CN113840785B - 圆柱形的容器及制造这种容器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储存固体和/或液体和/或气体和/或松散物料或类似物的圆柱形的容器(10)、尤其是料仓，该容器由螺旋形弯曲的重叠地连续延伸的板带(20)制成，所述板带形成设置在圆柱形平面中的壁，所述板带的重叠地相邻设置的上板带边缘和下板带边缘在螺旋形延伸的连续的接合部位处借助于焊接连接部(80)环绕密封地相互连接，其中，所述容器(10)的壁由多个紧挨着并排设置的、即在所述圆柱形平面中并且平行于该圆柱形平面设置的板带(20、30、40)组成，所述焊接连接部(80)具有从所述容器(10)的外侧(A)和内侧(I)焊入的焊缝。本发明还涉及一种用于制造所述容器的方法。

Description

圆柱形的容器及制造这种容器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于储存固体和/或液体和/或气体和/或松散物料或类似物的圆柱形的容器、尤其是料仓，该容器由螺旋形弯曲的重叠地连续延伸的板带制成，所述板带形成设置在圆柱形平面中的壁，所述板带的重叠地相邻设置的上板带边缘和下板带边缘在螺旋形延伸的连续的接合部位处环绕密封地相互连接。

本发明还涉及一种用于利用用于板带的推进、弯曲和连接设备以及用于在装配期间被输送的板带的支承设备制造这种容器的方法。

背景技术

由螺旋形弯曲的板带制成的容器由DE2250239A已知。为了制造所述容器，在此由板带成形具有与容器直径对应的直径的螺旋体。在制造这种容器时，首先将彼此相配的螺旋板带边缘弯曲并且随后在容器的外侧借助翻折将所述螺旋板带边缘流体密封地相互连接。为此，将板带的彼此相对置的纵向边缘分别U形地弯曲，并且将彼此相配的U形弯曲的板边缘彼此嵌套并且随后通过翻折连接。这种系统作为唇式双翻折系统(Lipp-Doppelfalz-System)在市场上已知并且被多样化地证明可行。通过这种唇式双翻折系统能够简单且快速地制造直径可变和高度可变的容器。可运输的弯曲板和装配设备确保容器能够在相应的设立地点被装配并且能够相应地减小运输体积。

由DE19939180A1已知这样制造容器，使得第一边缘区段朝向外侧弯曲以形成螺旋形延伸的弯曲边缘并且相邻地设置于其上的板带的第二边缘区段向外弯曲出并且随后通过翻折与第一边缘区段连接。

对于该容器系统的迄今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而言，所述容器具有突出的稳定性、密封性和耐介质性。但对于其它应用、例如流体介质(如植物油、石油或类似物)的存放而言，需要大得多的容器体积，在这些应用中必须可靠地保证密封性。容器的随之出现的提高的机械稳定性不能通过已知的翻折系统得到充分保证。尤其是，该翻折系统在板厚度大时达到其极限。

为了提供应用范围扩大(尤其是在确保仍然简单且快速的可制造性或装配的情况下实现大储存体积和/或提高机械稳定性方面)的由弯曲板带螺旋形制成的容器，已开发通过焊接连接替代翻折连接的解决方案。

WO2014/048515A1公开了一种容器，该容器由开头所述类型的螺旋形弯曲的板带制成，其中，板带的在高度上重叠地延伸的相邻的边缘区域的边缘区段经由焊接连接相互连接。在此，各边缘区域相叠并且通过两个分开的焊缝流体密封地相互连接。由于焊缝存在间距，在板带的相邻的边缘区域的相叠区域中在相叠的壁之间形成间隙区域，该间隙区域在容器制成之后不能以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。

EP1181115B1描述了一种开头所述类型的圆柱形容器和一种用于制造这种容器的方法。在该圆柱形容器中使用至少部分地由螺旋形缠绕的板带制成的护套，使得板带的侧向边缘区域在螺旋形延伸的接合部位处彼此邻接。板带的各边缘区域在接合部位处分别朝向一侧弯曲，其中，弯曲的区域通过翻折连接密封地相互连接。同时，板带在接合部位的周围在护套内侧上相互焊接。在此，上板带和下板带的在接合部位处相遇的边缘区域设置在一个平面中，从而仅通过使边缘区域在接合区域中弯曲来产生用于安置焊缝的间隙。这导致焊缝仅能以提高的耗费密封地且可靠地被安装，因为焊接材料在接合部位的区域中在制造过程中在液态状态下由于重力作用而倾向于向下流出，这不利地影响焊缝质量。因此，通常必须在该区域中采取耗费的措施来制造焊缝，所述焊缝确保具有高承载能力的持久可靠的连接功能和持久可靠的密封功能。这尤其是在板带横截面薄的容器中复杂地实现。

DE202012009932U1公开了一种由螺旋形弯曲的板带制成的容器，其中，彼此相邻的螺旋形的板带边缘弯曲并且借助翻折密封地连接，该容器的特征在于，在翻折脚区域的与翻折部相对置的一侧上焊接有附加的板区段，以防止异物进入到翻折部中，然而这在制造方面是相对耗费的。

在DE102015004281Al中公开了一种由单层的螺旋形弯曲的板带制成的容器，其中不使用翻折连接，而是在板带的相互邻接的螺旋形延伸的各边缘区段的接合区域中的连接通过在两侧从内侧和外侧起焊接的焊接连接来制造，这对焊接连接的制造提出特别高的要求并且要求被输送的边缘区域的高定位精度以实现焊接连接。

由于板带的在装配过程中所需的冷变形过程，可使用的板带的横截面厚度向上受到限制，这也对根据这些已知方法制造的料仓的几何形状和承载能力有一定的限制。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务或者说技术问题在于，给出一种开头所述类型的圆柱形的容器，该容器能够经济地制造，该容器能够实现简单且可靠的装配方法，该容器确保了持久可靠的功能，该容器能够实现在待制造容器的直径和高度方面大的几何尺寸并且满足对密封功能的要求。

本发明的任务或者说技术问题还在于，给出一种用于制造这种容器的方法。

根据本发明提出一种用于储存固体和/或液体和/或气体和/或松散物料的圆柱形的容器，所述容器由螺旋形弯曲的重叠地连续延伸的板带制成，所述板带形成设置在圆柱形平面中的壁，所述板带的重叠地相邻设置的上板带边缘和下板带边缘在螺旋形延伸的连续的接合部位处借助于焊接连接部环绕密封地相互连接，所述容器的壁由多个紧挨着并排设置的、即在所述圆柱形平面中并且平行于该圆柱形平面设置的板带组成，其中，所述焊接连接部具有从所述容器的外侧和内侧焊入的焊缝。

因此，根据本发明的容器的特征在于，该容器的壁由多个紧挨着并排布置的、即在圆柱形平面中并且平行于该圆柱形平面设置的板带组成。

在实践中特别有利的设计方案的特征在于，两个、三个或四个板带紧挨着并排设置，该设计方案确保在持久可靠的功能的情况下的经济使用。

尤其是在确保高承载能力和高密封性方面已被证明特别有利的是，对于相邻的上板带边缘和下板带边缘的连接使用焊接连接部。

特别优选地，一种设计方案在实际应用情况方面的特征在于，各个板带的板厚度具有在2至20mm范围内、尤其是在4至10mm范围内的不同或相同的横截面厚度。

在简单且可靠地制造满足高质量要求的连接方面，一种优选的设计方案的特征在于，焊接连接部具有从容器的外侧和内侧焊入的、尤其是在横向方向上连续的焊缝。

在焊接技术上，所述焊接连接部可以构造成对接焊缝、DHY或DY焊缝，以便满足高质量标准。

为了确保容器的高承载能力、大的直径和高度，优选使用钢作为材料。

一种特别有利的设计方案的特征在于，设置在内侧的板带由不锈钢制成或者在内侧具有不锈钢覆盖部，该设计方案特别适合于如下容器，其对存放物料(例如饮用水)在容器内的存放要求特别高的质量标准。

为了提高根据本发明的容器的承载能力，一种特别有利的进一步扩展方案的特征在于，在容器的外侧上连接有、尤其是焊接有至少一个、尤其是多个在高度方向上按照栅格错开设置的加固环形型材。

根据本发明提出一种用于制造根据本发明的容器的方法，其中，在制造期间使用用于板带的推进、弯曲和连接设备以及用于被输送的板带的支承设备，其中，将板带连续地从支承装置中抽出并且输送给所述推进、弯曲和连接设备，其中，同时将平行于壁平面紧挨着并排设置的多个板带输送给所述推进、弯曲和连接设备，将所述多个板带弯曲并且在相对置的板带边缘中彼此间相互连接。

在根据本发明的用于制造根据本发明的容器的方法中，在制造期间使用用于板带的推进、弯曲和连接设备以及用于被输送的板带的支承设备，其中，将所述板带连续地从支承装置中抽出并且输送给所述推进、弯曲和连接设备，据此所述方法的特征在于，同时将平行于壁平面紧挨着并排设置的多个板带输送给所述推进、弯曲和连接设备，将所述多个板带弯曲并且在相对置的板带边缘中彼此间相互连接、尤其是焊接。

在一种有利的设计方案中，根据本方法将所述板带从多个单独的支承装置输送给所述推进、弯曲和连接设备。

替代地，也可以将所述多个板带分别从一个支承装置抽出并输送给所述推进、弯曲和连接设备。

优选地，所述连接设备构造成焊接设备。

根据本发明的方法的一种特别优选的设计方案的特征在于，在装配期间使用支承设备，被输送的板带的相应被输送的下板带边缘沿旋转方向可移动地支承在所述支承设备上。由于多层板带组的相应被输送的下板边缘在装配期间直接支承在支承装置上，所以显著降低了容器在装配期间受到的负荷，因为支承力从壁在中央被引入到支承装置中。由此显著降低了容器壁在装配期间受到的负荷。

一种特别有利的设计方案的特征在于使用挤压装置，该挤压装置设置在所述推进、弯曲和连接设备上游并且允许被输送的板带旋转运动以及施加在两侧从外部垂直于壁平面作用于被输送的板带的压紧力，该设计方案在持久可靠的功能性、密封性和承载能力方面显著提高制造过程质量。

本发明的其它实施方式和优点通过在权利要求中进一步列举的特征以及通过后续给出的实施例得到。权利要求的特征可以任意地彼此组合，只要它们不明显相互排斥。

附图说明

在下文中借助在附图中示出的示例更详细地描述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按照本发明可以本身单独地应用或以多个任意组合的方式应用。在附图中：

图1a示出由螺旋形弯曲的重叠连续延伸地多层设置的多个板带制成的容器的示意性侧视图，

图1b示出根据图1a的容器的示意性横截面，

图2示出根据图1并且根据剖面I-I的容器的多层壁的示意性细节纵剖视图，

图3示出根据图1并且根据剖面II-II的容器的多层壁的示意性细节横剖视图，

图4示出根据图1的容器的板带支承在具有支承辊和侧向设置的压紧辊的支承设备上的极其示意的细节图，

图5示出相邻板带边缘的适用于DY焊接连接的接合区域的示意性细节横剖视图，

图6示出相邻板带边缘的适用于DHY焊接连接的接合区域的示意性细节横剖视图，

图7示出相邻板带边缘的适用于对接焊接连接的接合区域的示意性细节横剖视图，

图8示出根据图1的容器的壁的示意性细节纵剖视图，该壁具有在外侧连接的加固环形型材，以及

图9至12示出根据图1的容器在装配过程期间在不同的装配状态下的示意性俯视图和侧视图，其中，多个并排设置的板带被输送给推进、弯曲和连接设备，并支承在支承设备上，该支承设备允许容器在装配过程期间旋转运动。

具体实施方式

在图1a中以侧视图示意性地示出容器10，该容器构造成横截面为圆柱形的容器10(参见图1b)。

容器10在上侧用顶部结构26覆盖。

容器构造成相对于其中央纵轴线12旋转对称并且例如具有直径14，该直径可以在5至50m的范围内。容器10的高度16例如可以在10至30m的范围内。

圆柱形的容器10的壁由螺旋形弯曲的重叠地连续延伸的板带20、30、40形成。

容器10的外侧在附图中用附图标记A表示，并且容器10的内侧在附图中用附图标记I表示。

根据本发明，容器10的壁由多层的板带20、30、40组装成。如在根据图2和3(其中局部示出沿图1的剖面I-I的细节纵剖视图和沿剖面II-II的细节横剖视图)的实施例中可以看出，从外侧A向内侧I分别存在第一板带20、直接紧随其后的第二板带30和直接紧随其后的第三板带40。板带20、30、40紧挨着并排放置并且在容器平面E中延伸或平行于容器平面E延伸。

在该实施例中示出三个板带20、30、40。然而，所述壁例如也可以由三个板带或四个板带或更多板带组成。

在板带20、30、40的接合部位上，第一、第二和第三板带20、30、40的上板带边缘22、32、42分别与下板带边缘24、34、44相遇。在该接合部位中存在焊接连接部80，该焊接连接部将板边缘区域相互连接。在根据图2的实施例中，焊接连接部80具有从外部和内部连续焊接的焊缝。

在图2中利用附图标记S表示焊接材料引入方向。

在图5中示出板带边缘22、24、32、34、42、44的设计方案，其能够实现焊接连接部80构造成双Y型焊缝(DY焊缝)。替代地，根据图6，焊接连接部也可以构造成双单边Y型焊缝(DHY焊缝)。

根据图5，在第二板带30的上板带边缘32与下板带边缘34之间可以存在间隙18，该间隙用焊接材料填充。

在另一种替代方案中，焊接连接部80构造成从外侧向内侧连续的对接焊缝。间隙18在此完全用焊接材料填充。

在图8中极其示意地示出容器10的壁的细节纵剖视图，其中，在外侧将加固环形型材90焊接到第一板带20上，该加固环形型材根据需要使用，以便提高容器的承载能力或弯曲刚性。

在图9至12中示意性地示出在制造容器10时的各个方法步骤和为此所使用的整套装备。

首先存在支承装置52，三个可转动的分别具有板带20和30、40的卷材50可转动地支承在该支承装置上。将板带20、30、40同时抽出并且将这些板带沿旋转方向R输送给推进、弯曲和连接设备60。

此外，在容器10下方，在周向方向上设有支承设备70，该支承设备在周向方向上在预定的格栅中具有多个支承座72，在所述支承座上存在高度可调节的支承辊74。在此，支承辊74在高度方面这样设定，使得相应被输送的支承在支承辊74上的板带20、30、40具有螺旋形的螺距。

在图4中极其示意地示出支承辊40在支承座72内的几何布置结构。共同被输送的板带20、30、40的相应下板带边缘24、34、44直接支承在支承辊74上。这具有如下优点，即，支承力直接在中央作用于容器10的壁并且在制造过程中不会出现对壁的附加的挠曲负荷。为了确保可靠地组合被输送的直接并排且彼此直接接触的板带20、30、40，直接在推进、弯曲和连接设备60上游设置有挤压装置75，该挤压装置在外侧和内侧具有两个压紧辊77，其中，通过压紧辊77施加压力D，使得被输送的板带20、30、40彼此压紧。

彼此相碰的板带边缘如上所述借助焊接连接部80相互连接。

如在图9中所示，在制造具有螺旋形螺距的第一圆柱形环之后，上方板带20、30、40的上板带边缘被直线地切割，从而得到用于顶部结构26的水平线性支承结构。在进一步的制造方法中，在板带20、30、40事先在设备60中被弯曲之后，现在相应地同时输送金属板带20、30、40并且将它们的板带边缘连续地焊接，从而得到具有容器10的期望直径14的期望的圆柱形圆周轮廓。

在容器10达到期望高度16之后，同样以水平线切割下方板带20、30、40的下板带边缘，这在图11中示出。而后可以将容器10放置到存在于基座中的支撑结构上。

在对容器10的下侧进行直线切割之前，将用于卷材50的支承装置52以及推进、弯曲和连接设备(焊接设备)60移除(参见图11)。

利用所示的制造方法能够经济地制造尺寸非常大的容器10，所述容器确保高承载能力并且在此是绝对密封的。

Claims (18)

1.一种用于储存固体和/或液体和/或气体和/或松散物料的料仓(10)，

-所述料仓由螺旋形弯曲的重叠地连续延伸的板带制成，所述板带形成设置在圆柱形平面(E)中的壁，

-所述板带的重叠地相邻设置的上板带边缘和下板带边缘在螺旋形延伸的连续的接合部位处借助于焊接连接部(80)环绕密封地相互连接，

-所述料仓(10)的壁由多个紧挨着并排设置的、即在所述圆柱形平面(E)中并且平行于该圆柱形平面设置的板带(20、30、40)组成，

其特征在于，所述焊接连接部(80)具有从所述料仓(10)的外侧(A)和内侧(I)焊入的在横向方向上连续的焊缝。

2.根据权利要求1所述的料仓，其特征在于，两个、三个或四个板带(20、30、40)紧挨着并排设置。

3.根据权利要求1或2所述的料仓，其特征在于，各个板带(20、30、40)的板厚度具有在2毫米至20毫米的范围内的不同或相同的横截面厚度。

4.根据权利要求3所述的料仓，其特征在于，各个板带(20、30、40)的板厚度具有在4毫米至10毫米的范围内的不同或相同的横截面厚度。

5.根据权利要求1或2所述的料仓，其特征在于，所述焊接连接部(80)构造成对接焊缝、DHY或DY焊缝。

6.根据权利要求1或2所述的料仓，其特征在于，所述板带(20、30、40)由金属制成。

7.根据权利要求6所述的料仓，其特征在于，所述板带(20、30、40)由钢制成。

8.根据权利要求6所述的料仓，其特征在于，设置在内侧上的板带由不锈钢制成或者在内侧具有不锈钢覆盖部。

9.根据权利要求1或2所述的料仓，其特征在于，在所述料仓(10)的外侧(A)上连接有至少一个在高度方向上按照栅格错开设置的加固环形型材(90)。

10.根据权利要求9所述的料仓，其特征在于，在所述料仓(10)的外侧(A)上连接有多个加固环形型材(90)。

11.根据权利要求9所述的料仓，其特征在于，所述加固环形型材(90)焊接在所述料仓(10)的外侧(A)上。

12.一种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的料仓的方法，其中，在制造期间使用用于板带的推进、弯曲和连接设备(60)以及用于被输送的板带的支承设备(70)，其中，将板带连续地从支承装置(52)中抽出并且输送给所述推进、弯曲和连接设备(60)，

其特征在于，同时将平行于壁平面紧挨着并排设置的多个板带(20、30、40)输送给所述推进、弯曲和连接设备(60)，将所述多个板带弯曲并且在相对置的板带边缘(22、24；32、34；42、44)中彼此间相互连接。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述多个板带在相对置的板带边缘(22、24；32、34；42、44)中彼此间相互焊接。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，从多个支承装置(52)中同时抽出所述板带(20、30、40)并且将这些板带输送给所述推进、弯曲和连接设备(60)。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，将所述多个板带(20、30、40)分别从一个支承装置(52)输送给所述推进、弯曲和连接设备(60)。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述连接设备(60)构造成焊接设备。

17.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，在装配期间使用支承设备(70)，被输送的板带(20、30、40)的相应被输送的下板带边缘沿旋转方向(R)可移动地支承在所述支承设备上。

18.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，使用挤压装置(75)，该挤压装置设置在所述推进、弯曲和连接设备(60)上游并且允许被输送的板带(20、30、40)旋转运动以及该挤压装置施加在两侧从外部垂直于壁平面作用于被输送的板带(20、30、40)的压紧力。