DE1775111C3 - Bördelverfahren zur Befestigung eines Deckels in dem zylindrischen offenen Ende eines Druckbehälters - Google Patents

Description

Im Inneren eines Druckbehälters treten im Betrieb ständig wechselnde Drücke auf. Bei diesen wechselnden Drücken bewegt sich ein nicht fest sitzender Deckel stets ein wenig hin und her. Diese kleinen, aber sich ständig wiederholenden Bewegungen verursachen durch Reibung einen schnellen Verschleiß der bei Druckbehältern üblichen, zwischen dem Deckel und der Behälterwand festgelegten, blasenföi migen Scheidewand zwischen dem Gas- und dem Flüssigkeitsraum des Behälters. Auch ergibt sich aus den Hin- und Herbewegungen eines nicht fest sitzenden Deckels ein Pumpeffekt, der den an der Behälterwand vorhandenen Ölfilm nach außen herauskriechen läßt Schließlich können die genannten Deckelbewegungen zu Materialschäden führen.

Es ist bekannt, einen Deckel mit einer schräg nach oben verlaufenden Oberseite und einem eingebogenen Umfang in einem zylindrischen Druckbehälter mit einem zylindrischen offenen Ende von größerem Durchmesser, das eine gebogene Schulter bildet, durch Herüberbördeln des Druckbehälterrandes über den Deckel zu befestigen. Hierbei wird der Deckel bis zur Auflage seines Umfanges auf der gebogenen Schulter in das offene Ende des Druckbehälters eingeführt und ein Druck gegen den Außenumfang des Druckbehälterrandes und gegen seinen benachbarten, sich über die gebogene Schulter hinauserstreckenden Abschnitt ausgeübt. In dieser Weise wird der Rand so weit nach innen umgebogen, bis sein Innenumfang im wesentlichen an der schräg nach oben verlaufenden Oberseite des Deckels anliegt.

Bisher wurde bei der Befestigung des Deckels eines Druckbehälters durch Herüberbördeln des oberen Behälterrandes über den Deckel dem möglichen Zurückfedern des Bördelrandes keine Beachtung geschenkt, so daß der Bördelrand nicht in der Lage war, die erwähnten kleinen Hin- und Herbewegungen des Deckels in zuverlässiger Weise zu unterbinden.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei Druckbehältern und Deckeln der beschriebenen Art in einfacher Weise mittels eines Bördelverfahrens eine so vollkommene Festlegung des Deckels in dem offenen Ende des Druckbehälters zu bewirken, daß der Deckel völlig bewegungslos eingespannt ist und Verschleißerscheinungen und ölaustritte nicht mehr vorkommen können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zunächst die Randkante des offenen Behälterendes bis zur Berührung mit dem Deckel umgebogen wird, woraufhin ein im wesentlichen nach innen gegen die Außenfläche des umgebördelten Behälterrandes gerich teter Druck so ausgeübt wird, daß die Randkante des behälterendes sich entlang der schräg nach oben verlaufenden Oberseite des Deckels bis zur Berührung des gesamten umgebördelten Behälterendes mit dem Deckel verschiebt

μ Wenn in dieser Weise zunächst die Randkante des offenen Behälterendes bis zur Berührung mit dem Deckel umgebogen wird, so entsteht hinter der Kante eine hohle Stelle von sichelförmiger Gestalt Wird nun der Bördelrand gegenüber dieser hohlen Stelle herun tergedrückt, so wird der Krümmungsradius dieser Stelle vergrößert, wobei sich das Material nach und nach verformt und die Randkante des Behälterendes nach der Deckeimitte hin wandert Hierbei überträgt die Randkante des Bördelrandes auf den Deckel eine stetig wachsende Kraft, welche den Deckel in seiner Stellung festhält Nach Fortfall der äußeren Druckeinwirkung tritt allenfalls nur ein so geringes Zurückfedern des Materials ein, daß, wie sich herausgestellt hat, die Kraft, welche von der Randkante auf den Deckel übertragen wird, dadurch keine nennenswerte Einbuße erfährt, so daß an der Zuverlässigkeit der Deckelfestlegung nichts geändert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Druckbehälter, dessen Deckel nach dem Verfahren der Erfindung festgelegt wurde,

Fig.2, 3 und 4 Teilschnitte, die die einzelnen Abschnitte des Bördelverfahrens zum sicheren Befesti gen des Deckels darstellen und

Fig.5 ein Teilschnitt durch das geschlossene Ende des Druckbehälters.

Der Druckbehälter nach F i g. 1 hat einen zylindrischen Mantel 10 mit einem geschlossenen, eine Axialbohrung 13 aufweisenden Ende 12, wo der Ein- und Austritt von Druckflüssigkeit stattfindet Das andere offene Ende des Behälters ist durch einen Deckel IS verschlossen, der eine Bohrung 24 für die Zu- und Abführung von Gas enthält Eine blasenförmige

Scheidewand 19 ist mit einem Ende zwischen dem Mantel 10 und dem Deckel 15 gehaltert. Sie teilt das Innere des Behälters in einen Gasraum 27 und in einen Flüssigkeitsraum 26 auf. Der Deckel 15 hat eine schräg nach oben verlaufende

Oberseite 22 und einen eingebogenen Umfang 21. An diesen schließt sich nach unten hin ein Fortsatz 16 an, der zunächst einen zylindrischen Abschnitt 25 hat und dann eine Rinne 17 aufweist, in welcher eine Ringwulst 18 am oberen Ende der blasenförmigen Scheidewand 19 eingreift. Der Behältermantel 10 erweitert sich nach oben hin im Durchmesser, wobei er eine Schulter 14 bildet, die dem gebogenen Deckelumfang 21 als Auflage dient. Hinter der Schulter 14 befindet sich der im

Durchmesser erweiterte zylindrische Abschnitt 11, dessen Endkante mit 43 bezeichnet ist.

Das Herüberbördeln des zylindrischen Abschnitts 11 des Bchältermantels erfolgt mit Hilfe eires Gesenkes 41, das aus den Teilen 41a und 41£> besieht. Der Gesenkteil 5 41a hat eine Mittelöffnung 44, in dti der Gesenkteil 41£> verschiebbar ist, und eine zylindrische Wand 45, deren Länge, gemessen von der Unterkante 46. größer ist als die Länge des erweiterten, zylindrischen Abschnittes 11 des Behältermantels 10 oberhalb seiner bogenförmigen Schulter 14. Anschließend daran geht die zylindrische Wand 45 in eine gekrümmte Fläche 47 über, die der Krümmung des Umfanges 21 des Deckels 15 entspricht Der Gesenkten 4iZ> hat eine gekrümmte, ringförmige Druckfläche 48, deren Neigung in bezug auf die Horizontale kleiner ist als die Neigung der nur schwach gebogenen Oberseite 22 des Deckels 15. Diese gekrümmte Druckfläche 48 ist eine Fortsetzung der Fläche 47 des Gesenkteils 41a Der Ge«enkteil 416 hat einen Kopf 51, dessen Durchmesser größer ist als der der Mittelöffnung 44 in dem Gesenkteil 41a, so daß sich der Umfang 52 des Kopfes 51 gegen die Oberseite 53 des Gesenkteils 41a legen kann.

Der Zusammenbau des Behälters und seines Deckels geschieht in der nachfolgend beschriebenen Weise:

Die Wulst 18 der blasenförmigen Scheidewand 19 wird in die Rinne 17 des Deckelfortsatzes 16 eingelegt, worauf man den Deckel 15 in das offene Ende des Behältermantels 10 einschiebt, bis der gebogene Umfang 21 des Deckels 15 auf der Schulter 14 aufsitzt. In dieser Stellung zentriert der zylindrische Abschnitt 25 des Deckelfortsatzes 16 den Deckel 15 in dem Behälter. Der Behälter wird nun zusammen mit dem eingesetzten Deckel 15 in den Hohlraum C einer Matrize B gebracht, die den Behälter in aufrechter Stellung hält, wie dies aus Fi g. 2 ersichtlich ist. Nun wird durch eiiie Presse gegen den Kopf 51 des Gesenkteils 41 b Druck ausgeübt, so daß sich beide Gesenkteile 41 a und 41 b nach unten bewegen. Dabei drückt das Gesenk 41 gegen den Außenuinfang 42 der Randkante 43 des Abschnittes 11 des Behältermantels. Hierbei wird der Abschnitt 11 des Behältermantels in Richtung auf den Deckel 15 umgebördelt, indem die Randkante 43 der Krümmung 47 und der gekrümmten Druckfläche 48 der Gesenkteile 41a bzw. 41i> so lange folgt, bis die in Fig.3 gezeigte Stellung erreicht ist Eine weitere Abwärtsbewegung der Randkante 43 des Behälters kann deshalb nicht stattfinden, weil der Innenumfang 54 der Bördelkante an der Oberseite 22 des Deckels 15 aufliegt, wobei die Randkante 43 bis zu der Stelle X gelangt ist Nach Fortfall des Druckes verbleibt jedoch an der Unterseite des Bördelrandes in dem Bereich 55 infolge des Zurückfederns des Materials zwischen Bördelrand und Deckel 15 ein Hohlraum von sichelförmigem Querschnitt, der aus F i g. 3 ersichtlich ist Die Festlegung des Deckels 15 ist infolgedessen noch nicht einwandfrei.

Nun wird der Gesenkteil 41 b zurückgezogen und nur auf den Gesenkteil 41a Druck ausgeübt, der sich auf die Außenfläche des Bördelrandes überträgt Auf diese Weise wird der sichelförmige Hohlraum beseitigt, während sich die Randkante 43 entlang der schräg nach oben verlaufenden Oberseite des Deckels 15 verschiebt. Sie gelangt dabei von der Stelle X zu der Stelle Y (F i g. 4). Der gesamte Bördelrand liegt nun fest auf dem Deckel 15 auf, wobei die Randkante 43 eine dauernde, verhältnismäßig große, nach unten gerichtete Kraft auf den Deckel 15 ausübt, die Hin- und Herbewegungen des Deckels 15 unter dem Einfluß der wechselnden Drücke innerhalb des Behälters ausschließt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bördelverfahren zur Befestigung eines Deckels mit einer schräg nach oben verlaufenden Oberseite und einem eingebogenen Umfang in einem zylindrischen Druckbehälter mit einem zylindrischen offenen Ende von größerem Durchmesser, das eine gebogene Schulter bildet, wobei der Deckel bis zur Auflage seines Umfanges auf der gebogenen Schulter in das offene Ende des Druckbehälters eingeführt, und ein Druck gegen den Außenumfang des Druckbehälterrandes und gegen seinen benachbarten, sich über die gebogene Schulter hinaus erstreckenden Abschnitt ausgeübt wird, derart, daß der Rand so weit nach innen umgebogen wird, bis sein Innenumfang im wesentlichen an .ler schräg nach oben verlaufenden Oberseite des Deckels anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Randkante des offenen Behälterendes bis zur Berührung mit dem Deckel umgebogen wird, woraufhin ein im wesentlichen nach innen gegen die Außenfläche des umgebördelten Behälterrandes gerichteter Druck so ausgeübt wird, daß die Randkante des Behälterendes sich entlang der schräg nach oben verlaufenden Oberseite des Deckels bis zur Berührung des gesamten umgebördelten Behälterendes mit dem Deckel verschiebt