DE3327171A1

DE3327171A1 - Flasche fuer technische gase

Info

Publication number: DE3327171A1
Application number: DE19833327171
Authority: DE
Inventors: Gerardo Treviso Bozzetto; Italo Pilotto
Original assignee: Simmel SpA
Current assignee: Simmel Difesa SpA
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3327171C2; EP0117849A3; JPH0518000B2; US4609118A; ATE47749T1; CA1226535A; EP0117849A2; IT1161016B; EP0117849B1; IT8319767A0; JPS59164495A

Description

Flasche für technische Gase

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flasche für technische Gase nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine solche entsprechend der internationalen Norm ISO/DIS 4705.

Die erste Phase bei der Herstellung solcher Flachen besteht in der Extrusion des Stahlbarrens. Bei diesem Vorgang wird der auf die Schmiedetemperatur erwärmte Stahlbarren zunächst gepreßt, so daß er die Preßform vollständig ausfüllt. Anschließend wird mittels eines Preßstempels, der nach dem Innenprofil des Behälters fassoniert wurde, die eigentliche Phase der umgekehrten Extrusion durchgeführt. In dieser Phase fließt das Material infolge des durch den Preßstempel erzeugten Druckes zuerst seitlich und dann durch den zwischen dem Preßstempel und der äußeren Preßform vorhandenen Raum hindurch nach oben. Dadurch wird ein Rohbehälter von großer Dicke erzeugt, die anschließend in der Phase des Trockenziehens auf die Enddicke reduziert wird.

Die letzte Phase des Preßstempelweges ist der kritische Punkt, weil sie auf der Außenfläche an der Verbindung zum Stützansatz einen Fehler erzeugt. Dieser Fehler zeigt sich in Form eines Einschlusses von Schlacke und Schmiermaterial des Preßstempels .

Diese Erscheinung wird offensichtlich durch eine Bewegung des in Kontakt mit dem Auswerfer befindlichen Materials hervorgerufen, die in der genannten kritischen Phase zunächst parallel zum Auswerfer und dann nach oben mit einer Neigung verläuft, die im beanstandeten Bereich 45-60° beträgt, und

dabei die äußeren Unreinheiten in das Innere des Werkteils ansaugt.

Zur Zeit beseitigen die Hersteller von Flaschen, die aus Barren hergestellt und mit Stützansatz versehen sind, diesen Fehler durch eine anschließende Bearbeitung auf einer Werkzeugmaschine der spanabhebenden Formung. Dies wirkt sich natürlich ungünstig auf die Flaschenkosten aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Beseitigung des genannten Fehlers der bekannten Flaschen dieses Typs.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Ausgestaltungen des Behälterbodens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Boden mit den oben genannten Eigenschaften ist frei von dem Fehler, der durch den Materialfluß des Barrens in Kontakt mit dem Auswerfer während der Baase der Bodenbildung entsteht. Dies wird vor allem auch durch die spezielle Form des erfindungsgemäßen Auswerfers bedingt, der als Negativ der Außenfläche des zu gestaltenden Bodens zwei in entgegengesetzte Richtungen geneigte und mit Wellungen versehene Ringteile aufweist und einen unregelmäßigen Durchflußquerschnitt für das Material bewirkt und damit dessen Lauf bremst, wobei letzterer außerdem noch infolge der vergrößerten Kontaktfläche zwischen dem entstehenden Boden und dem Auswerfer gebremst wird. Ein weiterer Grund, durch den das Material in seinem Fluß gehemmt wird, ist die spezielle Wahl des Verhältnisses aus dem Abstand des Radiusζentrums des zwischen der Innenfläche des Bodens und der Innenfläche der zylindrischen Wand des Behälters liegenden Verbindungsteils von der Fläche des planen Mittelteils einerseits und dem äußeren Durchmesser des Behälters andererseits. Eine andere

Ursache, die zur Bremsung des Materialdurchflusses beiträgt, ist die besondere Beschaffenheit der Matrizenfläche im Verhältnis zum Boden des Behälters.

Eine Ausrüstung für die Gestaltung des erfindungsgemäßen Flaschenbodens ergibt sich aus Anspruch 5.

Die Erfindung ist aus der nachfolgenden beispielshaften und daher nicht einschränkenden Beschreibung einer Ausführungsform und den beigefügten Skizzen besser verständlich. Dabei ist:

Fig. 1 ein fragmentarischer Achsschnitt eines Flaschenbodens nach der Erfindung;

Fig. 2 ein fragmentarischer Achsschnitt eines für die Gestaltung eines Bodens gemäß Fig. 1 verwendeten Auswerfers, und

Fig. 3 ein fragmentarischer Achsschnitt des Auswerfers nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.

Gemäß Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Boden 1 der Flasche nach der Außenseite und nach der unteren Seite der Flasche hin eine Fläche auf, die im wesentlichen einen planen kreisförmigen Mittelteil 2 und drei Wellungen 3,4,5 umfaßt, die als aneinandergrenzende Ringteile und konzentrisch zu Teil 2 ausgebildet sind. Wie nachfolgend näher erläutert wird, wenn von dem für die Gestaltung des Bodens verwendeten Auswerfer die Rede ist, sind diese Wellungen nicht nach dem Prinzip des Zufalls angeordnet, sondern nach einer exakten geometrischen Ordnung, die eigens zur Beseitigung des oben genannten Fehlers, den die Böden dieses bekannten Flaschentyps besitzen, ausgearbeitet wurde. Die Wellung 5 ist mit einem subvertikalen Teil in Form eines Kegelstumpfes 6 verbunden, das wiederum am anderen Ende mit einem Ringteil 7 zur Stütze eines in diesem Bodentyp vorhandenen Ansatzes 8

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verbunden ist. Die seitliche Außenfläche des Bodens weist zwei subvertikale Teile in Form von Kegelstümpfen 9,10 auf, wobei die Kegligkeit von Teil 9 deutlich unter der von Teil 10 liegt. Letzteres Teil wird durch ein schmales Teil 11 von größerer Kegligkeit mit einem Übergangsteil 12 verbunden, das vom Boden bis zur vertikalen zylindrischen Strecke des Behälters reicht, dessen zylindrische Außenfläche mit 13 bezeichnet ist.

Die Fläche des Innenbodens der Flasche weist ein Teil 14 mit kleiner Ausbauchung auf, das durch ein Teil 15 mit dem Kurvenradius R mit der zylindrischen Innenfläche 16 des Bebehälters verbunden ist. D gibt den Durchmesser der zylindrischen Außenfläche 13 des Behälters an.

Zum besseren Verständnis des Kriteriums, nach dem die Bodenform im Hinblick auf die Beseitigung des oben genannten Fehlers entworfen wurde, sollte man vorzugsweise einen Blick auf einen in den Fig. 2 und 3 dargestellten Auswerfer 17 werfen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, umfaßt eine obere Außenfläche des Auswerfers 17, die natürlich das Negativ der unteren Außenfläche des Bodens 1 ist, ein im wesentlichen planes kreisförmiges Mittelteil 18 und drei Wellungen 19,20,21 auf_r die als aneinandergrenzende Ringteile und konzentrisch zu Teil 18 ausgebildet sind. Diese Wellungen sind so angeordnet, daß ihre Mittellinien mit der Mantellinie C bzw. D zweier imaginärer, angrenzender Teile in Form von Kegelstümpfen zusammenfallen, wobei das eine ab der Kreislinie des planen kreisförmigen Mittelteils nach oben geneigt ist (C) und das zweite ab dem ersten geneigten Teil nach unten geneigt ist (D). In einem praktischen Beispiel der Ausführungsform hat Teil C eine Neigung von 5° gegenüber Teil 18 und Teil D eine Neigung im umgekehrten Sinn von 15° gegenüber Teil 18. Es wurde überraschend festgestellt, daß man mit einem Auswerfer der beschriebenen Form einen Boden 1 erhält, der frei von äußeren Fehlern wie Falten und Runzeln ist, die im wesentlichen auf einen strahlenförmigen Durchfluß des Materials während der Extrusionsphase

zurückzuführen sind. Außerdem, was noch wichtiger ist, weist ein Boden mit solcher Form keine Einschlüsse von Schlacke oder Schmiermittel der Matrize im Anschlußbereich zwischen dem eigentlichen Boden und dem Ansatz auf.

Die Oberfläche des Auswerfers 17 wird, ausgehend von Wellung 21, durch ein subhorizontales Teil 22 in Form eines Kegelstumpfes, ein bogenförmiges Teil 23, ein subvertikales Teil 24 in Form eines Kegelstumpfes, ein weiteres bogenförmiges Teil 25 und ein Ringteil 26 ergänzt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wurde festgestellt, daß ein weiterer Parameter zu Gunsten der Beseitigung von Fehlern im Flaschenboden die Wahl eines Verhältnisses zwischen Höhe H (siehe Fig. 1) und Außendurchmesser D des Behälters darstellt, das dem von der Norm ISO/DIS 4705 und den internationalen Normen für die Form des Typs "E" zugelassenen Mindestwert von 0,20 sehr nahe kommt. Wie aus Fig. ersichtlich, ist die Höhe H die Entfernung zwischen dem Zentrum I des Anschlußradius R der Innenfläche des Bodens mit der Innenfläche des Behälters und der Fläche der planen Mittelfläche 2.

Ferner wurde festgestellt, daß es zur Beseitigung der oben •genannten Fehler beiträgt, wenn die Außenmatrize des Behälters so gewählt wird, daß an der seitlichen Außenfläche des Bodens zwei subvertikale Teile in Form von Kegelstümpfen mit unterschiedlicher Kegligkeit gebildet werden. In einem praktischen Ausführungsbeispiel betrug die Kegligkeit des an das Stützteil 7 des Bodens angrenzenden Teils 9 1° und die Kegligkeit des daran angrenzenden Teils 10 8° (Fig. 1).

Diese beiden Parameter - Verhältnis H/D ^ 0,20 und Form der Unterseite der Matrize, die eine Wand mit großer Dicke bewirken,- entscheiden zusammen mit den speziellen geneigten Teilen des Auswerfers über den langsam steigenden Durchflußquerschnitt des Materials und begünstigen somit die Abnahme

der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials. Als letztes wäre anzuführen, daß die Wellungen, mit denen die Fläche des Auswerfers versehen ist und die den Doppeleffekt von Verbreiterung und Einengung sowie eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Boden und Auswerfer bewirken, ein Anhalten der Materialbewegung und Beseitigung der möglicnen Fehlerquellen zulassen.

Zur Zeit verwenden die Hersteller von Flaschen aus Stahlbarren mit Stützaufsatz eine andere geometrische Berechnung des Bodens mit einem Verhältnis H/D, das sehr viel höher als das akzeptable Minimum liegt.

Diese Tatsache, im Zusammenhang mit der Notwendigkeit, einen Stützaufsatz in solcher Höhe zu erhalten, daß er als Griff für die manuelle Handhabung der Flasche selbst dienen kann, verhindert die Herstellung eines Bodens, der von dem geschilderten Fehler völlig frei ist.

In einer anschließenden Arbeitsphase muß daher notwendigerweise mit einer Werkzeugmaschine der spanabhebenden Formung der beanstandete Teil bearbeitet werden.

Außerdem ist es, gerade wegen des erhöhten Gewichts des so bemessenen Bodens, normalerweise üblich, daß die mechanische Bearbeitung auf die gesamte Außenfläche des Bodens selbst ausgedehnt wird, um angesichts der Bedeutung, die dieser Faktor bei der Verwendung und dem Absatz der Flaschen für den Transport technischer Gase einnimmt, das Gewicht zu reduzieren.

Auch wenn nur eine einzige Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, ist klar, daß zahlreiche Varianten und Änderungen angebracht werden können, ohne den Bereich der Erfindung selbst zu verlassen.

Leerseite -

Claims

Patentanwalt

Diplom-Physiker

Reinfried Frhr. ν. Schorlemer

D-35OO Kassel Brüder-Grimm-Platz 4 Telefon (O5ö1) 1533Ö

D 5344

Siramel S.p.A., 1-31033 Castelfranco Veneto (Treviso), Italien Ansprüche

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( 1)/Flasche für technische Gase mit einem konvexen, einen Stützaufsatz aufweisenden Boden, hergestellt durch Warmschmieden aus einem Stahlbarren, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Außenfläche der Bodenwand ein planes, kreis förmiges Mittelteil (2), ein nach oben geneigtes, an das Mittelteil (2) angrenzendes erstes Ringteil in Form eines Kegelstumpfes, ein zweites nach unten geneigtes, an das erste Ringteil angrenzendes Ringteil in Form eines Kegelstumpfes und ein subvertikales Teil (6) in Form eines Kegelstumpfes aufweist, das auf der einen Seite mit dem zwei ten Ringteil und auf der anderen Seite mit der planen Fläche (7) des Stützaufsatzes (8) verbunden ist.
2) Flasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den beiden geneigten Ringteilen in Form von Kegelstümpfen Wellungen (3,4,5) herausgearbeitet sind, deren Mittellinien mit den Mantellinien der jeweiligen geneigten Ringteile zusammenfallen.
3) Flasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus dem Abstand (H) zwischen dem Radius zentrum (I) des zwischen der Innenfläche (14) des Bodens und der Innenfläche (16) der zylindrischen Wand des Behälters befindlichen Verbindungsteils (15) und der Fläche des

planen Mittelteils (2) einerseits und dem Außendurchmesser der zylindrischen Behälterwand (13) andererseits nahe dem Mindestwert von 0,20 liegt, der von der internationalen Norm ISO/DIS 4705 für die Bodenform des konvexen Typs zugelassen ist.
4) Flasche nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Seitenfläche des Bodens zwei angrenzende subvertikale Ringteile (9,10) mit der Form von Kegelstümpfen mit unterschiedlicher Keglichkeit besitzt.
5) Ausrüstung für die Gestaltung eines Flaschenbodens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Auswerfer (17) mit einer Spitzenfläche, die ein planes ringförmiges Mittelteil (18), ein erstes, nach oben geneigtes, an das Mittelteil angrenzendes Ringteil (C) in Form eines Kegelstumpfes, ein zweites, nach unten geneigtes, an das Ringteil (C) angrenzendes Ringteil (D) in Form eines Kegelstumpfes und ein subvertikales Teil (24) aufweist, das auf der einen Seite mit dem zweiten Ringteil (D) in Form eines Kegelstumpfes und auf der anderen Seite mit einem planen Ringteil (26) verbunden ist; eine Matrize, die in der Nähe des untersten Endes zwei subvertikale Ringteile in Form eines Kegelstumpfes mit unterschiedlicher Kegligkeit besitzt; sowie einen Preßstempel derart, daß das Verhältnis aus dem Abstand zwischen dem Radiuszentrum des zwischen der Bodenfläche und der Seitenfläche des Preßstempels liegenden Verbindungsteils und der Fläche des planen Mittelteils einerseits und dem Innendurchmesser der Matrize in ihrem zylindrischen Teil andererseits nahe dem Mindestwert von 0,20 liegt, der von der internationalen Norm ISO/DIS 4705 für die Bodenform des konvexen Typs zugelassen ist.