用于形成防污染装置外壳的设备和方法 |
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| 申请号 | CN201080039870.X | 申请日 | 2010-07-30 | 公开(公告)号 | CN102596441B | 公开(公告)日 | 2014-08-13 |
| 申请人 | GWS管成形解决方案股份有限公司; | 发明人 | R·索贾克; J·E·凯斯; | ||||
| 摘要 | 一种工具组件，该工具组件用于将 工件 形成为 外壳 ，该外壳具有非圆形设计外轮廓，该非圆形设计外轮廓至少部分地由从其初始 位置 减小的设计位置处的外表面限定。该工具组件包括：环部分，该环部分在其中具有至少部分地由内表面限定的孔；和插入部分，该插入部分具有支承板和多个长形爪段，每一个爪段具有与支承板接合的后端部。当插入部分从打开状态运动到关闭状态时，环部分的内表面向内推动爪段，使爪段基本上接合整个外表面并且使外表面从初始位置移动到设计位置，从而使初始外轮廓减小到设计外轮廓并且使工件形成为外壳。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于将工件形成为外壳的工具组件，所述工件具有至少部分地由初始位置处的所述工件的外表面限定的初始外轮廓，所述外壳具有至少部分地由设计位置处的、从所述外表面的初始位置减小的所述外表面限定的非圆形设计外轮廓，所述工具组件包括： |
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| 说明书全文 | 用于形成防污染装置外壳的设备和方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于形成防污染装置外壳的设备和方法。 背景技术[0003] 在典型的防污染装置的外壳的主要部分内组装最通常地由合适的陶瓷基材或类似材料制成的蜂窝状结构（即，“砖”）。（其它材料，例如，不锈钢蜂窝状物，有时也用作基材。）该砖提供各种贵重金属施加到其上的结构，该各种贵重金属充当催化剂。该砖是非常易碎的结构并且容易损坏，并且因为这个，它通常被包在外壳的主要部分内的支撑的膨胀的垫中。如现有技术中熟知的，外壳的主要部分典型地被设计尺寸以在其中接纳砖和垫，并且外壳的设计尺寸是非常重要的。 [0004] 通常，垫对防污染装置的总的性能来说是关键的。该垫需要密封砖的外周边和外壳的内周边（即，主要部分中）之间的表面以保证基本上所有废气穿过砖并且暴露到催化剂，使得不希望的排放物被处理。此外，该垫也在外壳内施加适当的力以保证砖不由于过度的力而断裂，但受到足够的力以将砖适当地维持且保持在外壳内的正确位置中而没有滑移。如现有技术中熟知的，根据设计，该垫将被压缩到预定程度（例如，以便具有预定的间隙体积密度（“GBD”））。 [0005] 如现有技术中熟知的，以多种横截面形状提供用于防污染装置的外壳。例如，在横截面中，外壳可具有以下形状：圆形、椭圆形、矩形、正方形、梯形和这种形状的多个变体（包括不规则形状）。也已知防污染装置外壳通常设计成接纳单个砖，但替代地，因为特别应用中的性能要求也经常制造有多个砖。 [0006] 在制造防污染装置的已知方法中，已经出现多个问题。由于关于组装在特定的外壳内的垫和砖的尺寸的主要部分和过渡部分的不精确形成，现有技术的方法已经导致多个故障。例如，如果外壳不精确地形成为太大，则垫/砖的子组件相对于外壳滑动，导致损坏砖和/或垫，并且作为直接结果，防污染装置当使用时立即出现故障。在另一方面，如果外壳设计尺寸成太小或太紧，则防污染装置不能组装或垫/砖子组件在组装过程期间被损坏，这典型地导致防污染装置的受损的性能或故障。 [0007] 将砖和垫组装在外壳中的各种方法在现有技术中是已知的。例如，已知提供一种外壳，该外壳略微大于特定的砖/垫的子组件所需的外壳。在这种情况中，外壳由工件形成，该工件在砖/垫组件布置在工件中之后在尺寸上减小到砖/垫子组件所需的尺寸和形状。现有技术中也已知提供一种外壳，该外壳需要膨胀以便接纳砖/垫子组件。 [0008] 如果外壳适当地形成为单个砖/垫组件的正确尺寸，则组装后的防污染装置将满足必要GBD和/或其它要求的检验标准。然而，因为公差相对小，即使外壳的所需尺寸的小的偏差也会导致不可接受的组装。 [0009] 取决于砖和垫的可变性，每一个外壳可能需要基于将被组装在外壳内的部件被设计尺寸到独特的且可变的尺寸。然而，也已知，对于特别的设计，如果砖和垫制造到合适的公差，则每一个壳体可以减小到基本上相同的内设计尺寸。 [0010] 在现有技术中，在壳体具有非圆形轮廓（例如，椭圆形）并且工件需要减小大于近似2毫米的情况下，壳体不令人满意地形成。这是因为，在现有技术中，在工件形成为壳体时工具段向着共同中心运动（图1A）。然而，在现有技术中，工具段（或爪段）不能以均匀的速率运动（即，现有技术爪段不基本上同时地接合工件），当尺寸减小大于大约2毫米时在壳体中导致脊（未示出）。因为多个设计现在需要远大于2毫米的减小，这意味着壳体或外壳经常不令人满意地形成。 [0011] 在现有技术中，外壳经常在一过程中形成，在该过程中，使用至少两个，并且有时三个或更多个不同机器头试图解决这个问题，即，试图保证每一个外壳适当地形成。使用这多个机器包括相对高的单位费用并且也需要时间花费在在机器之间移动工件的制造过程中。而且，多个机器的使用不一定导致2毫米或更多的非圆形轮廓的满意减小。 [0012] 用于2毫米或更大的非圆形轮廓的减小的典型的现有技术工具组件20在图1A-1D中被示出。（如将描述的，剩余的附图示出本发明。）如现有技术中熟知的，工具组件20典型地包括：环部分17，该环部分在其中具有由内表面19限定的圆形渐缩内孔；和包括多个爪段22的内分段子组件21。然而，在工件减小2毫米或更多以形成非圆形外壳的情况下，现有技术工具组件20通常已经提供不令人满意的结果，如上面描述的。 [0013] 如在图1C和1D中可以看到的，爪段22当在接合状态（如图1A-1D中示出的）中时限定基本上椭圆形的设计轮廓24。如现有技术中熟知的，在爪段向内运动时爪段22的内部表面26接合工件（图1A-1D中未示出）的外表面，每一个爪段22如箭头“A”指示的那样向共同的中心“X”运动（图1C）。爪段的汇聚和向前运动起因于爪段22安装在其上的支承板（未示出）向着其中具有基本上圆形渐缩的孔的环部分（图1A，1B）的运动。而且，在支承板向着环部分运动时，爪段的向前运动期间的汇聚起因于渐缩侧表面28（图1D）与限定环部分中的圆形孔的内表面（未示出）的接合。 [0014] 如上所述，实际上，现有技术工具组件通常不提供具有非圆形轮廓的令人满意的外壳。由这个过程产生的外壳典型地在其上具有小的脊。这个缺陷看起来是由于爪的每一个具有略微不同的几何形状，但每一个也被圆形横截面的环部分的内表面向着共同中心向内推动。 发明内容[0015] 由于上述原因，需要一种用于制造用于防污染装置的外壳的改进的方法和设备，该方法和设备解决或减轻一个或更多个现有技术的缺陷。特别地，本发明的设备提供工件的基本上整个外表面与爪段的基本上同时的接合。 [0016] 在其宽泛的方面，本发明提供一种用于将工件形成为外壳的工具组件，所述工件具有至少部分地由初始位置处的其外表面限定的初始外轮廓，所述外壳具有至少部分地由设计位置处的、从其初始位置减小的外表面限定的非圆形设计外轮廓。工具组件包括：环部分，该环部分在其中具有至少部分地由内表面限定的孔；和插入部分。插入部分包括支承板和多个长形爪段。每一个爪段在与支承板接合的其后端和远离支承板的其前端之间延伸。此外，每一个所述爪段具有用于接合外表面的内部表面和用于与环部分的内表面滑动接合的至少部分地渐缩的外部表面。爪段可以在第一状态和第二状态之间运动，在所述第一状态中，爪段的内部表面至少部分地限定开口，工件可以接纳在所述开口中，在所述第二状态中，爪段的内部表面基本上限定所述外表面的设计位置。爪段至少部分地可接纳在环部分的孔中。插入部分可相对于环部分在工具组件的打开状态和工具组件的关闭状态之间运动，在所述打开状态中，支承板布置成远离环部分，在所述关闭状态中，支承板布置成靠近环部分。当插入部分从打开状态运动到关闭状态时，环部分的内表面从所述第一状态到所述第二状态向内推动所述爪段，使所述爪段基本上接合整个外表面并且使所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，从而使所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且使所述工件形成为所述外壳。 [0018] 在本发明的另一方面，爪段被分成多个组。每一组具有与其相关的预先选定的端点的中选定的一个端点。在爪段从第一状态运动到第二状态时，每一个组中的每一个爪段可以沿用于它的预定路径向着用于其组的预先选定的端点中的选定的一个端点运动。 [0019] 在另一方面，当所述爪段处于所述第二状态时，以所述组的选定的一组中的预先选定的端点为中心的半径基本上与基本上由所述组的选定的一组中的爪段的内部表面限定的设计外轮廓的一部分一致。 [0020] 在又一方面中，每一个所述爪段包括键部分，每一个键部分可以接纳在支承板中的键槽中以便分别沿用于它的预定路径引导每一个所述爪段。 [0021] 在另一方面中，每一个爪段借助于一个或更多个驱动装置而至少部分地可以沿预定路径运动。 [0022] 本发明在其另一方面也提供一种用于将工件形成为外壳的方法，所述工件具有至少部分地由初始位置处的其外表面限定的初始外轮廓，所述外壳具有至少部分地由设计位置处的、从其初始位置减小的外表面限定的非圆形设计外轮廓。该方法包括：提供环部分，在该环部分中具有由内表面限定的孔；和提供插入部分，该插入部分具有支承板和多个爪段。所述爪段可以在第一状态和第二状态之间运动，在所述第一状态中，所述爪段的内部表面至少部分地限定开口，所述工件至少部分地可以布置在所述开口中，在所述第二状态中，所述爪段的内部表面基本上限定所述外表面的设计位置。所述爪段的至少一些部分布置在所述环部分的孔中。爪段运动到第一状态，并且工件插在开口中。最后，所述支承板向着所述环部分移动以使所述环部分的内表面与所述爪段的外部表面接合，以使所述爪段向内推动到所述第二状态使得所述爪段的内部表面基本上接合整个外表面并且使所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，从而使所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且使所述工件形成为所述外壳。 [0023] 本发明在其另一方面提供一种工具组件，其中环部分可相对于插入部分在工具组件的打开状态和工具组件的关闭状态之间运动，在该打开状态中，环部分布置成远离支承板，在该关闭状态中，环部分布置成靠近支承板。当所述环部分从所述打开状态运动到所述关闭状态时，所述环部分的内表面从所述第一状态到所述第二状态向内推动所述爪段，使所述爪段基本上接合整个外表面并且使所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，从而使所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且使所述工件形成为所述外壳。 [0024] 在又一方面，本发明提供一种方法，其中环部分向着支承板移动以将所述环部分的内表面与所述爪段的外部表面接合，以将所述爪段向内推动到所述第二状态使得所述爪段的内部表面基本上接合整个外表面并且将所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，将所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且将所述工件形成为所述外壳。 [0025] 在另一方面，本发明提供一种工具组件，其中插入部分和环部分可相对彼此在工具组件的打开状态和工具组件的关闭状态之间运动，在该打开状态中，支承板布置成远离环部分，在该关闭状态中，支承板布置成靠近环部分。当所述环部分和所述插入部分从所述打开状态运动到所述关闭状态时，所述环部分的内表面从所述第一状态到所述第二状态向内推动所述爪段，使所述爪段基本上接合整个外表面并且使所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，从而使所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且使所述工件形成为所述外壳。 [0026] 在又一方面，本发明提供一种方法，其中支承板和环部分向着彼此移动以将所述环部分的内表面与所述爪段的外部表面接合，以将所述爪段向内推动到所述第二状态使得所述爪段的内部表面基本上接合整个外表面并且使所述外表面从所述初始位置移动到所述设计位置，从而使所述初始外轮廓减小到所述设计外轮廓并且使所述工件形成为所述外壳。 附图说明[0027] 将参考附图更好地理解本发明，其中： [0028] 图1A（也在先前被描述）是现有技术的工具组件的前视图； [0029] 图1B（也在先前被描述）是图1A的工具组件的侧视图； [0030] 图1C（也在先前被描述）是以较大比例绘制的图1A的爪段的前视图； [0031] 图1D（也在先前被描述）是图1A-1C的爪段的等距视图； [0032] 图2A是本发明的爪段子组件的实施例的前视图； [0033] 图2B是图2A的爪段子组件的等距视图； [0034] 图3是以较大的比例绘制的砖和垫布置在其中的外壳的前视图； [0035] 图4是以较小的比例绘制的本发明的工具组件的实施例的等距视图，其中爪段被示出为处于接合外表面的接合状态； [0036] 图5是图4的工具组件的等距视图，示出布置在外壳中的砖和垫； [0037] 图6A是以较大的比例绘制的其中的爪段处于第一状态的本发明的插入部分的实施例的等距视图； [0038] 图6B是本发明的环部分的实施例的等距视图； [0039] 图6C是本发明的工具组件的实施例的等距视图； [0040] 图6D是图6C的工具组件的另一等距视图； [0041] 图6E是图6C的工具组件的另一等距视图，其中爪段处于第二状态； [0042] 图6F是以较大比例绘制的本发明的支承板的替代实施例的等距视图； [0043] 图6G是图6F的支承板的等距视图，其中示意性地给出环部分和/或插入部分的运动方向； [0044] 图7A是以较小的比例绘制的图6A的插入部分的前视图； [0045] 图7B是图7A的插入部分的侧视图； [0046] 图8A是图7A的插入部分的前视图，其中爪段处于第二状态； [0047] 图8B是图8A的插入部分的侧视图； [0048] 图9A是以较大比例绘制的本发明的爪段的实施例的顶视图； [0049] 图9B是图9A的爪段的侧视图； [0050] 图9C是以较大的比例绘制的示出接合环部分的内表面的图9A的爪段的横截面； [0051] 图10A是以较小的比例绘制的图6F的支承板的前视图； [0052] 图10B是图10A的支承板的侧视图； [0053] 图11是本发明的插入部分的替代实施例的前视图； [0054] 图12A是以较小的比例绘制的爪段布置在其上的图6F的支承板的前视图； [0055] 图12B是图12A的支承板和爪段的侧视图； [0056] 图13A是本发明的工具组件的替代实施例的前视图，其中爪段处于第一状态； [0057] 图13B是以较大的比例绘制的图13A的工具组件的一部分的前视图； [0058] 图14是以较小的比例绘制的图13A的工具组件的前视图，其中爪段处于第二状态； [0059] 图15A是本发明的方法的实施例的示意图； [0060] 图15B是本发明的方法的另一实施例的示意图；并且 [0061] 图15C是本发明的方法的另一替代实施例的示意图。 具体实施方式[0062] 在附图中，相同的附图标记始终表示相应的元件。首先参考图2A-6E和7A-9C描述由附图标记130总体指示的根据本发明的工具组件的实施例。工具组件130（图4）用于将工件132形成为外壳136，该工件具有至少部分地由初始位置处的其外表面135（图3，7A）限定的初始外轮廓134（图3，7A，7B），该外壳具有至少部分地由设计位置处的、从其初始位置减小的外表面135（图3，8A）限定的非圆形设计外轮廓138（图3，8A，8B）。工具组件 130优选地包括其中具有孔142的环部分140，该孔至少部分地由内表面144限定（图6B）。 也优选的是，工具组件130包括插入部分146，该插入部分具有支承板148和多个长形爪段 150。每一个爪段150在与支承板148接合的其后端152和远离支承板148的其前端154之间延伸（图9A，9B）。如图9A和9B中可以看到的，每一个爪段150包括用于接合外表面135的内部表面156和用于与环部分140的内表面144滑动接合的至少部分地渐缩的外部表面 158，如将被描述的。爪段150优选地可在第一状态（图7A，7B）和第二状态（图6E，8A，8B）之间运动，在第一状态中，爪段150的内部表面156至少部分地限定开口160，在该开口中可接纳工件132，在第二状态中，爪段150的内部表面156基本上限定外表面135的设计位置（图8A，8B）。优选地，爪段150至少部分地可接纳在环部分140的孔142中，如也将被描述的。在一个实施例中，插入部分146优选地可相对于环部分140在工具组件的打开状态（图 6D）和工具组件的关闭状态（图4，5）之间运动，在该打开状态中，支承板148布置成远离环部分140，在该关闭状态中，支承板148布置成靠近环部分140。当插入部分146从打开状态运动到关闭状态时，环部分140的内表面144从第一状态到第二状态向内（即，沿图9C中的箭头“K”指示的方向）推动爪段150，使爪段150基本上接合整个外表面135并且使外表面135从初始位置移动到设计位置，从而使初始外轮廓134减小到设计外轮廓138，并且使工件132形成为外壳136。 [0063] 本领域技术人员将理解，在外壳136形成之后（即，通常在其中具有砖和垫，如下面描述的），插入部分146优选地从关闭状态运动到打开状态。也优选的是，在插入部分146运动到打开状态时，爪段150从第二状态向外运动到第一状态。在爪段150运动到第一状态时，爪段150的内部表面156从与外表面135的接合释放。然后，外壳136可以从开口160移除。在移除刚才形成的外壳136之后，新的工件132随后布置在开口160中并且重复该过程。 [0064] 如也将描述的，在一个实施例中，从第一状态向着第二状态的爪段150的运动优选地引起基本上整个外表面135的基本上均匀的运动。如图2A和2B中示出的，在爪段150从第一状态运动到第二状态时，爪段150优选地沿基本上直的预定路径运动，该预定路径与预先选定的端点对准。此外，在爪段从第二状态运动到第一状态时，每一个爪段分别沿相同的基本上直的路径沿相反的方向运动。 [0065] 例如，图2A和2B中示出的爪段150为其设计的设计外轮廓138是椭圆形的。如在图2A中可以看到的，爪段150形成为布置成四组162A-162D，每组具有三个爪段。为了方便，爪段在图2A中标识为爪段150A-150L。如在图2A中可以看到的，在这个例子中，爪段150A-150C被包括在沿指向共同焦点（或共同预先选定的端点）164的基本上直的路径延伸的三个爪段的组（指定为162A）中。类似地，爪段150D-150F在沿指向共同焦点（预先选定的端点）166的路径运动的组162B中。爪段150G-150I在组162C中并且适于沿向着共同焦点（预先选定的端点）168的路径运动。爪段150J-150L在适于沿向着共同焦点（预先选定的端点）170的路径运动的组162D中。 [0066] 如图2A中示出的，每一个爪段150沿其相应的基本上直的路径运动。例如，当爪段从第一状态运动到第二状态时，爪段150A沿向着预先选定的端点164的路径172A（即，沿箭头“B”指示的方向）运动。将理解，当爪段从第二状态运动到第一状态时（例如，在外壳136已经形成之后），爪段150A沿相反方向沿路径172A（即，沿箭头“C”指示的方向）离开预先选定的端点164运动。 [0067] 组162A中的其它爪段150B、150C沿不同路径（在图2A中分别标识为172B和172C）运动。然而，如图2A中示出的，当爪段从第一状态运动到第二状态时所有三个爪段 150A-150C向着相同的预先选定的端点164运动，并且当爪段从第二状态运动到第一状态时所有三个爪段150A-150C离开相同的预先选定的端点164运动。从图2A可以看到，其它组（162B-162D）中的爪段也沿分别到或来自每一个组的预先选定的端点的相应的路径运动。在每一种情况下，用于特定的组中的爪段的预定路径在预先选定的端点汇聚。优选地，组中的爪段布置成彼此邻近，如图2A中可以看到的。 [0068] 在图2A中，爪段被示出为处于第二状态。（将理解，如图2A中示出的爪段之间的间隙被放大以便清楚的示出。）因此，组162中的爪段的内部表面156基本上限定设计外轮廓138的一部分。该部分是弧的一部分。优选地，当爪段处于第二状态时，以该组的选定的一组中的预先选定的端点为中心的半径“R”基本上与由该组的选定的一组中的爪段的内部表面限定的设计外轮廓的一部分一致。 [0069] 例如，内部表面156A-156C基本上限定设计外轮廓138的一部分。是预先选定的端点164和内部表面156B之间的线172B（如图2A中示出的）的半径R以预先选定的端点164为中心并且与内部表面156A-156C一致，该内部表面156A-156C与预先选定的端点164相关、是用于组162A中的爪段150A-150C的内部表面。如在图2A中可以看到的，对于其它组162B-162D，用于每一个组的以预先选定的端点为中心的半径分别基本上与基本上由每一个相应的组中的爪段的内部表面限定的设计外轮廓138的该部分一致。 [0070] 工件132在图3中以虚线外形被示出，布置成对应于由工件132形成的外壳136（其内具有砖174和垫176）。外轮廓134减小以变成设计外轮廓138的程度在图3中被标识为“D”。实际上，距离D可以在近似2毫米和近似10毫米之间。同样，这里在本发明中，仅仅需要一个机器（即，本发明的工具组件130）来实现该减小。 [0071] 如例如在图4和5中可以看到的，优选的是，基本上整个外表面135被爪段的内部表面接合。也可以在图3中看到，初始外轮廓从设计外轮廓向外偏移预定距离D。因为在爪段从第一状态运动到第二状态时爪段向内均匀地运动，因此外表面135从初始位置到设计位置的运动是基本上均匀的。因此，由于基本上整个外表面135被本发明的爪段150的内部表面156接合，外表面135从初始位置减小到设计位置而没有“脊”形成在单个爪段之间的外表面上。已经发现，在减小距离D是2毫米或更大的情况下，使得这种减小均匀。 [0072] 如图4、5、6C、6D和6E中可以看到的，在一个实施例中，插入部分146和环部分140优选地布置在框架178中，在该框架中允许插入部分146相对于环部分140的运动。插入部分146和环部分140安装在框架178中的方式应当对本领域技术人员来说是已知的，并且因此有必要详细描述框架178。 [0073] 在爪段150相对于环部分140运动时单个爪段150的外部表面156与内表面144的接合在图9C中被示出。当插入部分146从第一状态运动到第二状态时，爪段150沿图9C中箭头“J”指示的方向运动。由于外部表面158的渐缩和环部分140的内表面144的形状，在插入部分146沿箭头“J”的方向运动时，爪段150也向内（即沿图9C中箭头“K”指示的方向）运动，因为在内表面144被外部表面158接合时爪段150被向内推动。 [0074] 在一个实施例中，内表面144基本上限定偏移轮廓，该偏移轮廓从设计外轮廓138向外偏移基本上每一个爪段150的厚度。然而，将理解，多个不同布置是可能的，并且部分地取决于爪段的形式，内表面144可以具有任何合适形状。 [0075] 将理解，从图9C省略工件132和工具组件130中的多个元件以简化该图。例如，将理解，爪段150的后端152与支承板148（图9C中未示出）接合。 [0076] 在外壳136已经形成之后，插入部分146从第二状态运动到第一状态，即，插入部分146相对于环部分140沿图9C中箭头“L”指示的方向运动。由于爪段150的渐缩形状，插入部分146到第一状态的运动也引起爪段150向外（即，沿图9C中箭头“M”指示的方向）运动。 [0077] 将理解，一旦外壳形成（即，如图5中示出的），爪段就运动到第二（脱离）状态，并且随后移除外壳，通常砖和垫在该外壳内。优选地，由于插入部分146从关闭状态运动到打开状态，爪段从第二状态运动到第一状态。在移除外壳136之后，下一个工件132（通常，砖和垫布置在其内）随后布置在爪段中，同时爪段处于脱离状态。 [0078] 如图6C中示出的，当意图引起爪段从第一状态运动到第二状态时，插入部分146优选地向着环部分140，即沿图6C中箭头“E”指示的方向运动。当爪段要从第二状态运动到第一状态时，插入部分146离开环部分140，即沿图6C中箭头“F”指示的方向运动。（将理解，为了示出的清楚，图6C中不包括框架178。） [0079] 虽然插入部分146已经被描述为可相对于环部分140运动，但将理解，其它布置是可能的。例如，在替代布置中，环部分140可以是相对于插入部分146可运动的，即，插入部分146保持静止。替代地，插入部分146和环部分140可以是可运动的，即，每一个可以是相对另一个可运动的。 [0080] 为了说明的清楚，在接合状态中，仅仅完整的外壳136在图4中被示出为被爪段150接合，即，为了清楚起见在图4中没有示出砖174和垫176。图5将外壳136示出为其中形成有砖174和垫176，爪段150处于接合状态。 [0081] 为了示例性目的，图中示出的非圆形设计轮廓是椭圆形。然而，将理解，本发明可用于形成具有任何非圆形形状的外壳（规则的或不规则的）。取决于外壳的尺寸和需要的尺寸减小，爪段的数量可以大于或小于附图中示出的。而且，将爪段布置成组（分别具有共同焦点）尤其取决于设计外轮廓和需要的尺寸减小的程度。 [0082] 工业实用性 [0083] 在使用中，本发明的方法453的实施例包括提供环部分（图15A中的步骤455）和提供插入部分（步骤457）的步骤。（将理解，执行步骤455和457的顺序可以改变。）爪段150至少部分地布置在环部分140的孔142中（步骤459）。爪段150优选地运动到第一状态（步骤461）。工件132插在开口160中（步骤463）。优选地，支承板148随后向着环部分 140运动，使爪段150基本上接合工件132的所有外表面135并且使外表面从其初始位置减小到设计位置（步骤465）。 [0084] 在图15B中示意性地示出本发明的方法的替代实施例553。方法553与方法453相同，除了替代步骤465，在方法553中，环部分140向着支承板148运动（图15B中的步骤567）。在图15C中公开本发明的方法的另一替代实施例653。方法653和该方法的其它实施例453、553之间的仅有的差异是最后步骤。在方法653中，最后步骤包括使支承板148和环部分140向着彼此运动（图15C中的步骤669）。 [0085] 本发明的另外实施例在图6F、6G和10A-14中被示出。在图6F、6G和10A-14中，元件被编号以便对应于图2A-6E和7A-9C中示出的相似元件。 [0086] 如图10A-12B中示出的，在插入部分的替代实施例中，支承板248包括键槽280。如例如在图12B中可以看到的，每一个爪段250优选地在前端254和后端252之间延伸，并且包括布置在后端252的键部分282。键部分282适于可滑动地接纳在键槽280中。支承板248中的键槽280用于分别沿用于每一个爪段的预定路径引导每一个爪段250。用于每一个相应的爪段250的键槽280优选地与用于爪段250的适当的相应路径对准以在爪段在第一状态和第二状态之间运动时保持爪段250适当对准（即，沿用于它的预定路径运动）。 [0087] 如图6G中可以看到的，键槽280布置成分别对应于爪段的运动方向。在图6G中，键槽280A、280B和280C被包括在具有共同焦点（预先选定的端点）286的组284A中。键槽280D、280E和280F被包括在具有共同焦点（预先选定的端点）288的组284B中。键槽280G-280I被包括在具有共同焦点290的组284C中。键槽280J-280L被包括在具有共同焦点（预先选定的端点）292的组284D中。 [0088] 本领域技术人员将理解，用于沿预定路径（即，向着预先选定的端点）移动爪段使得工件被爪段基本上同时地接合的各种装置可能是合适的。例如，本发明的工具组件330的另一实施例在图13A、13B和14中被示出。工具组件330优选地包括具有相应的内部表面356的多个爪段350。如图13A、13B和14中可以看到的，爪段350优选地可以在第一状态（图13A，13B）和第二状态（图14）之间运动，在该第一状态中限定开口，工件132可以接纳在该开口中，在该第二状态中，爪段350的内部表面356基本上限定外壳136的设计外轮廓138。（为了说明的清楚，在图13A、13B和14中未示出工件132和由工件132形成的外壳136。） [0089] 如图13A，13B和14中可以看到的，每一个爪段350优选地可以沿用于它的预定路径向着预先选定的端点（即，预定焦点）运动。爪段350优选地也可以分别沿用于它的预定路径离开该端点或其预定焦点运动。 [0090] 在一个实施例中，并且如图13A、13B和14中示出的，每一个爪段350优选地借助于一个或更多个驱动装置351而至少部分地可以沿用于它的预定路径运动。驱动装置优选地是任何合适的装置。例如，液压缸将是合适的驱动装置。优选地控制液压缸使得用于爪段350与工件的接合以形成外壳是基本上同时的。因此，工件132通过工具组件330形成为外壳136，即没有接缝或皱纹。 [0091] 例如，图13A、13B和14中示出的爪段350为其设计的设计外轮廓138是椭圆形的。如在图13A、13B和14中可以看到的，爪段350形成为布置成四组，每组具有三个爪段。为了方便，爪段在图13B中标识为爪段350A-350L。如在图13A和13B中可以看到的，在这个例子中，爪段350A-350C被包括在沿指向共同焦点（预先选定的端点）364的基本上直的路径延伸的三个爪段的组（指定为362A）中。类似地，爪段350D-350F在沿指向共同焦点（预先选定的端点）366的路径运动的组362B中。爪段350G-350I在组362C中并且适于沿向着共同焦点（预先选定的端点）368的各路径运动。爪段350J-350L在适于沿向着共同焦点 370的路径运动的组362D中。 [0092] 如图13A、13B和14中示出的，每一个爪段350沿其相应的基本上直的路径运动，由分别与每一个爪段350相关的驱动装置351控制。例如，当爪段从第一状态运动到第二状态时，爪段350A沿向着点364的路径372A（即，沿箭头“G”指示的方向）运动。将理解，当爪段从第二状态运动到第一状态时，爪段350A沿相反方向沿路径372A（即，沿箭头“H”指示的方向）离开共同焦点364（预先选定的端点）。 [0093] 组362A中的其它爪段350B、350C沿不同路径（在图13B中分别标识为372B和372C）运动。然而，如图13B中示出的，当爪段从第一状态运动到第二状态时所有三个爪段 350A-350C向着相同的共同焦点（预先选定的端点）364运动，并且当爪段从第二状态运动到第一状态时所有三个爪段350A-350C离开相同的共同焦点364运动。从图13A、13B和14可以看到，其它组362B-362D中的爪段也沿分别到或来自每一个组的共同焦点的相应的路径运动。每一个优选地控制一个爪段350的运动的驱动装置351提供这种运动的精确控制。 [0094] 如上面指示的，在设计外轮廓是不是椭圆形的非圆形形状的情况下，将使用爪段的不同布置，并且取决于设计外轮廓，插入部分和环部分的平衡也将根据情况被修改。在每一种情况下，选定的爪段运动到预先选定的端点和离开预先选定的端点，而且，爪段与工件的基本上整个外表面的接合是基本上同时的。 [0095] 本领域技术人员将理解，本发明可以采取多个形式，并且这种形式在如要求保护的本发明的范围内。例如，可以使用用于使爪段在第一和第二状态之间运动的其它装置（例如，滚珠螺杆，或各种气动或机械装置）。前述描述是示例性的，并且它们的范围不应当被限制到这里包含的优选形式。 |
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