PT819482E - Processo de formacao de um recipiente concavo a partir de um disco em chapa - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "PROCESSO DE FORMAÇÃO DE UM RECIPIENTE CÔNCAVO A PARTIR DE UM DISCO EM CHAPA" A invenção relaciona-se com o fabrico de garrafas metálicas destinadas a conter um fluido sob pressão, por exemplo, um gás liquefeito, garrafas essas que compreendem um corpo, de forma geralmente cilíndrica, com uma tampa e um fundo côncavos. Estas garrafas podem ser feitas de duas partes - duas meias-conchas soldadas entre si - ou em três partes - duas meias-conchas soldadas e uma virola. Uma meia-concha é constituída por uma parte côncava prolongada por um colo cilíndrico de altura mais ou menos importante.

De forma mais geral, o presente pedido de patente refere-se a um processo de formação de um recipiente côncavo a partir de uma placa, ou de um disco (placa redonda), de chapa. É conhecido o modo de embutir uma chapa, mantida em posição por aperta-placas, por passagem de um punção. Nesse caso, o metal é fortemente solicitado, o que provoca um aumento da sua dureza e portanto uma diminuição da sua elasticidade, isto é da sua capacidade em sofrer um certo alongamento elástico, tal como é requerido em numerosos domínios, especialmente para os aparelhos sob pressão. É necessário, em consequência, submeter a chapa, após a operação de embutição, a um tratamento térmico para lhe conferir de novo algumas das suas características mecânicas iniciais. 1

A presente invenção visa propor um processo de formação de um recipiente côncavo a partir de uma placa de chapa, que solicita a chapa ao mínimo e que dispensa o tratamento térmico posterior.

Para este fim, a presente invenção refere-se a um processo definido pela reivindicação 1. A patente n° DE-2450624-A descreve um processo conforme o preâmbulo da reivindicação 1.

Graças ao processo da invenção, a chapa assim embutida, sem solicitações excessivas, apresenta parâmetros de limite elástico, de alongamento e de resistência à ruptura compreendidos em gamas satisfatórias.

Deve notar-se que a invenção prevê vários passos de punção, isto é, pelo menos dois.

No modo de realização preferido do processo da invenção, aquando do último passo, a banda periférica é mantida apenas por um aperta-placas no início do passo, antes de a chapa tomar a forma do punção associado.

Vantajosamente, a placa de chapa é encurvada ao fim de três passos de punção. A invenção será melhor compreendida com a ajuda da descrição seguinte do processo da invenção e de várias formas de garrafa realizadas de acordo com o processo, com referência ao desenho anexo, no qual 2

a figura 1 é uma semi-vista em corte de uma primeira forma de garrafa realizada de acordo com o processo da invenção, em duas partes; a figura 2 é uma semi-vista em corte de uma segunda forma de garrafa realizada de acordo com o processo da invenção, em três partes e as figuras 3-5 ilustram respectivamente os três passos sucessivos de embutição das meias-conchas das garrafas das figuras 1 e 2.

As garrafas que vão agora ser descritas, tanto na sua estrutura como no seu processo de fabrico foram realizadas a partir de uma placa de chapa metálica, por exemplo, em aço ou em alumínio, aqui de uma pequena espessura (alguns milímetros, talvez menos) e com um diâmetro neste caso de algumas centenas de milímetros. A garrafa da figura 1 compreende um corpo 1, de forma geral cilíndrica, constituído por duas meias-conchas 2, 3 soldadas entre si. Cada uma das meias-conchas é constituída por uma parte côncava 4 e por um colo cilíndrico 5 no prolongamento da periferia da parte côncava. As duas meias-conchas 3, 4 são unidas entre si, pelos seus colos, por intermédio de uma junta soldada 22, de preferência obtida por laser para evitar as tensões locais. A garrafa é provida de um pé 19 que forma a base. 0 pé é aqui de matéria termoplástica, tendo como objectivo a sua reciclagem. Complementar a esta parte côncava 4, está o pé 19 que é colado a ela. Da mesma forma, é também aqui previsto, igualmente em matéria termoplástica e colado á garrafa, um colo de preensão 20, com uma parte anelar 23 furada com aberturas de 3

prender 21. 0 pé e o colo de preensão poderiam ser de metal ou de qualquer outro material solidarizado com a garrafa por meio de um aro, colagem, soldadura ou outro meio de fixação. A garrafa da figura 2 é muito semelhante à da figura 1, sendo os mesmos elementos das duas garrafas designados pelas mesmas referências. A diferença entre a garrafa da figura 1 e a da figura 2 é que esta última é feita de três partes, sendo as duas meias-conchas 11, 12 unidas entre si por intermédio de uma virola 6. As meias conchas 11, 12 apresentam a mesma parte côncava 4 mas esta é prolongada por um colo periférico 5 muito mais pequeno. A virola 6 é realizada a partir de uma placa de chapa rectangular em que os bordos 7, 8 foram soldados entre si após dobragem da placa. Pode-se também proceder por laminagem, calandragem de uma placa de chapa ou por qualquer outro método. As meias-conchas 11, 12 formam respectivamente uma tampa e um fundo unidos à virola 6 por duas juntas soldadas 9, 10.

Vai agora ser descrito o processo de formação das meias-conchas 2, 3, 11, 12 consideradas como recipientes côncavos, a partir de uma placa, ou mais exactamente de um disco, de chapa 18. Elas são aqui realizadas em três passos de embutição por três punções 16, 16A, 16B associados respectivamente às suas matrizes e aos seus aperta-placas 13, 14, 15, em três conjuntos enformadores.

Para o primeiro passo, ilustrado na figura 3, e estando o enformador aberto, coloca-se a placa 18 sobre a matriz. Faz-se descer o aperta-placas 13 para exercer desde logo uma ligeira pressão sobre uma banda periférica 24 do disco. Faz-se de seguida descer o aperta-placas 13 e o punção 16 para exercer 4 \

uma pressão mais importante e placar o disco 18 contra o fundo da matriz do enformador.

Durante o primeiro passo, a banda periférica 24 do disco 18, mantida pelo aperta-placas 13, é inclinada num primeiro ângulo α em relação ao plano inicial 25 do disco 18. 0 punção 16, assim como a sua matriz associada não representada, apresenta uma curvatura 17 adaptada para que, no fim do passo, as superfícies 17 e 26 do punção 16 e do aperta-placas 13 estejam no prolongamento uma da outra, isto é, por outras palavras, para que haja continuidade de superfície entre uma e outra das duas peças. No fim deste primeiro passo, a banda periférica 24 foi assim levantada em torno de uma parte central 27 do disco 18 num sentido. Depois abre-se o enformador para efectuar o passo seguinte. 0 segundo passo tem por objectivo acentuar o levantamento da banda periférica 24 em volta da parte central 27, por um lado, e acentuar a curvatura desta parte central 27, por outro lado. Assim, e durante este segundo passo, ilustrado na figura 4, mas sempre sob o efeito da matriz do punção, a banda periférica 24 é mantida, pelo aperta-placas 14 de superfície 28, inclinada num segundo ângulo β em relação ao plano inicial 25 do disco 18, com a relação β > α

Por outro lado, o punção 16A apresenta uma superfície 29 de convexidade acentuada em relação à da 17 do punção 16 de tal forma que, no fim do passo, as superfícies 28 e 29 do aperta-placas e do punção estejam ainda no prolongamento uma da outra. 5

0 terceiro passo, ilustrado na figura 5, é aqui o último e distingue-se dos dois primeiros pelo facto de durante este passo a banda periférica 24 ser levantada para a vertical, elevada ainda para além dos ângulos α e β dos dois passos precedentes de um ângulo de 90°, sendo os ângulos α e β, no caso do tipo evocado, sensivelmente iguais respectivamente a 35° e a 50°. A banda periférica 24 assim levantada constitui o colo cilíndrico 5 da meia-concha. Aqui, o aperta-placas 15 serve apenas para manter o bordo 24 no princípio do passo. O seu afastamento da matriz 30 é tal que permite de seguida que a chapa, sob a acção do punção 16B, se adapte à matriz 30, sob o aperta-placas 15.

Deve notar-se que o encurvamento do punção 16B e da matriz 30 não é aqui praticamente mais acentuado que o do punção 16A. Foi por outro lado representado a tracejado, nas figuras 4 e 5, ilustrando os segundo e terceiro passos, o disco no princípio do passo. É durante o segundo passo que a parte central 27 tomou praticamente a sua curvatura definitiva, enquanto que o bordo 24 foi progressivamente levantado durante os três passos.

Deve notar-se que se poderiam formar as meias-conchas em dois passos ou mais de três passos de acordo com as circunstâncias.

Como a chapa é muito pouco solicitada durante a sua formação e assim não terá a necessidade de sofrer qualquer tratamento térmico, poder-se-á previamente revestir de uma camada de protecção anti-corrosão. 6

Lisboa, 27 de Junho de 2001

^AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de formação de um recipiente côncavo (4) a partir de uma placa de chapa (18), sendo o referido processo realizado exclusivamente à temperatura ambiente, e no qual se efectua o encurvamento da placa de chapa (18), mantendo-se uma banda periférica (24) com aperta-placas (13-15) durante os vários passos de punções (16, 16A, 16B), para levantar a banda periférica (24) em torno de uma parte central (27) do disco, caracterizado pelo facto de: cada aperta-placas e cada punção associado (13, 16; 14, 16A) apresentar no fim do passo, com a exclusão do último, uma continuidade de superfície (26, 17; 28, 29) e todos os passos de punções (16, 16A, 16B) provocarem levantamentos relativos da banda periférica (24) exclusivamente no mesmo sentido.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual, aquando do último passo, a banda periférica (24) é mantida por um aperta-placas (15) apenas no princípio do passo, antes de a placa de chapa (24, 27) tomar a forma do punção associado (16B).
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, no qual se levanta a banda periférica (24) de 90° para constituir um colo cilíndrico (5) de meia-concha. 1
4. 4. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, no qual se faz o encurvamento da placa de chapa (18) durante os três passos de punções (16, 16A, 16B). Lisboa, 27 de Junho de 2001.

   * te OFICIAL DA PROPRIEDADE 1NDUS1 RIAL 2