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Die Erfindung bezieht sich auf ein. Verfahren zur Herstellung
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eines Metallfasses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bisher war es üblich, industrielle Stahlfässer mit einem rohrförmigen
Mantel und mindestens einem Deckel dadurch herzustellen, daß die benachbarten Umfangskanten
des Mantels und des Deckels mittels einer Doppelfalzung miteinander verbunden wurden,
wodurch sich eine Falzung mit im Querschnitt fünf Lagen ergab. Im Hinblick auf die
ständig steigenden Stahlkosten ist es wünschenswert, derartige Fässer aus dünneren
Stahlblechen herzustellen, was außerdem den Vorteil einer Gewichtsreduzierung mit
sich bringt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung derartiger dünnerer
Bleche der bisherige funflagige Falz in vielen Fallen nicht ausreichend fest und
haltbar ist, um im vorbestimmten Gebrauch zu bestehen, den vorgeschriebenen amtlichen
Prüfungen hinsichtlich Reißfestigkeit zu genügen und die Standard-Aufpralltests
zu erfüllen.
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Bisher wurden bei der Herstellung von Stahlfässern, Trommeln und andern
Behältern zunächst ein Zylinder durch Rollen von Stahlblech gebildet und entlang
der Längskanten verschweißt oder mechanisch verbunden. Der Zylinder wurde dann in
einer Presse oder einer Rollmaschine an beiden Enden mit Flanschen versehen. Dieser
Zylinder wurde dann durch zwei oder mehr Rollreifen oder Prägungen in Umfangsrichtung
an den belasteten Stellen versteift. Es sind auch Zylinder bekannt, die nur an einem
Ende mit einem Flansch versehen und am anderen Ende einfach umgebördelt sind, um
einen einseitig offenen Behälter zu bilden.
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Mittels einer Doppelfalzmaschine wird der Zylinder mit den mit Flanschen
versehenen Enden an jedem Ende mit einem Deckel verbunden, der ein Stanzteil mit
mehreren konzentrischen Rillen oder Versteifungsrippen war. Beim einseitig offenen
Behälter wird auf diese Weise ein Boden angeformt, während das andere Ende durch
einen abnehmbaren Deckel oder eine Klappe verschlossen wurde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen,
mit dem eine festere Falzverbindung zwischen dem Mantel und dem Deckel bzw. den
Deckeln und überhaupt eine Verstärkung der Umfangskante eines derartigen Fasses
erreicht wird, um auch bei Verwendung dünner Bleche eine ausreichende Festigkeit
zu gewährleisten.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, bestehende Fässer
durch Anbringung eines anderen Falzes an einem oder beiden Enden wieder instandzusetzen
oder an diesen Stellen undichte Fässer wieder dicht zu machen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichen des Merk.-als
des Anspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer stationären Maschine
in der Fabrik oder auch mittels einer tragbaren Maschine an Fässern, die voll und
daher schwierig zu handhaben sind, durchgeführt werden.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist gekennzeichnet durch eine Scheibe, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser
des Falzes entspricht, eine Stützrolle, welche mit dem Außenumfang der Scheibe zusammenwirkt
und den Rand des Fasses zwischen sich und der Scheibe festklemmt, eine Winkelrolle
zum Abbiegen des Falzes um etwa 450, eine flache Biegerolle zum Umbiegen des Falzes
auf etwa 900 und eine Konturrolle zum Formen des Falzes in seine Endform. Von wesentlicher
Bedeutung ist dabei die Ausbildung der Konturrolle, die eine solche Form haben soll,
daß der Falz in seiner Endform eine lange Schrägfläche aufweist, die sich von der
Kante des Falzes zur Außenfläche erstreckt. Dadurch wird das Abrollen des Fasses
auf der Kante erheblich verbessert und ein Eingraben in den Boden vermieden. Der
Falz wird gleichzeitig in Längsrichtung gestaucht, wodurch die Abdichtung verbessert,
die Festigkeit erhöht und die Längserstreckung des Falzes verringert wird.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
im einzelnen beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung des Falzes sowie ein in die Vorrichtung
einzuführendes Faß; Fig. 2' einen Teilschnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1 in größerem
Maßstab; Fig. 3 eine Draufsicht des Fasses, eingesetzt in die Falzvorrichtung; Fig.
4 einen Teilschnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig.
4 mit zusätzlichen Falzwerkzeugen; Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in Fig.
5; Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 5,wobei der Falz um etwa 450 umgebogen ist;
Fig. 8 einen Schnitt ähnlich Fig. 7, jedoch mit einem anderen Falzwerkzeug, durch
den der Falz um etwa 900 umgebogen ist; Fig. 9 einen Schnitt ähnlich Fig. 8, jedoch
mit einem anderen Falzwerkzeug, durch den der'Falz weiter umgebogen wird; Fig. 10
eine Ansicht ähnlich Fig. 9, wobei das Umfalzen des Falzes weiter fortgeschritten
ist; Fig. 11 einen Schnitt ähnlich Fig. 10, mit dem dort verwendeten Falzwerkzeug
in seiner Endstellung;
Fig. 12 einen Schnitt durch den Falz eines
Fasses entsprechend der Erfindung, und Fig. 13 einen Schnitt ähnlich Fig. 12, wobei
der Falz zu einer soliden Masse verformt ist.
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Das er"indungsgemäße Verfahren kann zur Bildung eines Falzes zwischen
dem Mantel und einem oder beiden Deckeln eines neuen Fasses oder an einem bestehenden
Faß mit üblichem fünflagigen Falz zur Bildung eines siebenlagigen Falzes verwendet
werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Faß 20 gezeigt, das aus
einem rohrförmigen Mantel 32 und einem unteren Deckel 22 und einem oberen Deckel
24 besteht. Der untere Deckel 22 ist mit dem Mantel 32 mittels eines üblichen Doppelfalzes
25 verbunden, und in gleicher Weise ist der obere Deckel 24 mit dem Mantel 32 mittels
eines fünflagigen Doppelfalzes 26 verbunden. Zwei übliche Rollreifen 28 und 30 erstrecken
sich in einem Abstand voneinander um den Umfang des Mantels 32. Das Faß 20 kann
neu und aus dünnem Metaliblech sein, oder'es kann gebraucht sein und eine Wiederherstellung
benötigen.
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Übliche Werkzeugmaschinen mit gewissen Abwandlungen in Bezug auf die
Werkzeuge werden verwendet, um den üblichen fünfiagigen Falz in einen siebenlagigen
Falz#umzuformen. In den Zeichnungen ist die Herstellung des siebenlagigen Falzes
aus dem fünflagigen Falz 26 am oberen Ende des Fasses 20 mittels der Falzmaschine
34 dargestellt.
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Diese Falzmaschine 34 weist einen Bodenfalzer 36 mit einer Antriebsstange
38 und einem Teller 40 sowie eine obere Scheibe 113 mit einer Antriebsstange 44
auf. Die Scheibe 42 ist von einer Stützrolle 46, einer Winkelrolle 48, einer ebenen
Rolle 50 und einer Konturrolle 52 umgeben. Die Antriebs- und Verbindungsmittel für
diese Elemente der Falzmaschine 34 sind üblicher Art und allgemein bekannt.
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Die Einzelheiten des oberen Endes des Fasses 20 sind aus Fig. 2
ersichtlich,
aus der die Verbindung des rohrförmigen Mantels 32 mit dem oberen Deckel 24 mittels
des fünflagigen Falzes 26 hervorgeht. Dieses Faß 20 wird in die Falzmaschine 34
eingesetzt. Der Teller 40 und die Scheibe 42, deren Dicke kleiner ist als die Höhe
des Falzes, werden in die oberen und unteren Enden des Fasses eingeschoben, wie
dies hinsichtlich des oberen Endes aus Fig. 4 ersichtlich ist. Dadurch wird das
Faß 20 senkrecht in seiner Lage gehalten.
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Wie Fig. 5 zeigt, wird dann die Stützrolle 46 an den rohrförinigen
Mantel 32 angedrückt. Dadurch wird der Mantel 32 fest an den Deckel 24 angedrückt,
so daß das Faß sich nicht biegen kann. Fig. 6 zeigt dieses Zusammenwirken im Schnitt.
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Nun wird die Winkelrolle 48 in Tätigkeit gesetzt und sie biegt den
Falz 26 um einen Winkel von etwa 450 in Bezug auf die Längsachse des Fasses, siehe
Fig. 7. Die Winkelrolle 48 wird dann zurückgezogen und die ebene Rolle 50 entsprechend
Fig. 8 vorgeschoben, die nun den Falz 26 gegen die ebene Oberfläche 53 der Stützrolle
46 drückt. Es sei darauf hingewiesen, daß diese ebene Oberfläche 53 eine Abschrägung
54 aufweist, die dazu beiträgt, daß der Falz 26 beim Biegen in die in Fig. 8 gezeigte
Lage seine Kontur beibehält.
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In dieser Lage ist der Falz 26 etwa rechtwinklig zur Längsachse des
Fasses und erstreckt sich quer nach außen in Bezug auf den Mantel 32 des Fasses.
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Danach werden die Stützrolle 46 und die ebene Rolle 50 zurückgezogen
und es wird die Konturrolle 52 in Kontakt mit dem umgebogenen Falz 26 gebracht.
Die Arbeitsfläche 58 der Konturrolle 52 bringt den Falz 26 in seine Endform. Wie
aus Fig. 9 hervorgeht, wird zuerst eine radial nach innen gegen den Mantel 32 gerichtete
1. Kraft auf den Falz 26 ausgeübt. Beim weiteren Vorschub der Konturrolle 52 wird
eine senkrechte oder axiale 2. Kraft auf den Falz 26 ausgeübt, um diesen zu biegen
und nach unten zu richten, wie aus Fig.
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to hervorgeht. Beim#weiteren Vorschub der Konturrolle 52 gemäß
Fig.
11 wird der Falz 26 auf den Mantel 32 zurückgebogen, um einen siebenlagigen Falz
60 zu bilden. Dabei wird aufgrund der Formgebunt der Arbeitsfläche 58 eine in Fig.
11 nach oben gerichtete 3. Kraft durch den unteren Abschnitt der Arbeitsfläche 58
auf den Falz ausgeübt, um diesen zusammenzudrücken und einen Falz von geringerer
Höhe, jedoch mit den verbesserten Dichtungs- und Festigkeitseigenschaften Aer siebenlagigen
Struktur zu erhalten.
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Diese Verformung ergibt einen Falz 60, der in Fig. 12 gezeigt ist
und nur eine geringe Höhe hat, verglichen mit der Länge des Mantels 32 des Fasses.
Zusätzlich weist der verstärkte Falz 60 eine lange gebogene Schrägfläche 62 auf,
die sich von der Kante 64 bis zum Beginn eines mehr oder weniger ebenen Abschnittes
66 am Außenumfang des Falzes 60 erstreckt. Dadurch wird eine maximale Oberflächenberührung
mit dem Boden erreicht, wenn das Faß 20 auf einer Kante gerollt wird. Das Zusammendrücken
oder Stauchen des anderen Endabschnittes 68 des verstärkten Falzes 60 in der in
Fig. 11 aargestellten Weise durch Aufwärtsdrücken des Falzes gewährleistet einen
sehr dichten Falz und verringert die Möglichkeit, daß sich die einzelnen Metallagen
voneinander trennen. Auf diese Weise wird ein dichtes Faß mit einem verstärkten
Falz 60 geschaffen, das sich durch große Dichtigkeit, große Festigkeit und gute
Handhabungsmöglichkeit auszeichnet, und zwar bei sehr geringer Höhe des Falzes 60.
Wie erwähnt, kann ein derartiger Falz sowohl am oberen als auch a unteren Ende des
Fasses 20 vorgesehen werden.
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Alternativ kann der verstärkte Falz 60' von Fig. 13, der in der gleichen
Weise wie der Falz 60 des vorher beschriebenen Beispiels hergestellt sein kann,
unter Anwendung von geeignetem Druck und gegebenenfalls Hitze zu einer im wesentlichen
kompakten Masse geformt werden, um die Dichtungseigenschaften zu verbessern, wenn
dies in Bezug auf die in dem Faß enthaltenen Produkte nötig sein sollte. Die Lagen
des Falzes sind dabei nicht ohne weiteres it bloßes Auge erkennbar, da das Metall
der Lagen ineinanderfließt.
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Bei der dargestellten Falzmaschine 34 wird die Konturrolle 52 ausschließlich
horizontal bewegt, um den verstärkten Falz 60 zu bilden. Dadurch kann ein handelsübliches
Faß mit einem fünflagigen Verbindungsfalz zwischen Mantel und Deckel schnell in
ein solches mit siebenlagigem Falz Gberführt werden. Es ist bezeichnend, daß die
Form der Arbeitsfläche 58 der Konturrolle 52 eine breitere Fläche für das Abrollen
des Fasses bildet. Bei Fässern aus dünnen Metallblechen könnte das Rollen des Fasses
auf einer mehr oder weniger scharfen Kante ein Einreißen oder eine Deformation zur
Folge haben. Durch eine breitere Auflagefläche wird dies verzieder.
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Wie vorher erwähnt, sorgt der mittlere Abschnitt der Arbeitsfläche
58 für eine vergrößerte graduelle Schrägfläche, welche das Rollen des Fasses erleichtert#
-Die Arbeitsfläche-58 der Konturrolle 52 hat außerdem einen Bodenabschnitt mit einer
vorbestimmten Schräge, so daß der Falz verfestigt und zusammengedrückt wird, wodurch
eine zusätzliche Festigkeit, erreicht wird.
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Die Enden des Fasses können einzeln oder gleichzeitig bearbeitet werden.
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Der verfestigte, verstärkte Falz 60 hat eine verhältnismäßig geringe
Höhe und er ist in der Tat niedriger als der fünflagige Fal-26 aufgrund der Zusammendrückung
durch die Konturrolle 52, obwohl er zwei Schichten mehr hat als der Falz 26. Bei
einem üblichen Fa# mit fünflagigem Falz ist der Zug etwa-18 bis 24 mm tief.
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Der untere Teller 40 und die obere Scheibe 42 werden in üblicher Weise
beispielsweise durch Hydraulikstempel von einer zurückgezogenen Stellung in die
Arbeitsstellung gebracht, um das Faß zwischen sich aufzunehmen. Wenn das Faß angehoben
wird, wenn der untere Teller 40 seine Arbeitsstellung einnimmt, wird die obere Scheibe
42 in das obere Ende des Fasses eingeführt. Die Scheibe 42 liegt direkt auf der
Oberfläche des Deckels auf und eng an der Innenfläche des hochstehenden Falzes 26
an, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die äußeren Rollen werden an einem umlaufenden
Arm
geschwenkt. Die zylindrische Stützrolle 46 liegt an der Außenseite des Fasses unmittelbar
unterhalb des fünflagigen salzes 26 an, wie Fig. 5 zeigt. Die Winkelrolle 48 dreht
sich um eine waagrechte Achse und kommt von oben in Kontakt mit dem Faß, und sie
weist eine zylindrische und eine konische Oberfläche auf. Diese horizontal drehbare
Winkelrolle 48 wird abgesenkt, nachdem das Faß 20 in Drehung versetzt ist. Die obere
Scheibe 42 wird in üblicher Weise durch eine Kette oder dgl. in Drehung versetzt,
und der untere Teller 40 ist drehbar gelagert, so daß er sich mit dem Faß und der
oberen Scheibe drehen kann.
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Die Winkelrolle 48 biegt den Falz um etwa 40 bis 450 in Bezug auf
die Horizontale. Dann wird die Winkelrolle 48 angehoben und die zylindrische ebene
Rolle 50 biegt den fünflagigen Falz horizontal in eine Querlage etwa senkrecht zur
Achse des Fasses 20. Aufgrund der Rückfederungseigenschaften des Metalls ist diese
Abbiegung nicht genau gleich 900, sondern normalerweise einige Grade weniger.
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Beim Biegen des Falzes 26 in die flache Lage wird das Faß 20 einige
Male für jeden Arbeitsgang gedreht. Es wird eine geeignete Anzahl von Umdrehungen
gewählt, um das Metall zu drücken, ohne es z reißen, und um den Biegevorgang vollständig
durchzuführen. Beispielsweise können 25 bis 30 Umdrehungen pro Arbeitsgang durchgeführt
werden.
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Der endgültige Formvorgang wird durch horizontale Einführung der Konturrolle
52 bewirkt, welche den nunmehr siebenlagigen Falz in der vorher beschriebenen Weise
formt. Die Konturrolle 52 wira eingeführt, nachdem die ebene Rolle 50 und die Stützolle
2 zurückgezogen wurden. Nachdem der Jiebenlagige F;zLz 60 SeirlC F;n(: rltl #r'-halten
hat, wird die Konturrolle 52 zurückgezogen und das fertige Faß kann mit dem in Fig.
12 dargestellten Falz aus der Falzm2-schine 34 entnommen werden.
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Der gesamte Arbeitsvorgang kann mit relativ hoher Geschwindigkeit
in sehr kurzer Zeit, beispielsweise in 3 Sekunden durchgeführt werden.
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Selbstverständlich kann die Erfindung auch zur Herstellung von Falzen
mit mehr als sieben Lagen verwendet werden.