NL1008468C2 - Werkwijze voor de vervaardiging van een bus door wandstrekken. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR DE VERVAARDIGING VAN EEN BUS DOOR WANDSTREKKEN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een 5 bus omvattende een bodem en een buisvormige romp uit metaalplaat welke aan althans één zijde is bekleed met een kunststoflaag, waarbij uit de metaalplaat allereerst een ronde schijf wordt vervaardigd, die vervolgens door dieptrekken tot een cup wordt gevormd, die althans aan de buitenzijde met de kunststoflaag is bekleed, waarna deze cup door wandstrekken tot een bus wordt gevormd, waarbij het 10 wandstrekken in één enkele slag geschiedt door de cup achtereenvolgens door meerdere wandstrekringen te bewegen. Een dergelijke werkwijze is beschreven in het Europese octrooischrift nr: 0 402 006 BI, waarbij is uitgegaan van een laminaat omvattende een aluminiumplaat. In dit octrooischrift wordt voorgesteld om problemen bij de verwerking van dit laminaat op te lossen door een combinatie toe te 15 passen van een voorgestelde uitloophoek van een wandstrekring met een inloophoek daarvan, gekozen tussen 1 en 4°. Daarbij wordt dan ook een bepaalde materiaalkeuze voor de wandstrekring voorgesteld.

In het US octrooischrift A-3,765,206 wordt het wandstrekken van bussen uit bekleed staal voorgesteld onder gebruikmaking van één enkele wandstrekring met een 20 inloophoek van tussen 4 en 6°. Hierbij wordt onder de inloophoek verstaan de hoek welke het inloopvlak van een wandstrekring met de as daarvan vormt. Het betreft hier echter slechts staalplaat met een metallische bekleding.

Gebleken is dat bij het wandstrekken ter vervaardiging van een bus uit een laminaat op basis van een, al of niet metallisch gecoate staalplaat, en een 25 kunststoflaag diverse problemen kunnen optreden. Ten dele betreffen deze problemen de kunststoflaag. Bij het dieptrekken tot een cup kan deze kunststoflaag losse haren gaan vormen, hij kan een ruw oppervlak verkrijgen, of hij kan zelfs geheel bezwijken. Problemen kunnen echter ook optreden doordat in de wandstrekringen een te hoge expansiekracht optreedt, welke kan leiden tot overmatige slijtage van deze ringen, tot 30 vormonnauwkeurigheid van het produkt, of zelfs tot breuk van deze ringen. In het algemeen zal de expansiekracht in een wandstrekring groter worden als de inloophoek kleiner wordt gekozen.

1008468 I

-2-

Gebleken is dat bij toepassing van de uitvinding deze problemen drastisch kunnen worden verminderd.

De uitvinding bestaat nu daarin dat bij gebruik van een al of niet metallisch gecoate staalplaat als metaalplaat de inloophoek van elke volgende van tenminste drie 5 wandstrekringen kleiner is dan die van de vorige. Gebleken is dat een inloophoek van i ! de eerste wandstrekring relatief groot moet zijn om te voorkomen dat de expansiekracht in deze eerste ring te groot wordt. In de daaropvolgende ringen dient de inloophoek echter kleiner te worden teneinde een ruw oppervlak van de kunststoflaag te voorkomen.

10 Goede resultaten kunnen worden verkregen indien drie wandstrekringen worden toegepast, waarbij de verhouding tussen de inloophoeken van de eerste en de tweede wandstrekringen is gelegen tussen 1,3 en 3,0 en de verhouding tussen de inloophoeken van de tweede en de derde wandstrekringen tussen 1,4 en 2,8. Bij voorkeur worden de genoemde verhoudingen tussen de inloophoeken gekozen tussen 15 1,7 en 2,4, respectievelijk tussen 1,7 en 2,3.

Bij proeven is gebleken dat de optimale inloophoek van de eerste wandstrekring mede afhankelijk is van de snelheid waarmee de bus wordt gevormd. Deze snelheid wordt veelal uitgedrukt in het aantal productieslagen C van bussen per minuut. Een optimale inloophoek van de eerste wandstrekring bedraagt dan A:C°, waarbij A is 20 gekozen tussen 560 en 1280 en C het aantal produktieslagen van bussen per minuut weergeeft.

Tijdens het wandstrekken worden gelijktijdig de metaalbasis en de kunststoflaag sterk vervormd. Van belang is daarbij dat de kunststoflaag een glad en gesloten oppervlak blijft vormen met een goede hechting aan het metaal. Bij onderzoek bij de 25 toepassing van verschillende kunststoffen bij de nieuwe werkwijze is gebleken dat verschillende kunststoffen na zware deformatie grote onderlinge verschillen kunnen vertonen in de mate waarin zij gekristalliseerd zijn. Voor de mate van kristallisatie van een polymere kunststof wordt een indicatie verkregen met een Röntgen-diffractiemeting van deze kunststof. Bij deze diffractiemeting wordt de mate gemeten 30 waarin ketenmoleculen van het polymeer, of delen daarvan, onderling georiënteerd ::: zijn. Deze meting is van algemene bekendheid en behoeft derhalve hier niet nader te worden toegelicht. Een beschrijving ervan is te vinden in: “Günther Kampf; 1008468 ’ -3 -

Characterization of Plastics by Physical Methods, Hanser Publishers, pagina 101”. Gebleken is dat het de voorkeur verdient bij de nieuwe werkwijze voor de kunststoflaag een materiaal te gebruiken hetwelk door vervorming in sterke mate kan kristalliseren. Daardoor wordt het risico verminderd dat de kunststoflaag tijdens het 5 wandstrekken beschadigd raakt of van de metaalplaat afscheurt. In het bijzonder gaat de voorkeur uit naar de toepassing van een kunststof waarvan de maximale kristalliniteit na wandstrekken, als bepaald door Röntgen-difFractiemeting, ten minste 20 % bedraagt.

Een zeer geschikte kunststof blijkt daarbij te zijn een polyethyleentereftalaat met 10 een smeltpunt hoger dan 240 °C en een intrinsieke viscositeit hoger dan 0,6, indien het in een laagdikte van tussen 15 en 30 pm op de staalplaat is aangebracht.

Opgemerkt wordt dat als volgt vastgesteld kan worden of een kunststoflaag door vervorming in voldoende mate kristalliseert om geschikt te zijn als coating voor de buitenzijde van een kunststofbeklede bus als vervaardigd volgens de nieuwe 15 werkwijze.

Op een band ECCS met een geschikte dikte van bijvoorbeeld 0.26 mm wordt aan één zijde door middel van lamineren of extrusiebekleden een amorfe kunststoflaag met een dikte van ca. 30 pm aangebracht. Van de verkregen beklede band wordt in twee stappen een cup met een diameter van 73 mm vervaardigd, waarbij de met 20 kunststofbeklede zijde de buitenzijde van de cup vormt. Bij de eerste stap wordt een cup met een diameter van 100 mm diepgetrokken uit een ronde schijf met een diameter van 150 mm. Bij de tweede stap wordt deze cup door een verdere dieptrekbewerking vervormd tot een cup met de einddiameter van 73 mm. Deze cup wordt toegevoerd aan een wandstrekmachine, waarin met een snelheid van 70 slagen 25 per minuut met een enkele wandstrekring met een inloophoek van 8°, die de wanddikte van de cup met tenminste 40 % reduceert, de wanddikte van de cup door wandstrekken wordt gereduceerd, Uit de wand van de cup waarvan de wanddikte door wandstrekken is gereduceerd, wordt op een hoogte van 50 mm gerekend vanaf de bodem, een monster uitgenomen voor het bepalen van de kristalliniteit met 30 Röntgen-diffractie. De gevonden kristalliniteit, zoals hierboven omschreven, dient bij de aldus geprepareerde monsters groter of gelijk aan 20 % te zijn.

1008468 -4-

Onder polyethyleentereftalaat als hierboven genoemd wordt het polymerisatieproduct verstaan van een 50-50 mol.% mengsel van een uit meer dan 99 % tereftaalzuur bestaand zuur en een uit meer dan 90 % ethyleenglycol bestaande ; alcohol.

5 In de bijgaande figuren wordt het verloop van de nieuwe werkwijze nader geïllustreerd.

Fig. 1 toont diverse bewerkingssystemen in verschillende bewerkingsfasen.

Fig. 2 toont een detail van een wandstrekbewerking.

In Fig. 1 wordt geïllustreerd hoe een voorgevormde diepgetrokken cup of beker 10 3 wordt vervormd tot een gewandstrekte gerede bus 9. De cup 3 wordt tussen een volgtrekplooihouder 2 en een volgtrekmatrijs 4 geplaatst, waarna deze volgtrekplooihouder 2 en de volgtrekmatrijs 4 naar elkaar worden bewogen. Gelijktijdig beweegt een stempel 1 naar rechts waardoor de cup 3 op een binnendiameter van de uiteindelijke gerede bus 9 wordt gebracht.

15 Daarop drukt de stempel 1 het product achtereenvolgens door drie wandstrekringen 5, 6 en 7 en door een afstroopring 8. Door het wandstrekken verkrijgt de te vormen bus 9 zijn uiteindelijke wanddikte en -lengte. Uiteindelijk wordt de bodem van bus 9 gevormd door stempel 1 naar een bodemgereedschap 10 te bewegen.

20 Door het terugbewegen van stempel 1 wordt bus 9 door afstroopring 8 van de stempel 1 losgemaakt en kan in dwarsrichting worden afgevoerd.

In Fig. 2 is in detail de passage van een deel van de te vormen buswand door bijvoorbeeld wandstrekring 5 geïllustreerd. Stempel 1 is schematisch aangegeven.

Het inloopvlak van wandstrekring 5 verloopt onder een inloophoek α met de 25 asrichting van de wandstrekring. Tussen stempel 1 en wandstrekring 5 wordt het materiaal van de te vormen wand in dikte gereduceerd. Dit materiaal omvat de eigenlijke metalen buswand 11 met aan weerszijden kunststoflagen 12 en 13. Aangegeven is hoe alle drie de lagen 11, 12 en 13 in dikte worden gereduceerd.

Gebleken is dat door de inloophoeken α van de wandstrekringen 5, 6 en 7 te 30 laten voldoen aan de hierboven beschreven voorwaarden goede resultaten voor het 3 oppervlak van de gevormde bussen 9 verkregen worden zonder dat ontoelaatbaar hoge expansiekrachten in de wandstrekringen optreden. Zulke goede resultaten 1008468 -5- worden bijvoorbeeld verkregen bij een keuze van de inloophoeken cc van de wandstrekringen 5, 6 en 7 van respectievelijk 8°, 4° en 2°. Door de keuze van het materiaal van de kunststofcoating als hierboven beschreven worden bussen met een gave bekleding verkregen waarbij het gevaar voor loslaten van de bekleding van de 5 metaalbasis verwaarloosbaar is.

1008468

Claims (7)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een bus omvattende een bodem en een buisvormige romp uit metaalplaat, hetwelk aan althans één zijde is bekleed met 5 een kunststoflaag, waarbij uit de metaalplaat allereerst een ronde schijf wordt vervaardigd, die vervolgens door dieptrekken tot een cup wordt gevormd die althans aan de buitenzijde met de kunststoflaag is bekleed, waarna deze cup door wandstrekken tot een bus wordt gevormd, waarbij het wandstrekken in één enkele slag geschiedt door de cup achtereenvolgens door meerdere 10 wandstrekringen te bewegen, met het kenmerk, dat als metaalplaat een al of niet metallisch gecoate staalplaat wordt gebruikt, en dat de inloophoek van elke volgende van tenminste drie wandstrekringen kleiner is dan die van de vorige.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat drie wandstrekringen 15 worden toegepast, waarbij de verhouding tussen de inloophoeken van de eerste en de tweede wandstrekringen is gelegen tussen 1,3 en 3,0 en de verhouding tussen de inloophoeken van de tweede en de derde wandstrekringen tussen 1,4 en 2,8.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de genoemde verhoudingen tussen de inloophoeken zijn gelegen tussen 1,7 en 2,4, respectievelijk tussen 1,7 en 2,3.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de inloophoek van 25 de eerste wandstrekring A:C° bedraagt, waarbij A is gekozen tussen 800 en 1280 en C het aantal produktieslagen van bussen per minuut weergeeft.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat voor de kunststoflaag een materiaal wordt gebruikt hetwelk door vervorming in sterke 30 mate kristalliseert. j 'T 1008468 ' -7-

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de maximale kristalliniteit na wandstrekken, als bepaald door Röntgen-difFractiemeting tenminste 20 % bedraagt.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat als kunststof wordt gebruikt een polyethyleenthereftalaat met een smeltpunt hoger dan 240 °C en een intrinsieke viscositeit hoger dan 0,6, welke kunststof in een laagdikte van tussen 15 en 30 pm is aangebracht op de staalplaat. 1008468 '