NO160974B - Fremgangsmaate ved utforming av hals paa beholdere. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved utforming

av en skulder, en hals og en flens på den åpne ende av et bokslegemes sylindriske sidevegg, ifølge kravenes inn-ledning .

Tradisjonelle fremgangsmåter for å redusere diameteren i sylindriske legemer omfatter trekking av halsen hvor en ende av det sylindriske legeme presses inn i en konisk senke som utvirker en kompresjonskraft for å redusere diameteren, og vålsing av halsen hvor en rull ligger an mot det ytre av det sylindriske legeme når dette roterer for å danne skulderprofilen ved en valsing eller ombøy-ningsprosess.

US 3 995 572 beskriver en fremgangsmåte og en inn-retning for å fremstille et sømløst bokslegeme med en åpning med redusert diameter for å motta en aerosolventil. Med ut-gangspunkt i et sylindrisk arbeidsstykke, dannes et konisk parti under et sylindrisk parti med redusert diameter i hver av flere etterfølgende senker for til slutt å danne en skulder som er karakterisert ved den kurveformede utforming som påføres av hver senke. Ulempen med denne serie med operasjoner for trekking av halsen er at hver senke kun medfører en relativt liten reduksjon i boksens diameter slik at kost-nader for flere trykkverktøyer påløper. Videre har den skulder som fremstilles en korrugert eller avtrappet form som ikke alltid er ønskelig.

Bokser fra bryggerier er nå velkjente hvor sideveggens topp har en hals for å motta en aluminium boksende med en diameter som er mindre enn den ytre diameter av bokslegemets hovedparti. Målet ved slike bokser er å benytte mindre aluminium i boksenden, således søker også den fore-liggende oppfinnelsen å frembringe en fremgangsmåte for å fremstille halspartier med redusert diameter.

Disse kjente bokser har vanligvis en diameter på 65,6 mm med en hals på 62,5 mm og fremstilt ved hjelp av en av flere tilgjengelige valsemetoder.

I en kjent valsemetode, som beskrevet i

GB 1 330 346, dreies et ytre kantparti av bokslegemets sidevegg på en spindel idet en ytre rull presser kantpartiet for å frembringe en skulder, en hals og en flens. Imidlertid kreves en sammenleggbar spindel for å kunne utføre denne fremgangsmåte. Ved en annen valsemetode som beskrevet i GB 1 534 716, holdes bokslegemet aksialt sammenpresset mens et kantparti nær legemets åpne ende deformeres radialt innad ved hjelp av et par eksterne ruller slik at kombinasjo-nen av aksiale og radiale krefter frembringer en skulder, en hals og en flens. Denne fremgangsmåte krever kun en enkel robust kjoks fordi halsen utformes i det fri.

Oppfinnelsen frembringer en fremgangsmåte for utforming av en skulder, en hals og en flens på den åpne ende av et bokslegemes sylindriske sidevegg. Dette oppnås med de i kravenes karakteriserende deler anførte trekk. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved materialer som tåler kald bearbeiding med en senke, mens en ekstra senke kan benyttes som tåler mindre kald bearbeiding.

Ulike utførelser av oppfinnelsen beskrives eksempelvis på grunnlag av tegningene hvor figur 1 viser et sideriss av en aerosolboks produsert i en kjent prosess med fremstil-ling av halsen i en senke, figur 2 viser et perspektivriss av et bokslegeme fra et bryggeri med en del fjernet for å vise veggtykkelsen, figur 3 viser et perspektivriss av bokslegemet på figur 2 etter utforming av skulderen, halsen og flensen, figur 4a, b og c viser skjematisk utsnitt av sideveggen i ulike trinn under fremstillingen av en skulder, hals og flens i en første utførelse av fremgangsmåten, figur 5a, b, c og d viser skjematisk utsnitt av sideveggen under en annen utførelse av fremgangsmåten, figur 6 viser et snitt av en del av et senkeverktøy for halsen, figur 7 viser et snitt av en anordning for valsing før utført valsing.- figur 8 viser et snitt tilsvarende figur 7, men med anordningen etter utført valsing av hals og flens, figur 9 viser et riss tilsvarende figur 7 med anordningen for valsing av en komponent som er presset i senken to ganger, figur 10 viser et snitt av skulderen, halsen og flensen produsert ved anordningen på figur 97 figur lia, b, c, d og e viser skjematisk utsnitt av sideveggen ved en tredje utførelse av fremgangsmåten, figur 12 viser rullens stilling ved starten av valseoperasjonen for halsen ifølge fremgangsmåten på figur 11 og figur 13 a, b, c, d, e og f viser skjematisk etterfølgende former av halsen fremstilt i en fjerde utførelse av fremgangsmåten .

På figur 1 har en aerosolboks 1 trukket av metall-plate, en skulder karakterisert ved flere trinn 2 som hvert ble fremstilt i en operasjon i en senke. Som vist er den reduserte åpning ved toppen av skulderen i aerosolboksen luk-ket med en ventilkopp 3. Figur 2 viser et bokslegeme 10 for drikkevarer, som eksempelvis fremstilt av platemetallender ved å trekke en kopp som deretter utjevnes for å danne en boks med en nedre vegg 11 med i det vesentlige lik tykkelse til emnet og en sidevegg 12 som er tynnere enn bunnen 11. Det er vanlig for slike bokslegemer at de utformes med et øvre parti 13 som er tykkere rundt den åpne ende av sideveggen. Dette øvre parti av metall som er tykkere enn resten av sideveggen er bedre i stand til å utføre utforming av flens og etterfølgende fes-ting av et bokslokk ved dobbel ombøyning. Dersom bokslegemet på figur 1 hadde vært utformet ved dyptrekking til en mindre høyde, ville ikke materialet i sideveggene nødvendigvis vært så herdet i bearbeidningen at det tykkere endeparti hadde vært nødvendig. Figur 3 viser bokslegemet på figur 2 etter at endepartiet 13 er utformet til en skulder 14, en hals 15 og en flens 16 ved en fremgangsmåte omfattende en sekvens med utforming av halsen i en senke og valseoperasjoner. Figur 4 viser skjematisk en utførelse av fremgangsmåten som omfatter å benytte en boks av aluminiumlegering med en diameter på 65,6 mm med en sidevegg som er valset til

0,127 mm, men med et tykkere endeparti 13 på omtrent 0,203 mm. Den aksiale lengde av endepartiet er betegnet "L" på figur 4a og avhenger av lengden av den endelige skulder, hals og flens som skal fremstilles. Dette er fordi det er ønsket å ha en skulder, en hals og en flens fremstilt av et tykkere ende-materiale slik at det kan oppta belastninger som oppstår under sammenføyningen av et bokslokk og deretter når boksene

er stablet under transport. I dette eksempel er den aksiale lengde "L" omtrent 14 mm for å tillate innsnevring fra diameteren med 65,6 mm til en indre sluttdiameter i halsen på 59,9 mm. I figur b er endepartiet 13 på figur 4a presset inn i en senke for å danne et første parti med redusert diameter, med et første skulderparti 14 som understøtter et første sylindrisk parti 15 med mindre diameter på tilnærmet 62,6 mm. Senken som benyttes under denne operasjon er vist på figur 6 og beskrives i det etterfølgende. Figur 4c er det første parti av den reduserte diameter vist på figur 4b

etter rullingen med hjelp av anordningen på figur 7 og

8, for ytterligere å redusere diameteren i det første sylindriske parti 15 og å frembringe en glatt skulder 16 med en hals 17 og en flens 18. Den indre diameter av halsen 17

er 59,9 mm.

Mens fremgangsmåten beskrevet i henhold til figur 4 er velegnet for metaller som eksempelvis aluminium og dens legeringer som tåler kaldbearbeidning, kan metaller som eksempelvis stål og fortinnet plate kreve ytterligere reduksjoner i senke før rulleforming for å oppnå tilsvarende total reduksjon i boksens diameter.

Figur 5 viser skjematisk en operasjonssekvens for utforming av en hals med en indre diameter på 57,4 mm i et fortinnet bokslegeme med 65,6 mm diameter og valset vegg.

På figur 5 er de samme partier av bokslegemet betegnet med samme henvisningstall som tidligere benyttet.

Sideveggen 12 har en tykkelse på 0,1 mm, endepartiet 13 har en tykkelse på 0,15 mm og den aksiale lengde "L" av endepartiet 13 er omtrent 15 mm. På figur 5b er endepartiet

13 på figur 5a presset inn i en senke tilsvarende den som er vist på figur 6 for å frembringe et første parti med redusert diameter med et første skulderparti 14a som understøtter et første sylindrisk parti 15a med 63,7 mm diameter. På figur 5c er det første parti med redusert diameter vist på figur 5b presset inn i en annen senke for ytterligere å redusere diameteren i det første sylindriske parti 15a for å danne et annet parti med ytterligere redusert diameter med et annet skulderparti 19 og et annet sylindrisk parti 20 med 61,2 mm diameter.

Figur 5d viser den glatte skulder 16, halsen 17 og flensen 18 som er fremstilt ved påføring av en rull til de første og andre partier med redusert diameter vist på figur 5c.

Den beskrevne fremgangsmåte i henhold til figur 5 kan innrettes til å redusere halsens diameter i en aluminium-boks ved bruk av de reduksjoner som er oppført i tabell 1 hvor også reduksjonene for en boks med fortinnet plate er vist for å tillate sammenligninger.

Figur 6 viser en første senke som benyttes til å fremstille det første parti med redusert diameter slik det er vist på figur 4b og 5b. Da prinsippene med slike senker er velkjent og benyttes ved alle diameterreduksjoner i denne beskrivelse, beskrives virkemåten kun for en senke. På figur 6 omfatter anordningen en ekstern ringformet innsats 21 for halssenken, omgitt av et ringformet hus 22 og en spindel 23 som er bevegelig i aksial retning i forhold til senkeinnsatsen.

Det ringformede hus 22 har en kjegleformet flate 24 som tjener til å føre endepartiet 13 av et bokslegeme sentrisk mot en innad sentrert overflate 25 på senkeinnsatsen. Overflaten 25 på senkeinnsatsen går over i en sylindrisk flate 26. Spindelen omfatter en sentreringsring 27 med en sylinder-formet arbeidsflate 28 og en støttering 29 som understøtter sentreringsringen 27. Bearbeidingsflaten 28 på sentreringsringen 27 og den sylindriske overflate 26 på senkeinnsatsen er anordnet med en avstand fra hverandre som er tilstrekkelig til å tillate at det deformerte endeparti av en boks kan passere mellom disse inntil boksens føringskant støter an mot støtteringen slik at høyden av boksen som får utformet halsen i senken, styres som vist på figur 6. Under bruk presses et bokslegeme inn i anordningen slik at overflaten 24 styrer den førende kant av det øvre parti 13 mot den innad sentrerte overflate 25 på senkeinnsatsen, den førende kant avbøyes mot bearbeidningsflaten 28 og sentreringsringen 27 som igjen leder den førende kant opp i gapet mellom den sylindriske bearbeid-ningsflate 28 på spindelen og den sylindriske flate 26 på senkeinnsatsen. Fortsatt oppadgående bevegelse av bokslegemet danner det første sylindriske parti av halsen inntil den førende kant ligger an mot støtteringen 29. Boksen utstøtes deretter fra anordningen ved bevegelse av holderingen 29 og sentreringsringen 27 oppad for å klargjøre senkeinnsatsen 21. Når den med hals utformede boks først er utstøtt, retur-nerer anordningen til den stilling som er vist på figur 6, klar for et nytt bokslegeme. Figur 7 og 8 viser en anordning for valsing av en hals og en flens inn i et bokslegemes sidevegg, slik det er beskrevet fullstendig i GB 1 534 716 som det henvises til for fullstendig beskrivelse. Kort forklart omfatter anordningen en kjoks 30 omgitt av en styrering 31, en løftepute 32 som er beveget litt mot og bort fra kjoksen 30 og et par fritt roterende arbeidsruller 33 av hvilke kun en er vist. Figur 7 viser bokslegemet 10 kort før bearbeidningsrullene starter. Bokslegemet som er innspendt mellom styreringen 31 og løfteputen 32 holdes i senter av kjoksens 30 rotasjonsakse. Kjoksen 30, styreringen 31, boksen 10 og løfteputen 32 dreies omkring rotasjonsaksen og bearbeidningsrullene 33 beveges radialt innad av en kam (ikke vist), mot aksen for å ligge an mot skulderpartiet 14 og det første sylindriske parti 15.

Halsen og flensen utformes ved regulering av den nedadgående aksiale bevegelse av styreringen 31 og løfteputen 32 i forhold til bearbeidningsrullene 33 for å frembringe den endelige skulder 16, hals 17 og flens 18 på boksen.

Det skal bemerkes at skulderpartiet 16 og halsen 17 på figur 8 utformes i det fri, det er således ikke benyttet noen sammenleggbar spindel.

Figur 9 viser hvorledes anordningen på figur 7 og 8 benyttes for å omforme en boks som har fått utført en hals

i en senke med første og andre partier med redusert diameter, slik det var beskrevet i sammenheng med figur 5c, til en ferdig boks med en glatt skulder 16, en hals 17 og en flens 18 på figur 10. Som vist på figur 9 kan det ses at bearbeidningsrullene som er betegnet med 33, først ligger an mot

det første reduserte parti 14a når boksen roterer. Skulderen, halsen og flensen utformes deretter når styreringen og løfte-puten beveges nedad i forhold til kjoksen. Slik det best for-stås fra figur 8 bøyes den periferiske kant av flensen 18 til slutt utad for å dannes mellom en ringformet utsparing 34 i styreringen 31 og den øvre flate av bearbeidningsrullene 33. Av denne grunn er den ytre diameter (betegnet Y på figur 5d) av flensen 18 større enn den indre diameter (betegnet X på figur 5c) på den av rulleanordningen bearbeidede komponent.

Den tredje utførelse av fremgangsmåten som vist på figur 11 omfatter å benytte et bokslegeme med en relativt tykk kant som vist på figur lia, å utsette kanten for en sekvens med tre etterfølgende operasjoner for utforming av halsen i senken (figur 11b, c og d) og deretter å tilføre en rull til det parti av halsen som fremstilles ved en tredje operasjon i senken for å danne halsen og flensen på figur lie.

Bokslegemet på figur lia er fremstilt ved å trekke en kopp med 65,6 mm diameter fra en skive skåret ut av en 0,36 mm tykk aluminiumlegeringsplate. Legeringen i dette eksempel var aluminium med omkring 1,25% mangan, imidlertid kan andre legeringer benyttes. Sideveggen 12 i den trukne kopp ble valset til en veggtykkelse på omtrent 0,13 mm med et øvre kantparti 13 med 0,19 mm tykkelse og en aksial lengde som er tilstrekkelig for halsen og flensen. Om ønsket kan imidlertid en del av det koniske parti formes inn i halsen.

Den første operasjonen for utforming av halsen reduserer diamteren i endekanten fra 65,6 mm til et halsparti 15b på omtrent 62,5 mm understøttet av en første skulder 14b som vist på figur 11b. Den annen operasjon reduserer diameteren av et øvre parti av halspartiet 15b på figur 11b, til et halsparti 20b på omtrent 59,0 mm understøttet av en annen skulder 19b som vist på figur lic. Den tredje operasjon reduserer diameteren i et øvre parti av halspartiet 20b på figur lic, til et tredje halsparti 35 med en diameter på 57,4 mm under-støttet av et tredje skulderparti 36.

I motsetning til fremgangsmåten på figur 5 hvor alle trinn i halsen ble valset for å frembringe en glatt hals, valses i fremgangsmåten på figur 11 kun det ytterste halsparti 35 og skulderpartiet 36 for å frembringe en glatt hals 37 og flens 38. På figur 11 er den minste diameter for halspartiet 37 slik det produseres ved valsing, 52,4 mm.

Anordningen vist på figur 12 virker på samme måte som anordningen beskrevet i henhold til figur 7, 8 og 9. Kjoksen 30 føres inn i bokslegemet for å holde halspartiet 35 mens rullene, som eksempelvis den viste rull 33, ruller det tredje skulderparti 36 og halspartiet 35 inn i halsen 37 og flensen 38 som vist på figur lie.

Figur 13 viser skjematisk en fjerde utførelse av fremgangsmåten som kan benyttes for legemer av fortinnede plater eller aluminiumplater. Ved denne utførelse utsettes et legeme av fortinnet plate for to operasjoner for utfør-else av halsen, vist på figur 13 b og 13c med etterfølgende tre rulleoperasjoner vist på figur 13d, 13e og 13f.

På figur 13a har bokslegemet en sylindrisk sidevegg 12 med diameter 6 5,6 mm som danner boksens åpning. Den første og andre operasjon, hvis produkter er vist på figur 13b og 13c, reduserer diameteren i åpningen til en diameter på hhv. 63,8 og 61,2 mm, i det vesentlige på den måte som er beskrevet i henhold til figur 5.

En rulleoperasjon som allerede beskrevet i henhold til figur 5, ble benyttet for å fremstille legemet med flens på figur 13d ved en indre halsdiameter på 56, 1 mm for således å frembringe en flens 3 9 med en diameter som er mindre enn den som er vist på figur 5. Flensen fjernes ved ytterligere vaJLsing for å fremstille bokslegemet på figur 13e hvis åpning er dannet av et sylindrisk halsparti 40 med 57 mm diameter. Denne ytterligere valsing forårsaker den lille økning i den indre halsdiameter.

Ytterligere rulling av halspartiet 40 på bokslegemet på figur 13e frembringer en glatt hals med minimum diameter på 52,4 mm som ender i en utad rettet flens 41 (figur 13f) som er velegnet for dobbel sammenfelling med et bokslokk av størrelse 202 i den vanlige nomenklatur for boksprodusenter.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte ved utforming av en skulder (14), en hals (17) og en flens (18) på den åpne ende av et bokslegemes sylindriske sidevegg (12) hvor sideveggens kantområde i en senke presses inn for å frembringe et område med mindre diameter omfattende et skulderparti med et sylindrisk parti (15), KARAKTERISERT VED at området med mindre diameter deretter valses slik at det sylindriske parti (15) får ytterligere mindre diameter og hvor skulderen (14) utformes som en ens-artet, hhv. glatt skulder som bærer halsen (17) og flensen (18).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at halsens bearbeiding i senken omfatter flere etter hverandre følgende trinn for trekking av halsen (17), som hver gjennom-føres i en spesiell senke og hver frembringer et respektivt område med redusert diameter, og at valseoperasjonen omfatter minst et valsetrinn hvor i det minste området med redusert diameter som er fremstilt ved det foregående trinn og redu-seres ved valsing for å frembringe den glatte skulder som bærer halsen (17) og flensen (18).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at bokslegemet under valsingen understøttes med aksial sammen-trykning mens bokslegemet formes nær dets åpne ende ved at en aksial forkortende kraft påføres samtidig med en innad rettet radialkraft.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at bokslegemets ender holdes mellom et støtteelement (32) for boksens bunn og et aksialt trykkelement (29) i anlegg mot en endekant av bokslegemet som avgrenser den åpne ende, idet en relativ aksial bevegelse utføres mellom støtteele-mentet (32) og trykkelementet (29) slik at bokslegemet forkortes under påføringen av den radiale kraft.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3-4, KARAKTERISERT VED at et styreelement med en første perifer bearbeidingskant (30) anordnes koaksialt i legemet, og at den radiale kraft påføres en andre bearbeidningskant (33) aksialt adskilt fra den første bearbeidningskant, idet den første kant (30) derved danner dreiepunkt ved deformasjonen av bokslegemet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at den andre bearbeidningskant (33) beveges radialt i forhold til bokslegemet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5-6, KARAKTERISERT VED at bokslegemet som understøttes i aksial kompresjon, utsettes for relativ aksial bevegelse mellom legemet og bearbeidnings-kantene, idet halsen og flensen utformes progressivt mot endekanten.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at bokslegemet understøttes aksialt mellom et støtteelement (32) mot boksens bunn og et aksialt trykkelement mot en endekant av legemet ved dets åpne ende,'at et styreelement med en første perifer bearbeidningskant anordnes aksialt i bokslegemet og at relativ aksial bevegelse utvirkes mellom på den ene side bokslegemet, støtteelementet og trykkelementet og på den annen side styreelementet og et formingselement med en andre bearbeidningskant i anlegg mot bokslegemet, mens relativ radial bevegelse utføres mellom bokslegemet og den andre kant og relativ aksial bevegelse mellom støtte-elementet og trykkelementet for således forsatt å understøtte bokslegemet mens dette forkortes, idet i det minste en del av flensen (18) og halsen (17) utformes i bokslegemet av den andre kant(33) mens den første kant (30) virker som et dreiepunkt og hvor første og andre kanter holdes i deres respektive plan med konstant aksial avstand.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at det som formingselement benyttes en rull, at den andre kant er utformet som en perifer på denne og at rullen roterer omkring sin egen akse under utformingen av halsen og flensen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8-9, KARAKTERISERT VED at bokslegemet dreies omkring sin egen akse ved simultan rotasjon av støtteelementet og trykkelementet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8-10, KARAKTERISERT VED at bearbeidingskantene holdes i faste aksiale plan mens bokslegemet, støtteelementet og trykkelementet beveges aksialt i forhold til disse.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1-11, KARAKTERISERT VED at bokslegemet fremstilles av hvitblikk eller aluminium eller av en aluminiumlegering.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1-12, KARAKTERISERT VED at det ytterste kantparti fremstilles tykkere enn resten av bokslegemets sidevegg.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 3-11, KARAKTERISERT VED at det sylindriske områdes diameter hvilket rullene presses, er mindre enn diameteren av den ferdige flens.