DE620690C

DE620690C - Verfahren zur Herstellung kugelstabfoermiger Behaelter aus Hohlzylindern

Info

Publication number: DE620690C
Application number: DED66060D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-06-15
Filing date: 1933-06-15
Publication date: 1935-10-25

Description

In dem Hauptpatent ist ein Behälter zur Aufnahme hochgespannter Gase beschrieben, der aus einer Reihe sich überschneidender Kugelzonen (Kugelstab) besteht, wobei die Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen eine höhere Wandstärke haben als die kugelförmigen Teile. Derartige Behälter besitzen bei gleichem Gewicht und gleicher Festigkeit ein höheres Fassungsvermögen als zylindrische Behälter, d.h. das Produkt aus Volumen mal zulässigem Fülldruck ist größer als bei zylindrischen Behältern. Für die Herstellung derartiger Behälter in Kugelstabform, ist bisher vorgeschlagen worden, einen Hohlzylinder in bestimmten Abständen einzuschnüren und zwischen den eingeschnürten Stellen durch inneren Überdruck kugelförmig aufzuweiten.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein einfacheres Verfahren zur Herstellung kugel-

ao stabförmiger Behälter, das insbesondere sich in einem einzigen Arbeitsgang durchführen läßt. Statt wie bisher einen Zylinder von !deinem Durchmesser kugelförmig aufzuweiten, bis die Wandung die bei gleicher Festigkeit · für Kugeln zulässige geringere Stärke erreicht, wird nach dem neuen Verfahren von einem Hohlzylinder ausgegangen, der bereits den Außendurchmesser und die geringe Wandstärke der kugelförmigen Teile besitzt, und dieser Hohlzylinder wird durch Walzen, Pressen oder Hämmern zu einem Kugelstab verkleinert. Die Bearbeitung wird dabei so durchgeführt, daß das Einschnüren des Ausgangszylinders, durch das die kugelförmigen Teile entstehen, in Richtung der Kugelradien erfolgt, damit die entstehenden kugelförmigen Teile die Wandstärke des Ausgangszylinders behalten, denn bei gleicher Masse besitzt 'eine Kugel bzw. eine Kugelzone die gleiche Wandstärke wie ein Zylinderstück gleichen Durchmessers und gleicher Länge. Die Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen werden dagegen in Richtung des Zylinderradius eingeschnürt, so daß aus dem weiten Zylinder ein engerer entsteht, dessen Wandung im umgekehrten Verhältnis der Radien verstärkt ist. Hierbei tritt zwar eine Verminderung des Rauminhaltes des Ausgangszylinders ein, jedoch steigt der bei einer bestimmten Beanspruchung zulässige Fülldruck in höherem Maße, so daß insgesamt das Fassungsvermögen, also das Produkt aus Rauminhalt und Fülldruck, wächst.

Das Verfahren wird an Hand der Abbildungen für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. In Fig. I ist 1 der gestrichelt gezeichnete Ausgangszylinder, dessen Wandstärke und Radius gleich derjenigen der Kugelzonen sind. Die Teile A, C und D sind in Ansicht dargestellt, während Teil B im Schnitt

gezeichnet ist. Fig. II und- III sind die Ansichten in der zu Fig. I senkrechten Richtung. 2 sind Rollen, die in Bügeln 3 befestigt sind. Die Bügel sind in ihrer Mitte mittels Achsen 4 gelagert und um diese Achsen drehbar.

Die Einschnürung des Zylinders 1 zum Kugelstab geschieht folgendermaßen: der Zylinder wird in Umdrehung versetzt und die - Bügel 3 mittels eines geeigneten Antriebes um ihre Achse 4 geschwenkt. Hierdurch werden die Rollen 2 gezwungen, sich, auf den durch die Pfeile angedeuteten Kreisbahnen zu bewegen und durch diese Bewegung den· Ausgangszylinder zu dem gewünschten Profil einzuschnüren. -Bei der Arbeitsweise nach Abb. I bis III sind zur Herstellung einer Kugelzone zwei Bügel mit je zwei Rollen vorgesehen, wobei die benachbarten Rollen zweier Bügel sich auf nebeneinanderliegenden parallelen Kreisbahnen bewegen, die der Zylinderachse parallel sind und den gleichen Abstand von ihr haben. Der Abstand der beiden Kreisbahnen kann maximal gleich dem Durchmesser der Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen sein. Die auf verschiedenen Seiten des Ausgangszylinders liegenden Bügel werden zweckmäßig gegenläufig bewegt. Sie können starr miteinander verbunden werden und einen gemeinsamen Antrieb erhalten. Eine etwas abweichende Arbeitsweise be- - steht darin, daß alle vier Rollen oder Kugeln auf der gleichen Kreisbahn geführt werden, die dann mit der Achse des Zylinders in einer Ebene liegt. Die beiden Bügel, die die Rollen tragen, werden gegenläufig bewegt, so daß jede einzelne Rolle ein Viertel einer Kugelzone formt.

Die zur Herstellung einer Kugelzone dienenden vier Rollen lassen sich gegebenenfalls durch zwei Rollen ersetzen, die an einem einzigen Bügel befestigt sind, wobei eine !einzelne Rolle in gleicher Weise angreift wie zwei benachbarte bei der Verwendung von zwei Bügeln, mit vier Rollen.

Eine etwas abweichende Befestigungsart der Rollen bzw. Kugeln ist in Fig. IV und V angegeben, wobei Fig. IV die gleiche Ansicht wie Fig. I und Fig. V wie Fig. III darstellt. In diesem Falle sind die Rollen, die zum Einschnüren der kugelförmigen Teile dienen, an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten eines Kreisringes 6 befestigt, der um den Ausgangszylinder herumgelegt wird und um erne zur Verbindungslinie der beiden Rollen senkrechte Achse 7 gedreht werden kann. Bei der Drehung des Kreisringes um die Achse 7 bewegen sich die Rollen auf den in Fig. IV durch die Pfeile angedeuteten Kreisbahnen., welche wieder mit der Achse des Ausgangs-So Zylinders in einer Ebene liegen und denen Mittelpunkte sich auf dieser Achse befinden.

Die einzelnen Ringe 6 können ebenfalls starr miteinander verbunden und gemeinsam angetrieben werden.

Zur Herstellung der kugelstabförmigen Behalter werden weiterhin zusätzlich erfindungsgemäß gesonderte Rollen 5 vorgesehen, um die Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen einzuschnüren; zu diesem Zwecke werden je zwei Rollen in Richtung des Zylinderradius aufeinander zu bewegt. Die Rollen, die die kugelförmigen Teile formen, und diejenigen, die die Übergangsstellen einschnüren, werden so gegeneinander versetzt, daß sie sich nicht gegenseitig behindern. Die Rollen 5 werden, um eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung des Materials in den verformten Stellen zu erzielen, in dem gleichen Maße vorbewegt, wie durch die Rollen 2 die Kugelzonen eingeschnürt -werden. Die Rollen 5 können außer der Einschnürung der Übergangsstellen auch zum Antrieb für die Rotation des Ausgangszylinders während des Drückprozesses dienen.

Die Vorteile des neuen Verfahrens bestehen darin, daß die Beanspruchung des Materials bei der Einschnürung des Ausgangszylinders zur Kugelstabform während des ganzen Druckprozesses außerordentlich gleichmäßig gehalten werden kann, indem die die Rolle 2 tragenden Bügel oder Ringe zunächst nur um kleine Winkel geschwenkt werden und der Ausschlag der Schwenkung langsam und stetig vergrößert wird. Weiterhin ermöglicht das neue Verfahren, mit der gleichen Vorrichtung kugelstabförmige Behälter mit beliebigem Öffnungswinkel der Kugelzonen herzustellen. Wenn ein Behälter mit einem anderen Öffnungswinkel hergestellt werden soll, so ist lediglich notwendig, die Abstände der Bügel 3 voneinander und von den Rollen 5 entsprechend zu verändern.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Behältern für hochgespannte Gase in Kugelstabform nach Patent 576 315 aus Hohlzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß man von Hohlzylindern mit dem Durchmesser der kugelförmigen Teile ausgeht und die Umformung durch Drücken, Pressen oder Hämmern in der Weise ausführt, daß die Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen in Richtung des Zylinderradius eingeschnürt und hierdurch verstärkt werden, während die dazwischenliegenden Teile in Richtung der Radien der zu bildenden Kugelzonen eingeschnürt werden, so daß die fertigen Kugelzonen die gleiche Wandstärke wie der Ausgangszylinder besitzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß man zwecks. Einschnürung der kugelförmigen Teile Rollen oder Kugeln (2) auf Kreisbahnen bewegt, in deren Ebene die Achse des Ausgangszylinders liegt und deren Mittelpunkte sich auf dieser Achse befinden, und daß man zwecks Formung der Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen Rollen oder Kugeln (5) in Richtung der Zylinderradien wirken läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Umformung rotierende Zylinder insbesondere durch die zur Einschnürung der Übergangsstellen dienenden Rollen (5) angetrieben wird.

4. Vorrichtung· zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) zur Herstellung der kugelförmigen Teile an den Enden von halbkreisförmigen Bügeln (3) befestigt sind, die um den Ausgangszylinder herumgreifen und in ihrer Mitte um eine senkrecht zur Zylinderachse liegende Achse (4) drehbar gelagert sind.

5. Vorrichtung- zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) zur Herstellung der kugelförmigen Teile an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen eines Ringes (6) befestigt sind, der koaxial um den Ausgangszylinder angeordnet ist und senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Rollen und zur Zylinderachse (7) drehbar gelagert ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte derjenigen Rollen (2), die zur Formung der kugelförmigen Teile dienen, und derjenigen (5), die zur Einschnürung der Übergangsstellen verwendet werden, am Zylinderumfang gegeneinander versetzt sind (Fig. III und V).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen