig. 6b viste apparatur er et svejset tinpladerør med en diameter på 45 mm ført ind i det af dornen og matricen afgrænsede gennemgangsmellemrum for at forme et bryst, hvorpå der sider en cylin-30 drisk hals med en diameter på 31 mm (en diameterreduktion på 30 %). Tilbagetrækningen af plungeren/dornen 43/42 står netop for at blive påbegyndt, hvorefter udstøderen 46 løftes op ved hjælp af trykluft under et til udstøderen hørende stempelafsnit 52, som af trykluften forskydes i et DK 171702 B1 17 udstøderhus 53 for at udstøde det færdigtformede dåseemne og sammentrykke en udstøder-returfjeder 54. Når dåsen er stødt ud, afblæses trykluften i udstøderhuset 53, hvorefter returfjederen 54 trykker udstøderen 46 tilbage til den 5 i fig. 6(a) viste position. Udstøderens vandring begrænses af stempelslaget. Som vist alene i fig. 6(a) er en skrue 55 ført gennem udstøderhusets sidevæg og ind i en slidse 56 i sidevæggen på udstøderen for at fastholde denne.
10 Det ved hjælp af det i fig. 6a, 6b viste apparatur fremstillede dåse emne 47 transporteres dernæst videre til et kendt omrulningsapparatur til indtrykning af halsens yderende således, at der dannes en indadvendende omrulning 18, der, som vist i fig. lc, afgrænser en munding med en 15 diameter på 25,4 mm på en aerosoldåse, som færdiggøres ved påsætning af en endebund. Denne endebund kan fastgøres ved hjælp af en konventionel dobbeltfals, eller dåseemnet 47 kan alternativt være trukket ind, som vist i fig. lc, således at den indadfoldede fals ikke udgør nogen hindring, 20 når dåsen står på et underlag.
Såfremt der kræves en større diameterreduktion end 30 %, må det halsmateriale, som er halset ind i en første ultrasonisk støttet indhalsningsoperation, reduceres yderligere 25 i en anden ultrasonisk støttet indhalsningsoperation. Det har vist sig at være nødvendigt at støtte brystmaterialet, som er tildannet i en første indhalsningsoperation, under alle efterfølgende operationer, og dette finder sted ved hjælp af en profilformet muffe, som omgiver den til den 30 anden operation hørende dorn, således som det nærmere vil blive beskrevet under henvisning til fig. 7a-7f.
Idet der henvises til rækkefølgen af de i fig. 7a viste operationer ses, at: DK 171702 B1 18 1. En indhalset cylinder 47 føres ind i mellemrummet mellem et krydshoved 60 og en matrice 61 til den anden indhalsningsoperation, 5 2. En til den anden indhalsningsoperation hørende plunger 62 og en støttemuffe 63, som omgiver denne, føres frem og ind i den indhalsede cylinder 47, hvorved støttemuffen 63 indgriber med den indhalsede cylinders bryst 17 og et dornafsnit 64 for enden af plungeren 62 pas-10 serer gennem halsen 19 og anbringes centralt i matri cen 61 således, at dornafsnittet 64 sammen med denne afgrænser et gennemgangsmellemrum og støder mod en udstøder 65.
15 3. Krydshovedet 60 og den i cylinderen 47 liggende støt temuffe 63 føres dernæst samlet fremefter for at drive cylinderen 47's indhalsede afsnit ind i gennemgangsmellemrummet, således at der i den anden indhalsningsoperation dannes en hals 66, som har en reduceret dia-20 meter, som sidder på et andet brystafsnit 67, som går over i det bryst, der blev tildannet under den første indhalsningsoperation. Fig. 7d viser en mellemposition under støttemuffens og dornens fremføring i matricen.
25 4. Krydshovedet, plungeren/dornen, og støttemuffen træk kes dernæst tilbage og efterlader den netop formede hals 66 og brystet 67 i matricen 61.
5. Udstøderen 65 føres dernæst frem for at støde den to 30 gange indhalsede cylinder 68 op i mellemrummet mellem matricen og krydshovedet, således at cylinderen kan fj ernes.
DK 171702 B1 19 6. Udstøderen trækkes dernæst atter ud af matricen, og processen er klar til at begynde forfra.
Ovennævnte procestrin 1-6 udføres i det i fig. 7b, 7c vi-5 ste apparatur. Det i fig. 7b viste apparatur svarer til det i fig. 6a og 6b viste apparatur, idet det har en første endeplade 51 og en anden endeplade, som er indbyrdes forbundet i afstand fra hinanden ved hjælp af søjler 50.
Den første endeplade 51 bærer et udstøderhus 53, et matri-10 cebærestykke 68, og en matrice 61 i en matriceholder 71.
Den anden endeplade 69 bærer en luftcylinder 70, som tjener til at føre plungeren 62 henholdsvis hen mod og bort fra matricen 61. Søjlerne 50 bærer et krydshoved 72. Som vist i fig. 7b, har plungeren 62 for enden en dorn 64 med 15 en ydre profilformet flade, som sammen med matricen afgrænser et gennemgangsmellemrum for den anden operation til at fastlægge formen af det reducerede bryst og den reducerede hals, som skal fremstilles. Plungeren 62 er omgivet af en støttemuffe 63, hvis ene ende er tilpasset for-20 men af indersiden på det til en cylinder 47 hørende bryst, som er indhalset under den første operation.
Støttemuffen 63 er anbragt glidende forskydelig på plungeren 62, således at den sammen med denne kan trækkes op 25 gennem krydshovedet 72, som vist i fig. la-f, med henblik på at kunne ilægge en cylinder 47, og skydes ned gennem krydshovedet for at blive fastlåst til dette i den i fig.
7b viste position med henblik på dernæst at blive ført videre sammen med krydshovedet og herved drive en cylinder, 30 som sidder på støttemuffen 63, ned i matricen.
Fig. 7d viser, hvorledes den indre støttemuffe 63 for at forhindre foldning støtter det delvist formede bryst, når halsen på den delvist formede cylinder 47 føres ind i gen DK 171702 B1 20 nemgangsmellemrummet, idet krydshovedet 60 gradvist trykker cylinderen ind i matricen.
Fig. 7c viser skematisk, hvorledes støttemuffen 63 kan 5 fastlåses til krydshovedet 60 med en plade 72, som har en nøglehulsformet åbning. Pladen drives i låseposition ved hjælp af en luftcylinder, som er monteret på den ene side af krydshovedet. Om ønsket kan der også anvendes andre låsemidler, såsom et solenoidesystem.
10
Fig. 7e viser i detaljer konstruktionen ved en bestemt udformning af støttemuffen 63 og plungeren 62. Denne har i den ene ende et gevindhul 74 til optagelse af en forbindelsesstang, som strækker sig op til aktiverings- 15 luftcylinderen 70. I plungerens anden ende er dornen 64 fastgjort ved hjælp af en kapselhovedskrue. Støttemuffen 63 omfatter et profileret brystafsnit 76, som er skruet fast på den øvrige muffe, således at det kan udskiftes, når det er slidt. I støttemuffen 63 er der udformet en 20 længdeudboring 77, hvori der ligger en fjeder 78, som er trykket sammen mellem et anlæg 79 på plungeren og et anlæg 80 på muffen.
Dornen 64 er direkte forbundet med luftcylinderen. Muffen 25 63 er forbundet med denne luftcylinder via fjederen, som normalt holder muffen "oppe", men tillader dornen at blive forskudt nedefter i forhold til muffen. Når en dåse først er kommet ind i matricen, må dornen være på plads, medens muffen holdes "nede" (fastlåst til krydshovedet), idet 30 fjederen trykkes sammen.
Fig. 8 viser nogle få af de mulige måder, som vibrationerne af en ringformet matrice kan antage, når den påvirkes af en transducer. Fig. 8a viser den foretrukne fundamenta DK 171702 B1 21 le radiale vibrationsmåde, som det foretrækkes at anvende, da vibrationerne fordeles jævnt omkring matricen, således at fastklemning og friktionskræfter i matricen bliver ensartet modvirket.
5
Fig. 8b viser en første vibrationsmåde med harmoniske svingninger, som er uønsket, da der opstår knudepunkter N med radial bevægelse ved diametralt modstående positioner, hvorved der ved disse punkter ikke opnås nogen gunstig re-10 duktion af friktionen i matricen. Denne vibrationsmåde kan dæmpes ved at anbringe en transducer ved to diametralt modstående positioner A og B i en vinkel på 90° i forhold til den diameter, hvor knudepunkterne opstår.
15 Fig. 8c viser en anden vibrationsmåde med harmoniske svingninger, hvor der opstår fire knudepunkter, men denne vibrationsmåde er ikke særlig gavnlig og desuden vanskelig at dæmpe. De første og tredje svingninger er forbundet med det problem, at deres frekvenser er tilbøjelige til at 20 ligge tæt ved den fundamentale vibrationsmådes frekvens.
Fig. 8d viser en tredje vibrationsmåde med harmoniske svingninger, hvor der opstår seks knudepunkter.
25 For at bibeholde den fundamentale vibrationsmåde er matricen dimensioneret således, at den fundamentale vibrationsmåde ikke ligger i nærheden af nogen af ovennævnte harmoniske svingninger.
30 Fig. 9 viser en endelig elementaranalyse af matricen til den første operation.
Opstillingen er angivet i to dimensioner under anvendelse af aksesymmetriske elementer, dvs. skitsen viser et brud DK 171702 B1 22 stykke af et tværsnit i opstillingen. Centerlinien ligger langs Y-aksen.
Matricen 20 sættes i bevægelse ved hjælp af radialt vir-5 kende kræfter på dens yderside (horisontale pile). På matricens underside er der fastgjort et tyndt rørformet bærestykke 28, som fastholdes ved en flange 29, således som det allerede er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 2. Flangen 29 udgør forbindelsesleddet mellem den vi-10 brerende matrice 20 og den stationære maskine.
Bærestykket kommer i resonanssvingninger ved 20 kHz og er derfor meget elastisk ved denne frekvens, selv om den er relativ stiv ved lavere frekvenser. Ved således at sætte 15 matricen i radiale vibrationer induceres radiale og ingen grad længdevibrationer i det rørformede bærestykke, således at der på det sted, hvor matricen og bærestykket er forbundet, opnås en af disse komposanter sammensat vibrationsretning .
20
Det i fig. 2, 6 og 7 viste rørformede bærestykke tjener til at holde matricen koncentrisk med dornen, optage ar-bejdstrykket, og minimere tabet af radiale vibrationer ved monteringen af matricen, som understøttes ved den med pi-25 len M i fig. 8 viste position.
Fig. 10, som taler for sig selv, forklarer, hvorfor det foretrækkes at sætte matricen i radiale vibrationer.
30 Fig. 10(1) viser den mellem en matrice D og et arbejdsstykke W periodisk skiftende friktion, som opstår, når matricen vibreres i en aksial retning, som er parallel med arbejdsstykkets overflade. Hvis den maksimale vibrationshastighed er større end arbejdsstykkets bevægelseshastig DK 171702 B1 23 hed, vil den relative hastighed (og friktionen) vende under en del af vibrationscyclen.
Fig. 10(2) viser, hvorledes der kan opnås en periodisk ad-5 skillelse mellem fladerne ved at vibrere normalt på berøringsfladen mellem matrice og arbejdsstykke. Under en del af cyclen er fladerne adskilte, således at friktionen herunder er reduceret til nul.
10 Fig. 10(3) viser skematisk, hvorledes der kan opnås "pumpning" med et smøremiddel ved at vibrere matricen i retning vinkelret på arbejdsstykkets overflade. Vibrationerne bidrager til at fordele smøremidlet ensartet over fladen og forhindre, at smøremiddelfilmen brydes ned ved 15 punkter med høj belastning.
Den i fig. 10(2) viste periodisk adskillelse og især den i fig. 10(3) viste pumpevirkning anses for at være mest hensigtsmæssig til brug ved reduktion af et tyndvægget, rør-20 formet emnes diameter. Til fremgangsmåden og apparaturet ifølge opfindelsen anvendes derfor en fundamental radial vibrationsmåde til maksimalt at opnå vibrationer, som geometrisk står vinkelret på arbejdsfladen.
25 Fig. 11 viser grafisk den nødvendige kraft målt i KN til at reducere en 45 mm cylinder til den angivne halsstørrelse. Kurven (a) viser den nødvendige kraft uden ultrasoniske vibrationer, og kurven (b) viser den nødvendige kraft, når matricen sættes i radiale ultrasoniske vibrationer med 30 en frekvens på 20 kHz ved hjælp af en 1,5 KW magnetostrik-tiv transducer. Et tilsvarende fordelagtig resultat kan imidlertid opnås ved at anvende en piezoelektrisk transducer med samme frekvens og samme energiudvikling.
DK 171702 B1 24
Ved den i fig. 9 udførte analyse er der gået ud fra, at matricen og bærestykket er udformet ud i ét stykke, således som det også er vist i fig. 6 og 7, og rent faktisk kan disse to dele være en integral konstruktion.
5
Fig. 12 viser en matrice 82, der som det ses af den ved siden af matricen viste halve bølgelængde W har et knudepunkt i centrum og en maksimum amplitude ved periferien, således at en væsentlig del af amplituden er aktiv ved be-10 arbejdningsfladen 83, som definerer gennemgangsmellemrummet. Et rørformet bærestykke 84 støder op til matricen og omfatter et første tyndvægget afsnit 85, som støder op til et andet mere tykvægget rørformet afsnit 86, der strækker sig aksialt flugtende udefter fra det tyndvæggede rørfor-15 mede afsnit, samt en opspændingsflange, der omgiver forbindelsen mellem det tynd- og tykvæggede rørformede afsnit. Det tyndvæggede rørformede afsnit er afstemt således for radiale vibrationer, at de modtagne vibrationer i det tyndvæggede afsnit inducerer længdevibrationer, hvis am-20 plitude er dæmpet således, at bærestykket har en maksimum amplitude ved matricen og et knudepunkt ved opspændingsflangen .
Fig. 13 viser en matrice 88, som er ud i ét med et hult 25 bærestykke 89. Matricen 88 har en sådan udformet indre bearbejdningsflade 90, at denne i samvirken med en dorn med en komplementær bearbejdningsflade kan trække yderenden af et cylindrisk arbejdsstykke ind til et bryst og en hals.
30 Bærestykket omfatter et første afsnit 91, som er forbundet med matricen og strækker sig i aksial retning, idet dets ringformede tværsnit reduceres til et andet afsnit 92, som har en cylindrisk form, som flugter aksialt med matricen, og som har en udboring, som er mindre end udboringen i det DK 171702 B1 25 første afsnit. Hvor det første og andet afsnit mødes, er bærestykket omgivet af en ringformet flange 93 til fastspænding i en maskine. Denne form for en med bærestykke integral matrice har i samvirken med et cylindrisk stempel 5 tidligere været anvendt til optrækning af et skålformet emne fra en flad blanket, samtidig med at der, som angivet med "A", blev induceret aksiale vibrationer gennem det andet afsnit.
10 Ifølge opfindelsen kan denne med bærestykke integrale matrice anvendes til indhalsning af en cylinder, når den som vist er forsynet med en passende bearbejdningsflade og samvirker med en komplementær dorn, som allerede beskrevet, under forudsætning af at matricen vibreres radialt, 15 som angivet med "B", og ikke aksialt.
Fig. 14 viser en matrice 94, som har en stor diameter, således som det kan være nødvendigt for at kunne reducere mundingsdiameteren på en drikkevaredåse fra 68 mm til 57 20 mm eller 60 mm. Matricen bæres af et rørformet bærestykke 95, som er fastspændt ved et knudepunkt, som tidligere beskrevet. Bærestykket er imidlertid forbundet med matricen ved et knudepunkt N, således som det fremgår af den over matricen viste bølgeform, således at den energi, som ma-25 tricen inducerer i bærestykket, er meget lille.
Dette opnås ved at vibrere matricen med et knudepunkt i centrum og samtidig gøre matricen stor nok til at indeholde et knudepunkt indenfor dens periferi, således som det 30 tydeligt fremgår af den over matricen viste bølgeform. Matricen kan være afstemt til at vibrere radialt med første harmoniske svingninger, som vist i fig. 14. Støjniveauet ved den fundamentale vibrationsmetode kan eventuelt være for højt i miljømæssig henseende.
DK 171702 B1 26
Fig. 15 viser en matrice 96, som har en keglestubformet yderside 97, der påføres ultrasoniske vibrationer 15 ved hjælp af en transducer 98. Som tidligere beskrevet, vibre-5 res matricen således, at den har et knudepunkt i centrum, således at en del af amplituden er til rådighed ved den indre bearbejdningsflade, men som følge af hældningen af den retning, hvormed vibrationerne påføres, vil denne matrice blive sat i både radiale vibrationer og i mindre 10 grad også i aksiale vibrationer. Om ønsket kan der på matricen være anbragt en anden transducer 99 til at ændre eventuelle overlej rede vibrationer, såsom harmoniske svingninger eller vridning.
15 Fig. 16 viser en alternativ måde til at støtte matricebæ-restykket og matricen uden som tidligere beskrevet at ty til opspænding af en flange. I fig. 16 bæres matricen 100 af et rørformet bærestykke 101, som har en bundplade 102 med et areal, som er væsentligt større end diameteren af 20 det rørformede bærestykke. Bundpladen 102 hviler på et fluidum, som tilføres gennem et antal passager 103 i en i en lejeplade 105 udformet ringformet reces 104, således at fluidet fordeles mellem bundpladen og lejepladen.
25 Det i fig. 17 viste apparatur virker på samme måde som det i fig. 16 viste apparatur, idet det dog har en ringformet distributationspassage 106 i en ringformet lejeplade 107, hvorfra det under tryk værende fluidum trænger ud igennem et antal passager 108 for at understøtte matricen 109. Ma-30 tricens og bærepladens periferi er tætnet ved hjælp af en fleksibel tætning 110. Dette middel til at understøtte matricen beror på en fluidumunderstøtning, der tillader matricen at vibrere uden at forbruge energien i vibrationerne .
DK 171702 B1 27
Fig. 18a og 18b viser en matrice 111, som bæres aerosta-tisk i et hus 112, som har en rørformet sidevæg 113 og en bundvæg 114. Sidevæggen 113 afgrænser sammen med matricen Ill's cylindriske væg et ringformet mellemrum, som tilfø-5 res trykluft til dannelse af en radial understøtning. Matricen Ill's bund og en reces i bundvæggen 114 afgrænser et mellemrum, som tilføres trykluft til at understøtte matricen mod arbejdstrykket.
10 Som vist i fig. 18b findes der i husets sidevæg 113 en udskæring, hvorigennem et transducerhorn 115 kan opnå adgang til at komme i operativt indgreb med matricen. Om ønsket kan der også anvendes en yderligere tranducer 116.
15 Selv om opfindelsen ovenfor er blevet beskrevet under henvisning til en aerosoldåse og en drikkevaredåse, kan den anvendes til en hvilken som helst rørformet genstand, som er fremstillet af et deformerbart metal, såsom overrislings- og regnvandsrør, hvor det tilsvarende er nødven- 20 digt, at diameteren af en rørende bliver reduceret.
Det i fig. 19a og 19b viste apparatur tjener til ved deformation at tildanne en udadvendende omrulning af en cylindrisk hals 66. Apparaturet omfatter en matrice 120, som 25 har en ringformet rille 121 til at definere omrulningens yderside; en dorn 122 til at bære og drive den cylindriske hals ind i den ringformede rille; og midler til at vibrere matricen med en ultrasonisk frekvens i en med halsens akse parallel retning, som angivet med pilen "A" i fig. 19b.
30 Den med bueformet tværsnit udformede omrulning tildannes gradvist, efterhånden som halsen drives ind i rillen, som bedst vist i fig. 19b.
DK 171702 B1 28
Som vist i fig. 19a, sidder matricen på et horn 123, som flugter aksialt med og operativt er forbundet med en transducer 124, som fortrinsvis er piezoelektrisk og i stand til at generere første harmoniske svingninger med en 5 frekvens mellem 18 og 25 kHz, fortrinsvis mellem 20 og 22 kHz. Hornet 123 og en hornbæreplade 125 er ved hjælp af stænger 126 hængt op i en plade 127, som igen bæres af søjler 128, der er ført igennem et krydshoved 129, som er anbragt glidende forskydelig på søjlerne.
10
Krydshovedet 129 bærer en trykplade 130 og en dorn 122, som kan forskydes op gennem krydshovedet 129 og trykpladen 130 for at bringe et dåseemne 131 til at flugte aksialt med matricen 120's og trykpladen 130's akse. Under omrul-15 ningen trykker et brystafsnit på dornen 122 mod et brystafsnit 67 på dåsen 131, som herved fremføres således, at halsafsnittet 66 trykkes ind i matricen 120's ringformede rille 121, som vist i større målestok i fig. 19b. Herunder vibreres matricen aksialt med en frekvens på mellem 20 og 20 22 kHz. Ved at fortsætte fremføringen af trykpladen 130 og dornen 122 omrulles halsen fuldstændigt i form af en udad-vendende omrulning, som vist i fig. 19a.
Det antages, at friktionskræfterne reduceres, når omrul-25 ningsmatricen påføres ultrasoniske vibrationer, således at en omrulningsmatrice, der er udformet til at optage en ved hjælp af det i fig. 6 viste apparatur fremstillet hals, om ønsket kan anvendes til at tildanne den i fig. lc viste indadvendende omrulning.

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til at reducere tværsnittet af et rørfor-5 met emnes endeafsnit til en ønsket form, og som omfatter, at der anvendes en ydre matrice (20), som definerer en konvergent bearbejdningsflade med tilsvarende form, som det ydre af den ønskede form; og en dorn (22) som har en bebejdningsflade (23); at dornen (22) placeres således i 10 matricen (20), at der mellem disse dele afgrænses et gennemgangsmellemrum; at det rørformede emnes endeafsnit føres ind i gennemgangsmellemrummet; og at matricen (20) samtidigt sættes i radiale vibrationer med en ultrasonisk frekvens, medens endeafsnittet gradvist deformeres, 15 kendetegnet ved, at dornens (22) bearbejdningsflade er af tilsvarende form, som det indre af den ønskede form langs i det væsentlige dennes samlede længde, og at gennemgangsmellemrummet har den ønskede form og en radial bredde, der i det væsentlige svarer til det rørfor-20 mede emnes tykkelse, således at det rørformede emnes endeafsnit gradvist deformeres til samme form som gennemgangsmellemrummet .
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at det rørformede emne er et af en metalblanket optrukket eller ekstruderet dåseemne med en bundvæg og en sidevæg.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at det rørformede emne er en cylinder, som er fremstillet ved at sammensvejse to af de modstående kanter på en rektangulær blanket af metalplade. DK 171702 B1
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at matricen (20) holdes aksialt flugtende med dornen (22) ved hjælp af et bærestykke, (28) som igen fastholdes således ved et af vibrationernes knude- 5 punkter, at det kan optage drivtrykket fra emnet under dettes indføring i gennemgangsspalten.
5. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at bærestykket (28) er rør- 10 formet og fastholdt på midten set i længderetningen.
6. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at matricen (20) sættes i vibrationer med en frekvens på mellem 15 kHz og 40 kHz. 15
7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at vibrationsfrekvensen ligger mellem 20 kHz og 30 kHz.
8. Apparat til at reducere tværsnittet af et rørformet em nes endeafsnit til en ønsket form, og som omfatter en ydre matrice (20) , som definerer en konvergent bearbejdningsflade med tilsvarende form som det ydre af den form, der ønskes fremstillet; en dorn (22), som har en bearbejd- 25 ningsflade (23); midler til at holde dornen (22) aksialt flugtende med matricen (20) under relativ forskydning mellem disse to dele, således at dornen (22) centreres i matricen (20), og der mellem dornen (22) og matricen (20) afgrænses et gennemgangsmellemrum; midler (24) til at sky- 30 de det rørformede emnes endeafsnit ind i gennemgangsmellemrummet mellem dornen og matricen; og midler (25, 26) til at sætte matricen (20) i radiale vibrationer, medens endeafsnittet gradvist deformeres, kendetegnet ved, at dornens (22) bearbejdsningsflade (23) er DK 171702 B1 af tilsvarende form, som det indre af den ønskede form langs i det væsentlige dennes samlede længde, og at gennemgangsmellemrummets form og bredde i det væsentlige svarer til den ønskede forms form og tykkelse, således at en-5 deafsnittet gradvist deformeres til samme form som gennemgangsmellemrummet .
9. Apparatur ifølge krav 8, kendetegnet ved, at matricens konvergente bearbejdningsflade omfatter en 10 første omdrejningsflade, som har et bueformet tværsnit, der fortsætter i et vendeafsnit, som igen er forbundet med et i hovedsagen cylindriske afsnit.
10. Apparatur ifølge krav 9, kendetegnet 15 ved, at dornen (20) har en bearbejdningsflade (23) med en i forhold til matricens bearbejdningsflade komplementær form, og at dornens bearbejdningsflade, når den ligger centreret i matricen, sammen med dennes bearbejdningsflade afgrænser et gennemgangsmellemrum med en bredde, som i 20 mellemrummets længderetning gradvist vokser til en sådan større bredde end tykkelsen af det rørformede emne, at der bliver tilstrækkelig plads til at optage en fortykkelse af den netop tildannede hals.
11. Apparatur ifølge krav 8, 9 eller 10, kende tegnet ved, at matricen (20) holdes aksialt flugtende med dornen ved hjælp af et til vibrationerne afstemt bæreorgan (28), som er fastholdt ved et af disses knudepunkter . 30
12. Apparatur ifølge krav 11, kendetegnet ved, at bæreorganet (28) er rørformet og fastholdt på midten set i længderetningen. DK 171702 B1
13. Apparatur ifølge krav 12, kendetegnet ved, at bæreorganet består af et antal stænger, som hver er fastholdt på midten set i længderetningen.
14. Apparatur ifølge krav 13, kendetegnet ved, at bæreorganet er et fluidum, såsom trykluft eller olie, der befinder sig i et hus.
15. Fremgangsmåde til fremstilling af et dåseemne, hvor en 10 indhalset del er fremstillet ifølge et eller flere af kravene 1-7, kendetegnet ved, at dåseemnet efterfølgende sættes på en dorn (122) og drives således ind mod et omrulningsværktøj (120) med en ringformet omrulningsrille (121), at et halsafsnit på den indhalsede del 15 gradvist omrulles, medens værketøjet herunder udsættes for ultrasoniske vibrationer (120).
16. Apparatur ifølge et eller flere af kravene 8-14, kendetegnet ved, at det omfatter midler, som 20 tjener til ved deformation at tildanne en udadvendende omrulning af en på et rørformet emne siddende cylindrisk hals, og som består af en matrice (120), hvori der er udformet en ringformet rille (121) med bueformet tværsnit, en dorn (122) til at bære og drive den cylindriske hals 25 ind i den ringformede rille, og midler (123, 124) til at sætte matricen (120) i vibrationer med en ultrasonisk frekvens i en med halsens akse parallel retning.
DK359088A 1987-06-30 1988-06-29 Fremgangsmåde og apparatur til reduktion af et rørformet emnes diameter DK171702B1 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8715270A GB2206304B (en) 1987-06-30 1987-06-30 Method and apparatus for reducing the mouth of a tubular body.
GB8715270 1987-06-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK359088D0 DK359088D0 (da) 1988-06-29
DK359088A DK359088A (da) 1989-01-02
DK171702B1 true DK171702B1 (da) 1997-04-01

Family

ID=10619784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK359088A DK171702B1 (da) 1987-06-30 1988-06-29 Fremgangsmåde og apparatur til reduktion af et rørformet emnes diameter

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4854149A (da)
EP (1) EP0297754B1 (da)
JP (1) JPH082471B2 (da)
AR (1) AR246450A1 (da)
AT (1) ATE74804T1 (da)
AU (1) AU595718B2 (da)
BR (1) BR8803169A (da)
CA (1) CA1280942C (da)
DE (1) DE3870052D1 (da)
DK (1) DK171702B1 (da)
ES (1) ES2031599T3 (da)
FI (1) FI95544C (da)
GB (1) GB2206304B (da)
GR (1) GR3004887T3 (da)
MY (1) MY103309A (da)
NO (1) NO175139C (da)
NZ (1) NZ225196A (da)
PH (1) PH25201A (da)
PT (1) PT87865B (da)
SG (1) SG98791G (da)
ZA (1) ZA884284B (da)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8906998D0 (en) * 1989-03-28 1989-05-10 Metal Box Plc Maintaining preferred vibration mode in an annular article
GB9504433D0 (en) * 1995-03-06 1995-04-26 Whiteing Roland G Profile forming
US5813267A (en) * 1996-02-28 1998-09-29 Crown Cork & Seal Company, Inc. Methods and apparatus for reducing flange width variations in die necked container bodies
MXPA03008670A (es) 2001-04-06 2005-04-08 Adval Tech Holding Ag Metodo para producir un borde con forma de cordon cilindrico.
DE10161250B4 (de) * 2001-12-13 2004-05-06 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum mechanischen Fügen von Blechen
AU2003229216A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-19 Alcan International Limited Two piece container
US6945085B1 (en) * 2002-10-15 2005-09-20 Ccl Container (Hermitage) Inc. Method of making metal containers
EP1618974A1 (de) * 2004-07-23 2006-01-25 Elpatronic Ag Verfahren und Vorrichtung zum Einformen eines eingezogenen Bereichs in vorgebogene Bleche
US8645084B1 (en) * 2006-03-20 2014-02-04 Clarkson University Non-contact mechanical property determination of drug tablets
JP2007319906A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Hikari Kogyo Kk エアゾール容器用ネックイン溶接缶
US7788960B2 (en) * 2006-10-27 2010-09-07 Cummins Filtration Ip, Inc. Multi-walled tube and method of manufacture
DE102009044279B4 (de) * 2009-10-16 2013-11-21 Mag Europe Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Wandanschlussstücks und zugehöriges Wandanschlussstück
US8382165B2 (en) * 2010-11-09 2013-02-26 Tru-Flex Metal Hose, Llc Exhaust connection member with preformed braided cover
CN103386438A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 江阴德玛斯特钻具有限公司 钻杆螺纹保护套的卷边模具
DE102012104457A1 (de) * 2012-05-23 2013-11-28 Paul Hettich Gmbh & Co. Kg Fixierungsanordnung und Schubkasten
US9327338B2 (en) * 2012-12-20 2016-05-03 Alcoa Inc. Knockout for use while necking a metal container, die system for necking a metal container and method of necking a metal container
EP2851141A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-25 Moravia Cans a.s. Method for shaping containers and a device for production thereof
JP6454510B2 (ja) * 2014-10-09 2019-01-16 昭和電工株式会社 鍛造方法および鍛造装置
JP6588240B2 (ja) * 2015-06-04 2019-10-09 昭和電工株式会社 鍛造方法
WO2017021671A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Magnaparva Packaging Limited Ultrasonically vibrated die and method of its operation
WO2017029535A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Envases Universales De Mexico Sapl De Cv Metal aerosol container and method of manufacture
PL3341146T3 (pl) 2015-08-27 2020-06-15 Magnaparva Packaging Limited Ultradźwiękowo poddawane drganiom pierścienie matrycy
BR112018011130A2 (pt) * 2015-12-10 2018-11-21 Novelis Inc garrafa, método para produzir uma garrafa, e, cilindro.
JP6521914B2 (ja) * 2016-07-26 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 製造方法、スタビライザの製造方法およびスタビライザ製造用金型
DE102017112771A1 (de) * 2017-06-09 2018-12-13 Mall + Herlan Schweiz Ag Bearbeitungseinrichtung und -Verfahren mit relativ bewegten Werkzeugen
CN107745051B (zh) * 2017-10-26 2023-04-07 华南理工大学 一种薄壁金属管缩口模具及缩口方法
EP3790684A4 (en) 2018-05-11 2022-02-09 Stolle Machinery Company, LLC QUICK CHANGE TOOLING SET
JP7186799B2 (ja) 2018-05-11 2022-12-09 ストール マシーナリ カンパニー,エルエルシー インフィードアセンブリのフル検査アセンブリ
CN114772256B (zh) 2018-05-11 2024-05-17 斯多里机械有限责任公司 快速更换式真空星轮组件和缩颈机
US11370015B2 (en) 2018-05-11 2022-06-28 Stolle Machinery Company, Llc Drive assembly
CN112118921B (zh) 2018-05-11 2023-04-18 斯多里机械有限责任公司 旋转歧管
JP7319300B2 (ja) 2018-05-11 2023-08-01 ストール マシーナリ カンパニー,エルエルシー プロセスシャフトツーリングアセンブリ
BR112020022970A2 (pt) 2018-05-11 2021-02-02 Stolle Machinery Company, Llc recursos de mudança rápida de conjunto de alimentação
US11420242B2 (en) 2019-08-16 2022-08-23 Stolle Machinery Company, Llc Reformer assembly
CN111167956A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 南昌航空大学 一种用于实现管坯缩口增厚的成形的方法及装置
BR112021018992A2 (pt) * 2020-03-18 2022-10-11 Tata Steel Ltd Uma montagem de mandril para engrossar partes de bordas em uma superfície interna de um tubo
CN111889576B (zh) * 2020-07-22 2022-08-05 台州宝路达电气科技有限公司 插接端子自动缩孔机

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3212312A (en) * 1963-06-21 1965-10-19 Aeroprojects Inc Apparatus utilizing vibratory energy
US3209574A (en) * 1963-11-04 1965-10-05 Aeroprojects Inc Apparatus and method applying vibratory energy
US3274812A (en) * 1964-07-01 1966-09-27 Babcock & Wilcox Co Method and apparatus for vibratory squeeze-forming of metals
US3550417A (en) * 1968-03-14 1970-12-29 Univ Ohio Process for the cold forming of metal
GB1379234A (en) * 1971-03-18 1975-01-02 Nat Res Dev Vibratory forming
GB1389214A (en) * 1971-04-02 1975-04-03 Nat Res Dev Forming of materials
US3726244A (en) * 1971-04-12 1973-04-10 American Can Co Method and apparatus for forming a fully curled neck on a drawn and ironed pressure can
DE2519557C3 (de) * 1975-05-02 1979-10-25 L. Schuler Gmbh, 7320 Goeppingen Steuerung einer Vorrichtung zum Einziehen und Innenkalibrieren
US4261193A (en) * 1978-08-18 1981-04-14 The Continental Group, Inc. Necked-in aerosol container-method of forming
GB2030819A (en) * 1978-09-07 1980-04-10 Young M Improvements in or relating to oscillatory forming equipment
JPH105838A (ja) * 1996-06-26 1998-01-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間圧延工程における耳割れ防止方法

Also Published As

Publication number Publication date
GR3004887T3 (da) 1993-04-28
EP0297754A3 (en) 1989-07-05
BR8803169A (pt) 1989-01-10
CA1280942C (en) 1991-03-05
GB2206304B (en) 1991-07-03
FI883143A (fi) 1988-12-31
PT87865A (pt) 1989-05-31
NO175139B (no) 1994-05-30
NO882891L (no) 1989-01-02
PT87865B (pt) 1995-05-04
ES2031599T3 (es) 1992-12-16
GB8715270D0 (en) 1987-08-05
FI95544B (fi) 1995-11-15
FI883143A0 (fi) 1988-06-30
DK359088A (da) 1989-01-02
NZ225196A (en) 1989-11-28
GB2206304A (en) 1989-01-05
JPH082471B2 (ja) 1996-01-17
DE3870052D1 (de) 1992-05-21
AR246450A1 (es) 1994-08-31
DK359088D0 (da) 1988-06-29
MY103309A (en) 1993-03-29
ZA884284B (en) 1989-03-29
ATE74804T1 (de) 1992-05-15
EP0297754B1 (en) 1992-04-15
PH25201A (en) 1991-03-27
AU595718B2 (en) 1990-04-05
NO882891D0 (no) 1988-06-29
JPS6427730A (en) 1989-01-30
NO175139C (no) 1994-09-07
US4854149A (en) 1989-08-08
FI95544C (fi) 1996-02-26
EP0297754A2 (en) 1989-01-04
SG98791G (en) 1992-01-17
AU1814888A (en) 1989-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK171702B1 (da) Fremgangsmåde og apparatur til reduktion af et rørformet emnes diameter
US6474534B2 (en) Hydroforming a tubular structure of varying diameter from a tubular blank made using electromagnetic pulse welding
US3402591A (en) Apparatus for making drawn and ironed cans or containers
RU2354485C2 (ru) Способ и устройство для придания формы торцевой крышке для металлической тары
JPH0586303B2 (da)
NO149572B (no) Fremgangsmaate for dyptrekking av en aluminiumsbeholder
JPS63174740A (ja) 容器を形成する方法および装置
JPH0255127B2 (da)
US5628224A (en) Method for sequentially forming can bodies
RU1417281C (ru) Оправка для гибки труб
JPS61129251A (ja) 揺動型鍛造機
US3585832A (en) Metal working
US20040016281A1 (en) Method and device for the production of a workpiece with internal toothing, in particular a hollow wheel
US5208435A (en) Lightweight ram for bodymaker
US5626046A (en) Lightweight ram for bodymaker
SU1371732A1 (ru) Устройство дл гидропрессовани изделий со сквозным отверстием
EP3498393B1 (en) Tool for curling of can´s neck
RU2050214C1 (ru) Специальный гидравлический пресс для глубокой вытяжки полых изделий
CA2989584C (en) Tool for curling of can's neck
AU709913B2 (en) Improved lightweight ram for bodymaker
SU1044387A1 (ru) Устройство дл раздачи тонкостенных конических заготовок
Biddell Ultrasonic deep-drawing and ironing with the aid of flat and profiled radial resonators
SU1038016A1 (ru) Устройство дл раздачи трубчатых заготовок
SU1761337A1 (ru) Зажимное устройство трубогибочной машины
RU2172221C2 (ru) Гидравлический пресс для формообразования крутоизогнутых патрубков

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed