ЗАКАТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК B21D19/12 B21D51/06 

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано для соединения закаткой крышки и дна с корпусом металлических бочек, предназначенных для хранения и транспортировки горюче-смазочных материалов.

Известно устройство для образования фальцевого соединения консервных банок [1] Однако оно предназначено для закатки изделий из тонкой жести небольших диаметров и сложно по конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для закатки жестяных консервных банок, содержащее роликодержатель с закаточными роликами, имеющими две профилирующие канавки и радиально перемещающимися относительно вращающихся зажатых в патроне корпуса, крышки и донышка банки. Такая конструкция обеспечивает образование фальцевого шва по всему периметру вокруг корпуса банки [2]
Недостатком этого известного устройства является необходимость во введении дополнительной операции, заключающейся в получении на фланцах донышка и крышки предварительного завитка в сторону загиба венчика крышки, обеспечивающего начальную направленность изгибания завитка в нужном направлении при формировании фальцевого шва, что увеличивает трудоемкость технологического процесса изготовления. При отсутствии упомянутого завитка на заготовках донышка и крышки качество закатки резко ухудшается или вообще становится невозможным, особенно для крупногабаритных подобных изделий типа бочек с толщиной листа более 1 мм.

Кроме того, для получения предварительного завитка требуется специальное сложное штамповое оборудование. Резиновый амортизатор, установленный в известном устройстве, не обеспечивает жесткости конструкции роликодержателя при закатке толстостенных изделий типа бочек, требующих значительного усилия.

Технической задачей изобретения является повышение качества формирования закаточного шва с одновременным снижением трудоемкости изготовления изделий типа бочек.

Задача достигается тем, что в устройстве, содержащем установленный в роликодержателе ролик с ограничительным буртиком и с двумя профилированными рабочими канавками разного радиуса, зажимной фланец и патрон, ось ролика расположена под углом к оси вращения патрона, причем угол наклона оси, а также меньший радиус первой профилированной канавки и высота ограничительного буртика ролика со стороны канавки с меньшим радиусом, численно равны двум толщинам деформируемого листового материала, а прижимной фланец со стороны патрона имеет форму, повторяющую форму тыльной поверхности образующегося при закатке завитка, при этом роликодержатель снабжен пружинным амортизатором в виде разрезной втулки, компенсирующим разнотолщинность и некруглость закаточного шва.

С помощью предлагаемого устройства производится соединение закаткой крышки и дна с корпусом металлических бочек объемом до 250 дм³.

Наличие в предлагаемом устройстве изобретения доказывается тем, что отсутствуют подобные простые устройства для получения двойного закатного шва на корпусе бочек с использованием обычного токарного станка, выполненные описанным выше образом, обладающие высокой универсальностью и исключающие операцию предварительной загибки кромок днища и крышки за счет введения изменяющегося угла наклона закатного ролика к оси вращения бочки в зависимости от толщины материала и уточнения конфигурации профиля рабочих канавок и прижимного фланца.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в изменении конструкции раскатного ролика, имеющего две рабочие канавки и буртик между ними, причем меньший радиус первой профилированной канавки и высота выступа ограничительного буртика со стороны канавки с меньшим радиусом численно равны двум толщинам деформируемого листового материала.

Кроме того, оригинальностью изобретения является то, что введена дополнительная регулировка угла поворота закаточного ролика относительно оси бочки, что значительно улучшает качество закатки, т.е. при этом обеспечивается касание буртика профилированной канавки ролика поверхности цилиндрического венчика крышки бочки только в одной точке, что исключает смятие и подрезание деформируемого листового материала. При отсутствии наклона ролика загиб листового материала в нужном направлении невозможен без предварительного его загиба.

Кроме того, для исключения преждевременного смятия фальцевого шва в процессе закатки прижимной фланец со стороны патрона должен иметь форму, точно повторяющую форму тыльной поверхности образующегося при закатке завитка, что обеспечивает постоянный его упор по всей поверхности с противоположной стороны поджима.

Пружинный амортизатор в виде разрезной втулки в роликодержателе компенсирует увеличенную толщину закаточного шва в месте стыка с продольным швом корпуса бочки.

Устройство поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства в 1-ой стадии закатки.

На фиг. 2 2-я стадия закатки.

На фиг. 3 вид А фиг. 1, иллюстрирующий расположение пружинного амортизатора.

На фиг. 1 показано устройство закаточное, которое содержит роликодержатель 1, закрепленный в суппорте токарного станка, с установленным на оси 2 на подшипниках 3 закаточным роликом 4, имеющим две профилированные канавки 5 и 6. Устройство также снабжено закрепленными в патроне 7 и в центре 8 задней бабки токарного станка прижимными фланцами 9 и 10, имеющими прижимные поверхности 11, форма 12 которых точно повторяет профиль закатываемых крышки 13 и днища 14 бочки 15. Ось 2 повернута относительно оси 16 бочки 15 на угол α, численно равный двум толщинам t деформируемого листового материала (α^°=2t). Меньший радиус 17 первой деформирующей канавки 5 и высота h ограничительного буртика 18 ролика 4 также численно равны двум толщинам t деформируемого листового материала. Профиль и размеры второй канавки 6 должны соответствовать окончательным размерам закатного шва (фиг. 2). Роликодержатель 1 выполнен сборным из вилки 19 и кронштейна 20, соединенных между собой осью 21, причем для компенсации неравномерности толщины шва в процессе закатки в роликодержателе 1 между вилкой 19 и кронштейном 20 установлен пружинный амортизатор, выполненный из пружинной стали в виде разрезной втулки 22. При этом величина компенсации определяется толщиной Н паза 23 (фиг. 3).

Устройство работает следующим образом.

Корпус 15 (фиг. 1) с установленными в нем крышкой 13 и днищем 14 зажимаются прижимными фланцами 9 и 10 между патроном 7 и центром 8 токарного станка. Процесс закатки проходит при вращении бочки 15 вокруг оси в два этапа. Сначала первой профилированной канавкой 5 повернутого на угол α ролика 4 производится предварительный загиб завитка 24 крышки 13 вокруг буртика 25 корпуса бочки 15. При отсутствии угла поворота a или при его превышении 2-х толщин листового материала на поверхности закатного шва образуются складки. Окончательное формирование в размер фальцевого шва 26 (фиг. 2) производится второй профилированной канавкой 6 ролика 4. При попадании профилированных канавок 5 или 6 ролика 4 на выступ, образующийся в месте соединения закаточного шва с продольным сварным швом корпуса бочки 15, происходит сжатие пружинной разрезной втулки 22 (фиг. 3), что обеспечивает плавность процесса и предотвращает деформации деталей закатного устройства. Сила нажатия и подача закаточного ролика 4 на шов бочки 15 регулируется ручкой лимба резцедержателя суппорта токарного станка.

Аналогично производится закатка днища 14 с корпусом бочки 15.

Устройство позволяет изготавливать закатные стальные бочки, полностью соответствующие требованиям ГОСТ 13950-84 без использования поточных линий и сложного специализированного оборудования в условиях механических участков, оснащенных стандартным станочным оборудованием.

Таким образом, использование изобретения позволяет достичь следующих результатов:
1. Получение качественного двойного фальцевого шва при закатке крышки и днища с корпусом бочки без предварительного загиба завитка крышки и днища в направлении формирования шва за счет поворота оси ролика относительно оси вращающейся бочки на угол, численно равный двум толщинам деформируемого листового материала, применения прижимающих крышку и днище фланцев, точно копирующих форму тыльной стороны образующегося при закатке завитка, а также снабжения роликодержателя пружинным амортизатором в виде разрезной втулки, компенсирующим биение закатного шва.

2. Снижение трудоемкости процесса изготовления бочек за счет исключения из технологии операции предварительного загиба завитка на венчиках крышки и днища, а также применения более простого универсального станочного оборудования.

3. Достижение высокой универсальности за счет более полного использования возможностей базовой модели токарного станка, на котором устанавливается предлагаемое устройство, а также имеющихся у станка наладок и регулировок, обеспечивающих возможность изготовления бочек с широким диапазоном диаметров.

Реализация потенций предлагаемого устройства не требует больших материальных и энергозатрат по сравнению с традиционным способом массового изготовления бочек на закаточных автоматических линиях и ускоряется доступностью устройства.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано для соединения закаткой крышки и дна с корпусом металлических бочек. Задачей изобретения является повышение качества формирования закаточного шва с одновременным снижением трудоемкости изготовления изделий типа бочек. В устройстве, содержащем установленный в роликодержателе 1 ролик 4 с ограничительным буртом 18 и с двумя профилированными рабочими канавками 5 и 6 разного радиуса, зажимной фланец 9 и патрон 7, ось 2 ролика 4 расположена под углом α к оси 16 вращения патрона 7, причем угол наклона a к оси 16, а также меньший радиус 17 первой профилированной канавки 5 и высота h ограничительного буртика 18 ролика 4 со стороны канавки 5 с меньшим радиусом 17, численно равны двум толщинам t деформируемого листового материала, а прижимной фланец 9 со стороны патрона 7 имеет форму 12, повторяющую форму тыльной поверхности 11 образующегося при закатке завитка 24, при этом роликодержатель 1 снабжен пружинным амортизатором в виде разрезной втулки, компенсирующим разнотолщинность и некруглость закаточного шва. Устройство может быть использовано для соединений закаткой крышки и дна с корпусом металлических бочек объемом до 250 дм³ в соответствии с ГОСТ 13950-84. 3 ил.

Закаточное устройство, содержащее установленный в роликодержателе ролик с ограничительным буртом и с двумя профилированными рабочими канавками разного радиуса, зажимной фланец и патрон, отличающееся тем, что ось ролика расположена под углом к оси вращения патрона, причем угол наклона к оси, а также меньший радиус первой профилированной канавки и высота ограничительного буртика ролика со стороны канавки с меньшим радиусом численно равны двум толщинам деформируемого листового материала, а прижимной фланец со стороны патрона имеет форму, повторяющую форму тыльной поверхности образующегося при закатке завитка, при этом роликодержатель снабжен пружинным амортизатором в виде разрезной втулки, компенсирующим разнотолщинность и некруглость закаточного шва.