用于制造具有大直径的柱形容器、特别是料仓的设备的制作方法

本发明涉及一种用于由卷绕在开卷机上的随后螺旋形弯曲的金属板带制造具有大直径的柱形容器、特别是料仓的设备，该设备具有：可架设在地面上的成型装置，该成型装置具有与柱形容器的壁弯曲部对应构成的并且错位延伸的轨道，金属板带被输送给所述轨道，并且所述轨道在所输送的金属板带的上边缘区域上成型出悬臂凸缘或者在所输送的金属板带的上和下边缘区域上成型出所成型的边缘区域；可架设在地面上的转动驱动装置；焊接装置/折边装置，用以焊接或建立相关的下金属板带和上金属板带的相邻的上边缘区域与下边缘区域的折边连接；可架设在地面上的环形的安装框架，所述安装框架与该安装框架的下端部有距离地将沿着螺旋线在周向方向上间隔开的承载辊置于承载座上用以在悬臂凸缘上支撑容器，其中，所述成型装置的轨道在由承载辊确定的螺旋线的轨道旁延伸，并且所述转动驱动装置和焊接装置/折边装置的布置与由承载辊确定的螺旋线形的轨道相一致。

背景技术：

由螺旋形弯曲的金属板带制造的容器在de2250239a或ep1181115b1中公开。为了制造所述容器，在此由金属板带成形具有与容器直径对应的直径的螺旋体。在制造这种容器时，相互关联的螺旋金属板带边缘首先被弯曲并且随后在容器的外侧上借助折边流体密封地彼此连接。为此，金属板带的彼此对置的纵向边缘分别u形地弯曲，并且彼此关联的u形弯曲的金属板边缘彼此嵌套并且随后通过折边而连接。这种系统作为唇式双折边系统在市场上已知晓并且被多样化地证明可行。通过这种唇式双折边系统可以简单且快速地制造具有可变直径和可变高度的容器。可运输的弯曲金属板和安装设备确保，容器可在相应的架设地点安装并且运输体积可以相应地减小。

在de19939180a1中公开了这样制造一种容器，使得第一边缘区段朝向外侧弯曲出以形成螺旋形延伸的弯曲棱边并且相邻设置于其上的金属板带的第二边缘区段向外弯曲出并且随后通过折边与第一边缘区段连接。

对于所述容器系统的目前的应用(例如用于存放来自农业和林业的松散物料或生物废料)而言，所述容器具有突出的稳定性、密封性和耐介质性。但对于其他应用譬如流体介质如植物油、石油或类似物的存放而言，需要明显更大的容器体积，其中，密封性必须予以可靠地确保。容器的随之出现的提高的机械稳定性不能通过已知的折边系统予以充分确保。特别是折边系统在金属板厚度大的情况下达到其极限。

为了提供应用范围扩大(特别在确保仍然简单且快速的可制造性或安装的情况下实现大的储存体积和/或提高的机械稳定性方面)的由弯曲的金属板带螺旋形制成的容器，已开发通过焊接连接替代折边连接的解决方案。

wo2014/048515a1公开了一种容器，该容器由开头所述类型的螺旋形弯曲的金属板带制成，其中，金属板带的在高度上叠置延伸的相邻的边缘区域的边缘区段经由焊接连接彼此连接。在此，边缘区域搭接并且通过两个分开的焊缝流体密封地彼此连接。由于焊缝存在间距，所以在金属板带的相邻的边缘区域的搭接区域中在搭接的壁部之间形成间隙区域，该间隙区域在容器制成之后不能以简单的方式和方法就可能的腐蚀风险或类似物方面被控制。

在所有已知的在上文中描述的用于制造具有大直径的柱形容器、特别是料仓的设备中，在安装容器期间在圆柱形周线内设置带有卷绕的金属板带的开卷机并且设置成型装置，也就是说，弯曲的金属板带从内输送给驱动装置/焊接装置/折边装置。由此，给开卷机装载新的金属板带(该新的金属板带例如在要建立相对高的容器、也就是说安装好的金属板带具有较长的长度时是必需的)设计得相对复杂，这是因为要装载的金属板带整体上具有比较大的重量，从而开卷机通常只能利用重型吊具来装载。此外，可使用的金属板带的宽度受限，这是因为该金属板带在容器的安装状态中必须在地面和安装好的下金属板带的下沿之间被穿过地引导，其中，距地面的间距通过环形安装框架的承载座的高度预设并且由于承载座承受大的负重所以该承载座具有相对小的高度。此外，在(由螺旋形延伸的金属板带构成的)容器的壁部安装结束之后，成型装置的移出是相对复杂的，这是因为成型装置要么必须被拆解要么必须通过重型吊具由上从容器吊起。

技术实现要素：

从所述的现有技术出发，本发明的任务或者说技术问题在于，提供一种用于制造开头所述类型的柱形容器的设备，该设备(在保持现场通过螺旋形金属板带可经济制造的情况下)简化了安装，使给开卷机装载新的金属板带变得容易并且确保在安装之前和在安装结束之后成型装置的简单安装和拆卸。

根据本发明的设备通过独立权利要求1的特征来给出。

有利的设计方案和改进方案是直接或间接从属于独立权利要求1的权利要求的技术方案。

开头所述类型的根据本发明的用于制造具有大直径的柱形容器、特别是料仓的设备因此特征在于，带有卷绕的金属板带的开卷机和成型装置设置在柱形容器的周线之外，从而转动驱动装置/焊接装置/折边装置的弯曲的金属板带被沿切向从外部输送给由安装框架的承载辊确定的螺旋形的轨道。

通过在外侧设置开卷机，可以在不使用大吊具的情况下毫无问题地实现从外部进行新的金属板带的简单的材料输送。在安装结束之后重的成型装置的拆卸也可以设计得相对简单，这是因为成型装置的所有部件都可从外部到达。因此，在给开卷机装载新的金属板带材料时，提供了足够的位置来放置金属板带卷和穿入成型装置。成型装置的拆卸也不必在狭小的位置条件下执行。因此，对于给开卷机装载金属板带卷来说和对于安装或拆卸成型装置来说，可以毫无问题地使用移动式轻型吊具例如叉车。

根据本发明的设备的一种特别优选的设计方案的特征在于，开卷机与容器的柱形平面的间距和成型装置与容器的柱形平面的间距在容器的直径的5％至50％之间、特别是在10％至30％之间的范围中。

一种具有紧凑的构造的且确保金属板带的边缘区域和弯曲部的可靠精确的成形过程的有利的改进方案的特征在于，成型装置具有多个对应于金属板带的弯曲半径相继设置的成型站，所述成型站逐步地执行金属板带的边缘区域的塑性成形过程。

确保在金属板带之间具有均匀的、密封的且持久可靠的功能的、高强度的连接的特别优选的设计方案的特征在于，焊接装置/折边装置具有多个对应于金属板带的弯曲半径和螺旋线形斜面相继设置的焊接站/折边站。

在实践中，在整个安装过程方面已证明为有利的是，成型装置和焊接装置/折边装置基本上在直径线上对置地设置。

特别在容器非常重的情况下确保可靠的安装过程的实施变型方案的特征在于，存在附加转动驱动组件，所述附加转动驱动组件以可预设的栅格圆周角在圆周上栅格形地设置，用以在安装期间辅助容器的转动运动，其中，在各附加的转动驱动装置之间的栅格圆周角根据一种示例性的有利的设计方案为90度。

为了使要么通过焊接要么通过折边实现的在上金属板带和下金属板带的边缘区域之间的连接过程均匀(这改善了连接的质量)，一个特别有利的改进方案的特征在于，在成型装置和焊接装置/折边装置之间存在控制装置，所述控制装置持久地检测所输送的弯曲的金属板带距容器的周线的间距，并且在超过可调节地预设的最大值时和在低于可调节地预设的最小值时操控转动驱动装置用以减小或提高金属板的转动速度。

本发明的其他实施方式和优点通过在权利要求中还要列举的特征以及通过后续给出的实施例得到。权利要求的特征可以任意地彼此组合，只要它们不明显相互排斥。

附图说明

本发明及其有利的实施方式和改进方案在下文中参照在附图中所示的实例予以详细描述和阐述。从说明书和附图中可得出的特征可以本身单独地或按多个以任意方式的组合按照本发明来使用。在附图中：

图1示出了具有螺旋形弯曲的金属板带的容器的示意性侧视图，所述金属板带已利用根据本发明的设备制成，

图2示出了根据图1的容器的壁部的示意性纵向横截面详图，

图3示出了用于由螺旋形弯曲的金属板带制造根据图1和图2的容器的设备的示意性俯视图，所述设备具有开卷机、成型装置、控制装置、转动驱动装置和焊接装置，而未示出环状的安装框架，

图4a示出了根据图3的设备的示意性俯视图，该设备具有附加地在周向方向上以90度分布地设置的附加转动驱动器，

图4b示出了根据图4a的附加转动驱动器的示意性视图，

图5示出了设备在转动驱动装置和焊接装置的区域中的示意性局部详细俯视图，其中，附加地示出了具有承载座和承载辊的环形安装框架，

图6示出了在具有引导辊的转动驱动装置和设置在该转动驱动装置上的具有引导辊的高度调节站的区域中的极为示意性的横截面详图，

图7a至7d示出了在边缘区域中相叠设置的金属板带的示意性横截面详图，所述金属板带设置在不同的高度水平上，其中，连贯地在两侧进行焊接(图7a和图7b)和在搭接的情况下进行焊接连接(图7c和7d)，

图8示出了用于调节高度位置的机构的极为示意性的视图，所述机构具有通过螺杆和螺母在高度上可调节的引导辊，

图9示出了用于调节高度位置的机构的极为示意性的视图，所述机构具有引导辊，所述引导辊设置在可调整的v形杠杆机构的端部区域中，以及

图10局部以展开的视图以及以局部的俯视图示出了具有承载座和承载辊的环形安装框架的实施例。

具体实施方式

图1示出了容器10的视图，如该容器同样可以用于储放来自农业和林业的松散物料例如谷物、木屑或生物废料，或者用于储存水、废水或积淤，或也用于储存气体或石油。容器10在其外侧和其内侧基本上构造成是柱形、特别是圆柱形，该容器具有竖直定向的纵轴线12。制成的容器10支承在底座11上并且在上侧用锥形或截锥形的顶部结构68来遮盖。

在使用螺旋形弯曲的金属板带20的情况下，容器10的制造优选直接在容器10的架设地点进行。容器10的直径14例如可以在4m至50m之间或更大。容器10的高度16可以在2m至40m之间或更大。容器10的填充容积例如可以在15m³至10000m³之间。金属板带20的优选均匀的厚度可以在2mm至10mm之间。金属板带20的宽度17可以在20cm至100cm之间，在所示的实施例中金属板带20的宽度17为大约50cm。

在图2中示出了图1的在连接区域中的细节a。分别示出了在容器10的下部区域中下金属板带20.1的上边缘区域22和在竖直方向上在上侧相邻的具有下边缘区域24的上金属板带20.2的上边缘区域。两个金属板带20.1、20.2在一个平面e中螺旋形延伸地设置，其中，平面e是容器10的中间平面。在其上螺旋形地在平面e中延伸的金属板带用附图标记20表示。金属板带20.1、20.2、20分别具有朝向外侧弯曲出的边缘区段22，所述边缘区段形成悬臂凸缘28。

在图3中极为示意性地示出了用于由弯曲地螺旋延伸的金属板带20制造构成为料仓的容器10的设备100。该设备100在此具有如下主要部件：开卷机18，在该开卷机上卷绕地并且可拉出地存在金属板带20。开卷机18设置在容器10的柱形平面e之外(间距a1)。从开卷机18拉出的金属板带20输送给设置在容器10之外(间距a2)的成型装置30，该成型装置同样设置在容器10的柱形的平面e或周线之外，并且该成型装置包括多个在周向方向上相继设置的成型站32。

通过根据本发明将开卷机18设置在要安装的容器10之外，新的金属板带卷的材料输送设计得特别简单(相比于已知地将开卷机18设置在容器10的内部)，这是因为开卷机18例如通过使用移动式轻型吊具、例如通过使用叉车可以毫无问题地装入新的金属板带卷。在已知的设备中，新的金属板带卷从外向内的材料输送通过在下金属板带20.1的下壁部区域与地板之间的自由空间进行。该自由区域的高度在图10中用附图标记ab来示出，新的金属板带卷能够穿过所述自由区域被引入内部。所述间距ab在周向方向上根据金属板带20.1的螺旋而螺旋线地延伸、但具有相对小的大小，这是因为承载座36以及承载辊38由于承受高的负重而没有太大的高度。由此，要处理的金属板带20的宽度17在其大小方面受限。根据本发明将成型装置设置在容器之外也简化了成型装置的架设或拆卸，这是因为有足够的位置可用并且可以使用轻型移动式吊具。

成型站32具有如下任务：使所输送的金属板带20的金属板上边缘区域逐步地塑性变形，使得在经过成型装置30之后在金属板带的上边缘区域中成型出向外指向的悬臂凸缘28(参见例如图7a、b)，或备选地除了构成悬臂凸缘28之外随后形成向外相对于平面e错位地存在的并且向下延伸的具有长度的搭接区域44(参见例如图7c、d)。

此外，存在在图3中仅极为示意地且以虚线示出的环形安装框架34，所述安装框架在图5和图10中示意性地进一步示出。安装框架34向外错位地包围容器10的柱形平面e并且具有在周向方向上间隔开的承载座36，所述承载座分别具有一个承载辊38，在该承载辊上支撑有相应的下金属板带20.1的悬臂凸缘28的下边缘与相应连接于该下金属板带上的金属板带20.2、20的悬臂凸缘的下边缘，其中，承载辊38在周向方向上看设置在螺旋形曲线轨道(螺旋线)中。在与地面旋紧的承载座38之间连接有加固结构39，所述加固结构具有上弦杆、下弦杆、支柱和对角件。下金属板20.1的下边缘距地面的间距用ab来表示。在安装期间，可以经由该间距区域进入容器10的内部或使材料由此到达容器的内部。

如在图5中所示，设置在第一转动驱动站52上的和设置在最后的转动驱动站52上的高度调节站71借助夹紧单元76彼此夹紧，其中，夹紧单元76在该实施例中构成为张紧杆。由此确保该设备100的更高的稳定性。

加工过的金属板带20.1在离开成型装置30之后被输送给带有连接在后的焊接装置60的转动驱动装置50，该转动驱动装置50具有多个在周向方向上相继设置的转动驱动站52并且每个转动驱动站52在外侧具有上引导辊54和下引导辊56，在上引导辊与下引导辊之间沿螺旋形弯曲轨道引导悬臂凸缘28，其中，分别对置地在内侧存在可转动的挤压辊58。一旦金属板带20到达转动驱动装置50，金属板带20就螺旋线形延伸地位于柱形平面e中并且形成容器10的壁部。通过转动驱动装置50，金属板带20围绕纵轴线12转动并且螺旋线形向上游移，从而得到图1中所示的以料仓形式的容器10。同时，在紧接着转动驱动装置50之后的区域中通过焊接装置60将输送给焊接装置60的下金属板带20.1的上边缘区域22与所输送的上金属板带20.2的下边缘区域24彼此焊接。焊接在此从外部进行。附加地，也可以从内部再布置一个焊缝。一个(多个)焊接连接的结构设计方案在图7a至d中示出并且在下文中予以进一步描述。

根据图4a的设备100的视图基本上对应于根据图3的设备的结构。相同的部件带有同样的附图标记并且不再予以阐述。附加地，在图4a中还示出了附加转动驱动器40，所述附加转动驱动器在周向方向上以90度的周向角度错位地设置并且分别具有驱动辊对42(参见图4b)，在所述驱动辊对之间引导相应的下金属板带20.1的悬臂凸缘28。所述附加转动驱动器40能够实现毫无问题地制造重量非常大的容器10。附加转动驱动器40可以在它们的高度方面不同地构成(参见图4b)，其中，驱动辊对42在它们的高度位置方面是可调节的并且同时设置在金属板带20.1的悬臂凸缘28的螺旋线形轨道的走向中。

在图3和图4中，在成型装置30与转动驱动装置50之间在外侧设置有控制装置80，该控制装置检测所输送的金属板带20相对于容器10的圆柱形平面e的间距并且在超过预设的最大值81时或在低于预设的最小值83时相应地操控成型装置30的和转动驱动装置50的未进一步示出的驱动组件，从而确保连续地位置精确地将金属板带20输送给转动驱动装置50并且继而输送给焊接装置60用以制造连续均匀的焊缝。

在图3和图6中极为示意性地示出了用于调节上金属板带20.2和焊接到其上的另外的金属板带20相对于所输送的下金属板带20.1的高度位置的机构70。所输送的下金属板带20.1在转动驱动装置50或转动驱动站52的区域中的高度位置通过下引导辊56结合上引导辊54的高度位置来固定地预设。用于调节上金属板带20.2的高度位置并且由此也调节在其上延伸的已彼此焊接的金属板带20的高度位置的机构70在所示的实施例中具有两个高度调节站71，所述高度调节站设置在第一和最后的转动驱动站52之上。每个高度调节站71具有一个下引导辊72和一个上引导辊74，其中，悬臂凸缘28在这两个引导辊72、74之间引导。这两个引导辊72、74以高度可调整的方式(在图6中箭头h)存在于高度调节站71上，从而所输送的上金属板带20.2在其相对于所输送的下金属板带20.1的高度位置方面在高度上可以被定位。关于与焊缝的构造相结合的定位的实施例在图7a至d中予以详细示出。此外，每个转动驱动站52构成为，使得下引导辊56相对于上引导辊54的相应的高度位置是可调节的，从而具有不同横截面厚度的悬臂凸缘28可以在引导辊54、56之间引导。

在图7a至d中示出了上金属板带20.2相对于下金属板带20.1的不同的可能的高度位置。在图7a中，在下金属板带20.1的上边缘区域22中通过成型装置30成型出向外指向的悬臂凸缘28，该悬臂凸缘的在上侧的高度水平用h2表示。上金属板带20.2的直线延伸的下边缘区域24以其下端边具有高度水平h1，其中，端面的外端边在外侧在悬臂凸缘28的弯曲的区域中贴靠在该悬臂凸缘上。高度水平h1与高度水平h2相差间距量a。在该设计方案中，下金属板带20.1的上边缘区域22与上金属板带20.2的下边缘区域24的连接可以通过内侧的焊缝48和对置的外侧的焊缝46实现。

与根据图7a的视图不同，在图7b中，上金属板带20.2相对于下金属板带20.1的定位向上间隔开地(间距量a1)通过高度调节站71来调节，从而可以布置两个从两侧焊透的焊缝厚度更大的焊缝46、48。

在图7c和d中示出了在上金属板带20.1与下金属板带20.2之间借助外侧的焊缝48(图7c)并且选择性地附加地利用内侧的焊缝(图7d)实现的连接结构，其中，在下边缘区域24与上边缘区域22之间存在搭接区域44或者说下金属板带20.1的上边缘区域22的搭接区域44在此向外相对于柱形平面e错位地向下连接在向外指向的悬臂凸缘28上，其中，区域44向外的错位量基本上相当于金属板带20.2的金属板厚度。内部的焊缝46根据图7d设置在搭接区域44的下端部区域上。根据上金属板带20.2的高度定位h1和搭接区域44、的相应构造，可以毫无问题地实现不同的搭接长度。相应的搭接长度可以通过高度调节站71的引导辊72、74的相应的定位因情况而异地调节。

图8极为示意性地示出了用于调节上金属板带20.2的高度位置的机构70的第一实施例。该高度调节站71在此具有示意性示出的上支承单元62和下支承单元64，所述上支承单元和下支承单元分别经由一条倾斜的转动轴线66可转动地附设有上引导辊74和下引导辊72。上支承单元和下支承单元62、64经由两个连续的螺杆78在上侧连接在转动驱动站52上，其中，分别在上和下支承单元62、64的上侧和下侧设置螺杆螺母79。两个引导辊72、74的高度位置并且由此上金属板带20.2的悬臂凸缘28的高度位置(箭头h)和由此下边缘区域24的高度位置h2可以通过螺杆螺母79的相应转动来绝对地调节。两个引导辊72、74彼此间的相对位置(箭头h)同样可以通过螺杆螺母79的相应转动来调节。剪刀式结构的构造也是可行的。

高度调节站71的另一可能的结构设计方案在图9中极为示意性地示出。该站构成为v形的杠杆机构82，其中，在两个杠杆的端部区域中分别经由转动轴线66可转动地附设有下引导辊72和上引导辊74，并且杠杆机构82作为整体可以在其高度位置(箭头h)方面进行调节，并且上引导辊相对于下引导辊相对彼此的相对位置(箭头h)是可调节的。

在上文中所示的实施例中描述了这样一种设备100，在该设备中，相邻延伸的金属板带20在它们的边缘区域中通过焊接装置60彼此连接。根据本发明在安装期间将开卷机18和成型装置30设置在容器10之外即使在如下设备中也是可行的，在这些设备中，通过建立折边连接来实现相邻延伸的金属板带20的连接。在此使用成型装置，该成型装置将所输送的金属板带的上边缘区域和下边缘区域成型，其中，代替焊接装置使用折边装置，该折边装置连续地制造折边连接。一种此类的后续带有折边装置的相应的成型装置例如在de-ps2250239或de-ps259927中予以示出(但成型装置设置在容器内)。然而，在外侧设置开卷机和成型装置的基本构思即使在这些设备中也可以基本上且毫无问题地实现。