CN106043972A - 由螺旋形弯曲的带状金属板制成的容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种容器，该容器由单层的螺旋形弯曲的带状金属板制成，在带状金属板的上或下边缘区域中，带状金属板的螺旋形延伸的第一边缘区段通过具有弯曲区域的螺旋形延伸的弯曲棱边向容器外侧弯曲成悬挑凸缘，在带状金属板的下/上边缘区域中存在螺旋形延伸的第二边缘区段，带状金属板的螺旋形延伸的相应在高度上相邻地彼此邻接的边缘区域通过连续的螺旋形延伸的焊接连接部流体密封地相互连接，带状金属板的第二边缘区段直线地在带状金属板的平面中延伸，焊接连接部具有第一和第二焊缝，第一焊缝从容器外侧与第二边缘区段的外侧的壁和弯曲区域的壁熔合，第二焊缝从内侧与带状金属板的第二边缘区段端面熔合，第一和第二焊缝的焊接基底相互熔合。

Description

由螺旋形弯曲的带状金属板制成的容器
技术领域
本发明涉及一种容器，该容器由单层的螺旋形弯曲的带状金属板制成，其中，在带状金属板的上或下边缘区域中，带状金属板的螺旋形延伸的第一边缘区段通过具有弯曲区域的螺旋形延伸的弯曲棱边向容器的外侧弯曲成悬挑凸缘，在带状金属板的下/上边缘区域中存在螺旋形延伸的第二边缘区段，带状金属板的螺旋形延伸的相应在高度上相邻地彼此邻接的边缘区域通过连续的螺旋形延伸的焊接连接部流体密封地相互连接。
背景技术
由螺旋形弯曲的带状金属板制成的容器由DE 2 250 239 A或EP 1181 115 B1已知。为了制造容器，在此由带状金属板成形具有与容器直径对应的直径的螺旋。在制造这样的容器时，首先弯曲彼此相配的螺旋带状金属板边缘并且随后将它们在容器的外侧上借助于弯折来流体密封地相互连接。为此，将带状金属板的彼此对置的纵向边缘分别U形弯曲并且使彼此相配的U形弯曲的金属板边缘彼此放入并且随后通过弯折连接。该系统作为唇式双弯折系统(Lipp-Doppelfalz-System)在市场上已知并且被多样化地证明可行。通过该唇式双弯折系统可以简单且快速地制造直径可变和高度可变的容器。可运输的弯曲金属板和装配装置确保，容器可以在相应的安装地点进行装配并且运输体积可以相应减少。
由DE 199 39 180 A1已知，这样制造一种容器，使得第一边缘区段在构成螺旋形延伸的弯曲棱边的情况下向外侧弯曲，并且相邻设置在其上的带状金属板的第二边缘区段向外弯曲并且然后通过弯折与第一边缘区段连接。
对于该容器系统的迄今的例如用于存放来自农业和林业的松散物料或存放生物废料的应用，所述容器具有突出的稳定性、密封性和耐介质性。然而对于其它的应用例如存放流体介质、如植物油、石油或类似物，需要显著更大的容器容积，在这些应用中必须可靠地确保密封性。容器的与此伴随的提高的机械稳定性不能通过已知的弯折系统来充分确保。特别是弯折系统在金属板厚度大时达到其极限。
为了提供应用范围扩大(特别是在实现大存储容积和/或提高机械稳定性、然而同时确保简单且快速的可制造性或装配方面)的由弯曲的带状金属板螺旋形制成的容器，开发了通过焊接连接代替弯折连接的解决方案。
WO 2014/048515 A1公开一种开头所述类型的由螺旋形弯曲的带状金属板制成的容器，其中，带状金属板的在高度上相叠地延伸的相邻的边缘区域的边缘区段通过焊接连接相互连接。在此，边缘区域搭接并且通过两个分离的焊缝流体密封地相互连接。由于焊缝存在间距，在带状金属板的相邻的边缘区域的搭接区域中在搭接的壁之间形成间隙区域，该间隙区域在容器制成之后可以按不简单的方式和方法在可能的腐蚀风险或类似物方面被控制。
发明内容
从所述关于焊接的实施方式的现有技术出发，本发明的任务或者说技术问题在于，提供一种进一步扩大这样的容器的应用范围的容器，特别是在保持现场通过螺旋形带状金属板可经济制造的情况下确保，该容器具有通过已知的弯折方法不可实现的壁厚、满足对纯度、耐介质性和密封性的最高要求并且确保持久可靠的功能并且能够实现此前不可实现的在直径和高度方面的容器尺寸。
按照本发明的容器通过独立权利要求1的特征给出。
有利的设计方案和进一步扩展方案是直接或间接从属于独立权利要求1的权利要求的技术方案。
因此，开头所述类型的按照本发明的容器的特征在于，带状金属板的第二边缘区段直线地在带状金属板的平面中延伸，焊接连接部具有第一和第二焊缝，其中，第一焊缝从容器的外侧与第二边缘区段的外侧的壁和弯曲区域的壁熔合，优选该第一焊缝首先制造，第二焊缝从内侧与带状金属板的第二边缘区段的端面熔合，优选该第二焊缝随后制造，并且第一和第二焊缝的焊接基底相互熔合，从而存在从外侧向内侧延伸的均匀的焊透的焊接连接部。
在制造焊接连接部时，优选首先从外侧施加第一焊缝并且然后从内侧施加第二焊缝。
然而也可以首先从内侧施加第二焊缝并且然后从外侧施加第一焊缝。
备选地也可以同时施加两个焊缝。
一种特别有利的设计方案在确保高稳定性的情况下的特征在于，第一边缘区段的上边缘的高度水平和第二边缘区段的端面的高度水平关于带状金属板的在高度上相邻设置的边缘区域基本上相同。
备选地，一种有利的设计方案的特征在于，第一边缘区段的上边缘的高度水平和第二边缘区段的端面的高度水平关于带状金属板的在高度上相邻设置的边缘区域在高度上向上具有一间距。
另一种有利的设计方案――借助于该设计方案能够以小的材料耗费实现有利的连续的焊接连接部――的特征在于，第一边缘区段的上边缘的高度水平和第二边缘区段的端面的高度水平关于带状金属板的在高度上相邻设置的边缘区域在高度上向下具有一间距。
关于在实践中的实现，一种特别有利的设计方案在制造方面和确保简单的制造和可靠均匀的焊接连接方面已被证实为有利的，该连接可这样构成，使得向下的间距处于带状金属板的金属板厚度的50％至100％之间的范围内或备选地向上的间距处于带状金属板的金属板厚度的50％至200％之间的范围内。
一种在实践中特别简单的并且能可靠实施的设计方案的特征在于，第一焊缝的宽度处于带状金属板的金属板厚度的100％至200％之间的范围内和/或第二焊缝的宽度处于带状金属板的金属板厚度的100％至300％之间的范围内。
关于合理且可靠的实施，一种实施方案已被证实为有利的，在该实施方案中，弯曲区域的半径处于2mm至20mm之间的范围内，从而该区域可以无问题地满足在具有大直径和高负重的容器中的提高的要求。
一种特别优选的确保容器的“光滑的”内表面的设计方案的特征在于，第二边缘区段和第三边缘区段处于相应在高度上相叠地设置的带状金属板的中间平面中，从而关于容器确保光滑的内表面，该内表面基于示出的焊接连接部而具有高强度并且不具有在内侧的、填充材料可能沉积所在的棱边。
确保在连接区域中的高刚度的一种特别优选的进一步扩展方案的特征在于，弯曲棱边的弯曲区域具有变大的半径，并且弯曲区域形成向内侧凸出的凸形区域，该凸形区域随后过渡到伸出的第一边缘区段中。
按最简单的方式和方法，按照本发明的容器的特征在于，在金属板区域的在高度上相叠地邻接的边缘区域的连接区域中设置焊接连接部，所述焊接连接部具有均匀的组织并且将邻接的边缘区域可靠地相互连接，而不会――如在现有技术中那样――在边缘区域之间存在间隙区域，所述间隙区域包含在腐蚀危险方面的潜在可能性。在彼此邻接的带状金属板的边缘区域中的均匀的焊透确保了高承载能力和持久可靠的功能。
按照本发明的构成方式同时能够实现制造具有大壁厚的容器，以便可以经济地实现具有大尺寸的容器，同时保持螺旋形延伸的带状金属板的边缘的焊接连接的原理。
本发明其它的实施方式和优点通过在权利要求中另外列举的特征以及通过下面给出的实施例得出。权利要求的特征可以按任意方式相互组合，只要这些特征不明显相互排除的话。
附图说明
接下来借助于在附图中示出的实例进一步说明和阐述本发明及其有利的实施方式和进一步扩展方案。从说明书和附图中可得出的特征可以本身单独地或按多个以任意方式的组合按照本发明来使用。其中：
图1示出按照本发明的容器的侧视图，
图2示出在第一实施例中的按照图1的细节I的在带状金属板的在高度上相邻的边缘区域之间的连接部位的横截面放大图，
图3示出在第二实施例中的按照图1的细节II的在带状金属板的在高度上相邻的边缘区域之间的连接部位的横截面放大图，
图4示出在第三实施例中的按照图1的细节III的在带状金属板的在高度上相邻的边缘区域之间的连接部位的横截面放大图。
具体实施方式
图1示出按照本发明的容器10的视图，如该容器同样可以用于存放来自农业和林业的松散物料、例如谷物、木屑或生物废料，或者用于存储水、废水或积淤，也或者用于存储气体或石油。容器10在其外侧和其内侧基本上是柱形的、特别是圆柱形的，该容器具有竖直定向的纵轴线12。
在使用螺旋形弯曲的带状金属板20的情况下，容器10的制造优选直接在容器10的安装地点进行。容器10的直径14可以在4m至20m之间或更大。容器10的高度16可以在2m至20m之间或更大。容器10的容积例如可以在15m3至8000m3之间。带状金属板20的优选均匀的厚度50(图2)在2mm至12mm之间、在本情况下特别是可以多于5mm、优选多于6mm并且少于12mm、例如在8mm至10mm之间。带状金属板20的宽度18可以在20cm至100cm之间、特别是在30cm至80cm之间并且优选在40cm至60cm之间；在示出的实施例中，带状金属板20的宽度18为大约50cm。
在图2中示出图1的在连接区域中的细节I。容器10的外侧以附图标记A表示，并且内侧以附图标记I表示。分别示出下带状金属板20.1的上边缘区域和沿竖直方向在上侧相邻的上带状金属板20.2的下边缘区域。两个带状金属板20.1、20.2在一个平面E中螺旋形延伸地设置，其中，平面E是容器10的中间平面。下带状金属板20.1具有通过弯曲棱边24朝外侧弯曲的形成悬挑凸缘的第一边缘区段22。在弯曲棱边24的区域中存在具有弯曲半径R的弯曲区域B，下带状金属板20.1的第三边缘区段28连接到所述弯曲区域上，第三边缘区段处于平面E中。半径R的大小可以处于2mm至10mm之间或更大的范围内。
第一边缘区段22与第三边缘区段28基本上成直角。第一边缘区段22同样螺旋形地延伸。第一边缘区段22的相应的高度水平在图2中以箭镞H1表示。
相邻地沿竖直方向向上存在上带状金属板20.2的第二边缘区段26，所述第二边缘区段直线地在平面E中延伸。上带状金属板20.2的第二边缘区段26的下侧的端面30设置在高度水平H2中，其中，高度水平H2沿竖直方向以间距D1在高度水平H1之下。端面30的右棱边从上侧贴靠在弯曲区域B上。在示出的实施例中，在高度水平H1和高度水平H2之间的间距D1基本上对应于金属板厚度50。
上带状金属板20.2与下带状金属板20.1通过螺旋形延伸的焊接连接部40连接。
焊接连接部40在此包括第一焊缝42，该第一焊缝首先从外侧A施加，并且上带状金属板20.2的第二边缘区段26的外侧与下带状金属板20.1的弯曲区域B的上侧借助于该第一焊缝熔合。此外存在第二焊缝44，所述第二焊缝在施加第一焊缝42之后从内侧I施加，并且该第二焊缝与上带状金属板20.2的第二边缘区段26的端面30和下带状金属板20.1的弯曲区域B的上侧熔合。在焊接时，第一和第二焊缝42、44的焊接基底也相互熔合，从而存在具有高承载能力的从外向内连续均匀的焊接连接部40。同时确保绝对的密封性。
也可以首先从内侧I施加第二焊缝44并且然后从外侧A施加第一焊缝。
在一种备选的制造方式中，同时施加第一和第二焊缝42、44。
在图3中示出上带状金属板20.2的下边缘区域与下带状金属板20.1的上边缘区域的连接结构的第二实施例，其中，带状金属板20.1、20.2具有与在图2中示出的带状金属板20.1、20.2相同的几何结构。相同的构件具有同一附图标记并且不再次阐述。
与图2的区别在于，上带状金属板20.2或者说其下端面30设置在高度水平H2中，该高度水平以间距D2在下带状金属板20.1的第一边缘区段22的上侧的高度水平H1之上。间距D2在该实施例中基本上对应于金属板厚度50。通过该几何布置结构可以施加包括第一焊缝42和第二焊缝44的具有提高的焊缝厚度的焊接连接部，这在同时确保绝对密封性的情况下能够实现焊接连接结构的特别高的承载强度。
在按照图2和图3的实施例中也可以的是，这样施加第二焊缝44，使得该第二焊缝不仅与上带状金属板20.2的第二边缘区段26的端面30熔合、而且与第二边缘区段26的内壁的下边缘区域熔合。
在图4中示出按照图1的在上带状金属板20.2和下带状金属板20.1之间的连接区域中的细节III的第三实施例，在该第三实施例中，下带状金属板和上带状金属板的在原理上的布置结构对应于按照图3的实施例的布置结构，然而具有以下区别：在弯曲棱边24的区域中，弯曲区域B1的半径R1显著变大并且弯曲区域B1具有凸形区域48，所述凸形区域向内侧I凸出并且在其下端部区域上一体成型有第三边缘区段28并且在其上端部区域中一体成型有第一边缘区段22(悬挑凸缘)。上带状金属板20.2的第二边缘区段26的端面30的高度水平H2相对于下带状金属板20.1的第一边缘区段22的上侧的高度水平H1向上错开间距尺寸D2地设置。带状金属板20.1、20.2的两个边缘区域也通过包括从外侧A施加的第一焊缝42和从内侧施加的第二焊缝44的焊接连接部40连接。
在这里也是这样的：第一焊缝42与上带状金属板20.2的第二边缘区段26的下边缘区域熔合并且从上侧与弯曲区域B1的端部区域熔合，第二焊缝44在下边缘区域中与第二边缘区段26的内侧I熔合并且局部地与弯曲区域B1的上侧熔合，同时两个焊缝42、44的焊接基底相互熔合，并且同时端面30和弯曲区域B1的与端面30对置的上侧区域熔合。
通过弯曲区域B1的向内凸出的凸形区域48提高了在连接结构的区域中的刚度。在该实施方式中也存在从外侧A向内侧I焊透的焊接连接部40，该焊接连接部在绝对密封性的同时确保高承载能力。

Claims (11)

1.容器(10)，该容器由单层的螺旋形弯曲的带状金属板(20；20.1、20.2)制成，其中，
在带状金属板(20；20.1、20.2)的上或下边缘区域中，带状金属板(20；20.1、20.2)的螺旋形延伸的第一边缘区段(22)通过具有弯曲区域(B)的螺旋形延伸的弯曲棱边(24)向容器(10)的外侧(A)弯曲成悬挑凸缘，
在带状金属板(20；20.1、20.2)的下/上边缘区域中存在螺旋形延伸的第二边缘区段(26)，带状金属板(20；20.1、20.2)的螺旋形延伸的相应在高度上相邻地彼此邻接的边缘区域通过连续的螺旋形延伸的焊接连接部(40)流体密封地相互连接，
其特征在于，
带状金属板(20；20.1、20.2)的第二边缘区段(26)直线地在带状金属板(20；20.1、20.2)的平面(E)中延伸，
焊接连接部(40)具有第一和第二焊缝(42、44)，其中，
第一焊缝(42)从容器(10)的外侧(A)与第二边缘区段(26)的外侧的壁和弯曲区域(B)的壁熔合，优选该第一焊缝首先制造，
第二焊缝(44)从内侧(I)与带状金属板(20；20.1、20.2)的第二边缘区段(26)的端面(30)熔合，优选该第二焊缝随后制造，并且
第一和第二焊缝(42、44)的焊接基底相互熔合，从而存在从外侧(A)向内侧(I)延伸的均匀的焊透的焊接连接部(40)。
2.按照权利要求1所述的容器，其特征在于，第一边缘区段(22)的上边缘的高度水平(H1)和第二边缘区段(26)的端面(30)的高度水平(H2)关于带状金属板(20)的在高度上相邻设置的边缘区域基本上相同。
3.按照权利要求1所述的容器，其特征在于，第一边缘区段(22)的上边缘的高度水平(H1)和第二边缘区段(26)的端面(30)的高度水平(H2)关于带状金属板(20)的在高度上相邻设置的边缘区域在高度上向上具有一间距(D1)。
4.按照权利要求1所述的容器，其特征在于，第一边缘区段(22)的上边缘的高度水平(H1)和第二边缘区段(26)的端面(30)的高度水平(H2)关于带状金属板(20)的在高度上相邻设置的边缘区域在高度上向下具有一间距(D2)。
5.按照权利要求3所述的容器，其特征在于，间距(D1)处于带状金属板(20)的金属板厚度(50)的50％至100％之间的范围内。
6.按照权利要求4所述的容器，其特征在于，间距(D2)处于带状金属板(20)的金属板厚度(50)的50％至100％之间的范围内。
7.按照一个或多个上述权利要求所述的容器，其特征在于，第一焊缝(42)的宽度处于带状金属板(20)的金属板厚度(50)的100％至200％之间的范围内。
8.按照一个或多个上述权利要求所述的容器，其特征在于，第二焊缝(44)的宽度处于带状金属板(20)的金属板厚度(50)的100％至300％之间的范围内。
9.按照一个或多个上述权利要求所述的容器，其特征在于，弯曲棱边(24)的弯曲区域(B)的弯曲半径(R)处于2mm至20mm之间的范围内、特别是处于2mm至10mm之间的范围内。
10.按照一个或多个上述权利要求所述的容器，其特征在于，第二边缘区段(26)和带状金属板(20)的连接于弯曲区域(B)的第三边缘区段(28)关于在高度上相邻地彼此邻接的带状金属板(20；20.1、20.2)处于一个平面(E)中。
11.按照一个或多个上述权利要求1至8和10所述的容器，其特征在于，弯曲棱边(24)的弯曲区域(B1)具有变大的半径(R1)，并且弯曲区域(B1)形成向内侧(I)凸出的凸形区域(48)。
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