DE19535736C1 - Verfahren zur Herstellung eines Industriefasses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Industriefasses aus Blech mit einem Mantel, in dessen Endbereichen im wesentlichen flache Bö­ den durch Schweißen befestigt sind.

Bei Blechfässern ist es an sich bekannt, im Mantel des Fasses zwei im we­ sentlichen flache Böden durch Schweißen zu befestigen (DE-OS 21 07 200). An Industriefässer werden heute jedoch hohe und weiterhin steigende Anfor­ derungen gestellt, beispielsweise im Hinblick auf Sicherheit, Wiederverwend­ barkeit, Totraumfreiheit, Wirtschaftlichkeit etc. Mit den bestehenden Ferti­ gungsverfahren lassen sich die gestellten Anforderungen nicht mehr ausrei­ chend erfüllen. Die Herstellung von Industriefässern mit Hilfe neuer Schweißtechniken, z. B. mit Hilfe der Laserschweißung, insbesondere zum Einfügen von Ober- und Unterböden, bietet dagegen gute Entwicklungsmög­ lichkeiten.

Es gibt eine Reihe von Prüfverfahren, mit denen die in der Praxis gestellten Anforderungen simuliert und Industriefässer hinsichtlich ihrer Sicherheit geprüft werden. Dabei handelt es sich zum einen um eine Überdruckprüfung (Berst-Test), bei der das geprüfte Faß im Inneren einem Überdruck ausge­ setzt wird, bis das Faß platzt.

Ein anderes wichtiges Prüfverfahren ist die Fall­ prüfung, mit der die Situation simuliert wird, daß ein Faß bei der Handha­ bung, etwa beim Verladen oder beim Transport, unbeabsichtigt aus einer vor­ gegebenen Höhe auf eine feste Fläche herabfällt.

Beim erwähnten Berst-Test können auch Fässer, in die Böden durch La­ serschweißen eingeschweißt sind, nur begrenzten Innendrücken ausgesetzt werden, da hohe statische Zugkräfte auftreten, die direkt auf die Schweißver­ bindung einwirken. Bei diesen Versuchen reißt das Blech zumeist nicht in­ nerhalb der sehr homogenen und festen Schweißnaht, aber dicht angrenzend an diese. Bei Fallversuchen treten sehr hohe Zugkräfte auf, denen laserge­ schweißte Fässer ebenfalls nicht in erforderlichem Umfang widerstehen kön­ nen.

Durch Verwendung höherwertiger Stähle ließe sich die Festigkeit zwar er­ heblich steigern, jedoch ist die Verwendung kostspieliger Stähle bei einem relativ einfach Massenprodukt wie einem Industriefaß im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu vertreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Industriefaß aus Blech so auszu­ bilden, daß die Belastbarkeit des fertiggestellten Fasses und damit die Si­ cherheit dieses Fasses erheblich erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Industriefaß der gattungsge­ mäßen Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Industriefaß sind im Mantel und/oder den Böden angrenzend an die und entlang den Schweißnähten Sicken vorgesehen.

Bei Zugbelastungen, die quer zu den Schweißnähten gerichtet sind, werden die Sicken zumindest in gewissem Umfange flachgezogen. Dadurch wird die auf die Schweißnaht ausgeübte Zugwirkung erheblich reduziert, und die durch die Schweißnaht aufzunehmende Zugenergie wird durch die plastische Verformung des Blechmaterials innerhalb der Sicken gedämpft und zeitlich gestreckt abgebaut. Bruchbelastungen in den Nähten oder in deren Umge­ bung können auf diese Weise vermieden werden.

Die Sicken sollten in relativ geringem Abstand zu den Schweißnähten, bei üb­ lichen Faßabmessungen beispielsweise in Abstand von 15 mm zu den Nähten, im wesentlichen parallel zu diesen verlaufen.

Die Sicken können sowohl in den Mantel des Fasses als auch in den Böden sowohl nach innen als auch nach außen ausgewölbt sein. Sie können im Quer­ schnitt eine etwa halbrunde Form mit Übergangsradien zu den jeweiligen Hauptflächen des Mantels beziehungsweise der Böden aufweisen.

Die Größe der Sicken, bezogen auf deren Querschnitt, richtet sich nach den zu erwartenden Belastungen und den gestellten Anforderungen. Größere Sicken führen zu einer größeren Nachgiebigkeit bei Belastungen. Es können im übrigen auch mehrere parallele Sicken hintereinander zur Steigerung der möglichen Verformung bei Belastungen verwendet werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Teilschnitt durch den oberen Bereich des Mantels sowie den mit diesem ver­ schweißten oberen Boden eines lasergeschweißtes Fas­ ses;

Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung in kleinerem Maßstab und veranschaulicht in der Form eines Beispiels einige für die Sicken in Betracht kommende Abmessungen.

In Fig. 1 ist der Mantel eines Fasses 10 und dessen oberer Boden 12 ge­ zeigt. Eine Laserkehlnaht 14 tritt von dem Inneren des durch Mantel 10 und Boden 12 gebildeten Winkels in das Material von Mantel und Boden ein. Am oberen Ende weist der Mantel 10 einen eingerollten Randwulst 16 auf.

Sowohl im Mantel 10 als auch am oberen Boden 12 befinden sich nach innen bogenförmig eingezogene Sicken 18 und 20 in verhältnismäßig geringem Ab­ stand zu der Laserkehlnaht 14. In nicht gezeigter Weise verläuft die Sicke 20 im Boden parallel zu dessen Rand und der Laserkehlnaht entlang dem gesam­ ten Rand des Bodens. Die Sicke 18 im Mantel 10 läuft parallel zu der Laser­ kehlnaht 14 außen um den Mantel herum.

Die Darstellung in Fig. 2 entspricht im wesentlichen Fig. 1, besitzt jedoch ei­ nen etwas kleineren Maßstab. Im übrigen ist hier die Sicke 20 im Boden 12 nach oben ausgewölbt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sollen die beiden Sicken ei­ nen Radius von 5 cm aufweisen. Die Sicke 18 im Mantel 10 ist flacher als die Sicke 20 im Boden. Die Sicke 20 im Boden geht mit Radien R5 von 5 cm in das angrenzende Material über. Bei der flachen Sicke 18 im Mantel betragen die Radien R15 15 cm.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines Industriefasses aus Blech mit einem Mantel (10), in dessen Endbereichen im wesentlichen flache Böden (12) durch Schweißen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (10) und/oder die Böden (12) angrenzend an die und entlang den Schweiß­ nähten (14) gesickt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Sicken (18, 20) zu der Schweißnaht (14) etwa 15 mm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (18, 20) eine kreisbogenförmige Auswölbung mit Übergangsradien zum angrenzenden Material aufweisen.