CN105829727B - 罐及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产罐(1)的方法，所述罐由罐部分(10)和凸缘部分(20)形成，基部(13)和侧壁(11)设计在所述罐部分(10)上，并且所述罐部分(10)被深拉延并且通过所述侧壁(11)被旋压成形被制成具有限定壁厚的目标几何结构。本发明建议在所述侧壁(11)上形成有接界部(12)，其材料厚度大于侧壁(11)的壁厚，凸缘部分(20)在该接界部(12)处被连接到罐部分(10)，罐部分(10)通过密封接缝(30)被连接到凸缘部分(20)，并且沿着罐部分(10)的基部(13)的方向作用在罐部分(10)上的力能不通过所述密封接缝(30)，而是通过由接界部形成的形状配合连接从所述罐部分(10)被传送到凸缘部分(20)。

Description

罐及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产罐的方法，并且涉及相应的罐。
背景技术
为了输送流体，特别是化学工业中的流体，输送管线和泵的密封通常必须满足严格的要求。同时，需要保证泵的良好的效率。磁耦合泵可由固定的罐静态密封，该固定的罐配置在驱动侧上的驱动装置和输出侧上的磁性从动转子之间并且包围转子。该罐配置在驱动装置和转子之间的磁场中，并且磁力传送通过罐。泵推进器可联接到转子。驱动装置和转子设置有永磁体并且配置成彼此尽可能地靠近，以能够提供有效率的驱动操作。罐的侧壁的壁厚以及生产所述罐的过程中的公差预先确定了驱动装置和转子之间的距离或者间隙所需的最小尺寸。
通常的情况下，在驱动装置和转子之间的距离以及因而其之间形成的气隙的宽度是例如仅约4mm，并且那么罐具有例如2mm的壁厚。窄的间隙或者罐的壁厚的非常窄的设计设置为最小宽度的间隙，这在效率方面，尤其是在使得驱动损失最小化方面具有优势，但是同时降低了罐的可靠性，并且也可能降低罐的服务年限的长度，这取决于要输送的流体。然而为了能够实现最窄间隙可能性，重要的是生产具有高水平的尺寸精度的罐，并且以精确对应于间隙的定向的方式构造所述罐的侧壁的几何结构。同时，罐必须能够被安装到泵中，使得它的侧壁配置在尽可能精确的位置。
已公开德国申请DE 10 2008 026 992 A1公开了一种单体件的含凸缘的罐，其目的是用于湿式转子泵并且能够通过侧壁的深拉延结合旋压成形(flow forming)来生产，侧壁的壁厚在如下工艺中确定：其中侧壁并入凸缘中，并且罐没有焊缝并且侧壁具有比较小的壁厚，其具有窄公差范围，也就是说，侧壁具有高水平的尺寸精度，并且其中，侧壁的壁厚小于罐的其它部分的壁厚。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产罐的方法，该方法提供了一种具有高水平尺寸精度的罐。同时，罐应该能够容易地和/或以特别精确的方式被安装到磁耦合泵中。本发明的目的尤其是构造一种罐，使得它能够以简单并且有成本效益的方式被生产。
为实现上述目的，本发明提出一种用于生产罐的方法，所述罐由罐部分和凸缘部分形成，其中，在所述罐部分上形成基部和侧壁，并且其中，所述罐部分被深拉延并且通过所述侧壁被旋压成形而制成具有限定壁厚的目标几何结构，
其中，所述侧壁具有在其上形成的接界部，该接界部的材料厚度大于所述侧壁的壁厚，其中，所述凸缘部分在所述接界部处能被连接到所述罐部分，其中，所述罐部分通过密封接缝被连接到所述凸缘部分，并且其中，沿着所述罐部分的所述基部的方向作用在所述罐部分上的力能不通过所述密封接缝，而是通过由所述接界部形成的形状配合连接从所述罐部分被传送到所述凸缘部分。
根据本发明的有利改进，所述接界部具有在其上形成的肩部，作为单独加工元件的所述凸缘部分能以限定的定向抵接所述肩部。
根据本发明的有利改进，作用在所述罐部分上的力能通过所述肩部被传送到所述凸缘部分。
根据本发明的有利改进，在所述旋压成形和形成所述接界部之后，所述凸缘部分被安装到所述罐部分上。
根据本发明的有利改进，在所述旋压成形和形成所述接界部之后，所述凸缘部分从所述罐部分的所述基部的一侧被安装到所述罐部分上。
根据本发明的有利改进，在所述接界部上在到所述侧壁的过渡部分处形成倾斜表面，并且圆筒侧副表面邻近所述倾斜表面形成在所述接界部上。
根据本发明的有利改进，在所述深拉延操作之后，在所述侧壁的旋压成形期间，壁厚形成为1mm，公差小于1/10，并且所述侧壁被制成为圆筒几何结构。
为实现上述目的，本发明还提出一种罐，其具有罐部分和凸缘部分，其中，所述罐部分具有基部和侧壁，并且其中，所述罐部分是所述侧壁被旋压成形的深冲压部件，并且具有限定壁厚，
其中，所述罐部分具有接界部，所述接界部的材料厚度大于所述侧壁的壁厚，其中，所述接界部形成用于所述凸缘部分的支承部，其中，所述罐部分和所述凸缘部分通过密封接缝彼此连接，并且其中，在所述罐部分的所述基部的方向上作用在所述罐部分上的力能不通过所述密封接缝而是通过由所述接界部形成的形状配合连接从所述罐部分被传送到所述凸缘部分。
在根据本发明的用于生产罐的方法中，罐由罐部分和凸缘部分形成，基部和侧壁形成在罐部分上，其中所述罐部分被深拉延并且通过侧壁被旋压成形制造成具有限定壁厚的目标几何结构。根据本发明，提出，侧壁具有在其上形成的接界部，其材料厚度大于侧壁的壁厚，其中凸缘部分在接界部处被连接到罐部分。本文中接界部能够形成在罐部分上，至少在某种程度上，特别是跟旋压成形操作同样早地形成在罐部分上。换句话说，根据本发明的方法提供的罐部分，在其上形成了用于单独的凸缘部分的一种支承件，使得凸缘部分能够在接界部处联接到罐部分并且力能够在罐部分和凸缘部分或者凸缘部分被紧固到其上的泵部件之间传输。
接界部优选地对应于通过维持增加壁厚的固体材料生产的厚材料区。接界部优选地是在罐部分的开放端处在外周区中的固体接界部的形式。该接界部然后优选地通过后续加工几何结构被限定为罐部分的固体材料。
将罐部分构造为具有接界部，在接界部处，它能够连接到凸缘部分，以形成两部件的罐，这具有如下的优势：罐部分能首先被生产，而不管附接到泵上以什么方式发生。凸缘部分单独地生产。这提供了设计上的高水平的可变性和良好的灵活性，同时也提供了等同部件的有利的以及有成本效益的使用的可能性。
旋压成形能够生产具有比较薄的侧壁的罐部分，例如，在该区域中为1mm，其中侧壁的壁厚也可处在窄的公差范围内，尤其是偏差小于1/10。
薄的壁厚以及窄的公差范围给出了在磁耦合泵中高水平的驱动效率的优势，这是因为驱动装置和泵的转子能彼此特别靠近地配置。同时，生产成本能够维持到低的水平，因为不再需要在罐部分上进行后续工作。当然，罐部分能够以这种高水平精度和这种窄的公差范围被生产，不再需要削平或者研磨或者任何其它的成型工艺。罐部分所需的一切就是被连接到凸缘部分上。
旋压成形在本文中优选可被理解为一种冷成形方法，其中罐部分的(侧)壁实现限定厚度并且接收限定定向，尤其是具有高水平尺寸精度的圆筒几何结构，即，在径向方向上偏离圆筒形状不是很多(精度高于1/10)。本文中旋压成形能够形成圆筒侧壁，该圆筒侧壁在轴向上被拉长，在罐部分的直径上没有任何改变，尤其是在两条中心线之间的距离上没有任何改变，每条所述中心线沿着轴向延伸通过所述侧壁。
在本文中，目标几何结构应该被理解为这样的几何结构：罐部分在生产的最后，尤其是在侧壁的以及基部的区域中呈现。目标几何结构优选地由侧壁的以及基部的对应的壁厚、由外直径并且由相应尺寸的公差范围来限定。
根据一个典型的实施例，接界部在其上形成有肩部，凸缘部分作为单独加工的元件抵靠在肩部上，能够以限定的定向进行邻接。单独加工的元件在本文中应该被理解为，凸缘部分独立于罐部分，尤其是能够独立地生产，并且能够由不同的材料制成，并且通过这样的方式，能够形成至少两部分的罐。肩部优选地通过后续操作制成，例如通过机械加工制成，特别是通过车加工制成。本文中肩部能够通过利用制成第一和第二侧副表面来形成，其中侧副表面中的至少一个能被用作定中心装置。肩部也能够具有在其上形成的端表面，通过该端表面能够传输尤其是直交地作用在端表面上的压缩力。这种具有端表面的肩部能够容易地形成支承部，通过该支承部，力能够从罐部分传输到凸缘部分，不会引起材料应力或者扭曲，材料应力或者扭曲不利地影响侧壁的目标几何结构。该力能够沿着对称轴的方向上直接向前。尤其是因为端表面能够被尺寸设置成足够使得力以足够程度的可靠性被传送到凸缘部分，所以能够取消罐部分从凸缘部分的拆卸。
根据一个典型的实施例，在旋压成形和形成接界部之后，凸缘部分从罐部分的基部被安装到罐部分上。
根据本发明，罐部分通过密封接缝被连接到凸缘部分。密封接缝优选是包围密封接缝。该密封接缝不吸收在泵操作期间通过位于罐中的传递流体传输的力，力被朝向罐基部引导。这些力通过接界部的形状配合连接从罐部分被传输到凸缘部分。因此密封接缝没有由于作用在其上的力而断裂的风险。根据本发明建立的连接因而特别可靠。密封接缝优选是通过等离子焊接制成的密封焊缝。
根据另一典型实施例，倾斜表面形成在接界部上，在到侧壁的过渡部处，并且圆筒侧副表面临近倾斜表面形成在其上。这使得能够提供一个斜面，其使得凸缘部分更容易被安装上，并且凸缘部分能够关于罐部分以简单的方式被定中心。
根据另一典型的实施例，在深拉延之后，在侧壁的旋压成形期间，除了接界部之外，壁厚达到1mm，公差小于1/10，并且侧壁被制成圆筒几何结构。这意味着罐部分能够以高水平的精度被生产，并且能够保证具有这种罐部分的泵的高水平的驱动效率。另外，在采用这种水平的精度的情况下，不再需要使得侧壁进行进一步的后续加工。
在根据本发明生产的罐的凸缘部分的情况下，提供紧固装置，用于将罐配置在泵中。提供的凸缘部分在本文中被制造成设计为环形体的形式并且在朝向环形体的对称轴向内定向的一侧上具有接界部，该接界部形成罐部分的支承部。该紧固装置例如可以是穿通钻孔，或者可以是一体地螺纹钻孔。
凸缘部分的接界部优选地具有突起，并且被设计成通过该突起进行邻接抵靠在罐部分的相应的肩部。为了有效并且可靠的吸收在泵送操作期间作用的力，该突起在本文中应该抵靠在朝向罐部分的基部被引导的罐部分肩部侧面。
附图说明
下文参照附图说明本发明的典型的实施例，在附图中：
图1：示出深拉延和旋压成形之后的罐部分的截面图；
图2：示出设计成邻接抵靠在图1所示的罐部分上的凸缘部分的截面图；
图3：示出由图1所示的罐部分和图2所示的凸缘部分形成的罐的截面图，其中罐部分和凸缘部分彼此一体连接；和
图4：示出图3所示的罐从凸缘部分侧看去的平面图。
具体实施方式
图1示出具有对称轴S的深拉延的罐部分10，该罐部分具有侧壁11和基部13，以及外周区12。所述侧壁11具有外侧表面11a，其优选地严格平行于内侧表面11b延伸，侧壁具有圆筒几何结构。侧壁11具有的壁厚小于基座13的壁厚，与基座的3mm的壁厚形成对比，其壁厚特别是1mm。侧壁11旋压成形，即，它通过旋压成形被制成具有最小可能公差的目标几何结构。
外周区12设置在罐部分10的开放端处。外周区12具有的壁厚或者材料厚度大于侧壁11的壁厚。肩部12a设置在外周区中，所述肩部被设计成在侧壁11和凸缘部分(未示出)之间传送张力。外周区12具有多个表面，它们例如通过后续的机械加工工艺(例如车或者铣)被引入外周区12中。侧壁11并入倾斜表面12.1，倾斜表面12.1设计为在侧壁11和第一侧副表面12.2之间的斜面。端表面12.3形成在第一侧副表面12.2和第二侧副表面12.4之间，平行于对称轴S作用的力的分量能够被传送在所述端表面处。在罐部分10的开放端处，横档件12b形成在外周区12中，罐部分10能够通过所述横档件被连接到凸缘部分(未示出)。例如通过车或者铣使得肩部被引入外周区12内形成该横档件12b。该外周区12以环形加强件的方式形成，该环形加强件稳定罐部分10的开放端并且形成与凸缘部分的接界部。
图2示出了凸缘部分20，其具有径向突起20a，该径向突起20a形成用于吸收张力的底切。该突起20a由第一侧副表面20.2和端表面20.3形成，端表面20.3邻接第二侧副表面20.4。这三个表面提供了能联接到图1所示的罐部分的相应的几何结构的几何结构。在凸缘部分20上也形成凹陷21，其使得在凹陷21和第二侧副表面20.4之间形成延伸部20b。该延伸部20b与所述罐部分的横档件一起形成了可设置密封接缝的区域，这将结合图3进行说明。
图3示出了罐1，其由图1所示的罐部分10和图2所示的凸缘部分20形成，这两部分通过密封作用彼此邻接抵靠。凸缘部分20位于罐部分10的中心，尤其是通过罐部分的和凸缘部分的第一和/或第二侧副表面中央定位。根据指示的力箭头F作用在罐部分10上的力能通过突起被传送到凸缘部分20。凸缘部分20通过密封接缝30被连接到罐部分10，其中密封接缝30形成在罐部分10的横档件12b和凸缘部分的延伸部20b上。横档件12b和延伸部20b一起形成了一种环，该环在对称轴的方向上突出并且两部分在该环上能彼此一体连接，优选地通过焊接彼此一体连接，尤其是通过等离子焊接被彼此一体连接。突出的环能够避免焊接期间的热作用导致两个部分的翘曲或者倾斜的情况，并且由于热膨胀在该部分中产生的应力能被最小化。密封接缝在此仅必须具有密封功能。通过侧副表面沿着径向方向限定的配置并且通过突起引导的力流能够保证罐的稳定性。
图4示出了从凸缘部分20的一侧看去的罐1，其中，密封接缝30构造为在横档件12b和延伸部20b上的围绕密封焊缝的形式。凹陷21关于密封焊缝30位于径向向外的方向上，并且形成横档件12b的肩部关于密封焊缝30位于径向向内的方向上。延伸部20b和横档件12b以凹槽状方式突出，并且因此通过工具，尤其是通过等离子焊接工具容易触及。
附图标记列表
1 罐
10 罐部分
11 侧壁
11a 外侧壁
11b 内侧壁
12 接界部
12a 肩部
12b 横档件
12.1 倾斜表面
12.2 第一侧副表面
12.3 端表面
12.4 第二侧副表面
13 基部
20 凸缘部
20a 突起/底切
20b 延伸部
20.2 第一侧副表面
20.3 端表面
20.4 第二侧副表面
21 凹陷
30 密封焊缝
F 力(方向)
S 对称轴

Claims (8)

1.一种用于生产罐(1)的方法，所述罐(1)由罐部分(10)和凸缘部分(20)形成，其中，在所述罐部分(10)上形成基部(13)和侧壁(11)，并且其中，所述罐部分(10)被深拉延并且通过所述侧壁(11)被旋压成形而制成具有限定壁厚的目标几何结构，
其特征在于，所述侧壁(11)具有在其上形成的接界部(12)，该接界部(12)的材料厚度大于所述侧壁(11)的壁厚，其中，所述凸缘部分(20)在所述接界部(12)处能被连接到所述罐部分(10)，其中，所述罐部分(10)通过密封接缝(30)被连接到所述凸缘部分(20)，所述密封接缝(30)是密封焊缝，并且其中，沿着所述罐部分(10)的所述基部(13)的方向作用在所述罐部分(10)上的力能不通过所述密封接缝(30)，而是通过由所述接界部形成的形状配合连接从所述罐部分(10)被传送到所述凸缘部分(20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接界部(12)具有在其上形成的肩部，作为单独加工元件的所述凸缘部分(20)能以限定的定向抵接所述肩部。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作用在所述罐部分(10)上的力能通过所述肩部被传送到所述凸缘部分(20)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在所述旋压成形和形成所述接界部(12)之后，所述凸缘部分(20)被安装到所述罐部分(10)上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述旋压成形和形成所述接界部(12)之后，所述凸缘部分(20)从所述罐部分(10)的所述基部(13)的一侧被安装到所述罐部分(10)上。
6.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在所述接界部(12)上在到所述侧壁(11)的过渡部分处形成倾斜表面(12.1)，并且圆筒侧副表面(12.2)邻近所述倾斜表面(12.1)形成在所述接界部(12)上。
7.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在所述深拉延操作之后，在所述侧壁(11)的旋压成形期间，壁厚形成为1mm，公差小于1/10，并且所述侧壁(11)被制成为圆筒几何结构。
8.一种罐(1)，其具有罐部分(10)和凸缘部分(20)，其中，所述罐部分(10)具有基部(13)和侧壁(11)，并且其中，所述罐部分(10)是所述侧壁(11)被旋压成形的深冲压部件，并且具有限定壁厚，
其特征在于，所述罐部分(10)具有接界部(12)，所述接界部(12)的材料厚度大于所述侧壁(11)的壁厚，其中，所述接界部(12)形成用于所述凸缘部分(20)的支承部，其中，所述罐部分(10)和所述凸缘部分(20)通过密封接缝(30)彼此连接，所述密封接缝(30)是密封焊缝，并且其中，在所述罐部分(10)的所述基部(13)的方向上作用在所述罐部分(10)上的力能不通过所述密封接缝(30)而是通过由所述接界部形成的形状配合连接从所述罐部分(10)被传送到所述凸缘部分(20)。
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