DE2107200A1

DE2107200A1 - Geschlossener Metallbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2107200A1
Application number: DE19712107200
Authority: DE
Inventors: Pierre Villecresnes Esposti Francesco Paris Chauvet, (Frankreich)
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1971-02-15
Publication date: 1971-08-26
Also published as: DE2107200B2; DE2107200C3; JPS5510453B1; FR2079986A5

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath 2107200 d - 62 Wiesbaden ,J g p_ßbj

r** Γ"ν. XVT 1_ Postfach 1327 τ/re

Dr. Dieter W eber ^1/gs

Dipl.-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE

Serie 1737

L"Air Liquide, Societe Anonyme pour I¹Etude et I¹Exploitation des Procedes Georges Claude

75, Quai d'Orsay 75 - Paris 7e, Frankreich

Geschlossener Metallbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung

Priorität; vom 19. Februar 1970 in

Frankreich, E. N. 70 05942

Die Erfindung betrifft Behälter, z. B. Fässer oder dergleichen, insbesondere für die Aufnahme von Getränken, wie Bier, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters. Die bekannten Metallbehälter besitzen einen Zylindermantel, zwei Böden und Schutzschürzen, welche den Mantel auf jeder Seite über die Bodenwand hinaus verlängern und in gerollten Rändern enden, die als Anlagen für den Behälter dienen. Solche Behälter werden hergestellt, indem man entweder nacheinander einen Zylindermantel und die Bodenwände mit in den Mantel aufgebogenen Rändern und dann die Anlageschürzen aussen auf den aufgebogenen

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Rand jeder Bodenwand verschweißt oder zunächst innenseitig den aufgebogenen Rand der beiden Bodenwände jeweils auf einen Teil der die Anlageschürze und den halben Mantel bildenden Zylinderform und dann außen die beiden so erhaltenen Halbstücke entlang den freien Kanten der Halbmäntel verschlißt.

Diese beiden Verfahren haben verschiedene Mangel. Zunächst einaal sind vier Ringnahtschweißungen erforderlich, von denen die eine an den stumpf zusammenstoßenden freien Rändern von zwei durch Ziehen oder Drücken gestalteten, d. h. mit großen Maßtoleranzen gefertigten Stücken vorgenommen wird, so daß die Ringschweißung längs dieser schlecht definierten Verbindung unpraktisch auszuführen ist. Dagegen kann man die Wände der - aus nichtrostendem Metall gefertigten - Behälter von den Anlageschürzen abweichen lassen, die eine andere Dicke und/<bder andere Beschaffenheit haben können. Im zweiten Fall wird die Zahl der Ringnahtschweißungen auf 3 herabgesetzt, aber die Anlageschürzen müssen zwangsläufig aus demselben Blech wie die Mantel gefertigt werden. Dfes hat einen Mangel in dem Sinn, daß bei gewissen Anwendungen, wo eine Korrosion zu befürchten ist, oder wo die eingefüllten Flüssigkeiten einer Zersetzung unterliegen, es zweckmäßig ist, widerstandsfähige Materialien, wie nichtrostender Stahl, zu verwenden. In diesen Fällen soll die Schürze,die ein Stück mit dem Mantel bildet, ebenfalls aus einem solchen sehr teuren und aufwendigen Material gefertigt werden, die Bleckdicke der Schürze - die gegen Stöße widerstandsfähig sein muß - findet sich zwangsläufig an

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der Stelle des Mantels wieder, was keineswegs unerläßlich ist, da der Mantel geringere Dicke haben kann. Auch ergibt sich bei dem zweiten Verfahren die Unannehmlichkeit_r daß die Schweißarbeiten schwierig sind, weil die Verschweißung der Halbstücke an der Stelle der stumpf aneinanderstoßenden freien Kanten der Halbmäntel erfolgt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Behältern oder Fässern, das auf zwei Ringschweißvorgänge begrenzt, I einfach" in der Durchführung ist und jede Freiheit läßt, unterschiedliche Dicken und/oder Materialarten für den Mantel,die Bodenwände und die Außenschürzen zu verwenden.

Gemäß der Erfindung bringt man jede Randkante eines ManteLs auf eine Fläche eines im wesentlichen' ebenen Umfangsteiles einer Bodenwand, und auf die entgegengesetzte Fläche dieses im wesentlichen ebenen Umfangteiles bringt man eine Randkante eines ringförmigen Tragstückes auf, das beispielsweise zur ι

Bildung eines seitlichen Abstandstückes für die endgültige Festlegung einer Umhüllung oder einer Anlageschürze des Behälters dient, und man. nimmt die gleichzeitige Sehweißung der Behälteraußenseite, der Bodenwand, beide eingespannt zwischen den Mantel und den Abstandhalter, vor. Die beiden Schweißvorgänge an der Stelle der beiden Bodenwände erfolgen vorzugsweise gleichzeitig.

Dieses auf zwei Ringschweißvorgänge beschränkte Schweißverfah-

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ren ist leicht durchzuführen, denn es nimmt die Schweißung von zwei abgeschnittenen und aufgerollten Stücken, angelegt auf einen ringförmigen ebenen TSLl vor, von denen außerdem der Umfangsring nach der Treibarbeit auf das" praktisch exakte Maß geschnitten werden kann. Man erhält eine besonders widerstandsfähige und dichte Schweißung, dank einer nahezu vollständigen Schmelzung des ringförmigen Teiles der Bodenwand, der zwischen Mantel und Abstandstück eingespannt ist, sowie dank einer Verschmelzung der unmittelbar angrenzenden Teile dieser beiden letzteren Stücke. Bei einer Ausführungsform werden die Randkanten des Mantels und des ringförmigen Abstandsstückes auf eine ringförmige Umfangszone der Bodenwand angelegt, und die Schweißung erfolgt unter Zufuhr von entsprechend zugegebenem Metall von der Außenkante der Bodenwand. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform legen sich die Randkanten des Mantels und eines ringförmigen Abstandstückes auf eine Ringzone einer Bodenwand, die etwas nach innen von dem Umfangsrand dieser Bodenwand liegt, und die Schweißung erfolgt unter Ausnutzung des.nach außen vorkragenden Teils des Umfangsrandes der Bodenwand.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Behälter oder Faß, das nach dieser zweiten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt ist.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfin-*

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dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestelltes Bierfaß,

Fig. 2 zeigt in einem Schnitt von vergrößertem Maßstab die Stoßstelle vor der Verschweißung und gestrichelt die form dieser Verbindungsstelle nach der Verschweißung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, von einer Verbindung, die nach der zweiten Ausführungsform des Verfahrens vorgenommen worden ist.

Das in Fig. 1 gezeigte Faß 1 besteht aus einem Zylindermantel 2, zwei leicht nach außen gewölbten Bodenwänden 3 und 4 und zwei Schutzschürzen 5 und 6 mit eingerolltem Rand 7, die zur Aufstützung auf dem Fußboden und Schutz der Böden dienen. Die Fertigung eines solchen Fasses geschieht in folgender Weise: Durch Walzen und Schweißen längs einer Erzeugenden fertigt man zylindrische Mäntel 2 aus rechtwinklig geschnittenen Mfctallblechen. Der Schneidvorgang gestattet,die Abmessungen mit begrenzten Toleranzen zu berücksichtigen, so daß es genügt, eine stumpfe Schweißung bei sehr genau ausgerichteten Kantenenden gegenüber dem gerollten Blech vorzunehmen, um dieselbe Maßgenauigkeit im fertigen Mantel wiederzufinden.

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Die Bodenwände 3 und 4 werden durch Treibarbeit erhalten,um innen eine gewölbte Form 10 zu ergeben, wodurch die Starrheit der Wand gewährleistet wird, jedoch läßt man einen ebeen Ringstreifen 11 am Umfang bestehen, dessen Rand leicht durch eine Schneidarbeit auf gutes Maß gebracht werden kann.

Wie deutlicher aus Fig. 2 ersichtlich ist, erfolgt der Zusammenbau eines Fasses, indem man einerseits die ringförmige Randkante jedes Endes des Mantels 2 gegen eine Ringzone 13 des ringfömLgen ebenen Streifens 11 und andererseits dieRandkante 14 der Schürze 5 bzw. 6 anlegt. Die Montage dieser 5 Stücke (Mantel 2, Böden 3 und 4 und Schürzen 5 und 6) ist derart vorgesehen, daß eine Drehung des Aufbauträgers um die Mantelachse längs des Pfeiles f gewährleistet ist, und man die Randkante 15 jeder Bodenwand 3 bzw. 4 vor einer ortsfesten elektrischen Schweißanläge 16 vorbeilaufen läßt, die mit einem Metallschweißstab 17 arbeitet. Während des Schweißvorganges beginnt die ganze gestrichelte Zone der Fig. 2 zu schmelzen,und die endgültige Form der Schweißverbindung besitzt außen einen leicht gewölbten Ring 18 und auf der Innenseite zwei ringförmige Schweißraupen jeweils mit einer schwachen Einziehung 19, die eine Rinokante 20 bildet.

Bei der in Fig. 3 dargstellten abgewandelten Ausführungsform sind der Mantel 2 und die Schützen 5 und 6 mit den vorstehend beschriebenen.identisch, jedoch hat die Bodenwand 3 und 4 hier einen etwas größeren Durchmesser; beispielsweise striit die Boden-

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wand bei 21 nach außen über die Außenfläche des Mantö.s 2 und der Schürzen 5 und 6 um einen Abschnitt a vor, der die Größenordnung der Dicke e der verwendeten Bleche hat.In diesem Fall erfolgt die Schweißarbeit ohne Auftragsmetall: die gestrichelte Zone zeigt noch die Masse während der Schmelzung gerade vor Erstarrung, und man sieht, daß der vorspringende Teil 21 jeder Bodenwand 3 bzw. 4 die Rolle des Auftragmetalles gespielt hat. Bei Beendigung der Arba\t ist festzustellen, daß die Schweißverbindung auf der Außenseite eine schwache Einwölbung 22 aufweist, während die inneren Verbindungszonen zwei konkave Oberflächen 23 und 24 ohne Diskontinuität oder Einziehung besitzen, so daß sich eine feste und dichte Verbindung ergibt. Eine solche Verbindung frei von jeder Unebenheit, wie sie sich bei dem gemäß· Verfahren der Fig. 2 gefertigten Faß ergibt, ist besonders erwünscht, falls das Faß zur Aufbewahrung leicht verderblicher Flüssigkeiten, insbesondere von Verzehrflüssigkeiten, dient . Bei Bier oder anderem Getränk, das gewisse biologische Fermente wirksam werden läßt, gestattet also die Kontinuität der inneren Verbindungsfläche die Vermeidung jeder Festsetzung solcher Fermente, welche eine gute Konservierung des Getränkes ausschliessen würde.

Die ,Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsßorm beschränkt und umfaßt zahlreiche Abwandlungen, die sich bezüglich der Art der Verbindung durch Schweißen zur Herstellung von Behältern ergeben. So können beispielsweise der Mantel und der Boden des Behälters nicht nur an eine Schutz-

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schürze sondern an ein Abstandsstück angeschlossen sein, das nach außen parallel zur Bodenwand gebogen ist, um als Träger für eine Hülle zu dienen, die im Abstand von dem Mantel liegt, um beispielsweise ein Isoliermittel aufzunehmen, wie dies bei einem Wassererhitzer der Fall ist. Gemäß einer bevorzugten Durchführungsweise wird ein Behälter gefertigt, indem man mit zwei gleichzeitigen Schweißarbeiten an beiden Enden des Mantels arbeitet.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Fertigung von geschlossenen Metallbehältern, wie Fässern oder dergleichen, wobei an jedem Außenrand eines Zylindermantels eine Bodenwand und ein Ansatzstück, z. B. ein seitlicher Abstandshalter für die nachfolgende Befestigung einer Außenhülle oder eine Schutzschürze für den Boden in Verlängerung des Mantels durch Djfchtschweißung zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man jede Randkante eines Mantels auf eine Fläche eines im wesentlichen ebenen Umfangteiles der Bodenwand auflegt und auf die gegenüberliegende Seite dieses im wesentlichen ebenen Umfangteiles eine Randkante des ringförmigen Ansatzstückes anlegt, und gleichzeitigvdie Außenseite des Behälters und die zwischen Behältermantel und Abstandsstück eingespannte Bodenwand verschweißt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schweißarbeiten an den beiden Enden des Mantds gleichzeitig vorgenommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten des Mantels und eines ringförmigen Ansatzstückes gegen eine ebene Ringzone angelegt werden, die sich am Umfang einer Bodenwand befindet, und daß die Verschweißung unter Metallauft»g erfolgt.

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Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten des Mantels und des ringförmigen Ansatzstückes auf einer ebenen Ringzone der Bodenwand angelegt werden, die flach auf der Innenseite des Umfangsrandes der Bodenwand liegt, und daß die Verschweißung unter Ausnutzung des nach außen vorspringenden Teiles des umfangsrandes der Bodenwand erfolgt.

Behälter, z. B. Faß oder dergleichen, insbesondere Bierfaß, bestehend aus einem Schweißaufbau eines Mantels» zweier Böden und zweier ringförmiger Ansatzstücke, wie Auflageschürzen für den Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden an seinem Umfang mit einer seiner Flächen an der Aus· senseite des Mantels aaf die gegenüberliegende Fläche des ringförmigen Ansatzstückes verschweißt ist und daß die ringförmige Schweiöverbindungszone von außen gesehen eine schwache ringförmige Einsenkung besitzt, während der Anschluß der Mantelinnenfläche mit der Bodenaußenfläche aus einer konkaven Anschlußflache besteht.

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