DE1924716B2

DE1924716B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Beulen und asymmetrischen Spannungen an der Seitenwand bzw. dem Mantel oder Mantelteil von zylindrischen Behältern aus Metallblech mit festgelegter Soll-Abmessung

Info

Publication number: DE1924716B2
Application number: DE1924716A
Authority: DE
Inventors: Christian Zuerich Ragetti (Schweiz)
Original assignee: METAL CONTAINERS Ltd WEYBRIDGE SURREY (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: METAL CONTAINERS Ltd WEYBRIDGE SURREY (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1968-05-14
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1978-11-30
Also published as: AT298954B; FR2008472A1; IE33454L; ES367178A1; GB1204736A; SE391464B; BR6908825D0; ES368571A1; NO130754B; BE733079A; NO130754C; IE33454B1; CH490904A; NL7305621A; DE1924716A1; DE1924716C3; US3581546A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum to Beseitigen von Beulen und asymmetrischen Spannungen an der Seitenwand bzw. dem Mantel oder Mantelteilen von zylindrischen Behältern aus Metallblech mit festgelegter Soll-Abmessung, wobei zunächst der Blechmantel bzw. der Mantelteil durch Anlegen eines radial nach außen auf die Innenwand wirkenden Druckes bis zur Überschreitung der Streckgrenze gedehnt wird. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Beseitigen solcher Beulen und Spannungen, bei der jeweils ein Satz an der Mantelin- so nenfläche und an der Mantelaußenfläche angeordneter, radial gegeneinander und auseinander kraftschlüssig bewegbarer Segmente vorgesehen ist; eine solche Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des einleitend genannten Verfahrens.

Aus der DE-OS 15 86 800 ist ein Behälter bekannt, der in mindestens zwei Teile unterteilt ist, die ihrerseits miteinander flüssigkeitsabgedichtet so verbunden sind, daß sie ohne Verformung voreinander getrennt werden können. So ein Behälter kann also auch nach Benutzung zum Reinigen der Einzelteile oder zu deren anderweitiger Benutzung auseinandergenommen und wieder zu einem vollständigen Behälter zusammengesetzt werden. Solche Einzelteile können nun am zusammengesetzten Behälter ebenso wie beim oder nach dem Auseinandernehmen ungewollt verformt oder eingebeult werden. Es hat sich daher als wünschenswert erwiesen, solche Einbeulungen und daraus resultierenden asymmetrischen Spannungen an der Seitenwand bzw. dem Mantel solcher zylindrischer Behälter aus Metallblech entfernen zu können.

Aus der FR-PS 8 03 247 wie aus der US-PS 18 90 039 sind zwar Verfahren bekannt, bei denen zylindrischen oder zylinderähnlichen Werkstücken in radialer Richtung bestimmte vorgegebene Querschnittsformen aufgeprägt werden. Diese Verfahren sind allerdings zur Herstellung bestimmter Endfornien, nicht jedoch zum Entfernen unerwünschter Einbeulungen einsetzbar.

Aus der US-PS 27 74 406 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem zu Beseitigung von Spannungen und zur Herstellung der Sollgröße eines leicht Untergröße aufweisenden Mantels eines zylindrischen Behälters aus Metallblech dieser zylindrische Mantel durch Anlegen eines radial nach außen auf die Innenwand wirkenden Druckes bis zur Überschreitung der Streckgrenze gedehnt wird. Mit diesem bekannten Verfahren ist es zwar möglich, einen Behälter in seiner Gänze von einer leichten Unter- zu einer gewünschten Sollgröße auszudehnen bzw. an bestimmten örtlichen Stellen radiale Ausdehnungen bis zu einer gewünschten Sollgröße vorzunehmen; zum Entfernen einzelner örtlicher, nach innen oder außen gerichteter Beulen an Behältern, die bereits Sollmaß erreicht haben, sind beide Verfahren jedoch nicht geeignet

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eir. Verfahren bzw. eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß damit Beulen an Seitenwandteilen zylindrischer Behälter aus Metallblech entfernbar und solche verbeulte Seitenwandteile in die ursprüngliche Gestalt und Abmessung unter gleichzeitiger Herabsetzung der asymmetrischen Spannungen zurückverformbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art durch die Maßnahmen des Kennzeichens des Anspruchs I₁ bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Maßnahmen des Kennzeichens von Anspruch 2 gelöst

Durch die Erfindung ist es möglich, Verbeulungen bei solchen Behältern so zu entfernen, daß die Stelle der ursprünglichen Verbeulung nicht wieder erkennbar ist und kein Rest der Verbeulung zurückbleibt, der so behandelte Faßkörper somit hinsichtlich der Deformation wie vor seiner Verbeulung aussieht Der nach der Erfindung ausgebeulte Behälter ist somit völlig auf seine ursprünglichen, richtigen Abmessungen aasgeformt Durch die auch beim Reduzieren der Durchmessermaße vorgenommene bleibende Verformung des Querschnittes, d. h. die auch hierbei wieder auftretende Überschreitung der Streckgrenze des Metallbleches wird neben der dauerhaften Beseitigung der ursprünglichen Beulen auch noch die angestrebte Verringerung der Spannungsunterschiede zwischen den zuvor ausgebeulten Stellen und den zuvor nicht verbeulten Teilen erreicht Durch die Maßnahmen der Erfindung wird auch sichergestellt, daß während des Einengungsvorganges ein Ausbauchen des Metallbleches wirksam verhindert ist

Bei der Verwendung von sehr dünnem Blech für die Behälter ist es jedoch von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die im wesentlichen axial verlaufenden Kanten der äußeren und inneren Segmente an ihrer Oberfläche gezahnt ausgebildet sind. Auf diese Weise erhalten die sonst geradlinig begrenzten Spalten zwischen den Segmenten eine Zickzack-Form, wodurch ein Ausbauchen des Metallblechs in den Spalten selbst unter extremen Bedingungen wirksam

verhindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielshalber im Prinzip noch näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Spannungs-Dehnungs-Diagrarnm zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung;

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Diagramm ist die Zugspannung !ängs der Ordinate und die Dehnung längs der Abszisse aufgetragen. Es sei nun davon ausgegangen, daß ein zylindrischer Seitenwandteil mit einer nach außen ausgebeulten Fläche wieder ausgerichtet werden solL Beim Dehnen wird der unbeschädigte bzw. nicht verbeulte Seitenwandteil von Punkt 1 des Diagrammes längs der Linie a gestreckt Bei 2 wird die Streckgrenze überschritten, und dann tritt eine Formänderung längs der Linie b z. B. bis zum Punkt 3 ein.

Die elastische Formänderung des verbeulten Teiles beginnt später bei Punkt 4 und verläuft längs der Linie c bis zu Punkt 5, worauf die übrige Formänderung längs der Linie i/bis zu Punkt 6 hin erfolgt. Wenn danach der Dehnvorgang aufgehoben wird, federt das Material entsprechend den Linien e und I'zurück und erreicht die Punkte 7 und 8, die eine restliche Formänderung zeigen, an der die ursprüngliche Beule noch zu erkennen ist Wenn nun die Klemmbacken in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, um den Durchmesser zu verkleinern, dann verläuft dieser Vorgang im Diagramm von den Punkten 7 und 8 längs den Linien g und h bis 7U den Punkten 9 und 10, worauf die übrige Formänderung entsprechend den Linien / und k erfolgt. Diese Einengung wird bis zu den Punkten 11 und 12 fortgeführt, und, wenn danach die Formänderungskräfte aufgehoben werden, dann federt das Material längs den Linien / und m zurück, wobei die Linie I im Punkt 1 und die Linie m sehr nahe an diesem Punkt endet, so daß die ursprüngliche Beule so gut wie gar nicht mehr zu sehen ist Sollte dies noch nicht ausreichen, so genügt es, den Vorgang zu wiederholen, um eine völlige Beseitigung der Beule zu erzielen. Bei Anwendung dieses Verfahrens werden auch asymmetrische Spannungen in einem Werkstoff vollständig ausgeglichen, wobei es möglich ist, auch in diesem Fall die ursprüngliche Gestalt und die ursprünglichen Abmessungen wieder voll herzustellen.

Die in Fig.2 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Unterteil 1 und ein Oberteil 2 sowie zwischen beiden ein zylindrisches Gehäuse 3. Oberteil 2 und Unterteil 1 sind außerdem miteinander durch Zugstangen 4 verbunden, die von als Abstandteile dienenden Rohren 5 umgeben sind. Mittels Zugstangen 6 ist ein hydraulischer Zylinder abgestützt dessen Kolbenstange 8 ein konisches Teil 9 trägt das mit einer Anzahl von radial beweglichen Segmenten oder Klemmbacken 10 zusammenwirkt

ίο Diese Segmente oder Klemmbacken 10 werden nach oben bewegt wenn die Kolbenstange 8 mit dem konischen Teil 9 angehoben wird, und sie werden z. B. mittels hier nicht gezeigter, sie in einer Nut 11 umgebender, kreisförmiger Federn in ihre ursprüngliche Lage wieder zurückbewegt

Das Oberteil 2 der Vorrichtung trägt außerdem eine Anzahl hydraulischer Zylinder 12, deren Kolbenstangen mit einem ringförmigen Teil 13 verbunden sind, das einen zylindrischen Rand 14 aufweist der ein hohles konisches Teil 15 umgibt dessen Innenfläche 16 mit einer Anzahl radial nach innen bewegbarer Segmente

17 zusammenwirkt Die Segmente 10 und 17 sind an ihren einander gegenüberliegenden Kanten mit Belägen

18 und 19 versehen, deren Profil dem inneren bzw. 2^r> äußeren Profil des wiederherzustellenden Behälters entspricht Die Segmente 17 erstrecken sich durch Schlitze im zylindrischen Teil 3.

Zu Beginn des Betriebes der Vorrichtung befinden sich die Segmente 10 und 17 in zurückgezogener Lage,

ju die das Einsetzen eines wiederherzustellenden Behälters ermöglicht Dann werden die Segmente 10 durch Anheben des konischen Teils 9 auseinanderbewegt bzw. gedehnt bis die Dehnungsgrenze des Behälterwerkstoffs weit genug überschritten ist. Hierauf werden die Segmente 17 durch Absenken des konischen Teils 15 mit Hilfe der Zylinder 12 nach innen gepreßt, und es wird, sobald die Behälterwand fest genug zwischen den Segmenten 10 und 17 eingeklemmt ist, der Druck im Zylinder 7 soweit gesteuert, daß die Segmente 10 so

■»ο nach innen gepreßt werden können, daß das Blech zwischen ihnen eingeklemmt wird, um dessen Ausbauchen nach innen zu verhindern. Bei Beendigung des Vorgangs werden die Segmente in ihre Ausgangslage zurückgebracht, und der Behälter kann dann entfernt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beseitigen von Beulen und asymmetrischen Spannungen an der Seitenwand bzw. dem Mantel oder Mantelteilen von zylindrisehen Behältern aus Metallblech mit festgelegter Soll-Abmessung, wobei zunächst der Blechmantel bzw. der Mantelteil durch Anlegen eines radial nach außen auf die Innenwand wirkenden Druckes bis zur Überschreitung der Streckgrenze gedehnt wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend auf die Außenfläche des zylindrischen Mantels ein nach innen gerichteter radialer Druck ausgeübt wird, wobei dieser unter formschlüssiger, im Ausmaß der radialen Einwärtsbewegung der Wandung zurückweichender Innenabstützung im Querschnitt bleibend verformt und bis zur Erreichung des Solldurchmewers reduziert wird.

Z Vorrichtung zum Beseitigen von Beulen und asymmetrischen Spannungen an der Seitenwand bzw. dem Mantel oder Mantelteilen von zylindrischen Behältern aus Metallblech mit festgelegter Soii-Abmessung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der jeweils ein Satz an der Mantelinnenfläche und an der Mantelaußenfläche angeordneter, radial gegeneinander und auseinander kraftschlüssig bewegbarer Segmente vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum nachgiebigen Abstützen der inneren Segmente (10) gegen eine Bewegung durch die äußeren Segmente (17) nach innen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen axial verlaufenden Kanten der äußeren Segmente (17) und der inneren Segmente (10) gezahnt ausgebildet sind.