DE2826255C2 - Verfahren zur Herstellung von Behältern sphärischer Form und Führungselement zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die I-Irfindting betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Behältern sphärischer Form aus ans einem biegsamen Material bestehenden einzelnen Mcridianalbläiicrii. die der Reihe nach in der für einen Behälter erforderlichen Anzahl verschweißt und dann zu einer r. l'.olle mil bezüglich des Durchmessers des Behälters t-'cnngcrcm Durchmesser aufgerollt, am Aufstellungsort auseinandergerollt, in die vorgesehene Form gebracht wurden, wonach die freien linden der Rolle miteinander versehweilli werden, sowie ein Führungselement zur ,c Durchführung des Verfahrens.

Aus der DIvOS 26 00 460 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters mil einer zylindrischen Behälterwand aus einer l'lalle, deren Länge dem milling ties Behälters entspricht, bekannt, wonach die v, l'lat'e zu einem Wickel um eine horizontale Irommelartige Vorrichtung gerollt wird, dessen Durchmesser kleiner als der Behällcrdurehmesser ist und der Wickel nach seinem Transport zur Baustelle abgerollt und dabei auf den Bchiillerdtirchmcsser aufgeweitet wird. wi

Aus den SlI-I¹S 2 71 MJ bzw. I 13 529 sind Verfahren zur I lersiellung von Behältern sphärischer Form bekannt, wonach die einzelnen Mcridianalbliitter in ihre endgültige l'orm entsprechend dem fertigen Behälter gebracht und dann miteinander im Werk oder vor Ort _h ^r, verscliweil.lt werden. Nach dem einen Verfahren weiden zunächst mehrere Mcridianalbläiter zusammen-L'eschweil.it und dann auf Achsen mit entsprechender Krümmung zu spindelförmigen Rollen für den Transport zusammengerollt, so daß vor Ort nur noch wenige Schweißnähte hergestellt werden müssen.

Diese Verfahren sind sehr arbeitsaufwendig, da bereits im Anfangsstadium des jeweiligen Herstellungsprozesses die endgültige Krümmung des Meridianalblattes erzeugt werden muß. Wenn alle oder mehrere Schweißnähte vor Ort unter freiem Himmel hergestellt werden müssen, ist dies meistens schwieriger und damit zeitaufwendiger als unter Werksbedingungen, wobei auch in aller Regel die Güte der Schweißnähte leidet und dadurch die Lebensdauer der Behälter begrenzt ist Die Herstellung der Achsen mit vorgegebener Krümmung ist ebenfalls arbeits- und materialaufwendig.

Aus der US-PS 25 79 646 ist ein Verfahren zur Herstellung von Behältern sphärischer Form bekannt, wonach dem zunächst hergestellten polygonalen Körper die sphärische Form durch in den Innenraum zugeführten hydraulischen Druck verliehen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung von Behältern sphärischer Form anzugeben, das einfacher durchführbar ist und weitgehend unter Werksbedingungen ausgeführt werden kann, das einen leichten Transport der Behällerwandung zum Aufstellungsort ermöglicht und Behälter beliebiger sphärischer Form mit hoher Qualität herzustellen gestaltet. Aufgabe der Gründung ist auch ein Führungselement zur Durch füll rung ties Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch I wiedergegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorzugsweise erfolgt das Zusammenrollen der Rolle um einen I lohlzylindcr, dessen Enden nach Bildung des Behällermanlels mit ihm verbunden werden. Beim Aufstellen des Behälters werden vorzugsweise beide Stirnseilen der Rolle gegencinandergerichiel gepreßt.

Ks ist vorteilhaft, als Führungselement zum Zusammenrollen der Rolle einen Stab runden Querschnitt:; zu verwenden.

Die Anordnung eines Fuhrnngsclc«ncnlcs gewährleistet ein sicheres Aufrollen der Rolle, da beim Aufrollen der Rolle ein Gleiten der Windungen relativ zueinander stattfindet. Dabei gewährleistet die Verwendung eines Stabes runden Querschnitts als Führungsclement eine punklförmige Berührung der Windungen miteinander.

Die Anordnung des Hohlzylinders in der Rollenachse, dessen Knden nach der Formung des Behälters mit ihr verbunden werden, erhöht die Steifheit und Stabilität des Behälters und dirnt alsTragslützc.

Das Verfahren zur Herstellung von Behaltern sphärischer Form gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet es, maximal viele qualitativ hochwertige Verbindungen, d. h. Schweißnähte unter Werksbedingungen auszuführen, wodurch die Lebensdauer der !Schalter verlängert wird. Das Zusammenrollen der miteinander verbundenen Meridianalblätter zu einer spindelförmigen Rolle gestattet es, unter Werksbedingungen Hüllen von praktisch beliebigen Größen herzustellen, da sie sich in dieser Form bequem an ihren Aufstellungsort befördern lassen und die endgültige Formgebung des Behälters mit relativ einfachen Mitteln durchführbar ist.

Nachstehend wird die Erfindung an einem konkreten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine .schematische Darstellung einer Rolle, aus der ein Behälter sphärischer Form erzeugt wird und den hergestellten Behälter,

Fi g. 2 einen Schnitt gemäß Linie 11-I I in Fi g. I,

Fig.3 eine Rolle und eine Vorrichtung zu deren Auseinanderrollen in vertikaler Stellung,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV der F i g. 3,

Fig.5 eine Rolle und eine Vorrichtung zu deren Auseinanderrollen in horizontaler Stellung.

Das Ausführungsbcispicl illustriert die Herstellung dünnwandiger Behälter sphärischer Form mil relativ großem Fassungsvermögen zum Speichern von flüssigen oder gasförmigen Produkten, beispielsweise von Erdöl.

Mcridianalbidltcr 1, im folgenden als Blätter bezeichnet, werden unter Werksbedingungen aus biegsamem Dünnblech in einer Menge hergestellt, die zur Bildung eines Behälters erforderlich ist. Im beschriebenen Beispiel sind die Blätter 1 flach ausgebildet und in dieser Form gelangen sie zum Zusammenbau, was ihre Herstcllungslcchnologic beträchtlich vereinfacht. Die Blältcr I können auch eine Krümmung in Querrichtung erhalten, die der Querkrümmung des künftigen Behälters entspricht.

Im beschriebenen Beispiel werden flache dünne Blätter I aus Stahl nach dem Zuschneiden der Reihe nach miteinander vcrschweißi und gleich/eilig zu einer Rolle A zusammengerollt. Während des Verschwcißens der Blätter I und ihres Zusammenrollens zur Rolle A erfolgt eine unbeträchtliche Verformung der !Malier I in zwei Richtungen — in der Längs- und in der Querrichtung —, d. h. sie bekommen eine vorläufige doppelte Krümmung. Beim Verschweißen und Zusammenrollen der Blätter 1 zur Rolle A erhall diese eine .spindelartige Form, wie dies in Fig. I dargestellt ist. Die Rolle A muß in fertigem Zustand einen Durchmesser haben, der ihren Transport erlaub!, d.h. die Zahl ihrer Windungen sieht in direkter Abhängigkeil von der UehiHiergröße.

Gleichzeitig wird während des Ziisamineiirollcns der Rolle A in dieser in der Querrichtung zur imaginären Achse .( derselben ein Führungselement in Form eines Stabes 2 (Fig. 2) runden Querschnitts angeordnet, dessen eines linde am ersten Blatt I befestig! winl. dessen anderes linde frei bleib!.

Am linde des Zusammenrollens der Rolle A wird das freie linde des Stabes 2 am letzten Blatt I, /.. B. durch Schweißen oder aber auf irgendeine andere bekannte geeignete Weise befestigt.

Der Stab 2 dient als Gleitführung für die Windungen der Rolle .4 bei deren Auf- und Auseinanderrollen sowie zur Erreichung der notwendigen Steifheit der Rolle A bei ihrem Transport.

In der Rolle A können mehrere Stäbe 2 runden Querschnitts angeordnet sein, was noch günstigere Bedingungen beim Auf- und Auseinanderrollen schafft und die Steifheit der Rolle A weiter erhöht. Das letzte Blatt 1 wird an der Rolle A durch Schweißen befestigt.

Wenn der dünnwandige Behälter sphärischer Form eine Tragstütze -fiaben soll, so wird in einer Rolle B (Fig.3) zu Beginn ihres Zusammenrollens in der Richtung ihrer imaginären Achse a ein Hohlzylinder 3 angeordnet, dessen Enden nach der Bildung des Behälters mit ihm verbunden werden. Die Operation zum Verschweißen und Zusammenrollen der Blätter 1 zu einer Rolle B mit gleichzeitiger Erzeugung einer vorläufigen Krümmung, Anordnung eines Stabes 2 runden Querschnitts und Anordnung eines Hohlzylinders 3 erfolgen gleichzeitig auf einem Stand (nicht abgebildet) unter Werksbedingungen. Dies erhöht die Arbeitsleistung, fülirt zur Einsparung von Kosten während der Herstellung des Behälters und bereitet den Behälter, wie vorstehend dargelegt, vorteilhaft auf seine Lagerung, seinen Transport und seine endgültige Formgebung vor.

Die überwiegende Zahl der Schweißnähte der Behällerwandung C wird unier Werksbedingungen ausgeführt, was eine hohe Qualiläl der Schweißnähte und somit eine hohe Qualität des Behällers während

. seines Betriebs gewährleisiei. Nach der Beförderung der Rolle A zu ihrem Aufstellungsort winl dort die

ι Behällcrwandung ('endgültig geformt, indem man eine Axialkrafl P mindestens an einer der Stirnseiten der Rolle A zu deren Auseinanderrollen und gleichzeitigen! Krümmen der Rolle A in Längs- und Querrichtung angreifen läßt.

Zur endgültigen Formgebung der lieliällerwsinciuiig C wird die Rolle A einer in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 4 zugeführt.

Die Vorrichtung 4 enthält einen Rahmen 5. der als Bell für die aufzustellend? llchälitrwa.'Kliing ('"dieiii

ι und einen Tragkörper f>. Der Tragkörper h weist eine vertikale .^I;ührung 7 auf. die in die KoIIe Λ eingeführt wird.

iiandeil es sich hingegen um eine Kc-iie /7 mit einem Ilohlzylinder 3, so wird die Führung 7 durch den

, 1 lohlzylinder 3 geführt, wie es in Fig. '!dargestellt ist.

Die Vorrichtung 4 besitzt einen Mechanismus /ihm Anlegt η einer Axialkraft an eine der Slirnseilen der Rolle Ii, der eine Winde 8 und einen Flaschcn/ng 4 enthält,dessen Seil IO mil dem einen linde an der Winde

Ii 8 und mil dem anderen an einem Anschlag 11(1·'ig. i.Ί) für die Stirnseite der Rolle /I befestigt isl. Der Anschlag 11 ist an der Führung 7 längsvcrscliirhhar angeordnet, wozu in diese Nuten eingearbeitet sind.

Zur größeren Stabilität der Rolle // beim Aiiseiiian

. tlerriillen sind an der Führung 7 Spannseile 12 befestigt. Beim Aufrollen der Rolle Il wird die Stelle, an der ihr letztes BIaIl I an sie angeheftet isl. aiirgcschmiicn. Danach läßt man eine Axialkrafl ai: der oberen Stirnseite der Rolle Ii über den Anschlag 11 angreifen.

υ wobei das Seil 10 auf die Trommel der Winde K aufgewunden wird, wodurch die Rolle /Jaiilgcrollt wird, wobei sie gleichzeitig längsgekrümml wird.

!-»as Aufrollen tier Rolle Ilerfolgt ohne Festklemmen infolge des vorhandenen Stabs 2 (I-ig. 2) runden

; Querschnitts, der einen punklförmigen Kontakt zwischen den Windungen gewährleistet und als Gleitführung für sie dient.

Nach Erreichung der Längsverformung, die die vorgegebene Höhe des Behälters gewährleistet, wird

ι die Winde 8 abgeschaltet. Nach der Abschaltung der Winde 8 wird im Falle des unvollständigen Aufrollens der Rolle B eine Zugkraft an das Ende des Stabes 2 angelegt, der am letzten Blatt 1 angeschweißt isl. Danach wird der Stab 2 entfernt.

, Drusch werden das erste und das letzte Blatt 1 miteinander verbunden. Danach wird die Führung 7 entfernt, und die Stirnseiten werden mit Deckeln 53 zugedeckt, die am Hohlzylinder 3 befestigt sind, wodurch der Innenraum des Behälters geschlossen wird.

ι Somit werden die Anpaßarbeiten für die Sloßvcrbindüngen, die in freiem Gelände ausgeführt werden müssen, auf ein Minimum reduziert, und es wird nur ein Stoß zwischen dem ersten und dem letzten Blatt 1 verschweißt, was die Produktivität des Verfahrens und

, die Herstellungsqualität des Behälters erhöht.

Nach dem Verschweißen des ersten und des letzten Blattes 1 entsteht ein praktisch abgeschlossener Hohlraum, der im Längsschnitt dem fertigen Behälter

entspricht, im Querschnitt aber ein Vieleck darstellt.

Um der Bihälterwandung C die sphärische Form zu verleihen, wird ihrem Innenraum eine Flüssigkeit unter Überdruck zugeführt, wodurch ihre dünnen Wände die endgültige sphärische Form annehmen. Gleichzeitig damit erfolgt die Prüfung der Schweißnähte auf ihre Luftdichtigkeit und dip Behebung aller Oberflächendefekte, die die Rolle B während des Transports erhalten hat.

Wie in F i g. 5 dargestellt, kann die Rolle B auch einer Vorrichtung 14 in horizontaler Lage zugeführt werden, wobei die Rolle ß von beiden Stirnseiten gepreßt wird.

Die Vorrichtung 14 enthält ein Bett 15, das einen Antrieb 16 zu dessen Verschiebung in vertikaler Richtung zum Heranführen an die Rolle Bbesitzt, sowie Tragrahmen 17 mit Kolben-Zylinder-Einheiten 18. Das Bett 15 wird in die obere Stellung derart angehoben, daß die auf ihm gelagrne Rolle Seine Lage einnimmt, die zu den Kolben-Zylinder-Einheiten 18 koaxial ist.

Danach wird durch die Rolle B und die in den Kolben-Zylinder-Einheiten 18 ausgeführten Bohrungen cine I ülirung 19 geführt, derart, diiß sie mit ihren Enden in den Kolben-Zylinder-Einheiten 18 untergebracht wird.

An den Kolbenslangen 20 der Kolben-Zylinder-Einheiieii 18 sind Anschlage 21 für die Stirnseiten der Rolle Ii befestigt. Bei der durch Pfeile I) angedeuteten Zuführung des flüssigen Mediums zu den Kolbcn-Zylinder-Einhciien 18 verschieben sich ihre Kolbenslangen

20 zusammen mit den an ihnen befestigten Anschlägen

21 längs der l-'ührung 19 gegeneinander, wodurch die

Rolle B aufgerollt wird, wobei sie gleichzeitig längsgekrümmt wird.

Die weiteren Operationen zur Herstellung des Behälters sphärischer Form sind den bereits beschriebe's nen analog.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Behälter sphärischer Form von praktisch beliebigem Fassungsvermögen aus einem beliebigen elastischen Material hergestellt werden, wobei eine hohe Qualität in der hergestellten Behälter neben einer hohen Arbeitsleistung und einem niedrigen Arbeits- und Kostenaufwand gesichert wird.

Außerdem gewährleistet dieses Verfahren eine bequeme und einfache Arbeit bei der Behälterherstellung.

Ein Versuchsmuster eines sphärischen Behälters wurde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren angefertigt. Bei der Herstellung waren zum Zusammenüfiu Aufroller·, der Rolle relativ niedrige Kräfte erforderlich, die durch einfache technische Mittel cr/cugbar sind. Hierbei war keine Beeinflussung der Qualität der Schweißnähte am Behälter durch das Zusammen- bzw. Auseinanderrollen der Rolle A zu verzeichnen.

>-> Da die Schweißnähte vorwiegend unter Werksbedingungen ausgeführt sind und keinerlei Veränderungen beim Zusammen- bzw. Aufrollen der Rolle A erleiden, wird die L ;bensdauer derart hergestellter Behälter gegenüber den nach bekannten Verfahren hergestellten in sphärischen Behältern beträchtlich vergrößert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Behältern sphärischer Form aus aus einem biegsamen Material bestehenden einzelnen Meridianalblättern, die der Reihe nach in der für einen Behälter erforderlichen Anzahl verschweißt und dann zu einer Rolle mit bezüglich des Durchmessers des Behälters geringerem Durchmesser aufgerollt, am Aufstellungsort auseinandergerollt, in die vorgesehene Form gebracht werden, wonach die freien Enden der Rolle miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenrollen der Rolle (A) in der zur Rollenachse (a) senkrechten Richtung auf mindestens ein zwischen den Windun- ^ gen der Rolle (A) anzuordnendes Führungselement erfolgt und daß zum Auseinanderrollen und gleichzeitigen Formen des Behältermantels (C) in Richtung der Achse (a) mindestens eine Stirnseite der Rolle (A) gepreßt wird und daß nach dem Verschweißet! der freien Enden der Rolle (A) in bekannter Weise der Behältermantel (C) durch hydraulischen Druck im Inneren in eine sphärische I-"urin gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- y, y.cichncl, dali das Zusammenrollen der UoIIe (H) um einen I lnhl/ylinder (3) erfolgt, dessen Enden nach liilütiiijj; ties Behällermanlels (C) m\\ ihm verbunden weiden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch «> gekennzeichnet, dall beide .Stirnseiten der Rolle (A) gcgeneinaiidergcrichlel geprellt werden.

4. Führungselement z;;r Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis J, dadurch gekennzeichnet, dall es ein * tab (2) runden 1'· Querschnitts Lsi.