Récipient du genre baril à paroi métallique simple et procédé pour la fabrication
de celui-ci.
Cette invention a trait à un récipient du genre baril, notamment à un récipient à paroi métallique simple et à un procédé pour sa fabrication.
De nombreux types de récipients ont déjà été fabriqués, dont la majorité du type à paroi double. Une des principales raisons pour laquelle on a utilisé la paroi double est qu'il est difficile de fabriquer des récipients à paroi simple qui conservent leur forme lorsqu'ils sont manipulés sans précaution comme c'est normalement le eas pour ces récipients. Une autre raison est que les récipients à paroi simple se dilatent lorsqu'ils renferment un fluide sous pression. Ces désavantages des récipients à paroi simple sont difficiles à surmonter et ont obligé de nombreux fabricants à adopter le type à paroi double, bien que celui-ci soit plus lourd et plus coûteux que le type à paroi simple.
Le récipient selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale munie d'un flasque métallique rapporté, lequel flasque est fixé à l'extrémité extérieure d'une douille de bonde, une plaque de renforcement, dont le bord extérieur est de même forme et dimension que celui du flasque, étant fixée à l'extrémité intérieure de la douille de bonde, lesdits flasque et plaque de renforcement étant tous les deux fixés à la partie centrale.
Le dessin représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution du récipient selon l'invention.
La fig. 1 est une élévation, avec arraehe- ment, d'une forme d'exécution de l'invention, faite suivant le procédé de celle-ci.
La fig. 2 est une vue en plan, partiellement en coupe, de ce récipient.
La fig. 3 est une vue de détail en élévation du trou de cannelle inférieur du récipient de la fig. : 1.
La fig. 4 est une coupe de détail, suivant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue par-dessous du récipient de la fig. 1.
La fig. 6 est une coupe verticale à grande échelle d'un joint fait dans une variante du système de bonde.
La fig. 7 est une vue en plan de la variante de la bonde représentée partiellement sur la fig. 6.
Les fig. 8, 9 et 10 sont des coupes verticales suivant les lignes 8-8 et 9-9 de la fig. 7 et 10-10 de la fig. 8 respectivement.
La fig. 11 est une coupe suivant la ligne 11 de la fig. 12.
La fig. 12 est une vue en plan d'une autre forme d'exécution.
La fig. 13 est une coupe d'une variante du trou de cannelle.
Le récipient 10 représenté sur le dessin est un récipient métallique à simple paroi et à volume sensiblement constant. Ce récipient est constitué de deux parties en forme de cuvettes li et 12, qui sont fixées sur les bords opposés d'un anneau 13. Les parties de récipient 11 et 12 comportent des parties en forme de cloches, à double paroi, 14 et 15 respectivement, à une de leurs extrémités, les parois intérieures de ces parties 14 et 15 étant reliées à des têtes 16 6 et 17 de forme sphérique des parties respectives de récipient 11 et 12. Les têtes sont renforcées contre un déplacement axial localisé vers l'extériellr du fait de leur forme courbe.
Le déplacement en bloc des têtes vers l'extérieur semble se faire par pivotement autour des points extérieurs des clo ches à double paroi. Ce e déplacement des têtes est empêché en réduisant nettement le diamètre extérieur des parties de récipient au moyen d'une série de gradins ou d'ondulations 18 et 19, ménagés dans les parois extérieures des cloches 14 et 15 respectivement, de sorte que les bras de pivotement pour le déplacement des têtes des parties de récipient autour des bords extérieurs des cloches à double paroi sont aussi faibles que possible. Ceci évite un déplacement axial excessif des têtes, même lorsque la partie de récipient subit une force sensible dirigée vers l'extérieur. La partie de récipient 11 est, en outre, renforcée par l'anneau continu ménagé à la base de la paroi intérieure de la cloche 14.
En outre, les gra dins : 18 et 19 s'étendent sur tout le tour des extrémités du récipient et renforcent celui-ci contre les chocs axiaux.
Le récipient représenté est muni d'un trou de cannelle. Pour fixer la cannelle en position, il est prévu dans la tête 16 une partie plate 21 avec douille 22 comportant une bride 23 dirigée vers l'extérieur, ménagée à son extrémité inférieure et soudée à la tête 16 du récipient avec joint du butée. Une cannelle 24 est montée dans la douille 22 et descend dans le récipient 10, tandis qu'un anneau de bloeage 25 vient en prise dans la douille pour fixer la cannelle 24 en place. Une douille 26 est soudée de la même façon sur la partie 12 du récipient, dans une partie plate ménagée dans la paroi extérieure de la cloche 15.
On peut remarquer qu'une partie arquée 27 emboutie est ménagée dans la cloche 15 pour venir en prise avec la douille 26 de façon que la cannelle puisse être placée aussi près que possible de la base du récipient.
La tête 17 de la partie 12 du récipient, qui est la partie inférieure et qui doit avoir un orifice d'écoulement, est renforcée en constituant une auge d'écoulement directe radiale 28 qui va du sommet de la tête 17 à la paroi inférieure de la cloche 15 dans l'alignement de la douille 26. L'auge 28 s'associe avec la tête arquée 17 et le diamètre réduit des extrémités des parties du récipient, de façon à constituer un renforcement robuste pour la tête de celui-ci et à empêcher la dilatation de celle-ci. La tête est renforcée par le contour semi-cylindrique de l'auge et par les parties s'étendant sensiblement dans le sens de l'axe de la paroi de l'auge voisine de la paroi inférieure de la cloche 15.
Dans la région médiane de l'anneau 13 est ménagée une bande de renforcement et de raidissement 29 et des bagues de roulement 31 et 32 sont ménagées sur les bords de la bande 29. Une douille de bande 33 est fixée sur une partie plate 34 de la bande 29 et s'étend vers l'extérieur de celle-ci, le bord extérieur de la douille 33 étant rabattu et une surface de roulement continue pour le récipient étant constituée par une tôle 35 qui est fixée sur la douille 33 et qui recouvre la partie plate 34.
La tôle 35 est fixée sur ses bords à l'anneau 13 et, en fait, rend eontinue la bande 29. La douille 33 est renforcée par un manchon 36 qui l'entoure.
Pour faire les parties de récipient 11 et 12, on étire d'abord celles-ci à partir de tôles plates ou de disques pour en faire des cylindres (voir la coupe représentée en trait mixte sur la fig. 1) qui ont sensiblement la forme voulue, qui sont plus petits que la dimension finale désirée. Les cylindres ainsi constitués sont dilatés pour avoir le contour sensiblement conique ou la dimension désirée.
Finalement, les parties sont étirées ou ma tricées à la forme exacte désirée et elles sont terminées par l'ébarbage des bords. L'anneau 13 est fait en dilatant une bande de métal circulaire au contour désiré.
On a représenté sur les fig. 6 à 10 une variante du système de bonde pour le récipient. Dans cet exemple, une bande annulaire complète 51 est ménagée dans la partie médiane 52 d'un récipient et cette bande porte des bagues de roulement 53 ou 54, au voisinage de ses bords. Après avoir formé la bande 51, de préférence par laminage à froid dans la pièce 52, on fixe sur une partie de la surface intérieure de la bande 51, par soudage par points, une plaque de renforcement 59 relativement mince sur laquelle est fixée une bonde 56. Un manchon de renforcement 57 est placé autour de la garniture 56 et on fait une ouverture de bonde dans la bande 51.
L'extrémité extérieure 56a de la bonde s'étend dans l'ouverture de bonde. On découpe ensuite dans la bande 51, au voisinage de l'ouverture de bonde et au moyen d'un poinçon et d'une matrice appropriés, une partie sensiblement rectangulaire 55 en projection. La plaque 59 est découpée à la dimension exacte de la partie 55 par cette opération et la plaque et la partie sont ensuite fixées l'une à l'autre, leurs bords étant en alignement vertical par soudure par points, ce qui forme un système de bonde 58.
On peut remarquer que la partie centrale de la tôle 59 est plate, tandis que les extrémités ne sont pas dans le plan de la partie centrale, mais sont retournées de manière à s'adapter étroitement contre la partie 55. Le système de bonde 58 est placé dans le trou ménagé dans la bande 51 en y découpant la partie 55 et le bord intérieur de la tôle 59 est placé au ras du bord intérieur de la bande, ce qui fait qu'évidemment le bord extérieur de la partie 55 fait légèrement saillie au-delà de la surface de la partie 52 du récipient. On soude alors l'un à l'autre des bords venant buter, par le procédé à l'hydrogène atomique an moyen duquel on fait tous les joints du récipient.
On essaye alors le joint soudé, mettant en place le système de bonde 58, pour voir s'il est étanche et, s'il l'est, l'extrémité en saillie 56a de la bonde est rabattue contre le man chon 57, tandis que cette bonde est poussée contre le manchon et est soudée atomiquement en place. La ligne pointillée de la fig. 7 montre la ligne de contact de la tôle 59 avec la partie 55. En fixant le système de bonde sur le récipient, la tôle 59 est fixée à la partie 55 sur le bord de celle-ci pendant que la tôle et la partie sont fixées sur le récipient. Si on le désire, la tôle 59 peut être faite par une opération de poinçonnage séparée et elle peut être fixée sur la partie 55 une fois que celle-ci a été découpée dans la bande 51.
Une fois que le système de bande a été convenablement placé, on peut fixer sur l'élément 52 une ou plusieurs parties de récipient, de façon à former ce dernier.
Si la partie 55 ne se réadapte pas facilement dans l'ouverture faite en la découpant dans la bande 51, on peut ébarber légèrement ses bords de façon à faciliter sa remise en place. Ou bien, on peut chauffer la bande 51, par exemple en la plaçant dans un calibre de sondage à ehaud, de sorte que le trou de la bande 51 s'élargit légèrement et permet d'y placer la partie 55.
Les fig. 11 et 12 représentent un récipient 10a comportant une seule ouverture de eau- nelle. En ce cas, les parties de récipient 11a et 12a sont soudées à un anneau 13a de façon à fermer le récipient qui comporte une douille de bonde 33a et une tôle de recouvrement 35a, comme dans la forme d'exécution de l'invention représentée sur les fig. 1 à 5. On peut remarquer que les bagages de roulement 31a et 32a comportent des surfaces de portée plates. Il n'est prévu qu'une ouverture de can nel]e dans le récipient.
Cette ouverture est limitée par une garniture 41 en acier inoxydable, comportant à base une bride 42 qui est fixée à une bagne de liaison 43 en acier inoxydaLle, dirigée vers l'intérieur et qui, ellemême, est fixée au sommet de la tête 16a de la partie de récipient îîa. Tous ces joints sont soudés à butée, par le procédé à l'hydrogène atomique. Dans certains cas, la bague de liaison peut faire partie intégrante de la tête du récipient ou de la garniture 41 et la bague 43 peut être en une seule pièce, si on le désire.
Ces pièces peuvent être faites en faisant un petit trou dans le métal en traitement, en étirant partiellement le métal, puis en élargissant le trou et en étirant le métal à la forme exacte désirée.
On a représenté sur la fig. 13 lune variante du système de cannelle comportant un man chou 60 avec cavité annulaire 61 ménagée dans son alésage. Une garniture 62 est refoulée dans la cavité 61 de toute façon appropriée, de manière que la garniture suive le contour exact du manchon, et une cavité correspondante 63 est ménagée dans la garniture.
L'extrémité extérieure de celle-ci est évasée et rabattue sur le manchon, comme on l'a expliqué précédemment.
Tous les récipients décrits sont munis de douilles de bonde qui sont fixées sur lme zone aplatie du récipient,, de façon que les extrémités intérieures et extérieures des douilles puissent être fixées en place sans faire de protubérance sur le récipient. En outre, ce système de bonde permet de vidanger complètement le récipient. De préférence, tontes les parties constitutives du récipient selon l'in vention sont faites en acier inoxydable, sauf en ce qui concerne les manchons de renforcement qui peuvent être faits en toute matière appropriée, par exemple de l'acier au carbone.
Ce récipient ne se dilate pas de façon sensible lorsqu'on le remplit sous pression interne.
En conséquence, il ne sort pas de liquide lorsqu'on supprime la pression de remplissage une fois que le récipient a été rempli, et la capacité volumétrique du récipient ne change sensiblement pas sous des degrés différents de pression interne.
Single metal wall barrel-type container and method of making
of it.
This invention relates to a barrel-type container, in particular a single-walled metal container and a method for its manufacture.
Many types of containers have already been manufactured, the majority of which are of the double wall type. One of the main reasons for using the double wall is that it is difficult to make single wall containers which retain their shape when handled carelessly as is normally the case for such containers. Another reason is that single-walled containers expand when they contain fluid under pressure. These disadvantages of single wall containers are difficult to overcome and have forced many manufacturers to adopt the double wall type, although this is heavier and more expensive than the single wall type.
The container according to the present invention is characterized in that it comprises a central part provided with an attached metal flange, which flange is fixed to the outer end of a plug socket, a reinforcing plate, the outer edge of which is of the same shape and dimension as that of the flange, being fixed to the inner end of the plug socket, said flange and reinforcing plate both being fixed to the central part.
The drawing shows, by way of example, embodiments of the container according to the invention.
Fig. 1 is a cross-sectional elevation of one embodiment of the invention made in accordance with the method thereof.
Fig. 2 is a plan view, partially in section, of this container.
Fig. 3 is a detail elevational view of the lower cinnamon hole of the container of FIG. : 1.
Fig. 4 is a detail sectional view taken on line 4-4 of FIG. 1.
Fig. 5 is a view from below of the container of FIG. 1.
Fig. 6 is a large scale vertical section of a joint made in a variation of the plug system.
Fig. 7 is a plan view of the variant of the plug partially shown in FIG. 6.
Figs. 8, 9 and 10 are vertical sections along the lines 8-8 and 9-9 of FIG. 7 and 10-10 of fig. 8 respectively.
Fig. 11 is a section taken along line 11 of FIG. 12.
Fig. 12 is a plan view of another embodiment.
Fig. 13 is a cross section of a variant of the cinnamon hole.
The container 10 shown in the drawing is a metal container with a single wall and a substantially constant volume. This container consists of two cup-shaped parts li and 12, which are attached to the opposite edges of a ring 13. The container parts 11 and 12 have bell-shaped, double-walled parts 14 and 15. respectively, at one of their ends, the inner walls of these parts 14 and 15 being connected to spherically shaped heads 16 6 and 17 of the respective container parts 11 and 12. The heads are reinforced against a localized axial displacement towards the end. exterior due to their curved shape.
The bulk displacement of the heads outward appears to be by pivoting around the outer points of the double-walled bells. This displacement of the heads is prevented by significantly reducing the outer diameter of the container parts by means of a series of steps or corrugations 18 and 19, formed in the outer walls of the bells 14 and 15 respectively, so that the arms of pivoting for moving the heads of the container parts around the outer edges of the double-walled bells are as low as possible. This avoids excessive axial displacement of the heads, even when the container part experiences a substantial force directed outward. The container part 11 is further reinforced by the continuous ring formed at the base of the inner wall of the bell 14.
In addition, the grains: 18 and 19 extend all around the ends of the container and reinforce the latter against axial impact.
The container shown has a cinnamon hole. In order to fix the cinnamon in position, there is provided in the head 16 a flat part 21 with a sleeve 22 comprising a flange 23 directed outwards, provided at its lower end and welded to the head 16 of the container with the gasket of the stop. A cinnamon 24 is mounted in the socket 22 and descends into the container 10, while a locking ring 25 engages the socket to secure the cinnamon 24 in place. A sleeve 26 is welded in the same way on part 12 of the container, in a flat part formed in the outer wall of the bell 15.
It can be seen that a stamped arcuate portion 27 is provided in the bell 15 to engage with the socket 26 so that the cinnamon can be placed as close as possible to the base of the container.
The head 17 of the part 12 of the container, which is the lower part and which must have a flow opening, is reinforced by constituting a radial direct flow trough 28 which goes from the top of the head 17 to the bottom wall of the vessel. the bell 15 in alignment with the socket 26. The trough 28 combines with the arched head 17 and the reduced diameter of the ends of the parts of the container, so as to constitute a sturdy reinforcement for the head thereof and to prevent expansion thereof. The head is reinforced by the semi-cylindrical contour of the trough and by the parts extending substantially in the direction of the axis of the wall of the trough adjacent to the lower wall of the bell 15.
In the middle region of the ring 13 is formed a reinforcing and stiffening strip 29 and rolling rings 31 and 32 are provided on the edges of the strip 29. A strip sleeve 33 is fixed on a flat part 34 of the strip. the strip 29 and extends outwardly thereof, the outer edge of the sleeve 33 being folded back and a continuous running surface for the container being constituted by a sheet 35 which is fixed to the sleeve 33 and which covers the flat part 34.
The sheet 35 is fixed on its edges to the ring 13 and, in fact, makes the strip 29 continuous. The sleeve 33 is reinforced by a sleeve 36 which surrounds it.
To make the container parts 11 and 12, they are first stretched from flat sheets or discs to form cylinders (see the section shown in phantom in fig. 1) which have substantially the shape desired, which are smaller than the final desired dimension. The cylinders thus formed are expanded to have the substantially conical contour or the desired dimension.
Finally, the parts are stretched or knitted to the exact shape desired and they are finished by trimming the edges. Ring 13 is made by expanding a circular metal strip to the desired contour.
There is shown in FIGS. 6 to 10 a variant of the bung system for the receptacle. In this example, a complete annular band 51 is provided in the middle part 52 of a container and this band carries rolling rings 53 or 54, in the vicinity of its edges. After having formed the strip 51, preferably by cold rolling in the part 52, a relatively thin reinforcing plate 59 is fixed on a part of the inner surface of the strip 51, by spot welding, on which is fixed a bung. 56. A reinforcing sleeve 57 is placed around the gasket 56 and a bung opening is made in the strip 51.
The outer end 56a of the bung extends into the bung opening. Next, in the strip 51, in the vicinity of the plug opening and by means of an appropriate punch and die, a substantially rectangular part 55 is cut out. The plate 59 is cut to the exact dimension of the part 55 by this operation and the plate and the part are then fixed to each other, their edges being in vertical alignment by spot welding, which forms a system of drain 58.
It can be seen that the central part of the sheet 59 is flat, while the ends are not in the plane of the central part, but are turned over so as to fit closely against the part 55. The bung system 58 is placed in the hole made in the strip 51 by cutting the part 55 there and the inner edge of the sheet 59 is placed flush with the inner edge of the strip, so that obviously the outer edge of the part 55 protrudes slightly beyond the surface of part 52 of the container. The abutting edges are then welded to each other by the atomic hydrogen process by means of which all the joints of the container are made.
The welded joint is then tested, putting in place the bung system 58, to see if it is watertight and, if it is, the projecting end 56a of the bung is folded back against the sleeve 57, while that this plug is pushed against the sleeve and is atomically welded in place. The dotted line in fig. 7 shows the line of contact of the sheet 59 with the part 55. By fixing the bung system on the container, the sheet 59 is fixed to the part 55 on the edge thereof while the sheet and the part are fixed. on the container. If desired, the sheet 59 can be made by a separate punching operation and it can be attached to the part 55 after this has been cut from the strip 51.
Once the band system has been properly placed, one or more container parts can be attached to element 52, so as to form the latter.
If the part 55 does not easily readjust into the opening made by cutting it in the strip 51, its edges can be slightly trimmed so as to facilitate its re-installation. Alternatively, the strip 51 can be heated, for example by placing it in a hot sounding gauge, so that the hole in the strip 51 widens slightly and allows part 55 to be placed therein.
Figs. 11 and 12 show a container 10a having a single opening of water. In this case, the container parts 11a and 12a are welded to a ring 13a so as to close the container which comprises a plug socket 33a and a cover plate 35a, as in the embodiment of the invention shown in figs. 1 to 5. It can be seen that the rolling bags 31a and 32a have flat bearing surfaces. There is only one can nel] e opening in the container.
This opening is limited by a gasket 41 made of stainless steel, comprising at the base a flange 42 which is fixed to a connecting tank 43 made of stainless steel, directed inward and which, itself, is fixed to the top of the head 16a of the container part a. All these joints are butt welded by the atomic hydrogen process. In some cases, the connecting ring can be an integral part of the head of the container or the liner 41 and the ring 43 can be in one piece, if desired.
These parts can be made by making a small hole in the metal being processed, partially stretching the metal, then widening the hole and stretching the metal to the exact shape desired.
There is shown in FIG. 13 moon variant of the cinnamon system comprising a cabbage man 60 with annular cavity 61 formed in its bore. A liner 62 is forced into the cavity 61 in any suitable manner, so that the liner follows the exact contour of the sleeve, and a corresponding cavity 63 is formed in the liner.
The outer end thereof is flared and folded over the sleeve, as explained previously.
All of the containers described are provided with plug sockets which are secured to the flattened area of the container so that the inner and outer ends of the sockets can be secured in place without protruding on the container. In addition, this plug system allows the container to be completely emptied. Preferably, all the constituent parts of the container according to the invention are made of stainless steel, except as regards the reinforcing sleeves which can be made of any suitable material, for example carbon steel.
This container does not significantly expand when filled under internal pressure.
Consequently, no liquid comes out when the filling pressure is removed after the container has been filled, and the volumetric capacity of the container does not substantially change under different degrees of internal pressure.