EP3183189A1 - Behälterboden sowie werkzeug und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Behälterboden sowie werkzeug und verfahren zu dessen herstellung

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EP3183189A1
EP3183189A1 EP15760105.5A EP15760105A EP3183189A1 EP 3183189 A1 EP3183189 A1 EP 3183189A1 EP 15760105 A EP15760105 A EP 15760105A EP 3183189 A1 EP3183189 A1 EP 3183189A1
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EP
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contour
radius
container bottom
container
connection
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EP15760105.5A
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Frank Cronacher
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Thielmann AG
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Thielmann AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
    • B65D88/12—Large containers rigid specially adapted for transport
    • B65D88/128—Large containers rigid specially adapted for transport tank containers, i.e. containers provided with supporting devices for handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/18—Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a container bottom and a tool and method for its production.
  • Container bottoms are usually curved sheet metal elements which serve to close off the ends of a generally cylindrical container or to divide it into a plurality of chambers.
  • the containers themselves are usually cylindrical in shape and have different cross-sections (for example, circular, elliptical, double-shelled, four-shelled, box-shaped).
  • the container shell is made of one or more curved (produced by rolling)
  • Sheet metal elements formed and has a tubular shape with appropriate cross-sectional geometry on.
  • the ends of such a jacket shot are closed with corresponding container bottoms.
  • the container bottoms are welded to the jacket shot.
  • the container bottom has a connection contour corresponding to the jacket shot, so that the jacket and bottom collide at their respective connection contours and can be connected to one another via a butt seam that is advantageous in terms of production and strength.
  • connection configurations in which the container bottom is inserted into the jacket shot or attached to this and the connection between the two elements via a so-called fillet weld.
  • fillet weld In addition to cylindrical vessel sections, there are also truncated conical designs.
  • the container bottoms usually have a cylindrical or conical edge or board, which merges over a relatively narrow curved (toric curved) brim area into a shallower-mostly spherical-curved dome area, which forms the predominant area proportion of the actual floor.
  • torispheric floors which have a dished bottom mold according to DIN 28011, a basket bottom shape according to DIN 28013 or are designed as elliptical bottom or as normal / flat curved bottom.
  • the production of such soils is usually carried out in a two-stage process, in which starting from a flat sheet metal disc (Ronde or board) - first, the spherical curvature is formed in a pressing process (pods) and then the brim area and the so-called board in a spinning process ( Flanging) is formed. In the case of thin-walled floors, these can also be produced completely in a pressing process (usually a deep-drawing process).
  • Container cross-sections are suitable, the diameter of which are in the order of more than 500 mm in one axial direction and over 1000 mm in another axial direction and at a narrow Krempenradius of about 50 to 75 mm have a Völbungstiefe of more than 250 mm.
  • Such container bottoms can not be produced at all by simple deep-drawing methods (single-stage) or only with the abovementioned quality defects.
  • Multi-stage deep-drawing processes in which the desired geometry is formed stepwise in several different tools and several process steps, may possibly be suitable, but only economically feasible for mass-produced quantities (several thousand). It is therefore an object to provide a non-circular container bottom, which is produced even with relatively high wall thickness and comparatively large dimensions in a single-stage deep drawing process and the final geometry is repeatable and tolerable in a suitable method and one and can be produced with a suitable tool.
  • the container bottom according to the invention has a curved dome area with a curvature radius R, a connection contour which has a first radius of curvature in a first contour section and a second radius of curvature in a second contour section, wherein the first radius of curvature is greater than the second radius of curvature and between peripheral contour and Kalotten Stud a the Kalotten Scheme surrounding and the connecting contour following Krempen Stud is formed, which has a first Krempenabêt with a first Krempenradius and a second Krempenabrough with a second Krempenradius, wherein the first Krempenradius is greater than the second Krempenradius.
  • the variation of the Krempenradius in a single contour section with flatter curvature optimizes the deformation conditions for a deep drawing process in this area.
  • the flow of material is improved so that a largely wrinkle-free transition of all deformed surfaces is feasible, in a single deep-drawing process in which a corresponding board (Ronde) using a thermoforming tool, a punch, a drawing frame and a hold-down and possibly has a counter-shape.
  • the stamp geometry corresponds to the container bottom geometry.
  • thermoforming both the actual deep drawing, in which the sheet thickness over the drawn part remains approximately constant, so the surface of the board is equal to the surface of the drawn part (container bottom), as well as the so-called ironing, in which the Shaping of the drawn part by a (partial) surface enlargement at the expense of sheet thickness.
  • the inventive molding also allows for improved compressive strength (internal overpressure acting on the concave wall portion of the container bottom) which enhances the usefulness of such a container bottom for a pressure vessel.
  • compressive strength internal overpressure acting on the concave wall portion of the container bottom
  • the minimum wall thickness and thus the weight and the price (material costs) of the floor can be reduced.
  • the voltage transitions in the flat curved, cylindrical shell region are made smoother.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a container bottom according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the container bottom of FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment of a container bottom according to the invention
  • FIG. 4 is a sectional view of the container bottom shown in Fig. 3,
  • FIG. 5 shows a standing container with a container bottom according to the invention
  • Fig. 6 is a tank container assembly with a horizontally disposed container with a
  • Fig. 7 is a perspective view of a resulting after the thermoforming process blank for a container bottom according to FIGS. 1-4, and
  • FIG. 8 shows a schematic process sequence of a method according to the invention for
  • FIG. 1 an embodiment in accordance with the present invention is illustrated. Before a detailed description first follows general explanations to the embodiments.
  • the Krempen has (possibly different) curvatures.
  • the curvature which is indicated by the so-called Krempenradius or Krempenkurümmung.
  • This Krempenradius lies in a cutting plane, the runs normal to Krempen- or bottom surface and indicates the curvature of the brim area in this plane.
  • the rim area describes a torus or a partial area of a torus (envelope surface which forms a circular contour when it is displaced along a ring running through its center point).
  • this curve defining the torus is not circular, but in turn has differently curved regions, as is the case with non-circular container or bottom cross sections, then the body produced correspondingly by the rim radius is on the one hand with the one, the rim radius provided corresponding curvature and curved to the other according to the curvature of the generatrix.
  • the first (weaker curved brim portion) is arranged between two more curved brim portions, in such a way that the Krempenradius does not change abruptly, but between the first brim portion and the second brim portion is formed in each case a transition portion in which the first Krempenradius merges into the second Krempenradius.
  • This measure further contributes to the fact that optimized printing technology and production technology soil structures can be formed.
  • a third brim portion is provided along the second (more curved) contour portion having a third Krempenradius.
  • this third Krempenradius is formed equal to the second Krempenradius.
  • the third Krempenradius may be formed smaller than the second Krempen- radius.
  • transition sections are formed in each case between a third brim section and an adjacent second brim section, so that here also differently curved brim surfaces smoothly merge into one another.
  • Brim area of the container bottom there is a relatively large section to provide, the contour of which is formed by the line of intersection of a there opening tangentially into the container tube.
  • This intersection contour is relatively complex, and can be problematic in terms of printing and production engineering.
  • a relatively long weld is required for connection with which a corresponding pipe socket is to be welded into the container bottom. Therefore, there are embodiments in which in the first, second and / or third Krempenabites- depending on the position of the container- a connection area is formed, which has a connection contour which describes a circular cylinder section, in particular an oblique circular cylindrical section.
  • Such a connection region can be formed in the corresponding deep drawing process by a corresponding design on the pressing tool.
  • Connection pipe also needs to be cut only at an angle, without having to have a complex sectional contour, which would be required for direct connection to the container rim.
  • connection area can be formed so that it is suitable both for a horizontal (with horizontally extending longitudinal axis) and for a stationary container (with a vertical longitudinal axis).
  • the connection region is then shaped so that it opens tangentially from the connection contour, optionally with corresponding fillets, into the collar or shelf of the container bottom (horizontal arrangement of the container) and / or opens tangentially into the lowest point of the dome region of the container bottom ( standing arrangement of the container).
  • connection area only needs to be cut out in the area of the connection contour and following it. There then a corresponding obliquely cut pipe can be connected.
  • the first Krempenradius is 1.5 to 3 times the second Krempenradius, in other embodiments, it is 1.8 to 2.5 times, and there are also versions in which he 2 times the second Krempenradius.
  • These conditions have proven themselves in terms of manufacturing and the printing design of such container bottoms. They allow a production-technically favorable design and / or a pressure-technically favorable design or else an advantageous design with regard to the structural strength of the container in the brim area, which can optionally be connected thereto via intermediate elements with supporting structures.
  • the following relationship exists between the curvature radius and the first radius of curvature. These are in a ratio of 2.6 to 1 to 1: 1 to each other. In other cases, a range of 1.5: 1 to 1: 1 is provided and there are also embodiments in which a ratio of 1.2: 1 to 1: 1 is provided. This measure makes it possible to realize differently flat (for example oval, bivalve or suitcase-shaped) containers and a wide variety of container geometries, which are optimized either with regard to the available volume or the compressive strength.
  • the first rim radius and the radius of curvature are in a ratio of 1:10 to 1:50, in other embodiments, a range of 1:20 to 1:30 is provided and in other embodiments, there is a ratio of 1 : 25th.
  • shape or curvature depth T (corresponding to the "ground height” of the connection contour to the vertex vertex) is 3 to 5 times the second rim radius, in particular 3.5 to 4 times and especially the 3, 75-fold.
  • connection diameter (or the connection diameter ratios) can be varied by cutting off a correspondingly produced untreated floor at different heights (different board height) so that the remaining on-board area is of different lengths / heights. With a short on-board area, the diameter is correspondingly smaller, but correspondingly larger with a long on-board area.
  • Container bottoms according to the invention are formed from a ductile, deformable metal material, in particular from a conventional stainless steel material (for example in the qualities 1.4301, 1.4404, 1.4571).
  • the diameter ratio (large to small diameter, width to height with horizontal container, width to depth with standing container) is 2: 1 to 3.5: 1, in particular 3: 1.
  • thermoforming tool in particular a stamp, for producing a container bottom according to the invention.
  • a further aspect relates to a method for producing a container bottom according to the invention, comprising the steps of providing a sheet metal blank (blank), deforming the sheet metal blank by means of a thermoforming tool to a deep drawing intermediate and trimming a thermoformed intermediate product along a peripheral contour, wherein the peripheral contour formed by a plurality of contour cuts to be performed sequentially becomes.
  • This method helps to perform the desired connection contour or circumferential contour of the container bottom repeatable and tolerant.
  • the method can also include the formation of a connection opening in the thermoforming intermediate product or in the container bottom.
  • FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of a container bottom 1 according to the invention which has a curved dome area 2 with a radius of curvature R.
  • the dome region 2 merges via a rim region 3 into an on-board region 4, which ends in a connection contour 5 which corresponds to the container cross-section.
  • connection contour 5 has a flat curved first in the top and bottom area
  • Contour section 6 with a first radius of curvature ⁇ on.
  • the two first contour sections 6 are connected to each other via second, more curved contour sections 7 in the flank regions, which have a radius of curvature r 2 , wherein the connection contour 5 extends smoothly over the first and second contour sections 6 and 7.
  • the rim region 3 surrounding the dome region 2 adjoins the dome region 2 with its dome-side edge 8 and, with its connection-side edge 9, adjoins the rim region 4, which is optionally formed between the rim region 3 and the connection contour 5.
  • the connection-side edge 9 also forms the connection contour 6.
  • the brim area 3 has a first brim section 10 with a rim radius riki.
  • This first brim section 10 merges via an optional transition section 11 into a second brim section 12, which has a second rim radius rik2.
  • the second brim section 12 adjoins a third brim section 13 which extends in the region of the second contour section 7 and has a third brim wheel radius 2 B.
  • the optional rim area 4 extending between the rim area 3 and the connection contour 5 comprises a frustoconical rim area 14 and an adjoining cylindrical rim area 15 which ends in the connection contour 5.
  • Bord Struc Struc St. 14 provided or it adjoins directly to the brim area 3, a cylindrical rim area 15 at.
  • a frustoconical rim area 14 is provided, which merges into a cylindrical rim area 15 in the area of the second contour section or vice versa.
  • depressions 16 are impressed, which are provided for handling the container or the container bottom 1 during manufacture. There, in a defined position fittings (for example, connecting bolts, threaded bolts, etc.) are provided be about which the container bottom 1 can be fixed in a defined position in a handling device.
  • fittings for example, connecting bolts, threaded bolts, etc.
  • connection region 17 which has a connection edge 18, the contour of which describes a flat circular cylinder section and serves to connect a diagonally cut connection tube 19 (indicated by dashed lines) that along the connection edge
  • connection region 17 is formed such that the connection sole 20 extends in the same plane with the sole of the cylindrical flange region 15 or of the cylindrical container section 31 adjoining the connection contour 5 (see FIG. 5). This is a complete emptying of the entire container 30 to realize.
  • the connecting pipe 19 To connect the connecting pipe 19, the metal sheet arranged inside the connecting edge 18 is cut out and the connecting pipe
  • connection pipe 19 welded to the connection edge 18. If no connection pipe 19 is to be provided, the connection area remains closed.
  • connection region 17 ' which is suitable both for a standing (see FIG. 6) and for a horizontal arrangement (see FIG. 7) of a container or the container bottom 1.
  • the connection region 17 ' is formed so that it has a connecting sole 20 which runs in a line with the container bottom, and a connecting sole 20', which enters tangentially into the low point T of the Kalotten Schemees 2.
  • the connection region 17 ' ends here in a connection edge 18, whose contour corresponds to a straight cylinder section.
  • a sampling tube along the tube axis 21 are connected (horizontal container, similar course as in Fig. 2) or alternatively along a tube axis 22 (standing container as shown in Fig. 6, in which the deepest container point in the low point T of the Kalotten Schemees 2 is arranged).
  • the connection areas 17, 17 ' are each optionally formed in the container bottom 1.
  • Camber radius R 4000 mm
  • FIG. 5 shows a cylindrical container 30, which has a cylindrical jacket section 31 corresponding to the connection contour 5, whose upper and lower ends are each closed by a container bottom 1.
  • the two connection contours of the container are each welded to the connection contour 5 of the container bottoms 1 by means of a butt seam.
  • the container bottom can be inserted into the container shot 31 or attached thereto. The connection then takes place via one or two so-called fillet welds.
  • Fig. 5 shows a vertical container whose longitudinal axis 32 extends vertically.
  • the container has two reinforcing rings 33, which surround the container shot 31 and are welded thereto.
  • the lower container bottom 1 is connected to a ring base 34 which serves as a pedestal.
  • Fig. 6 shows a horizontal container arrangement in which also a container 30 is provided, the longitudinal axis 32 but here extends horizontally.
  • the container is connected at its ends via ring base 34 with a frame structure 35.
  • Frame structure 35 and container 30 form a tank container unit, which is suitable for the transport and storage of liquids.
  • FIG. 7 shows a thermoforming intermediate product 36 which is produced during the production of a container bottom 1 according to the invention.
  • a flat sheet metal blank Ronde
  • this is deformed by means of a punch, which corresponds to the inner shape of the container bottom 1.
  • the edge 37 of the board is fixed by means of a hold-down on a thermoforming frame and formed the container bottom shape by pressing the punch into the board.
  • the remaining edge 37 on the thermoforming intermediate product 36 is then removed in one or more cutting processes along the cutting lines 38, so that finally the connection contour 5 is formed on the container bottom 1.
  • the connection contour 5 is formed on the container bottom 1.
  • contour cuts 39, 40 during production which are provided, for example, for connecting a pipe or a fitting.
  • the method illustrated in FIG. 8 for producing a container bottom 1 according to the invention basically proceeds in the following steps:
  • the step may be provided that a connection opening 39, 40 is provided on the thermoforming intermediate product 36.
  • Container bottom 1 or the deep-drawing intermediate product 36 takes place or in a second step, in which the thermoforming intermediate product 36 is processed according to another embossing tool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälterboden (1) für einen Behälter (30), aufweisend: einen gewölbten Kalottenbereich (2) mit einem Wölbungsradius (R), eine Anschlusskontur (5), die in einem ersten Konturabschnitt (6) einen ersten Krümmungs-radius (r1) und in einem zweiten Konturabschnitt (7) einen zweiten Krümmungsradius (r2) aufweist, wobei der erste Krümmungsradius (r1) größer ist als der zweite Krümmungsradius (r2) und zwischen Anschlusskontur (5) und Kalottenbereich (2) ein den Kalottenbereich (2) umgebender und der Anschlusskontur (5) folgender Krempenbereich (3) ausgebildet ist, der entlang dem ersten Konturabschnitt (6) verlaufend einen ersten Krempenabschnitt (10) mit einem ersten Krempenradius (r1k1) und einen zweiten Krempenabschnitt (12) mit einem zweiten Krempenradius (r1k2) aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Werkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälterbodens (1).

Description

BEHÄLTERBODEN SOWIE WERKZEUG UND VERFAHREN ZU
DESSEN HERSTELLUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Behälterboden sowie ein Werkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Tank- und Apparatebau sowie im Behälterbau sind unterschiedliche Behälterböden bekannt. Bei Behälterböden handelt es sich meist um gewölbte Blechelemente, die dazu dienen, die Enden eines in der Regel zylindrischen Behälters zu verschließen oder diesen in mehrere Kammern zu untertei- len.
Die Behälter selbst sind normalerweise zylindrisch gestaltet und weisen unterschiedliche Querschnitte auf (zum Beispiel kreisförmig, elliptisch, zweischalig, vierschalig, kofferförmig). Der Behältermantel wird dabei aus einem oder mehreren gekrümmten (in Walzverfahren hergestellten)
Blechelementen gebildet und weist eine rohrförmige Gestalt mit entsprechender Querschnittsgeo- metrie auf. Die Enden eines solchen Mantelschusses sind mit entsprechenden Behälterböden verschlossen. Üblicherweise werden dazu die Behälterböden mit dem Mantelschuss verschweißt. Dazu weist der Behälterboden eine dem Mantelschuss entsprechende Anschlusskontur auf, so dass Mantel und Boden an ihren jeweiligen Anschlusskonturen zusammenstoßen und über eine ferti- gungs- und festigkeitstechnisch vorteilhafte Stumpfnaht miteinander verbunden werden können. Es gibt auch Anschlusskonfigurationen, bei denen der Behälterboden in den Mantelschuss eingeschoben bzw. auf diesen aufgesteckt wird und die Verbindung zwischen beiden Elementen über eine sogenannte Kehlnaht erfolgt. Neben zylindrisch gestalteten Behälterschüssen gibt es auch kegel- stumpfförmige Ausführungen.
Die Behälterböden weisen in der Regel einen zylindrischen bzw. konischen Rand oder Bord auf, der über einen relativ eng gekrümmten (torisch gewölbten) Krempenbereich in eine flacher— meist sphärisch - gewölbten Kalottenbereich übergeht, der den überwiegenden Flächenanteil des eigentlichen Bodens bildet.
Bei Behältern mit kreisförmigem Querschnitt werden üblicherweise sogenannte torisphärische Böden verwendet, die eine Klöpperbodenform nach DIN 28011, eine Korbbogenbodenform nach DIN 28013 aufweisen oder als elliptischer Boden bzw. als normal-/ flachgewölbter Boden ausgeführt sind. Die Herstellung solcher Böden erfolgt meist in einem zweistufigen Verfahren, bei dem— ausgehend von einer ebenen Blechscheibe (Ronde oder Platine)— zunächst die sphärische Wölbung in einem Press verfahren ausgebildet wird (Kumpeln) und anschließend der Krempenbereich und der sogenannte Bord in einem Drückverfahren (Bördeln) angeformt wird. Bei dünnwandigen Böden können diese auch vollständig in einem Pressverfahren (meist ein Tiefziehverfahren) hergestellt werden.
Besonders anspruchsvoll ist die Herstellung solcher gewölbter Böden für nicht-kreisförmige Tankquerschnitte. Solche Böden sind z.B. aus der DE 200 05 521 U bekannt. Zum einen kann man hier nicht auf die weitgehend mechanisierbaren Kümpel- und Bördelverfahren für kreiszylindrischen Böden zurückgreifen. Dabei ist insbesondere das Anbördeln, das Anformen des Krempenbereiches und des Bords schwierig. Zum anderen sind die üblichen Bodenformen, bei denen ein einheitlicher Wölbungsradius im Kalottenbereich in einen einheitlichen Krempenradius übergeht, für Press- und insbesondere für Tiefziehverfahren nur eingeschränkt geeignet, da es bei Formen für nichtkreisförmigen Behälterquerschnitten unterschiedliche und asymmetrische Krümmungsverläufe gibt, die gemeinsam mit den herstellbedingten Festigkeitsasymmetrien eines üblicherweise gewalzten Bleches zu Verformungsanomalien führen können. Dazu können Falten, Beulen sowie ungewollte Ausdünnungen bzw. Verdickungen im Ausgangsmaterial gehören, die beim Umformprozesss entstehen. Daher werden solche Böden in aufwändigen manuellen Formverfahren hergestellt oder werden aus vorgefertigten Teilelementen zusammengefügt. Ein aus Teilelementen zusammengesetzter Endbodenbereich für einen Transportbehälter ist z.B. aus der EP 0 399 099 A bekannt. Daher ist es aus Qualitäts- und Rationalisierungsgründen wünschenswert, solche Böden— beispielsweise für elliptische, kofferförmige oder andere asymmetrische Querschnitte— mit unterschiedlichen Konturkrümmungen in einem definierten Werkzeug mit reproduzierbarer Geometrie herzustellen, um die passgenaue Verbindung zu ebenso hergestellten Mantelschüssen ohne aufwändige Nacharbeiten sicherstellen zu können. Insbesondere besteht ein Bedarf für solche, insbesondere tiefgezo- gene, Behälterböden, die eine Wandstärke von mehr als 2 mm aufweisen und für
Behälterquerschnitte geeignet sind, deren Durchmesser in der Größenordnung von über 500 mm in einer Achsrichtung und über 1000 mm in einer anderen Achsrichtung liegen und die bei einem engen Krempenradius von etwa 50 bis 75 mm eine Wölbungstiefe von mehr als 250 mm aufweisen.
Solche Behälterböden sind mit einfachen Tiefziehverfahren (einstufig) gar nicht oder nur mit den oben genannten Qualitätsmängeln herstellbar. Mehrstufige Tiefziehverfahren, bei denen in mehreren unterschiedlichen Werkzeugen und mehreren Verfahrensschritten die gewünschte Geometrie schrittweise ausgeformt wird, sind zwar möglicherweise geeignet, aber nur für Großserienstückzahlen (mehrere Tausend) wirtschaftlich sinnvoll. Es besteht daher die Aufgabe, einen unrunden Behälterboden bereitzustellen, der auch bei relativ hoher Wandstärke und in vergleichsweise großen Abmessungen in einem einstufigen Tiefziehverfahren herstellbar ist und dessen Endgeometrie wiederholgenau und toleranzarm in einem dazu geeigneten Verfahren und einem und mit einem geeigneten Werkzeug herstellbar ist. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe löst ein Behälterboden gemäß Anspruch 1, ein Tiefziehwerkzeug gemäß Anspruch 10 bzw. das Verfahren gemäß Anspruch 11.
Der erfindungsgemäße Behälterboden weist einen gewölbten Kalottenbereich mit einem Wölbungsradius R auf, eine Anschlusskontur, die in einem ersten Konturabschnitt einen ersten Krümmungs- radius und in einem zweiten Konturabschnitt einen zweiten Krümmungsradius aufweist, wobei der erste Krümmungsradius größer ist als der zweite Krümmungsradius und zwischen Umfangskontur und Kalottenbereich ein den Kalottenbereich umgebender und der Anschlusskontur folgender Krempenbereich ausgebildet ist, welcher einen ersten Krempenabschnitt mit einem ersten Krempenradius und einen zweiten Krempenabschnitt mit einem zweiten Krempenradius aufweist, wobei der erste Krempenradius größer ist als der zweite Krempenradius.
Die Variation des Krempenradius in einem einzigen Konturabschnitt mit flacherer Krümmung (größerer Krümmungsradius) optimiert die Verformungsverhältnisse für ein Tiefziehverfahren in diesem Bereich. Der Materialfluss wird so verbessert, dass ein weitgehend faltenfreier Ubergang aller verformten Flächen ineinander realisierbar ist, und zwar in einem einzigen Tiefziehvorgang, bei dem eine entsprechende Platine (Ronde) mit Hilfe eines Tiefziehwerkzeugs, das einen Stempel, einen Ziehrahmen und einen Niederhalter und ggf. eine Gegenform aufweist. Dabei entspricht die Stempelgeometrie der Behälterbodengeometrie.
In diesem Zusammenhang bezeichnet der Begriff„Tiefziehen" sowohl das eigentliche Tiefziehen, bei dem die Blechdicke über dem Ziehteil in etwa konstant bleibt, also die Oberfläche der Platine gleich der Oberfläche des Ziehteils (Behälterboden) ist, als auch das sogenannte Streckziehen, bei dem die Formgebung des Ziehteils durch eine (teilweise) Oberflächenvergrößerung zu Lasten der Blechdicke erfolgt.
Die erfindungsgemäße Formgebung erlaubt auch eine verbesserte Druckfestigkeit (innerer Uberdruck, der auf den konkaven Wandbereich des Behälterbodens wirkt), der die Verwendbarkeit eines solchen Behälterbodens für einen Druckbehälter steigert. Damit kann bei gleicher Stabilität die Mindestwanddicke und damit das Gewicht und der Preis (W erkstoffkosten) des Bodens reduziert werden. Darüber hinaus sind die Spannungsübergänge in dem flach gekrümmten, zylindrischen Mantelbereich glatter zu gestalten. Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Behälterbodens,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Behälterbodens aus Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweites Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Behälterbodens,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des in Fig. 3 dargestellten Behälterbodens,
Fig. 5 einen stehenden Behälter mit einem erfindungsgemäßen Behälterboden,
Fig. 6 eine Tankcontaineranordnung mit einem liegend angeordneten Behälter mit einem
erfindungsgemäßen Behälterboden,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines nach dem Tiefziehprozess entstandenen Rohteils für einen Behälterboden entsprechend den Fig. 1-4, und
Fig. 8 einen schematischen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälterbodens.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsformen.
Der Begriff„gewölbt" wird im Zusammenhang mit dieser Anmeldung so verwendet, dass es sich um eine mehrachsig gekrümmte Fläche handelt, wie bei einer Kugelform. Während der Begriff „gekrümmt" eine einachsige Flächenkrümmung bezeichnet, wie bei einer Zylinderform.
Weiter gilt folgende Besonderheit im Hinblick auf den Krempenbereich eines Bodens, der zwar gemäß der oben angegebenen Definition gewölbt ist, die Krempenfläche aber (ggf. unterschiedliche) Krümmungen aufweist. Zum einen die Krümmung, die durch den sogenannten Krempenradius oder die Krempenkrümmung angegeben wird. Dieser Krempenradius liegt in einer Schnittebene, die normal zur Krempen- bzw. Bodenfläche verläuft und die Krümmung des Krempenbereiches in dieser Ebene angibt. Bei einem kreisrunden Krempenbereich beschreibt die Krempenfläche einen Torus bzw. eine Teilfläche eines Torus (Hüllfläche, die eine Kreiskontur bildet, wenn sie entlang eines durch ihren Mittelpunkt verlaufenden Ringes verschoben wird). Ist dieser den Torus definie- rende Kurve nicht kreisförmig, sondern weist seinerseits unterschiedlich gekrümmte Bereiche auf— wie dies bei nicht kreisförmigen Behälter- oder Bodenquerschnitten der Fall ist— , so ist der entsprechend durch den Krempenradius erzeugte Körper zum einen mit der einen, dem Krempenradius entsprechenden Krümmung versehen und zum anderen entsprechend der Krümmung der Erzeugenden gekrümmt.
Es gibt Ausführungen, bei denen der erste (schwächer gekrümmte Krempenabschnitt) zwischen zwei stärker gekrümmten Krempenabschnitten angeordnet ist, und zwar derart, dass sich der Krempenradius nicht sprunghaft ändert, sondern zwischen dem ersten Krempenabschnitt und dem zweiten Krempenabschnitt jeweils ein Ubergangsabschnitt ausgebildet ist, in dem der erste Krempenradius in den zweiten Krempenradius übergeht. Diese Maßnahme trägt weiter dazu bei, dass drucktechnisch und fertigungstechnisch optimierte Bodenstrukturen ausgebildet werden können.
In einer anderen Ausführung ist entlang dem zweiten (stärker gekrümmten) Konturabschnitt ein dritter Krempenabschnitt vorgesehen, der einen dritten Krempenradius aufweist. Dabei gibt es Ausführungen, in denen dieser dritte Krempenradius gleich dem zweiten Krempenradius ausgebildet ist. In anderen Ausführungen kann der dritte Krempenradius auch kleiner als der zweite Krempen- radius ausgebildet sein. Es gibt auch weiter Ausführungen, bei denen jeweils zwischen einem dritten Krempenabschnitt und einem angrenzenden zweiten Krempenabschnitt ebenfalls Ubergangsabschnitte ausgebildet sind, so dass auch hier unterschiedlich gekrümmte Krempenflächen glatt ineinander übergehen.
Bei Behältern, die beispielsweise zur Lagerung und zum Transport von Flüssigkeiten genutzt werden, ist es oft erforderlich, dass im Sohlenbereich des Behälters ein Anschluss vorgesehen werden soll, über den eine restlose Entleerung des Behälters möglich ist. Bei liegenden Behältern muss so ein zur Restlos-Entleerung geeigneter Anschluss tangential in die Sohle des zylindrischen Mantels einmünden. Um dort einen entsprechenden Rohranschluss vorzusehen, nämlich im
Krempenbereich des Behälterbodens, ist dort ein relativ großer Ausschnitt vorzusehen, dessen Kontur durch die Verschneidungslinie eines dort tangential in den Behälter mündenden Rohres ausgebildet wird. Diese Verschneidungskontur ist relativ komplex, und kann druck- und fertigungstechnisch problematisch sein. Darüber hinaus ist zum Anschluss eine relativ lange Schweißnaht erforderlich, mit dem ein entsprechender Rohrstutzen in den Behälterboden einzuschweißen ist. Daher gibt es Ausführungen, bei welchen im ersten, zweiten und/ oder dritten Krempenabschnitt— je nach Lage des Behälters— ein Anschlussbereich ausgeformt ist, der eine Anschlusskontur aufweist, die einen Kreiszylinderabschnitt beschreibt, insbesondere einen schrägen Kreiszylinderabschnitt. So ein Anschlussbereich kann im entsprechenden Tiefziehverfahren durch eine entspre- chende Ausbildung am Presswerkzeug ausgebildet werden. Ein dort anzuschließendes
Anschlussrohr braucht ebenfalls nur schräg abgeschnitten werden, ohne eine komplexe Schnittkontur aufweisen zu müssen, die bei direktem Anschluss an die Behälterkrempe erforderlich wäre.
Dabei kann der Anschlussbereich so ausgeformt werden, dass er sowohl für einen liegenden (mit horizontal verlaufender Längsachse) als auch für einen stehenden Behälter (mit vertikal verlaufender Längsachse) geeignet ist. Der Anschlussbereich ist dann so auszuformen, dass er zum einen tangential von der Anschlusskontur ausgehend— gegebenenfalls mit entsprechenden Ausrundungen— in den Kragen oder Bord des Behälterbodens mündet (liegende Anordnung des Behälters) und/ oder tangential in den tiefsten Punkt des Kalottenbereichs des Behälterbodens mündet (bei stehender Anordnung des Behälters). Falls ein Anschluss vorzusehen ist, braucht der Anschlussbereich nur im Bereich der Anschlusskontur und dieser folgend ausgeschnitten werden. Dort kann dann ein entsprechendes schräg abgeschnittenes Rohr angeschlossen werden.
Es gibt Ausführungen, bei welchen der erste Krempenradius das 1,5- bis 3-fache des zweiten Krempenradius beträgt, in anderen Ausführungen beträgt er das 1,8- bis 2,5-fache, und es gibt auch Ausführungen, bei denen er das 2-fache des zweiten Krempenradius beträgt. Diese Verhältnisse haben sich hinsichtlich der Fertigung und der drucktechnischen Auslegung von solchen Behälterböden bewährt. Sie erlauben eine fertigungstechnisch günstige Gestaltung und/ oder eine drucktechnisch günstige Gestaltung oder aber auch eine vorteilhafte Gestaltung hinsichtlich der strukturellen Festigkeit des Behälters im Krempenbereich, der dort gegebenenfalls über Zwischenelemente mit Tragstrukturen verbunden werden kann.
Bei anderen Ausführungen besteht folgender Zusammenhang zwischen dem Wölbungsradius und dem ersten Krümmungsradius. Diese stehen in einem Verhältnis von 2,6 zu 1 bis 1:1 zueinander. In anderen Fällen ist ein Bereich von 1,5:1 bis 1:1 vorgesehen und es gibt auch Ausführungen, bei denen ein Verhältnis von 1,2:1 bis 1:1 vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme lassen sich unterschiedlich flache (z.B. ovale, zweischalige, oder kofferförmige) Behälter und verschiedenste Behäl- tergeometrien realisieren, die entweder hinsichtlich des verfügbaren Raumvolumens oder der Druckfestigkeit optimiert sind.
Dabei gibt es Ausführungen, bei welchen der erste Krempenradius und der Wölbungsradius in einem Verhältnis von 1:10 bis 1:50 stehen, in anderen Ausführungen ist ein Bereich von 1:20 bis 1:30 vorgesehen und in anderen Ausführungen besteht ein Verhältnis von 1:25. Auch hier können die Verhältnisse zwischen Wölbungsradius (der Kalotte) und Krempenradius hinsichtlich unterschiedlicher drucktechnischer Anforderungen oder hinsichtlich der Volumenoptimierung (in der Regel engere Krümmungsradien/Krempenradien) ausgebildet sein.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Form- oder Wölbungstiefe T (entspricht der„Bodenhöhe" von der Anschlusskontur bis zum Kalottenscheitelpunkt) das 3 bis 5-fache des zweiten Krempenradius beträgt, insbesondere das 3,5 bis 4-fache und speziell das 3,75-fache.
Es gibt Ausführungen, bei welchen zwischen der Anschlusskontur (zum Behältermantel) und dem Krempenbereich ein kegelstumpfförmiger und/ oder zylindrischer Bordbereich ausgebildet ist. Bei Ausbildung eines kegelstumpfförmigen Bordbereichs kann der Anschlussdurchmesser (bzw. die Anschlussdurchmesserverhältnisse) variiert werden, in dem ein entsprechend gefertigter Rohboden in unterschiedlicher Höhe (unterschiedliche Bordhöhe) abgeschnitten wird, so dass der verbleibende Bordbereich unterschiedlich lang/hoch ausgebildet ist. Bei einem kurzen Bordbereich ist der Durchmesser entsprechend kleiner, bei einem langen Bordbereich entsprechend größer.
Es gibt auch Ausführungen, bei welchen in Umfangsrichtung gesehen abschnittsweise ein zylindri- scher Bordbereich und ein kegelstumpfförmiger Bordbereich vorgesehen ist. So eine Ausführung kann fertigungstechnisch Vorteile bieten, da die Verformungseigenschaften insbesondere in den stark umgeformten Randbereichen so verbessert werden können.
Erfindungsgemäße Behälterböden sind aus einem duktilen, verformungs fähigen Metallwerkstoff, insbesondere aus einem üblichen Edelstahlwerkstoff (z.B. in den Qualitäten 1.4301, 1.4404; 1.4571) ausgebildet.
Bei ko ff er förmigen, ovalen oder etwa elliptischen Behälterquerschnitten beträgt das Durchmesserverhältnis (großer zu kleiner Durchmesser; Breite zu Höhe bei liegendem Behälter; Breite zu Tiefe bei stehendem Behälter) 2:1 bis 3,5:1, insbesondere 3:1.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Tiefziehwerkzeug, insbesondere ein Stempel, zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälterbodens.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälterbodens, das die Schritte aufweist: Bereitstellen einer Blechronde (Platine), Verformen der Blechronde mittels eines Tiefziehwerkzeugs zu einem Tiefziehzwischenprodukt und Beschneiden eines Tiefziehzwischenproduktes entlang einer Umfangskontur, wobei die Umfangskontur durch mehrere nacheinander durchzuführende Konturschnitte ausgebildet wird. Dieses Verfahren trägt dazu bei, die gewünschte Anschlusskontur bzw. Umfangskontur des Behälterbodens wiederholgenau und toleranzarm auszuführen. Optional kann das Verfahren auch das Ausbilden einer Anschlussöffnung im Tiefziehzwischenprodukt bzw. im Behälterboden mitumfassen. Zurückkommend zu Fig. 1 und 2, zeigen diese ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Behälterbodens 1, der einen gewölbten Kalottenbereich 2 mit einem Wölbungsradius R aufweist. Der Kalottenbereich 2 geht über einen Krempenbereich 3 in einen Bordbereich 4 über, der in einer Anschlusskontur 5 endet, die dem Behälterquerschnitt entspricht.
Die Anschlusskontur 5 weist im Scheitel- und Bodenbereich einen flach gekrümmten ersten
Konturabschnitt 6 mit einem ersten Krümmungsradius π auf. Die beiden ersten Konturabschnitte 6 sind über zweite, stärker gekrümmte Konturabschnitte 7 in den Flankenbereichen, die einen Krümmungsradius r2 aufweisen, miteinander verbunden, wobei die Anschlusskontur 5 glatt über die ersten und zweiten Konturabschnitte 6 und 7 verläuft.
Der den Kalottenbereich 2 umgebende Krempenbereich 3 schließt mit seinem kalottenseitigen Rand 8 an den Kalottenbereich 2 an und grenzt mit seinem anschlussseitigen Rand 9 an den Bordbereich 4, der optional zwischen Krempenbereich 3 und der Anschlusskontur 5 ausgebildet ist. In einer Ausführungsform, bei der kein Bordbereich 4 vorgesehen ist, bildet der anschlussseitige Rand 9 auch die Anschlusskontur 6.
Der Krempenbereich 3 weist im Bereich der ersten Konturabschnitte 6 einen ersten Krempenabschnitt 10 mit einem Krempenradius riki auf. Dieser erste Krempenabschnitt 10 geht über einen optionalen Ubergangsabschnitt 11 in einen zweiten Krempenabschnitt 12 über, der einen zweiten Krempenradius rik2 aufweist. Der zweite Krempenabschnitt 12 grenzt an einen dritten Krempenabschnitt 13, der im Bereich des zweiten Konturabschnitts 7 verläuft, und einen dritten Krempenradi- us r2B aufweist.
Der zwischen dem Krempenbereich 3 und der Anschlusskontur 5 verlaufende optionale Bordbereich 4 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen kegelstumpfförmigen (frustokonischen) Bordbereich 14 und einen sich daran anschließenden zylindrischen Bordbereich 15, der in der Anschlusskontur 5 endet.
In anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist entweder nur ein kegelstumpfförmiger
Bordbereich 14 vorgesehen oder es grenzt unmittelbar an den Krempenbereich 3 ein zylindrischer Bordbereich 15 an. Es gibt auch Ausführungen, bei denen beispielsweise im Bereich des ersten Konturabschnitts 6 ein kegelstumpfförmiger Bordbereich 14 vorgesehen ist, der im Bereich des zweiten Konturabschnitts in einen zylindrischen Bordbereich 15 übergeht oder umgekehrt.
Im Kalottenbereich 2 des Behälterbodens 1 sind Vertiefungen 16 eingeprägt, die zur Handhabung des Behälters bzw. des Behälterbodens 1 während der Fertigung vorgesehen sind. Dort können in definierter Lage Anschlussstücke (zum Beispiel Anschlussbolzen, Gewindebolzen etc.) vorgesehen werden, über die der Behälterboden 1 in definierter Lage in einer Handhabungsvorrichtung fixiert werden kann.
Im Sohlenbereich ist ein Anschlussbereich 17 ausgebildet, der einen Anschlussrand 18 aufweist, dessen Kontur einen ebenen Kreiszylinderabschnitt beschreibt und zum Anschluss eines schräg abgeschnittenen Anschlussrohres 19 (gestrichelt angedeutet) dient, dass entlang dem Anschlussrand
18 verschweißbar ist. Der Anschlussbereich 17 ist so ausgebildet, dass die Anschlusssohle 20 in gleicher Ebene mit der Sohle des zylindrischen Bordbereichs 15 bzw. des an die Anschlusskontur 5 angrenzenden zylindrischen Behälterschusses 31 (siehe Fig. 5) verläuft. Damit ist eine Restlosentlee- rung des gesamten Behälters 30 zu realisieren. Zum Anschließen des Anschlussrohres 19 wird die innerhalb des Anschlussrandes 18 angeordnete Blechronde ausgeschnitten und das Anschlussrohr
19 am Anschlussrand 18 angeschweißt. Soll kein Anschlussrohr 19 vorgesehen werden, bleibt der Anschlussbereich verschlossen.
Fig. 3 und 4 zeigen einen Anschlussbereich 17', der sowohl für einen stehenden (siehe Fig. 6) als auch für eine liegende Anordnung (vgl. Fig. 7) eines Behälters bzw. des Behälterbodens 1 geeignet ist. Hier ist der Anschlussbereich 17' so ausgeformt, dass er eine Anschlusssohle 20 aufweist, die in einer Linie mit der Behältersohle verläuft, und eine Anschlusssohle 20', die tangential in den Tiefpunkt T des Kalottenbereiches 2 einläuft. Der Anschlussbereich 17' endet auch hier in einem Anschlussrand 18, dessen Kontur einem geraden Zylinderabschnitt entspricht. Damit kann an diesem Anschlussbereich 17' ein Entnahmerohr entlang der Rohrachse 21 angeschlossen werden (liegender Behälter, ähnlicher Verlauf wie in Fig. 2) oder alternativ entlang einer Rohrachse 22 (stehender Behälter wie in Fig. 6 dargestellt, bei dem der tiefste Behälterpunkt im Tiefpunkt T des Kalottenbereiches 2 angeordnet ist). Die Anschlussbereiche 17, 17' sind jeweils optional im Behälterboden 1 ausgebildet.
Folgende Tabelle gibt typische Maße für einen erfindungsgemäßen Boden 1 mit ovalem Querschnitt an:
Wölbungsradius R: 4000 mm
erster Krümmungsradius n: 4000 mm
zweiter Krümmungsradius r2: 260 mm
erster Krempenradius riki: 160 mm
zweiter Krempenradius rik2: 80 mm
dritter Krempenradius r2B: 80 mm
Verformungs tiefe T: -300 mm
langer Durchmesser Di: 2100 mm
kurzer Durchmesser D2: 700 mm
Fig. 5 zeigt einen zylindrischen Behälter 30, der einen der Anschlusskontur 5 entsprechenden zylindrischen Mantelschuss 31 aufweist, dessen oberes und unteres Ende jeweils mit einem Behälterboden 1 verschlossen sind. Dabei sind die beiden Anschlusskonturen des Behälters jeweils mit der Anschlusskontur 5 der Behälterböden 1 mittels einer Stoßnaht verschweißt. In anderen Ausführungen kann der Behälterboden in den Behälterschuss 31 eingeschoben bzw. auf diesen aufgesteckt werden. Die Verbindung erfolgt dann über ein oder zwei sogenannte Kehlnähte. Fig. 5 zeigt einen stehenden Behälter, dessen Längsachse 32 vertikal verläuft. Zur Stabilisierung weist der Behälter zwei Verstärkungsringe 33 auf, die den Behälterschuss 31 umgeben und mit diesem verschweißt sind. Der untere Behälterboden 1 ist mit einem Ringsockel 34 verbunden, der als Standfuß dient.
Fig. 6 zeigt eine liegende Behälteranordnung, bei welcher ebenfalls ein Behälter 30 vorgesehen ist, dessen Längsachse 32 hier jedoch horizontal verläuft. Der Behälter ist an seinen Enden über Ringsockel 34 mit einer Rahmenstruktur 35 verbunden. Rahmenstruktur 35 und Behälter 30 bilden eine Tankcontainereinheit, die zum Transport und zur Lagerung von Flüssigkeiten geeignet ist.
Fig. 7 zeigt ein Tiefziehzwischenprodukt 36, welches bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälterbodens 1 entsteht. Ausgehend von einer ebenen Blechplatine (Ronde) wird diese mittels eines Stempels, welcher der Innenform des Behälterbodens 1 entspricht, verformt. Dabei wird der Rand 37 der Platine mittels eines Niederhalters auf einem Tiefziehrahmen fixiert und die Behälterbodenform durch Eindrücken des Stempels in die Platine ausgeformt. Zur Herstellung des endgültigen Behälterbodens 1 wird dann der verbleibende Rand 37 am Tiefziehzwischenprodukt 36 in einem oder mehreren Schneidprozessen entlang der Schnittlinien 38 entfernt, so dass schließlich die Anschlusskontur 5 am Behälterboden 1 ausgebildet ist. Alternativ zu der in Verbindung mit den Fig. 2 und 4 beschriebenen Anschlussbereichen, die im Behälterboden 1 ausgeformt sind, können bei der Herstellung auch Konturschnitte 39, 40 vorgesehen werden, die beispielsweise zum An- schluss eines Rohres oder einer Armatur vorgesehen werden. Das in Fig. 8 dargestellte Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Behälterbodens 1 läuft grundsätzlich in folgenden Schritten ab:
• Bereitstellen einer Blechplatine,
• Verformen der Blechplatine mittels eines Tiefziehwerkzeugs zu einem Tiefziehzwischenprodukt 36, welches eine Behälterbodengeometrie aufweist,
• Beschneiden des Tiefziehzwischenproduktes entlang einer Umfangskontur 38
Optional kann der Schritt vorgesehen werden, dass eine Anschlussöffnung 39, 40 am Tiefziehzwischenprodukt 36 vorgesehen wird. Das Ausprägen der Vertiefungen 16 bzw. der Anschlussbereiche 17/17' kann entweder im eigentlichen Tiefziehprozess beim Ausformen des
Behälterbodens 1 bzw. des Tiefziehzwischenproduktes 36 erfolgen oder in einem zweiten Schritt, in dem das Tiefziehzwischenprodukt 36 mit einem weiteren Prägewerkzeug entsprechend verarbeitet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Behälterboden (1) für einen Behälter (30), aufweisend:
einen gewölbten Kalottenbereich (2) mit einem Wölbungsradius R,
eine Anschlusskontur (5), die in einem ersten Konturabschnitt (6) einen ersten Krümmungsradius (n) und in einem zweiten Konturabschnitt (7) einen zweiten Krümmungsradius (r2) aufweist,
wobei der erste Krümmungsradius (n) größer ist als der zweite Krümmungsradius (r2) und zwischen Anschlusskontur (5) und Kalottenbereich (2) ein den Kalottenbereich (2) umgebender und der Anschlusskontur (5) folgender Krempenbereich (3) ausgebildet ist, der entlang dem ersten Konturabschnitt (6) verlaufend einen ersten Krempenabschnitt (10) mit einem ersten Krempenradius (riki) und einen zweiten Krempenabschnitt (12) mit einem zweiten Krempenradius (rik2) aufweist.
Behälterboden (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Krempenabschnitt (10) zwischen zwei zweiten Krempenabschnitten (12) angeordnet ist und zwischen dem ersten und den zweiten Krempenabschnitten (10; 12) jeweils ein Ubergangsabschnitt (11) ausgebildet ist, in denen der erste Krempenradius (riki) in den zweiten Krempenradius (rik2) übergeht.
Behälterboden (1) nach Anspruch 2 wobei im ersten Krempenabschnitt (10), im zweiten Krempenabschnitt (12) und im Ubergangsabschnitt (11) Krempenflächen ausgebildet sind, die glatt ineinander übergehen.
Behälterboden (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei entlang dem zweiten Konturabschnitt (7) ein dritter Krempenabschnitt (13) mit einem dritten Krempenradius (Γ2Β) ausgebildet ist.
Behälterboden (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem im ersten, zweiten und/oder dritten Krempenabschnitt (10; 12; 13) ein Anschlussbereich (17; 17') ausgeformt ist, der einen Anschlussrand (18) aufweist, der einen Kreiszylinderabschnitt beschreibt.
Behälterboden (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Krempenradius (n) das anderthalb bis dreifache, vorzugsweise das 1 ,8 bis 2,5fache und insbesondere das doppelte des zweiten Krempenradius (r2) beträgt.
Behälterboden (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Wölbungsradius (R) und der erste Krümmungsradius (n) in einem Verhältnis von 2,6:1 bis 1:1, vorzugsweise von 1,5:1 bis 1:1 und insbesondere von 1,2:1 bis 1:1 zueinander stehen.
8. Behälterboden (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste
Krempenradius (riki) und der Wölbungsradius (R) in einem Verhältnis von 1:10 bis 1:50, vorzugsweise von 1:20 bis 1:30 und insbesondere von 1:25 zueinander stehen.
9. Behälterboden (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zwischen
Anschlusskontur (5) und Krempenbereich (3) ein frustokonischer und/ oder zylindrischer Bordbereich (14; 15) ausgebildet ist.
10. Tiefziehwerkzeug zur Herstellung eines Behälterbodens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Verfahren zur Herstellung eines Behälterbodens (1) mit:
Bereitstellen einer Blechronde
Verformen der Blechronde mittels eines Tiefziehwerkzeugs nach Anspruch 10 zu einem Tiefziehzwischenprodukt (36)
Beschneiden eines Tiefziehzwischenproduktes (36) entlang einer Schnittlinie (38).
12. Verfahren nach Anspruch 11, aufweisend
Ausbilden einer Anschlussöffnung (39, 40) im Tiefziehzwischenprodukt (36) und oder Ausformen eines Anschlussbereichs (17; 17'), der einen Anschlussrand (18) aufweist, der einen Kreiszylinderabschnitt beschreibt.
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