DE2517971A1 - Gas bottle making method - includes forming bottle blank while hot, under pressure, in special machine - Google Patents
Gas bottle making method - includes forming bottle blank while hot, under pressure, in special machineInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
Abstract
Description
Verfahren und Driickmaschine zur Her.ctellung VOIl i;asflaschen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hohlzylindrischen, metallischen Werkstücken, mit einem einseitigen, einstückigen Boden, insbesondere Gasflaschen, wobei ein Block vorzugsweise auf einer Presse so gelocht wird, daß ein Bodenteil stehenbleibt und so zu einem Hohlzylinder mit einem einseitigen Boden wilgeforIat wird, dieser weiterhin zu einem Gasflaschenrohling, umgeformt und danach zur Endform kalt abgestreckt und am lials eingezogen wird sowie eine Drückmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer über einen Spindelkasten angetriebenen Spindel, die ein den Hohlzylinder aufnehmendes Futter trägt und in station versetzt, einen Reitstock zum Andrücken des Werkstücks über einen Andrücxkolben und einem auf dem Maschinenbett verfahrbaren Support, der die Drückrollen trägt.Process and spinning machine for the manufacture of bottles The invention relates to a method for producing hollow cylindrical, metallic Workpieces, with a one-sided, one-piece bottom, in particular gas bottles, wherein a block is preferably punched on a press so that a bottom part stops and thus shaped into a hollow cylinder with a bottom on one side is, this continues to be formed into a gas cylinder blank and then to the final shape cold ironed and drawn in on the lials as well as a spinning machine to carry out this process with a spindle driven by a headstock, which a chuck receiving the hollow cylinder and placed in station, carries a tailstock for pressing the workpiece via a pressure piston and one on the machine bed movable support that carries the pressure rollers.
Es ist bereits bekannt, Gasflaschen dadurch herzustellen, daß diese in insgesamt drei Schritten auf Pressen hergestellt werden. Dabei wird zuerst ein Block gelocht, dieser dann auf einer Ziehpresse gelängt und dann wird in einem weiteren Arbeitsgang auf einer weiteren Ziehpresse die Gasflasclienwandung nochmals ausgedünnt.It is already known to produce gas cylinders in that this can be produced in a total of three steps on presses. First a Block is punched, this is then lengthened on a drawing press and then in another The gas bottle wall is thinned out again on a further drawing press.
Nachteilig ist dabei aber, daß durch die beiden Bearbeitungsschritte auf Ziehpressen die wandstärke der fertigen Gasflasche nur sehr ungenau eingestellt wird und daß daher zur Erzielung einer Nindestwandstärke eine relativ hohe Durchschnittswandstärke eingestellt werden muß. Weiterhin entstehen auf der Oberfläche Riefen und neben der Notwendigkeit, aufwendige Pressen zu benutzen, entsteht auch ein Werkstück unterlegener Qualität.The disadvantage here is that the two processing steps on Drawing presses the wall thickness of the finished gas cylinder is only set very imprecisely and that therefore a relatively high average wall thickness to achieve a minimum wall thickness must be set. Furthermore, grooves appear on the surface and next to it the need to use complex presses also creates a workpiece that is inferior to it Quality.
Es ist weiterhin bereits bekannt, die Endgestaltung des Werkstückes durch Abstrecken im kalten Zustand eines Gasflaschenrohlings vorzunehmen. Dieser Schritt verbessert zwar das Gesamtverfahren erheblich, nachteilig ist aber noch immer durch den Ziehpressvorgang an dem gelochten Block eine ungleichmäßige Verteilung des Materials am Umfang der Flasche gegeben und weiterhin ist die Ziehpresse außerordentlich aufwendig, da sie in der Regel mit Drücken von 300 bis 400 Tonnen arbeitet. Die für den zweiten Verformungsschritt angesetzten Ziehpressen sind weiterhin relativ kompliziert, sie sind sehr verschleißanfällig und wegen der großen Anzahl bewegter Teile auch sehr aufwendig, so daß ihr Einsatz unwirtschaftlich ist.The final shape of the workpiece is also already known by ironing in the cold state of a gas cylinder blank. This Step improves the overall process considerably, but it is still disadvantageous always an uneven distribution due to the drawing process on the perforated block of the material given on the circumference of the bottle and the drawing press is still extraordinary expensive, since it usually works with pressures of 300 to 400 tons. the Drawing presses set up for the second deformation step are still relative complicated, they are very susceptible to wear and, because of the large number, they are moved Parts are also very expensive, so that their use is uneconomical.
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, denen die vorgenannten Nachteile und die Nachteile des Standes der Technik auf diesem Gebiet nicht mehr anhaften, die es erlauben, höherwertige Gasflaschen mit geringeren Investitionskosten herzustellen, die wirtschaftlicher arbeiten und bei denen insbesondere eine Beschleunigung des Fertigt sablallfes möglich ist;* Die Gasflaschen, welche nach dem erfin(lllngsgemäßon Verfahren gefertigt sind, sollen ei gleichmäßige Materialverteilung am Umfang und übszr die hänge aufweisen, die Oberfläche soll glatt und ohne Riefen sein und die durchschnittliche Wandstärke soll aufgrund einer höheren Toleranz geringer sein können, als bei herkömmlichen Gasflaschen. Das erfindungsgemäße Verfahren soll weiterhin allf angepaßten, herkömmlichen Drückmaschinen durchführbar sein und einen beschleunigten Arbeitsablauf ermöglichen, wobei Verschleiß an Maschinenteilen nicht mehr auftreten soll, wodurch eine Einhaltung der geforderten Toleranzen auch bei einer intensiven Benutzung der Vorrichtungen zur Umformung gegeben ist.Accordingly, it is an object of the invention to provide a method and a Finding a device that has the aforementioned disadvantages and the disadvantages of the prior art the technology in this field no longer adheres, which allow higher-quality Manufacture gas cylinders with lower investment costs that are more economical work and in which, in particular, an acceleration of the finished sablallfes is possible; * The gas bottles, which are manufactured according to the process according to the invention, should ei have uniform material distribution around the circumference and over the slopes, which The surface should be smooth and without grooves and the average wall thickness should be able to be lower than with conventional ones due to a higher tolerance Gas bottles. The method according to the invention should furthermore be adapted, conventional Spinning machines be feasible and enable an accelerated workflow, whereby wear on machine parts should no longer occur, whereby compliance the required tolerances even with intensive use of the devices for reshaping is given.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem eingangs genannten Verfahren der Hohlzylinder im erhitzten Zustand durch Drücken zum Gasflaschenrohling abgestreckt wird.According to the invention, this object is achieved in that in the case of the initially mentioned method of the hollow cylinder in the heated state by pressing the gas bottle blank is ironed.
Vorteilhaft wird der Drückvorgang bei einer Temperatur von 850 bis 1100, insbesondere 900 bis 10000 C vorgenommen und die Vorschubgeschwindigkeit kann vorteilhaft, um eine rasche Bearbeitung ohne nennenswerte Abkühlung des Werkstücks zu ermöglichen, 700 bis 1000 mm/Minute betragen. Die Zustellung erfolgt vorteilhaft so, daß in einem Rollenüberlauf eine Wandstärkenverringerung von 18 bis 20 mm auf 10 bis 11 mut vorliegt.The pressing process is advantageous at a temperature of 850 to 1100, in particular 900 to 10000 C made and the feed rate can advantageous for rapid machining without significant cooling of the workpiece to allow 700 to 1000 mm / minute. The delivery is advantageous so that in a roll overflow one Wall thickness reduction of 18 to 20 mm to 10 to 11 courtesy is present.
Die Drücktnasciine zur Durchführung des Verfahrens weist vorteilhaft ein Maschinenbett, eine Spindel und ein Fetter auf, die von Kühlwasser durchflossen sind und die Lager der Drückrollen und des Andrückkolbens des Reitstocks sind ebenfalls gekühlt. Ersichtlicherweise kann jetzt eine herkömmliche Drückmaschine, z.B.The push-button nose for carrying out the method is advantageous a machine bed, a spindle and a grease, through which cooling water flowed are and the bearings of the pressure rollers and the pressure piston of the tailstock are also chilled. Obviously, a conventional spinning machine, e.g.
das Fabrikat ST 601 G der Anmelderin entsprechend ausgerüstet werden und als B Streckdrückmaschine zum Warmumformen eingesetzt werden. Für den Fachmann überraschend hat sich das Warmabstrecken als ohne weiteres beherrschbar erwiesen und ersichtlicherweise stellt daher der Einsatz des Warmabstreckens zur herstellung des Gasflaschenrohlings einen wesentlichen technischen Fortschritt und eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bei der Gasflaschenherstellung dar.the make ST 601 G of the applicant can be equipped accordingly and can be used as a B stretch forming machine for hot forming. For the professional Surprisingly, hot ironing has proven to be easily controllable and it can be seen that the use of hot ironing is therefore used for production of the gas bottle blank represents a significant technical advance and a significant one Improvement of the profitability in the production of gas cylinders.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erf indung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es z eigen: Figur 1 schematisch die Entwicklungsstufen eines Blocks zu einer Gasflasche und Figue 2 schematisch den Aufbau einer Drückmaschine zur Durchführung des Warmabstreckens.In the following, an embodiment of the invention is based on Drawings described in more detail. It z own: Figure 1 schematically shows the stages of development a block to a gas bottle and Figue 2 schematically the structure of a spinning machine to carry out hot ironing.
Gemäß Figur 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren j etzt folgendermaßen durchgeführt: Sin recht eckiger oder runder Block wird über ein herkömmliches Preßverfahren im erhitzten Zustand zu einem Hohlzylinder umgeformt, der z.B. eine Wandstärke von 18 bis 20 mm aufweist. Das Fressen bzw. Lochen geht dabei so vor sich, daß genügend Material für den späteren Flaschenboden stehenbleibt, der mit der Wandung einstückig ist Der entstandene Hohlzylinder wird jetzt entweder induktiv oder auf herkömmliche Art auf ca. 900 bis 100000 erwärmt und in diesem erhitzten Zustand auf einer Streckdrückmaschine durch Drücken in vorzugsweise einem, gegebenenfalls aber auch mehreren Rollenüberläufen abgestreckt. Dabei verringert sich die Wandstärke auf ca. 10 bis 11 mm.According to FIG. 1, the method according to the invention is now as follows carried out: A square or round block will have a conventional pressing process formed into a hollow cylinder in the heated state, which e.g. has a wall thickness of 18 to 20 mm. The eating or punching goes in front of you in such a way that enough material remains for the later bottle bottom, which is integral with the wall The resulting hollow cylinder is now either inductively or conventionally heated to approx. 900 to 100,000 and in this heated state on a stretch spinning machine by pressing in preferably one, however, if necessary, several roll overflows are also ironed out. Reduced in the process the wall thickness is approx. 10 to 11 mm.
Das vorgenannte Erhitzen der hohlzylindrischen Zwischenform kann unterbleiben, wenn das Werkstück direkt nach dem Lochen in noch genügend erhitztem Zustand zum Warmabstrecken überführt wird. Durch diese direkte Ankoppelung des Abstreckvorgangs kann weiterhin die Wirtschaftlichkeit und Bearbeitungsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich verbessert werden.The aforementioned heating of the hollow cylindrical intermediate form can be omitted, if the workpiece is still sufficiently heated immediately after punching Hot ironing is transferred. This direct coupling of the ironing process can furthermore the economy and processing speed of the invention Process can be significantly improved.
Der durch das Warmabstrecken entstandene Gasfgaschenrohling wird jet8t im kalten Zustand zu der Gasflaschenendform abgestreckt. Dieses Abstrecken wird in der Anmeldung P 1 652 595 der Anmelderin näher beschrieben und zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher ausdrücklich auf die Offenbarung Äiee'r(iiieldung Bezug genommen.The gas cylinder blank produced by hot ironing is now produced ironed in the cold state to the gas bottle end shape. This ironing will described in more detail in the applicant's application P 1 652 595 and to avoid this of repetitions will therefore expressly refer to the revelation Äiee'r (iiieldung Referenced.
Das Warmabstrecken entspricht einem Abstreckvorgang im kalten Zustand. Das Werkstück wird also auf das Futter aufgeschoben, danach durch den Andrückzylinder des Reitstocks gespannt und die Spindel versetzt dann das Futter in Rotation. Nach entsprechender Zustellung der Streckrollen wird der Support zum Abstrecken in Bewegung gesetzt und drückt jetzt mit einer Vorschubgeschwindigkeit von ca. 700-1000 mm/Minute, gegebenenfalls aber auch langsamer oder schneller die Wandung auf die gewünschte Wandstärke ab. Bei diesem Abstrecken verteilen die Drückrollen das Material nicht nur gleichmäßig über die Länge des Werkstücks, sondern für den Fachmann überraschend verteilen sie das Material auch gleichmäßig auf den Umfang des Werkstücks.Hot ironing corresponds to an ironing process in the cold state. The workpiece is thus pushed onto the chuck, then by the pressure cylinder of the tailstock and the spindle then sets the chuck in rotation. To With the corresponding delivery of the stretching rollers, the stretching support is in motion set and now presses at a feed rate of approx. 700-1000 mm / minute, but optionally also slower or faster the wall to the desired one Wall thickness. During this stretching, the pressure rollers do not distribute the material only evenly over the length of the workpiece, but surprising for the expert distribute the material evenly over the circumference of the workpiece.
Es entsteht also selbst bei Werkstücken, bei denen der gelochte Block noch erhebliche Ungleichheiten in der Materialverteilung am Umfang aufwies, Zwischenformen, deren Materialverteilung weitgehend gleichmäßig ist, und bei denen die Wandstärken bereits mit geringsten Toleranzen eingestellt sind.So it arises even with workpieces in which the perforated block still showed considerable inequalities in the material distribution around the circumference, intermediate forms, whose material distribution is largely uniform, and where the wall thicknesses are already set with the smallest tolerances.
Nach dem Abstrecken wird der Gaaflaschenrohling von dem Futter abgezogen und zum Kaltabstrecken transportiert.After ironing, the gas bottle blank is pulled off the lining and transported for cold ironing.
Die Drückmaschine zur Durchführung des Warmabstreckens bei den genannten Temperaturen von ca. 850-1100, vorzugsweise aber 90010O0O C ist eine entsprechend eingerichtete herkömmliche Driickmaschine. Um die wichtigsten Maschinenteile gegen die übertragene Wärme aus dem heißen Werkstück zu schützen, ist der Spindelkasten 2 mit einem Kühlwassermantel eingeben, das gegebenenfarls Maschinenbett 1 ist ebenfalls kühlwasserdurchflossen und die Spindel 3 mit dem daran anschließenden Futter 4 ist ebenfalls über zwei Kühlwasserkanäle von Kühlwasser durchströmt. Die Kühlung des Futters b.B.The spinning machine for performing hot ironing at the mentioned temperatures of about 850-1100, but preferably 90010O0O C is a appropriately equipped conventional spinning machine. To the main machine parts The headstock is to protect against the heat transferred from the hot workpiece Enter 2 with a cooling water jacket, machine bed 1 is also given if necessary Cooling water flows through it and the spindle 3 with the adjoining chuck 4 is cooling water also flows through two cooling water channels. The cooling of the Feed b.B.
kann aber auch entfallen oder nur sehr gering sein, da dieses Teil nicht direkt belastet wird und ohne weiteres eine erhöhte Temperatur aufweisen kann. Bei zu starker Kühlung wäre sogar eine zu schnelle Abkühlung des Werkstücks gegeben und es ist daher auch bei der Kühlung eine geringe Wärmeleitung innerhalb des Futters 4 oder der Spindel 3 einzustellen.but can also be omitted or only very small, since this part is not directly loaded and can easily have an elevated temperature. If the cooling is too strong, the workpiece would even cool down too quickly and there is therefore little heat conduction within the feed even during cooling 4 or spindle 3.
Der Andrückkolben 5 des Reitstocks 6 weist ein Lager 7 auf, um die Rotation des Werkstücks mitmachen zu können. Dieses Lager ist ebenfalls wie die Lagerung 9 der Drückrollen 8 gekühlt, d.h. es kann einen Kühlmantel oder Kühlschlangen aufweisen. ueber Druckwasserschläuche ist weiterhin das Innere des Supports 10 ebenfalls von Kühlwasser durchströmt und es hat sich jetzt für den Fachmann überraschend herausgestellt, daß die beschriebenen Kühleinrichtungen ausreichen, um die wichtigsten und anfälligsten Maschinenteile während des Drückvorganges ausreichend vor Wärmeübertragung zu schützen. Eine Abschirmung des Luftraumes des Drückbereiches ist nicht notwendig, da für den Fachmann überraschend eine geringfügige Oberflächenabkühlung des Werkatückes den Streckdrückvorgang nicht behindert. Diese Abkiihl ung kann auch bei der Erhitzung vor dem Aufspannen berücksichtigt werden. tjberraschenderweise funktioniert daa Kühlsystem auch bei kontinuierlichen Betrieb, d.h. bei laufenden Streckvorp'-jngen, wobei sich rasch eine Gleichgewichtstemperatur aller Haschinentei 1 e einste] lt.The pressure piston 5 of the tailstock 6 has a bearing 7 to the To be able to participate in the rotation of the workpiece. This camp is like that too Storage 9 of the pressure rollers 8 is cooled, i.e. it can be a cooling jacket or cooling coils exhibit. The inside of the support 10 is also via pressure water hoses flowed through by cooling water and it has now surprisingly turned out to the expert, that the cooling devices described are sufficient to protect the most important and most vulnerable Machine parts sufficiently before heat transfer during the pressing process to protection. A shielding of the air space of the pressure area is not necessary, because, surprisingly for the expert, a slight surface cooling of the workpiece does not hinder the stretching process. This cooling can also occur with heating must be taken into account before clamping. Surprisingly, it works Cooling system even with continuous operation, i.e. with running stretchers, whereby an equilibrium temperature of all hash parts is quickly established] according to
Erforderlichenfalls $können über den Kühlwassermantel 12 des Spindelkastens hinaus auch noch weitere Kühlwassermäntel angebracht werden. Die Druckwasserschlänche 13 zum Einleiten von Kühlwasser in den Support und damit auch zu der Rollenlagerung der Drückrollen 8 sind in ihrer Länge so bemessen, daß sie die Support bewegung nicht behindern.If necessary, $ can be used via the cooling water jacket 12 of the headstock In addition, additional cooling water jackets can also be attached. The pressurized water snakes 13 for introducing cooling water into the support and thus also to the roller bearing the pressure rollers 8 are dimensioned in their length so that they move the support do not hinder.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß es für den Fachmann absolut überraschend ist, daß nicht nur die Materialverteilung am Umfang des Werkstücks entscheidend verbessert wird, sondern daß sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einer Drückmaschine durchführen läßt, die nicht hermetisch gekapselt ist und die durch einfaches Umbauen angepaßt werden kann. Da nur wenig bewegte Teile vorhanden sind und die Vorschubkräfte übliche Größenordnung aufweisen, ist ein störungsfreies Arbeiten gegeben. Da der Arbeitsbereich nicht gekapselt ist, ist die Zu- und Abführung des Werkstiicks problemlos und mit dieser Wirtschaftlichen Maschine eröffnet sich dem Warmabstrecken über die Anwendung bei der Herstellung vou Gasflaschen binaus ein neuer, weiterer Arbeitsbereich.In summary it can be said that it is absolutely for the skilled person It is surprising that not only the distribution of material on the circumference of the workpiece is decisively improved, but that the process according to the invention also can be carried out on a spinning machine that is not hermetically sealed and which can be adapted by simple rebuilding. Since there are only a few moving parts and the feed forces are of the usual order of magnitude, is a trouble-free Work given. Because the work area is not encapsulated is the supply and removal of the workpiece without problems and with this economical The machine opens up for hot ironing through its use in manufacturing vou gas bottles create a new, additional area of work.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752517971 DE2517971A1 (en) | 1975-04-23 | 1975-04-23 | Gas bottle making method - includes forming bottle blank while hot, under pressure, in special machine |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19752517971 DE2517971A1 (en) | 1975-04-23 | 1975-04-23 | Gas bottle making method - includes forming bottle blank while hot, under pressure, in special machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2517971A1 true DE2517971A1 (en) | 1976-10-28 |
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ID=5944772
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19752517971 Pending DE2517971A1 (en) | 1975-04-23 | 1975-04-23 | Gas bottle making method - includes forming bottle blank while hot, under pressure, in special machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2517971A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102006039656A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Leifeld Metal Spinning Gmbh | Device and method for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece |
| DE102014101972A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method for producing a seamless pressure vessel for storing hydrogen |
| DE102021102745A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method of manufacturing a tank for storing compressed fluids |
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-
1975
- 1975-04-23 DE DE19752517971 patent/DE2517971A1/en active Pending
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Legal Events
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