EP0273331B1

EP0273331B1 - Mindestens einen Spund aufweisender Behälter

Info

Publication number: EP0273331B1
Application number: EP87118901A
Authority: EP
Inventors: Bernd Büdenbender
Original assignee: Bueco Buedenbender & Co GmbH
Current assignee: Bueco Buedenbender & Co GmbH
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-19
Publication date: 1992-08-12
Anticipated expiration: 2007-12-19
Also published as: EP0273331A2; DE3706581A1; EP0273331A3; JPH04112022U; DE3781125D1

Description

Die Erfindung betrifft einen mindestens einen Spund aufweisenden Behälter mit einem Mantel und, mit dessen Enden dicht und fest verbunden, einem Boden sowie einem Oberboden, bei dem der Oberboden mit mindestens einer Füllöffnung versehen ist, deren Randbereich mit einem Flansch eines Verschlusses verschweißt ist (Siehe Oberbegriff des Anspruchs 1). Derartige Spundbehälter mit dicht verbundenem Boden und Oberboden werden verbreitet verwendet, wenn es gilt, Flüssigkeiten und anderes Gut zu transportieren und zu lagern, welches aufgrund der für dieses Gut erklärten Gefahrenklasse Behälter hoher Stabilität erfordern.
Im allgemeinen ist der Oberboden eines solchen Spundbehälters mit zwei Flanschen unterschiedlichen Durchmessers versehen, die jeweils durch Verschlußschraubenin Verbindung mit Dichtungen dicht absperrbar sind. Hierbei dient üblicherweise der Flansch größeren Durchmessers, meist einer Weite von 2ʺ, der Befüllung, während der Flansch geringeren Durchmessers, dessen Weite meist 3/4ʺ entspricht, zum Entlüften beim Füllen und zum Belüften beim Entleeren dient. Derartige Flansche können mit einem Außengewinde ausgestattet sein und mit dem Oberboden mittels einer eine Dichtung spannenden Mutter dicht verbunden werden. Um den hierfür erforderlichen erheblichen Aufwand zu senken, werden Einstauchflansche sowie Aufschweiß- oder Einschweißflansche benutzt, welche dicht in den Oberboden einpreßbar bzw. einschweißbar sind. Bspw. Einschweißflansche erfordern einen wesentlich geringeren Herstellungsaufwand als Einschraubflansche und oft auch Einstauchflansche, und das Entfallen eines Dichtungsringes erweist sich insbesondere bei das Material solcher Ringe angreifenden zu transportierenden Substanzen als vorteilhaft. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch die bekannten Einschweißdichtungen noch einen unerwünscht hohen Aufwand erfordern. So ist es nicht nur erforderlich, die entsprechenden Füllöffnungen in den Oberboden zu stanzen, oft ist noch der Rand dieser Öffnung aus der Ebene des Oberbodens herauszudrücken bzw. zu profilieren, und der Randbereich ist umzulegen. Relativ breite Auflageflächen solcher Flansche erfordern den Einsatz großer Materialmengen und benötigen eine aufwendige spanabhebende und/oder verformende Bearbeitung. Die mit solchen Flanschen ausgestatteten Spundbehälter sind ihres hohen Gestehungspreises wegen nur bedingt wettbewerbsfähig.
Aus der FR-A-924 813 ist es bekannt, einen mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Verschlußschraube versehenen Rohrstutzen direkt in einen Oberboden eines Behälters einzuschweißen. Nicht zuletzt mit Rücksicht auf das Abdichten seiner oberen Stirnfläche mittels einer Weichdichtung ist hierbei eine mit Rücksicht auf den Materialeinsatz sowie die Verschweißbarkeit unvorteilhaft hohe Wandstärke vorzusehen, und auch die Restentleerbarkeit erweist sich als ungenügend.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Spundbehälter zu schaffen, dessen Spunde mit geringem Materialeinsatz und Bearbeitungsaufwand herstellbar sind, sich leicht, dicht und fest in Oberböden von Behältern einfügen lassen und nach innen nicht oder nur wenig auskragen, und die durch den geringen zu treibenden Aufwand die Gestehungskosten des Spunde aufweisenden Behälters günstig beeinflussen.
Gelöst wird diese Aufgabe, indem das innere Ende des eine Durchbrechung des Oberbodens durchgreifenden Rohrstutzen im wesentlichen bündig mit der Innenseite des Oberbodens steht, indem der Rohrstutzen und der Oberboden durch nur eine Schweißnaht dicht verbunden sind, und indem das äußere, freie Ende des Rohrstutzens nach aufen abgekröpft, umgerollt, umgelegt oder umgedrücht ist. Ein derartiger Verschluß läßt sich durch seine Erstellung aus einem dünnwandigen Rohrabschnitt leicht und mit geringem Verformungs-und Zerspanungsaufwand aus handelsüblichen Rohren herstellen sowie leicht und sicher in eine einfache, gestanzte Durchbrechung des Oberbodens einsetzen und mit diesem verbinden. Ein Herausdrücken besonderer Bereichs des Oberbodens und/oder das Umlegen des Randbereiches der Durchbrechung erübrigt sich, und da der Rohrstutzen im wesentlichen bündig steht, gibt es auch bei der Entleerung des Behälters keine Probleme. Eine gute Auflage und vorteilhafte Abdichtung der aufzubringenden Verschlußschraube läßt sich erreichen, da das äußere freie Ende des Rohrstutzens nach außen abgekröpft, umgerollt, umgelegt und/oder umgeformt bzw. gezogen ist.
Bewährt hat es sich, das innere Ende des Rohrstutzens mittels einer steilen Flanke auf einen Ansatz verringerter Stärke abzusetzen. Durch ein solches Angleichen der Stärken des Abschnittes und des Oberbodens werden nicht nur beim Schweißen auftretende Probleme vermieden, eine den Durchmesser verringernde steile Flanke kann beim Einsetzen des Rohrstutzens das Hindurchschieben begrenzen, wie eine auf der Innenseite gebotene steile Flanke, gegebenenfalls zusätzlich, als definierte Ansatzfläche für einen Niederhalter zu dienen vermag, welcher ein Positionieren der Teile für das Schweißen erleichtert. Die Oberboden und Rohrstutzen verbindende Schweißnaht kann bei etwas überstehendem inneren Ende des Rohrstutzens als Kehlnaht ausgebildet sein; insbesondere bei nicht oder nur sehr geringfügig vorstehendem inneren Ende hat sich eine entlang der Fuge geführt V-Naht bewährt, bei der der Lichtbogen oder der Laserstrahl im wesentlichen achsparallel oder nur geringfügig nach innen geneigt entlang der gebildeten Fuge geführt wird.
Das zur Aufnahme der schließenden und dichtenden Verschraubung vorgesehene Gewinde kann in den Rohrstutzen eingeschnitten oder eingerollt sein. Die Schweißnähte können durch eine Schutzgas-Schweißung oder durch ein Laser-Schmelzschweißen bewirkt sein.
Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei

Figur 1: schematisch ein Spunde aufweisendes Faß,
Figur 2: vergrößert einen in Fig. 1 strichpunktiert bezeichneten Ausschnitt des Oberbodens des Spundfasss der Fig. 1 mit eingesetztem Rohrstutzen, wobei zwei Varianten der Einbringung des Gewinde berücksichtigt sind, und
Figur 3: eine gleichartige Darstellung des Ausschnittes des Oberbodens der Fig. 1 zur Erläuterung weiterer Varianten.

In Fig. 1 ist als Beispiel für einen mit Spunden ausgestatteten Behälter ein Spundfaß gezeigt, dessen zur Verstärkung mit Sicken ausgestatteter Mantel 1 beidseitig durch einen Boden 2 bzw. einen Oberboden 3 abgeschlossen ist, die jeweils mit den Enden des Mantels durch eine umlaufende Falzung verbunden sind. Der Oberboden ist zur Eingabe und Ausgabe des Behälterinhaltes mit zwei Flanschen 4, 5 zweier Verschlüsse ungleicher Abmessungen versehen.
Vergrößert ist ein Abschnitt des Oberbodens 3 mit dem in eine Durchbrechung desselben eingeschweißten Flansch 4 in der Fig. 2 dargestellt. Der Flansch besteht aus einem Rohrstutzen 6, dessen zum Behälterinneren weisendes Ende unter Bildung einer steilen Flanke 8 auf einen Ansatz 7 verringerten Durchmessers abgesetzt ist. In den Rohrabschnitt ist, wie im rechtsseitigen Halbschnitt gezeigt, ein Gewinde 9 eingeschnitten oder aber, wie im gegenüberliegenden Halbschnitt als eine mögliche Variante dargestellt, ein Gewinde 10 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Verschlußschraube eingerollt. Das freie obere Ende 11 des Rohrabschnittes ist aus einer ursprünglichen, gestrichelt dargestellten Lage 11ʹ nach unten umgedrückt bzw. umgerollt, so daß eine relativ breite Auflagefläche zur Aufnahme des Bundes einer Verschlußschraube entsteht.
Der Flansch 4 ist mit seinem Ansatz 7 in eine kreisförmige Durchbrechung des Oberbodens 3 eingesetzt; der Durchmesser der Durchbrechung ist hierbei so gewählt, daß der Flansch 4 einen definierten Halt findet und sich mit seiner umlaufenden steilen Flanke 8 auf die Außenseite des Oberbodens 3 derart auflegt, daß sein freies Ende mit der Innenseite bündig steht oder, wie in der Zeichnung dargestellt, der Ansatz 7 nur sehr geringfügig über die Innenseite des Oberbodens 3 vorsteht. Zur Verbindung des Oberbodens mit dem Flansch wird nunmehr in den zwischen dem Mantel des Ansatzes 7 des Rohrabschnittes 6 und der Unterseite des Randbereiches der Durchbrechung des Oberbodens gebildeten Winkel eine Kehlnaht 12 eingeschweißt, die mittels eines üblichen Schmelzschweißverfahrens, bspw. einer Schutzgasschweißung oder einer Laserschweißung, gebildet werden kann.
Nach Einbringen zweckmäßig beider Flansche 4 und 5 in zwei Füllöffnungen wird der so vorbereitete Oberboden 3 mit dem Mantel 1 des Spundfasses verfalzt.
Der Gegenstand der Erfindung läßt sich mehrfach abwandeln. Derartige Varianten sind bspw. anhand der Fig. 3 erläutert, die, ähnlich der Fig. 2, weitere Ausführungsbeispiele des Flansches 4 erläutert.
Auch hier wird ein Rohrstutzen 6 verwendet, der entweder mit dem im rechten Halbschnitt dargestellten eingeschnittenen Gewinde 9 oder aber mit den im linken Halbschnitt dargestellten eingrollten Gewinde 10 versehen ist. Das obere freie Ende ist nach außen umgeformt oder, wie dargestellt, um praktisch 180° umgelegt, um einen definierten Anschlag für die einzubringende Verschlußschraube zu gewinnen. Im links dargestellten Halbschnitt ist das innere freie Ende des Rohrstutzens 6 nicht bearbeitet und damit in voller Stärke in die den Rohrstutzen 6 aufnehmende Durchbrechung des Oberbodens 3 eingeführt. Durch entsprechend geformte und bemessene Stützelemente werden der Oberboden und der Rohrstutzen bspw. vermittels von Niederhaltern zum Schweißen derart eingespannt, daß das freie Ende 16 des Rohrstutzens 6 mit der inneren Fläche des Oberbodens 3 praktisch bündig steht. Die verbindende und dichtende Schweißnaht 17 ist hier als V-Naht ausgebildet, bei der der Lichtbogen bzw. der Laserstrahl entlang der zwischen dem Oberboden und dem freien Ende gebildeten Fuge geführt ist. Er kann hierbei praktisch achsparallel verlaufen; infolge der ungleichen Wärmeableitung jedoch empfiehlt es sich, den Lichtbogen bzw. Laserstrahl geringfügig gegen die Normale vorzugsweise in Richtung auf die Achse des Rohrstutzens 6 hin geneigt zu führen.
Im rechts dargestellten Halbschnitt ist der Endbereich des Rohrstutzens 6 etwas ausgedreht, so daß ein Ansatz größerer lichter Weite entsteht, der gegen den Innenmantel des Rohrstutzens 6 durch eine steile Flanke 13 begrenzt ist. Hierbei kann zum Schweißen der Rohrstutzen 6 durch einen nur bereichsweise dargestellten Niederhalter 18 fixiert werden, der sich auf die steile Flanke 13 aufzulegen vermag. Auch hier kann, selbst wenn der Ansatz 14 geringfügig über die Innenfläche des Oberbodens 3 vorsteht, mit einer der Schweißnaht 17 entsprechenden, als V-Naht ausgebildeten Schweißnaht 15 die erforderliche dichte und sichere Verbindung bewirkt werden.
Die beschriebenen Variationen lassen sich nicht nur in beliebiger Kombination verwenden, sie lassen sich auch noch durch weitere Änderungen variieren.
Damit ergibt sich ein durch ein oder mehrere Spunde abschließbarer Behälter, der sich mit relativ geringem Aufwand erstellen läßt, und dessen Flanschen leicht herstellbar sind und sich mit nur mäßigem Aufwande fest, dicht und sicher mit dem Oberboden bzw. dem Boden verbinden lassen. Als vorteilhaft zeigt sich noch, daß grundsätzlich ein Überstehen der Rohrstutzen nach innen nicht erforderlich ist, so daß beim Entleeren oft bestehende Probleme vermieden sind. Die Erfindung ist nicht nur auf mit Spunden ausgestattete Fässer begrenzt, sie läßt sich, gegebenenfalls ebenfalls variiert, auf beliebige, mit einem Spund oder mehreren Spunden auszustattende Behälter anwenden.

Claims

Mindestens einen Spund aufweisender Behälter (1) mit einem Mantel und, mit dessen Enden dicht und fest verbunden, einem Boden (2) sowie einem Oberboden (3), bei dem der Oberboden mit mindestens einer Füllöffnung (4) versehen ist, die von dem in seinem Durchmesser deren innerer Weite angepaßten innerem Ende eines als Verschluß vorgesehenen, mit einem Gewinde (9,10) zur Aufnahme einer dichtenden Verschlußschraube ausgestatteten Rohrstutzens (6) durchgriffen ist, der mit dem Oberboden durch Schweißen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet
daß das innere Ende des Rohrstutzens (6) im wesentlichen bündig mit der Innenseite des Oberbodens (3) steht, daß der Rohrstutzen (6) und der Oberboden (3) durch nur eine Schweißnaht (12, 15, 17) dicht verbunden sind, und daß das äußere freie Ende (11) des Rohrstutzens (6) nach außen abgekröpft, umgerollt, umgelegt oder umgedrückt ist.
Behälter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das innere Ende des Rohrstutzens (6) mittels einer steilen Flanke (8, 13) auf einen Ansatz (7, 14) geringerer Wandstärke abgesetzt ist.
Behälter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ansatz (7) einen geringeren Außendurchmesser aufweist als der Rohrstutzen (6).
Behälter nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ansatz (14) einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Rohrstutzen (6).
Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrstutzen (6) mit seiner den Ansatz (7) begrenzenden Flanke (8) auf die als kreisförmige Durchbrechung ausgebildete Füllöffnung des Oberbodens (3) so aufgesetzt ist, daß der Ansatz die Durchbrechung durchgreift, und daß der Ansatz mit dem Rande der Durchbrechung dicht verschweißt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißnaht (12) als Kehlnaht zwischen dem Randbereich der Durchbrechung des Oberbodens (3) und dem Mantel des nach innen gegebenenfalls geringfügig überstehenden Ansatzes (7, 14, 16) bewirkt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schweißnaht (15, 17) im Bereiche der zwischen der kreisförmigen Durchbrechung des Oberbodens (3) und dem von diesem umschlossenen Ende (16) oder Ansatz (7, 14) des Rohrstutzens (6) gebildeten Fuge angeordnet ist und durch einem Lichtbogen oder Laserstrahl gebildetist, der parallel zur Achse des Rohrstutzens (6) oder geringfügig auf diese zu geneigt geführt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrstutzen (6) ein eingedrehtes Gewinde (9) aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrstutzen (6) ein eingerolltes Gewinde (10) aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch
eine durch Schutzgas-Schweißung gebildete Schweißnaht (12, 15, 17).
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch
eine durch Laser-Schmelzschweißung bewirkte Schweißnaht (12, 15, 17).