Спосіб і пристрій для радіального розширення корпусу контейнера, радіально розширений корпус контейнера і контейнер, який його містить

Реферат: Даний винахід належить до способу радіального розширення корпусу контейнера, що містить наступні етапи: і) забезпечення циліндричного корпусу (1) контейнера, що має подовжній зварний шов; іі) забезпечення корпусу (1) контейнера щонайменше на одному кінці бортиком (4); ііі) фіксування корпусу (1) контейнера навколо бортика (4) в підвішеному положенні; і iv) радіальне розширення підвішеного і затиснутого корпусу від фіксованого кінця у напрямку до його підвішеного кінця. Тому, крім того, даний винахід належить до пристрою (5), до корпусу контейнера і до контейнера. UA 99960 C2 (12) UA 99960 C2 UA 99960 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід належить до способу і пристрою для радіального розширення корпусу контейнера, а також до радіально розширеного корпусу контейнера і контейнера, який його містить. У даний момент контейнери, оснащені звуженою ділянкою корпусу, використовуються для виготовлення таких контейнерів, як вакуумні, герметизовані або аерозольні контейнери. Такі контейнери містять корпус, що мас звужену ділянку, до якої приєднаний верхній закупорювальний засіб або кришка. Подібний закупорювальний засіб звичайно розташований всередині циліндричної оболонки корпусу контейнера. Інший кінець цього корпусу забезпечений нижньою частиною. Для таких контейнерів, що мають різну площу поверхні нижньої і верхньої частин, можна використовувати матеріали різної товщини. Наприклад, нижня частина має діаметр близько 65 мм, а діаметр верхньої частини складає близько 52 мм. У такій нижній частині товщина стінки може бутті близько 0,18 мм, тоді як у верхній частині кришка може мати товщину близько 0,26-0,28 мм або товстіше при більших діаметрах. Виготовлення такого герметизованого контейнера, то має звужену ділянку, звичайно починається з формування циліндричного корпусу контейнера, виконаного утворенням циліндричної форми з прямокутного або квадратного листа металу, прилягаючі або з'єднані внапусток подовжні кромки якого зварені подовжнім зварним швом. Потім цей циліндричний корпус контейнера, що має подовжній зварний шов, піддається радіальному розширенню, для чого використовується перфораторний засіб, який проводиться через один кінець циліндричного корпусу контейнера, радіально розширює назовні корпус контейнера в більший діаметр цього корпусу під час поступового просування перфораторного засобу через корпус контейнера. Під час цього радіального розширення шляхом проходження перфораторного засобу через циліндричний корпус контейнера, цей корпус розміщується на протидіючому столі для протидії до рушійних сил перфораторного засобу, що впливають на внутрішню поверхню корпусу контейнера. Радіально розширений корпус контейнера, виготовлений вищеописаним традиційним способом, виявляє різні дефекти. По-перше, хвиляста структура присутня на подовжньому зварному шві і інших ділянках зовнішньої поверхні циліндричного корпусу контейнера. По-друге, кінець корпусу контейнера, через який проходить перфораторний засіб для радіального розширення цього корпусу, виявляє переважно нерівний край, якщо цей кінець був забезпечений бортиком, призначеним для приєднання до дна контейнера. Такий нерівний або відбортований край на кінці контейнера згадується як сережка. Цей нерегулярний край може викликати проблеми при приєднанні нижнього кінця до контейнера, переважно через бортик корпусу контейнера. Подібні нерівності можуть бути в межах від 0,1 до 0,5 мм. По-третє, по всій висоті циліндричного корпусу контейнера, що піддається радіальному розширенню, товщина стінки не є по суті незмінною і прямує до збільшення від кінця корпусу контейнера, де почалося це радіальне розширення. Нерівності краю корпусу контейнера можуть бути усунені за допомогою різання, що призводить до утворення по суті правильного краю корпусу контейнера. Однак подібні операції різання обтяжливі і призводять до збільшення витрат. Задача даного винаходу - удосконалити спосіб радіального розширення корпусу контейнера і усунути або мінімізувати вказані вище недоліки. Відповідно даний винахід забезпечує спосіб радіального розширення корпусу контейнера, що містить наступні етапи: і) забезпечення циліндричного корпусу контейнера, що має подовжній зварний шов; іі) забезпечення бортика щонайменше па одітому кінці корпусу контейнера; ііі) фіксування корпусу контейнера навколо бортика в підвішеному стані; і iv) радіальне розширення підвішеного і зафіксованого корпусу від його зафіксованого кінця у напрямку до підвішеного кінця. Даний винахід оснований на розумінні того факту, що коли циліндричний корпус контейнера підвішений і не торкається протидіючого стола під час радіального розширення, то подолані по суті всі вищеперелічені недоліки. Приблизно, це відбувається тому, що у вільному підвішеному стані радіальне розширення не буде стимулювати або створювати протидіючу силу або навантаження, як сталося б якби корпус контейнера спирався на протидіючий стіл. Відповідно, під час радіального розширення формуючий корпус контейнера метал буде переміщатися як радіально назовні, так і аксіально у бік вільно підвішеного кінця корпусу контейнера, що дозволяє скоректувати або нейтралізувати навантаження під час радіального розширення і аксіального подовження майже до межі текучості цього металу. Таким чином, радіально розширений корпус контейнера по суті не буде виявляти хвилясту структуру вздовж подовжнього зварного шва або в інших радіально розширених ділянках цього 1 UA 99960 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 корпусу. Крім того, кромка корпусу контейнера або відбортований край будуть по суті рівними, без сережки, що дозволяє виключити операції різання або втручання в процес приєднання дна до радіально розширеного корпусу контейнера. Крім того, несподівано було виявлено, що після радіального розширення і під час витягання перфораторного засобу, цей перфораторний засіб звільняється легше, приблизно, через мінімальне зменшення розтягання на величину близько 0,2-0,4 %, Таким чином, можна уникнути використання мастила для змащування внутрішньої поверхні корпусу контейнера під час радіального розширення, що має велике значення відносно подальшого використання цього корпусу в контейнері, що містить їжу, корм або напій. Крім того, для контейнера може бути використаний більш твердий металевий матеріал, що має високу жорсткість до DR8. Це означає подальше зменшення виникнення підняття або утворення хвилястої структури. Ще важливіший той факт, що це може призвести до подальшого зменшення товщини стінки циліндричного корпусу контейнера, який буде радіально розширений, а також виготовленого корпусу контейнера і, зрештою, самого контейнера. Нарешті, представляється, що завдяки способу згідно з цим винаходом відносне подовження є більшим. Згідно з переважним варіантом виконання, використовуючи спосіб згідно з даним винаходом, можна розширити корпус на 10-40 %, переважно на 15-30 %. Спосіб згідно з даним винаходом по суті підходить для радіального розширення будь-якого корпусу контейнера, що має симетричний переріз. Хоч даний винахід застосовний до будь-якого розміру і діаметра, як приклад, циліндричний корпус контейнера має діаметр 30-100 мм, переважно 40-80 мм. Для надійного і рівного процесу радіального розширення і введення перфораторного засобу переважно для цього радіального розширення забезпечити корпус розтрубним отвором над частиною висоти корпусу. Відповідно, через цей розтрубний отвір циліндричного корпусу контейнера можна надійно і швидко ввести засіб для радіального розширення. Через зменшення часу обробки переважно, щоб цей розтрубний отвір формувався під час того ж процесу, коли відбувається утворення бортика контейнера щонайменше в тому кінці, де почнеться радіальне розширення. Проте, очевидно, що бортики або обидва бортики і, зокрема, бортик для нижньої частини, можуть формуватися в той же час, після або заздалегідь. Згідно з переважним варіантом виконання радіальне розширення циліндричного корпусу контейнера не відбувається по всій його довжині, а здійснюється в значній частині висоти цього корпусу, утворюючи чим самим частину зменшеного діаметра, яка як варіант може формувати звужену ділянку контейнера. Очевидно, що можна і далі зменшувати діаметр цієї звуженої ділянки, виконавши додаткову операцію поперечного звужування. Само собою зрозуміло, що в межах ідеї даного винаходу корпус контейнера може бути радіально розширений по всій своїй сумарній висоті. Матеріал, з якого виконаний корпус контейнера, може бути металом будь-якого типу, але переважно є сталлю, наприклад, низьковуглецевою сталлю і т. п. При необхідності, до або після радіального розширення на внутрішню і зовнішню поверхні циліндричного корпусу контейнера можуть бути нанесені покриття. Переважно наносити покриття після радіального розширення, оскільки в цьому випадку внутрішня і переважно також зовнішня поверхні радіально розширеного циліндричного корпусу контейнера будуть по суті круглими і рівними. Додатково даний винахід забезпечує пристрій для виготовлення радіально розширеного корпусу, що містить: і) засіб для периферичного фіксування бортика циліндричного корпусу контейнера, так щоб затиснутий корпус вільно підвішувався під час радіального розширення; іі) перфораторний засіб, забезпечений периферичною поверхнею розширення; і ііі) засіб для просування перфораторного засобу через фіксований кінець підвішеного корпусу контейнера щонайменше вздовж частини висоти корпусу контейнера. Важливо щоб засіб для периферичного фіксування бортика циліндричного корпусу контейнера, який повинен бути радіально розширений, розташовувалося на такій висоті, щоб інший кінець циліндричного корпусу контейнера не торкався протидіючого стола по суті під час всього процесу радіального розширення. Переважно, периферична поверхня розширення забезпечена засобом для радіального регулювання її діаметра. Відповідно, після радіального розширення по необхідній висоті циліндричного корпусу контейнера можна витягувати перфораторний засіб з мінімальними зусиллями, оскільки він більше не стикається з внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу контейнера після радіального розширення. Далі переважно, щоб рушійний засіб зворотнопоступально переміщував перфораторний засіб по корпусу контейнера, який повинен бути радіально розширений. Відповідно, процес радіального розширення і подальшого витягання перфораторного засобу є плавним і рівномірним. Відповідно, переважно, щоб засіб радіального 2 UA 99960 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 регулювання встановлював менший діаметр поверхні периферичного розширення, коли перфораторний засіб виводиться з радіально розширеного корпусу контейнера після радіального розширення. Як показано тут і раніше, переважно радіально розширити циліндричний корпус контейнера, забезпечений розтрубним отвором. Таким чином, переважно, щоб пристрій згідно з винаходом містив засіб для забезпечення циліндричного корпусу контейнера бортиком і/або розтрубним отвором. Інший аспект даного винаходу належить до радіально розширеного корпусу контейнера, що отримується вищенаведеним способом або застосуванням раніше згаданого пристрою. Цей радіально розширений корпус контейнера демонструє вищезазначені удосконалення радіально розширених циліндричних корпусів контейнера попереднього рівня техніки. Нарешті, даний винахід також належить до контейнера, що містить такий радіально розширений корпус і забезпечений дном на одному кінці і/або кришкою для закупорювання контейнера, наприклад, вакуумного контейнера, на іншому кінці. Подібні контейнери чудово підходять, наприклад, для аерозольних контейнерів або контейнерів зі збитими вершками. Згадані або інші ознаки корпусу контейнера пристрою згідно з даним способом і контейнер згідно з даним винаходом будуть надалі роз'яснені з посиланням на варіанти виконання даного винаходу, які даються для інформації і не обмежують об'єм даного винаходу. У цьому відношенні, буде зроблене посилання на прикладені креслення, на яких: фіг. 1-3 схематично показують утворення циліндричного корпусу контейнера, забезпеченого розтрубним отвором; фіг. 4-5 показують утворення радіально розширеного корпусу контейнера по перших варіантах виконання; і Фіг. 7-14 показують спосіб і пристрій для радіального розширення корпусу контейнера згідно з другим варіантом виконання, Фіг. 1 показує циліндричний корпус 1 контейнера, що спирається на протидіючий стіл 2. Протидіючий стіл 2 забезпечений жолобком 3, в якому корпус 1 буде забезпечений бортиком 4 під час процесу, показаного на фіг. 2. Далі показаний перфораторний інструмент 5, забезпечений зовнішньою конструкцією 6 поверхні для утворення розтрубного отвору 7 (див. фіг. 5). Крім того, цей перфораторний елемент 5 забезпечений направляючою конструкцією 8 для формування бортика 9 в корпусі 10 контейнера. Як показано на фіг. 2, перфораторний інструмент 5 запресований в корпус 1 контейнера, утворюючи, таким чином, розтрубний отвір 7, бортик 4 і бортик 9. Як показано на фіг. 3, розтрубний отвір містить прилягаючу до бортика 9 радіально розширену секцію 11 і перехідну секцію 12. Як показано на фіг. 4-6, цей циліндричний корпус 10 забезпечений розтрубним отвором 7, встановлений в пристрої 13 для виготовлення радіально розширеного корпусу 14 згідно з даним винаходом. Пристрій 13 містить опору 15, підтримуючу раму 16, що несе засіб 17 для фіксування бортика 9 між нижнім затискним кільцем 18 і верхнім затискним кільцем 19, притиснутим один до одного стяжними болтами 20. Цей притискний засіб 17 змонтований на такому рівні над опорою 15, щоб корпус 10, зафіксований притискним засобом, знаходився в підвішеному стані на відстані 21 над опорою 15 протягом всього процесу радіального розширення (див. фіг. 5). Слідуючи стрілці 22, перфоратор 23 для радіального розширення корпусу 10 контейнера просувається через зафіксований кінець 24 підвішеного корпусу 10 контейнера. Цей перфоратор 23 несе перфораторний інструмент 25, зовнішня структура якого відповідає наміченій радіально розширеній формі контейнера, отриманій, коли перфоратор 23 опускається до такої межі, що інструмент 25 досягає іншого кінця 26 тепер вже радіально розширеного корпусу 14 контейнера, бортик 9 якого все ще затиснутий в фіксуючому засобі 17. Перфораторний засіб витягується з радіально розширеного корпусу 14 контейнера зворотнопоступальним рухом. Завдяки радіальному розширенню у вільно підвішеному стані перфоратор 23 відносно просто витягується з корпусу і4 контейнера, навіть без застосування мастила. Фіг. 6 показує контейнер 14 згідно з винаходом, що містить звужену ділянку 27, що включає в себе звужену секцію 28 і перехідну секцію 29, Відмічено, що ця звужена ділянка може бути при необхідності додатково звужена або розширена. Як і раніше, корпус 14 контейнера може бути приєднаний до дна і кришки (не показані) бортиками 4 і 9 відповідно. Фіг. 7-14 показують інший пристрій 30 згідно з даним винаходом для радіального розширення корпусу контейнера. Знову бортик 9 циліндричного корпусу 10 контейнера фіксується в затискних кільцях 18 і 3 9 притискного засобу 17. 3 UA 99960 C2 5 10 15 20 25 30 Перфораторний засіб 31 несе перфораторний наконечник 32, приєднаний до корпусу 34 перфоратора болтом 33. Цей наконечник 32 забезпечений віссю 35, навколо якої розташовуються радіально переміщувані клиновидні елементи 36, з'єднані на скошеній поверхні 37 з клиновидними кільцевими частинами 38. Ці клиновидні кільцеві частини спираються на внутрішню поверхню перфораторного інструмента 39, який формує з поверхнею перфораторного наконечника 32 безперервну, але послідовно перфорацію, що збільшується в діаметрі. Як показано на фіг. 8, перфораторний засіб 31 просувається вниз в розтрубний отвір 7 корпусу 10 контейнера під дією зусилля відповідно до стрілок 40 і 41. Згідно зі стрілками 41, зусилля через перехідні елементи 42 впливає на клиновидні кільцеві частини 37, чиї клиновидні поверхні 43 змушують клиновидні кільцеві частини 38 переміщатися назовні, прилягаючи до перфораторного інструмента 39, який радіально розширює корпус 10 контейнера. Як описано відносно фіг. 10, перфораторний засіб 31 просувається на відстань, показану на фіг. 9, як і раніше, коли радіально розширений корпус 14 контейнера вільно підвішений на опорі 15. Перед витяганням перфораторного засобу 31 з положення, як показано на фіг. 12, тиск згідно зі стрілкою 41 на фіг. 10 і 11 звільняється так, щоб клиновидні кільцеві частини 38 під впливом пружних властивостей пресового інструмента 39 могли переміщатися всередину, оскільки клиновидній кільцевій частині 37 дозволено рухатися вгору. У результаті виникає зазор 45 між радіально розширеним корпусом 14 контейнера і перфораторним засобом 31. Пропорційно цьому перехідний елемент 42 переміщений вгору на відстань 46 (див. фіг. 14). З зазором 45 між радіально розширеним корпусом 14 контейнера і перфораторним засобом 31 перфораторний засіб, що йде по стрілках 47, тепер може переміщатися вгору по суті без фрикційного опору з радіально розширеним корпусом 14 контейнера. Таким чином, більше не потрібно застосовувати мастило для радіального розширення і зворотно-поступального витягання перфораторного засобу з радіально розширеного корпусу контейнера. Радіально розширений корпус контейнера згідно з даним винаходом і контейнер, що його містить, не виявляють, особливо, на подовжньому зварному шві, хвилястої структури, а бортик, що використовується для фіксування, мас по суті правильну форму, не вимагає різання і може застосовуватися як бортик для приєднання до нижнього кінця. Нарешті, товщина стінок радіально розширеного корпусу контейнера є по суті сталою величиною. Наприклад, корпус контейнера, що починається з діаметра близько 52 мм і з товщиною стінки приблизно 0,18 мм, має на звуженій ділянці і радіальній розширеній ділянці товщину, яка коливається в межах близько 0,165-0,175 мм. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Спосіб радіального розширення корпусу контейнера, що включає наступні етапи: і) забезпечення циліндричного корпусу (1) контейнера, що має подовжній зварний шов; іі) забезпечення корпусу (1) контейнера бортиком (9) щонайменше на одному кінці; ііі) фіксування корпусу (1) контейнера по окружності бортика (9) в підвішеному стані; і iv) радіальне розширення підвішеного і зафіксованого корпусу (1) від його зафіксованого кінця у напрямку до підвішеного кінця, який відрізняється тим, що радіальне розширення здійснюють з використанням засобу (37+38) для радіального регулювання діаметра радіально регульованої безперервної периферичної поверхні розширення пружного перфораторного інструмента (39), що впливає на внутрішню поверхню перфораторного інструмента (39). 2. Спосіб за п. 1, в якому корпус (1) розширюють на 10-40 %, переважно на 15-30 %. 3. Спосіб за п. 1 або 2, в якому циліндричний корпус (1) контейнера має діаметр 30-100 мм, переважно 40-80 мм. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, в якому корпус (1) забезпечують розтрубним отвором (7) на частині висоти корпусу. 5. Спосіб за п. 4, в якому розтрубний отвір (7) утворюють при формуванні бортика (9) корпусу контейнера. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, в якому корпус (1) радіально розширюють на значній частині висоти корпусу, при цьому залишаючи звужений кінець (27) корпусу. 7. Пристрій (30) для виготовлення радіально розширеного корпусу (14), що містить: і) засіб (17) для периферійного фіксування бортика (9) циліндричного корпусу контейнера, так щоб затиснутий корпус (10) вільно звисав під час радіального розширення; 4 UA 99960 C2 5 10 15 іі) перфораторний засіб (31), що містить перфораторний інструмент (39), забезпечений периферичною поверхнею розширення; і ііі) засіб для просування перфораторного засобу (31) через затиснутий кінець (24) підвішеного корпусу (10) контейнера щонайменше по частині висоти корпусу контейнера, який відрізняється тим, що периферична поверхня розширення перфораторного інструмента (39) є безперервною, і перфораторний засіб (31) забезпечений засобом (37+38) для радіального регулювання діаметру безперервної периферичної поверхні розширення пружного перфораторного інструмента (39), що впливає на внутрішню поверхню перфораторного інструмента (39). 8. Пристрій (13, 30) за п. 7, в якому рушійний засіб забезпечує зворотно-поступальний рух перфораторного засобу (31) через корпус (1) контейнера, що піддається радіальному розширенню. 9. Пристрій (13, 30) за п. 8, в якому радіальний регулюючий засіб (37, 38) встановлює діаметр периферичної поверхні розширення на менше значення, коли перфораторний засіб (31) витягується з радіально розширеного корпусу контейнера після радіального розширення. 10. Пристрій (13, 30) за будь-яким з пп. 7-9, що містить засіб (3, 6) для забезпечення циліндричного корпусу контейнера бортиком (9) і/або розтрубним отвором (7). 5 UA 99960 C2 6 UA 99960 C2 7 UA 99960 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8