NO174146B - Spann av platemetall, samt dets fremstilling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et spann av platemetall, omfattende et spannlegeme og minst en hovedsakelig plan endedel som er festet til spannlegemet ved sømming eller falsing, hvor spannlegemet i minst én ende er utformet med en utoverbøyd flens, og endedelen er utformet med en flens som er tilpasset å gripe om og festes til den utoverragende flens på spannlegemet, og hvor spannlegemet i et område over den utoverragende flens er utformet slik at dette området forløper innover fra flensen ved en første vinkel i forhold til spannets lengdeakse for dannelse av en konisk avkortet flate. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av det nevnte spann.

Sømming eller falsing er nyttig for å feste en ikke avtagbar endevegg til et rørformet spannlegeme. Endeveggen kan tjene som den nedre endevegg av et spann med et avtagbart lokk i én ende som, i vanlig bruk eller ved lagring, er ment å være den øvre ende av spannet, men ikke avtagbare endevegger kan falses til begge ender av spannlegemet. Spannet blir av og til kalt et "fat" og i det minste en av -endeveggene kan tildannes med en lukkbar påfyllings-/tømmeåpning. I den foreliggende beskrivelse benyttes terminologien "nedre søm eller fals" til å angi en type søm brukt for å feste en endevegg (referert til generelt i beskrivelsen som en "nedre") ikke avtagbar fra en ende av et spann (som av og til i vanlig bruk kalles et "fat"). En ikke avtagbar endevegg er en endevegg som på sikker måte er klemt til et spannlegeme ved samvirkende inngrep mellom deformerte flenser på spannlegemet og endeveggen og som derfor ikke kan brytes av på enkel måte. Således medfører ikke terminologien "nedre søm eller fals" at et spann (eller fat) ikke kan ha begge endevegger festet med en slik søm, eller at en slik søm eller "bunnen" av spannet nødvendigvis må være, selv i den normale stilling ved lagring eller bruk, i den nedre ende av spannet.

Det er viktig under transport av materialer som er korrosive eller brennbare at sikre emballasjer anvendes som ikke er så lett utsatte for skade og lekkasje, f.eks. dersom de slippes ned under lasting og lossing. Forskrifter for emballasje har blitt skjerpet gjennom årene og det kan forventes at de vil bli ytterligere skjerpet.

Den foreliggende oppfinnelse søker å tilveiebringe en nedre søm for å feste bunnen av et spann til et spannlegeme som er mindre utsatt for skade og lekkasje ved fall av spannet enn en konvensjonell nedre søm.

Konvensjonelt tilvirkes en nedre søm på et spann ved å bøye en flens ved den nedre ytterende av spannlegemet til å forløpe utad fra legeme ved rette vinkler. Bunnen innsettes deretter i spannlegemet, hvor en flens langs omkretsen av den nedad vendende rand som er utformet til å forløpe utad i rett vinkel på randen slik at den vil ligge i kontakt med flensen på spannlegemet, men forløpe forbi den. Ytterenden av flensen ved bunnen bøyes deretter tilbake gjennom 180° slik at den vil ligge mot den øvre flate av legemsflensen. Til slutt bøyes flensene igjen oppad gjennom en rett vinkel for å ligge nær inntil den tilstøtende nedre del av spannlegemet og danner en søm i hvilken fem tykkelser av metall er sammentrykket til kontakt med hverandre.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en nedre søm som er tilvirket på en måte som grunnleggende ligner den beskrevet ovenfor, men før sømoperasjonen begynner, blir et område av spannlegemets vegg nær veggens nedre rand tilformet slik at den er skrånende utad med hensyn til spannlegemet og dets akse. Dette gjør det mulig å fremstille en nedre skjøt som oppviser en større grad av integritet og motstand mot skade under spannets fall enn hva som er tilfellet med konvensjonelle nedre sømmer.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et spann av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at endedelen innenfor flensen er utformet med en randdel som er tilpasset og anbringes tett sluttende til området på spannlegemet slik at spannbunnen blir i høyde med den øvre kant av dette området, og at spannlegemet, over og i forlengelsen av det utover skrånende området, er utformet med et ytterligere område som forløper utover ved en andre vinkel i forhold til lengdeaksen for dannelse av en andre konisk avkortet flate.

I samsvar med oppfinnelsen er det også tilveiebragt en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes av de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende selvstendige fremgangsmåtekrav.

Den utad rettede helning av nevnte område nær flensen av spannlegemet tillater nær kontakt mellom hele dette legemsom-råde og den tilhørende randdel av spannets endevegg. Denne endevegg har nødvendigvis en svak avsmalning for å lette innføring av endeveggen i spannlegemet og oppfinnelsen er basert på den oppdagelse at den lille åpning mellom den indre ende av den avsmalnende randdel av endeveggen og et parallel-lsidet spannlegeme av tidligere kjente spann påvirker betraktelig motstanden mot sammenbrudd i sømmen mellom spannlegemet og endeveggen på grunn av inntrengning av trykkbølgevæske når et spann som inneholder væske slippes med sin rand ned på en hard flate. Ved eliminering, eller en betraktelig reduksjon av gapet økes motstanden i den tilhørende søm for denne type sammenbrudd.

Imidlertid, dersom avsmalningen på dette området av spannlegemet er for stor, vil sømmen mellom endeveggen og spannlegemet tendere til å åpne ut når spannet slippes ned på sin rand. Således er kriteriet for valg av skråningsvinkel (utad helning) av nevnte område av spannlegemet, at dette området fordelaktig er i nær kontakt med endeveggens avsmalnende randdel gjennom hele bredden av den smalere av de to og fremfor alt at ingen åpning, eller praktisk talt ingen åpning, etterlates mellom nevnte område og nevnte del ved den indre kant av randdelen. Imidlertid må avsmalningen på spannlegemet ikke være så stor at sømmen mellom spannlegemet og endepartiet vil tendere til å åpne ut når et spann fullt av væske slippes ned på den angjeldende rand.

Videre kan det være andre faktorer som har betydning for å oppnå en vellykket søm ettersom en forbedring i sømmens styrke er observert ved en utad helning av nevnte spann-legemeområde på 4° og den kan finnes selv ved en noe mindre vinkel, kanskje 3° eller noe mer. Det antas at en alvorlig tendens til at sømmen vikler seg ut når spannet slippes ned på sin rand vanligvis vil skje når vinkelen er over 15°. Henvisningene til "en liten vinkel" i den foreliggende beskrivelse skal forstås i sammenheng med den ovenfor gitte forklaring.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere beskrevet gjennom eksempler med henvisning til de vedlagte tegninger hvor;

Fig. 1 er et riss, delvis i snitt av en nedre del av

et spann med en nedre søm ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et snitt gjennom en del av spannlegemet vist i fig. 1 ved sin nedre rand ved et mellomliggende trinn av deformasjonen av denne del for å

preparere spannlegemet for mottak av en bunn,

fig. 3 er et snitt i likhet med fig. 2 som viser et mellomliggende trinn ved innpasning av spannbunnen i spannlegemet,

fig. 4 er et snitt gjennom en del av et tilformings-verktøy for preparering av et spannlegeme for

mottak av en bunn, og

fig. 5 er et snitt gjennom en del av et tilformings-verktøy for innpasning av en spannbunn i et spannlegeme.

Spannet 20, som delvis er vist i fig. 1, har en kapasitet på 20 liter og dets legeme 21 er tilvirket av mykt stål med mål

27 (0 ,43 mm tykt).

Det første trinn under tilvirkning av spannlegemet 21, i det foreliggende tilfellet, er en konvensjonell prosedyre som innbefatter valsing for å danne en sylinder og pressveising for å frembringe en langsgående søm. Andre sveiseteknikker kan anvendes for å danne denne søm. Ved et eller annet trinn under tilvirkningen av spannlegemet, krummes eller ombøyes den øvre rand av legemet klart til å motta et lokk, hvor ombøyningen og fremgangsmåten for innpasning av lokket fortrinnsvis er slik at det fremstiller en øvre søm av en lignende kvalitet som den nedre søm som vil bli beskrevet nedenfor.

Under innfesting av en endevegg, som utgjøres av en bunn 60, til spannlegemet 21, deformeres først spannlegemet ved å avbøye et nedre endeparti av spannveggen innad slik at det ligger ved en liten vinkel til aksen 61 av spannlegemet på fra f. eks. 8° - 15°. Området av spannveggen nær dens nedre rand bøyes deretter til å forløpe utad med hensyn til aksen 61 ved en vinkel fra 4° - 15°. Resultatet av disse operasjo-ner er vist i fig. 2 hvor en nedre endedel 62 av spannlegemet 21 er innad skrånende ved en vinkel X med hensyn til spann-aksen 61 (og således med hensyn til spannets vegg 33) og et område 63 av spannets vegg inntil den nedre rand av spannlegemet 21 er skrånende utad ved en vinkel Y med hensyn til spannets akse 61 og spannets vegg 33. Det er foretrukket at X og Y er like og i det illustrerte tilfellet er X og Y begge lik med 6°.

Resultatet av den neste operasjonsserie utført under innpasning av bunnen 60 til spannlegemet 21 er vist i fig. 3. Først tilformes den nedre endekant av spannlegemet 21 med en flens 64 som utgjør den nedre kantdel av området 63 av spannlegemet og forløper utad ved rette vinkler eller omtrentlig ved rette vinkler til det gjenværende av området 63, og således omtrentlig ved rette vinkler til spannets vegg 33 (det betyr at spannlegemet er anordnet for innpasning av en endevegg ved utad bøying av flensen 64 til å ligge ved en vinkel til spannets vegg som er vesentlig større en vinkelen Y).

Bunnen 60 av spannet er først formet slik at en del 65 av dets rand inntil dets omkrets forløper nedad og utad ved en vinkel med hensyn til planet gjennom bunnen 60 på (90+Y)°. Området 66 av bunndelen 65 bøyes deretter til å forløpe utad ved rette vinkler eller omtrentlig ved rette vinkler til resten av delen 65 og bunnen 60 er dermed klar for festing til spannlegemet 21. For å oppnå dette innsettes bunnen 60 i spannlegemet slik at det øvre parti av området 63 av spannlegemet 21 ligger mot det øvre parti av bunndelen 65 og flensen 64 av spannlegemet 21 hviler på og er i kontakt med området 66 av bunnen 60, idet den vinkelmessige plassering av disse deler er valgt for å sikre denne plassering inntil hverandre. Deretter bøyes den ytre kantdel 67 av området 66 tilbake 180° for å ligge mot den øvre flate av flensen 64 som vist i fig. 3, og til slutt flensen 64, som allerede er klemt mellom den ytre kantdel 67 og den øvre del av området 66 bøyes oppad for å ligge nær mot den øvre del av området 63 av spannlegemet 21 og bunndelen 65, og fremstiller således den nedre søm 68 vist i fig. 1 i hvilken flensen 64 på spannlegemet 21 er i samvirkende inngrep med en flens på bunnen 60 som utgjøres av området 66 av bunnen, hvor de to flenser deformeres for å oppnå dette inngrep. Tilformingsoperasjonen som inngår for å lage den nedre søm 68 kan utføres ved bruk av konvensjonelle typer formgivningsmaskineri.

Bunnen 60 er utformet med to ringformede korrugeringer 69 for å gjøre den mer stiv.

I det foreliggende spann er breddedimensjonen Z av den nedre søm forøket med 50$ sammenlignet med bredden av en konvensjonell nedre søm for samme størrelse av spannet; fra 4 mm - 6 mm. Dette, og den utad rettede helning av området 63 av spannlegemet 21, øker integriteten av den nedre søm og reduserer deformasjonen av sømmen når spannet slippes ned.

I en konvensjonell søm er det vanlig å finne et kileformet gap mellom delene likt med området 63 og delen 65, men i den nedre søm beskrevet ovenfor, er det intet gap, eller praktisk talt intet gap, mellom disse deler. Dette reduserer faren for at væsketrykkbølger åpner opp sømmen ved at de oppnår inntrengning mellom disse to deler når spannet slippes ned. Et trekk ved den beskrevne nedre søm er således at alle komponentdeler ligger flate og parallelle og i nær kontakt med hverandre gjennom hele eller hovedsakelig hele deres bredde.

Den utad rettede helning av området 63 og således av hele den nedre søm oppmuntrer sømmen til å bøye utad når spannet slippes ned på den nedre søm, og sømmen deformeres således på denne måte, men forblir intakt. Med en konvensjonell søm tilvirket med en del av spannets vegg parallelt med spannets akse og, som etter tilvirking fortsatt er parallell med spannets akse eller praktisk talt dette, og dersom den skrår utad og er slik skråstilt ved en svært liten vinkel, kanskje 1° og visserligen mindre enn 4° , og spannet slippes på den nedre søm, tenderer dette til å knuse sømmen og medfører at den lekker.

Det er foretrukket å avbøye delen 62 av spannlegemet innad slik at utad bøyning av området 63 fortsatt vil frembringe et spann i hvilket den nedre søm ligger innenfor avsmalningslin-jene til spannet for stabling. Imidlertid er det ikke vesentlig å skråne delen 62 innad.

Under beskrivelse av et ytterligere eksempel for fremgangsmåten og av verktøyene brukt for å utføre denne, gis det henvisning til fig. 4 og 5. Prosedyren for å preparere et spannlegeme for mottak av en bunn som utgjør del av metoden som nå skal beskrives avviker fra den lignende prosedyre beskrevet ovenfor ved at deformasjonen av spannets vegg nær den nedre rand av spannlegemet er, i den foreliggende metode, utført i én enkelt formingsoperasjon.

Metoden utføres ved en formgivningslinje som har konvensjonelle innretninger for å transportere spannlegemer mellom arbeidsstasjoner hvor legemene blir arbeidet på med formgiv-ningsverktøy. Formgivningsverktøy, hvor deler av disse er vist i fig. 4, innbefatter en sylinderisk ekspanderende chuck 70 montert for rotasjon omkring en akse 71 og har sin omkrets 72 tilformet for å danne den nedre rand av en spannvegg. Et spann innføres i tilformingsverktøyet ifølge fig. 4 med en plattform (ikke vist) på hvilken spannet befinner seg og heves deretter for å bringe spannlegemet 21 inntil omkretsen 72 av chucken 70. Plattformen fortsetter å presse spannlegemet oppad gjennom formgivningsoperasjonen. Et par formgivningshjul 73 (kun et av disse er vist), montert på diametralt motsatte steder med hensyn til chucken 70, forflyttes deretter innad med monteringsinnretninger som er konvensjonelle i formgivningsverktøy og presser området av spannlegemet 21 nær dens nedre rand inn til den tilformede omkrets 72 av chucken 70 når chucken dreies og ekspanderes og tildeler således sin rotasjon til spannlegemet 21.

Resultatet er at i en enkelt operasjon deformeres spannlegemet 21 slik at den nedre endedel 62 av spannlegemet skråner innad, hvor området 63 av spannets vegg inntil den nedre rand skrår utad og flensen 64, som utgjør den nedre kantdel av området 63, forløper utad ved rette vinkler til resten av området 63. Formen på spannlegemet i området av den nedre rand er således som vist i fig. 3.

En fremgangsmåte for innpasning av en bunn i spannlegemet er vist i fig. 5 som viser del av et formgivningsverktøy ved en annen arbeidsstasjon. Ved denne arbeidsstasjon befinner spannlegemet 21 seg på en plattform (ikke vist) og en bunn 60 med en rand forhåndsformet til den viste form er anbragt i den åpne ende av spannlegemet (hvilken naturligvis er øverst). Plattformen heves deretter for å bringe delen 65 av bunnen til kontakt med en skråkant 74a på en ekspanderende chuck 74 montert for rotasjon omkring en akse 75. Chucken utvides og roteres deretter og bærer bunnen 60 og spannlegemet 21 med seg og et par formgivningshjul 76 (kun et av disse er vist) ved diametralt motstående steder med hensyn til chucken 74 forflyttes innad for å kontakte området 63 av bunnen og presse det inn slik at delen 67 krøller seg videre rundt og omfavner flensen 64. Formen av sporet 77 langs omkretsen av formgivningshjulet 76 er slik at den bevirker at flensen 64 og delene som omfavner den bøyer seg ned for slik å skrå nedad og utad som vist i fig. 5.

Ved den samme arbeidsstasjon, blir et ytterligere par f ormgivningshjul 78 (kun ett av disse er vist) ved ulike diametralt motstående steder i forhold til chucken 74, sammenlignet med formgivningshjulet 76, nå forflyttet innad for å presse flensen 64 og delene som omslutter den mot området 63 av spannlegemet 21 og flatgjør og fullender den nedre søm.

Claims (6)

1. Spann av platemetall, omfattende et spannlegeme (21) og minst en hovedsakelig plan endedel (60) som er festet til spannlegemet (21) ved sømming eller falsing, hvor spannlegemet i minst en ende er utformet med en utoverbøyd flens (64), og endedelen (60) er utformet med en flens (66,67) som er tilpasset å gripe om og festes til den utoverragende flens (64) på spannlegemet (21), og hvor spannlegemet (21) i et område (63) over den utoverragende flens (64) er utformet slik at dette området (63) forløper innover fra flensen (64) ved en første vinkel Y" i forhold til spannets lengdeakse (61) for dannelse av en konisk avkortet flate, karakterisert ved at endedelen (60) innenfor flensen (66,67) er utformet med en randdel (65) som er tilpasset og anbringes tett sluttende til området (63) på spannlegemet slik at spannbunnen blir i høyde med den øvre kant av dette området (63), og at spannlegemet (21), over og i forlengelsen av det utover skrånende området (63), er utformet med et ytterligere område (62) som forløper utover ved en andre vinkel X' i forhold til lengdeaksen for dannelse av en andre konisk avkortet flate.

2. Spannlegeme ifølge krav 1, karakterisert ved at den første vinkelen Y° er lik med den andre vinkelen X'.

3. Spannlegeme (21) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den andre vinkelen Y" ligger i området fra 4° - 15°.

4 . Spannlegeme ifølge krav 3,karakterisert ved at den første vinkel. Y' ligger i området fra 4° - 12° .

5. Fremgangsmåte til fremstilling av spann av platemetall, omfattende et spannlegeme (21) ved sømming eller falsing, hvor spannlegemet i minst en ende er utformet med en utoverbøyd flens (64), og endedelen (60) er utformet med en flens (66,67 ) som er tilpasset å gripe om og festes til den utoverragende flens (64) på spannlegemet (21), og hvor spannlegemet (21) i et område (63) over den utoverragende flens (64) er utformet slik at dette området (63) forløper innad fra flensen (64) ved en første vinkel Y° i forhold til spannets lengdeakse (61) for dannelse av en konisk avkortet flate, karakterisert ved at: a) spannlegemet (21) tildannes med en utad forløpende flens (64), et område (63) som forløper fra flensen (64) innad ved en vinkel på 90+Y° i forhold til spannlegemets lengdeakse (61) og et område (62) som forløper fra området (63) utad ved en vinkel på X<1> i forhold til lengdeaksen, b) en plan endedel (60) tildannes til å ha en innad forløp-ende flens (66,67), et innad skrånende konisk avkortet parti (74a) som er tilformet for å bringes til nær kontakt med området (63) på spannlegemet, og et hovedsakelig plant område, c) endedelen (60) innføres i spannlegemet (21) for å bringe flensen (66) i kontakt med flensen (64) på spannlegemet (21), området (74a) av endedelen (60) bringes til nær kontakt med området (63) av spannlegemet (21) og den plane endedel (60) bringes til en posisjon i kant eller høyde med den indre ytterende av området (63) av spannlegemet (21), og d) flensen (67) av endedelen (60) bøyes over spannlegemets (21) flens (64) for å feste, endedelen (60) på plass på spannlegemet (21).

6. Fremgangsmåte for fremstilling av et spannlegeme ifølge et av kravene 1 til 4,karakterisert ved at de to flenser (64;66,67) deformeres ved krumming av enden av endeveggens flens (66,67) rundt spannlegemets flens (64) for å omslutte den sistnevnte og presse de to flenser (64,66) til å ligge mot det utad hellende området (63) på spannlegemet (21).