188156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vékonyfalú, egy darabból álló üreges fémtestek előállítására, elsősorban nyomásálló tartályokhoz és az eljárással előállított üreges fémtest
1 188 156 2 A találmány tárgya eljárás vékonyfalú, egy darabból álló üreges fémtestek előállítására, elsősorban nyomásálló tartályokhoz, és az eljárással előállított üreges fémtest. Ismerétes, hogy különösen az utóbbi években a fémtartályok gyártói nagy figyelmet fordítottak a költségcsökkentésre. Mivel egy tartály árának kb. 50%-át az anyagköltség teszi ki, nyilvánvaló, hogy a teljes költség elsősorban a felhasznált fém menynyiségének csökkentésével mérsékelhető. Ez lényegében a tartály hengeres fala vastagságának csökkentésével érhető el, mivel ennek előállításához szükséges a felhasznált fém legnagyobb része. Az erre irányuló erőfeszítések azonban nem vezethetnek egykönnyen eredményre, mivel a tartály falának nemcsak a belső üzemi nyomásnak kell ellenállnia, hanem kellő szilárdságot kell tanúsítania a külső mechanikai hatásokkal szemben is a használat különböző fázisaiban, így a szállításnál, a feltöltésnél, a lezárásnál és a továbbiak során is. Az említett tartályok gyártásánál további nehézséget okoz az, hogy a jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező fémek megmunkálása nehéz, és különösen a nagy belső üzemi nyomást is elviselő tartályokat illesztések és hegesztések nélkül egy darabból célszerű készíteni, amelynek általában félgömb alakú, vagy csúcsos fejrészén egyetlen szűk nyílás van a lezáró és kibocsátó szelep számára. Egy ilyen típusú tartály a hegesztéssel, vagy más módon csatlakoztatott külön fejrésszel rendelkező tartályokhoz képest azzal a lényeges előnnyel rendelkezik, hogy sokkal biztonságosabb a tartály esetleg veszélyes tartalmának szivárgásával szemben. Az egy darabból készült tartály az említett más típusokkal ellentétben azzal a további előnnyel is rendelkezik, hogy a gyártás folyamán kevesebb hulladék keletkezik. Az említett előnyök még szembetűnőbbek az olyan tartályokhoz viszonyítva, amelyeknek fal és/vagy fenékrészén is illesztések vannak. A gyártási eljárások tekintetében ismeretes az, hogy az említett típusú nyomásálló tartályokat, amelyek pl. aeroszolok befogadására alkalmasak, jelenleg általában úgy gyártják, hogy először egy kívánt falvastagságú hengert állítanak elő egy darabban, homorúan bemélyített fenékkel, majd a henger falának felső részét peremezik, vagy beszűkítik, attól függően, hogy külön felillesztett fejjel rendelkező, vagy egy darabból álló tartályt kívánnak előállítani. Mindkét típusú tartály végső formájában egy szűk, peremezett nyílással rendelkezik a szelep elhelyezéséhez a töltés után. Az említett hengert különböző technológiákkal lehet gyártani, de elsősorban a rúdsajtolást, illetve a mélyhúzást és nyújtást alkalmazzák. Az előbbi technológiánál a hengert egyetlen lépésben állítják elő, amely után azonban a legkorszerűbb eljárásoknál egy méretre készítési műveletet hajtanak végre kismértékű nyújtással és a fenék bemélyítésével egy húzópadon. Az említett rúdsajtolási technológia előnyösen alkalmazható könnyen megmunkálható fémekhez, pl. alumíniumhoz, de nem használható más fémek, pl. a 3004 H 19 jelű alumínium ötvözet alakításához, mivel a kis falvastagság miatt, valamint a termelékenységgel (az időegységenként előállított gyártmányok száma) kapcsolatban különböző műszaki nehézségek lépnek fel. Az utóbbi, legkorszerűbbnek tekintett technológia lényegében egy fémlemezín végrehajtott kivágási és mélyhúzási műveleten alapszik, ami általában egy kettősműkődésű, többszerszámos, sülylyesztékbe sajtoló préssel történik, m^jd az így előállított hengeres csészét nyújtják egy húzópadon, amelynek megfelelő alakú nyomófeje a csészét átkényszeríti két vagy három külön elhelyezett kalibrált gyűrűn, amelyek kissé csökkenő belső átmérővel rendelkeznek. Ezen a módon a csésze fala a nyújtás miatt számottevően meghosszabbodik, valamint egyidejűleg csökken a falvastagság és a henger falméretei igen pontossá válnak. Mindkét említett technológiánál mechanikai szempontok miatt a henger egy adott magasságában körülvágási műveletet hajtanak végre és kismértékben alakítják a henger felső szélét, hogy előkészítsék a fej számára. Amikor egy darabból álló tartályokat állítanak elő, lehetséges a henger sajtolási műveletének kombinálása a hengerfej beszűkítésével, annak következtében, hogy az elsőként említett technológiának megfelelő megmunkálásnál a már ismertetett okokból olyan jól alakítható fémeket használnak, amelyek az extruderrel történő alakítás következtében nem keményednek és ezzel nem nehezítik meg, vagy nem teszik lehetetlenné a beszűkítési műveletet. Az említett kombinációt viszont eddig nem valósították meg a másik technológiánál, amelynél a hengert mélyhúzással és nyújtással állítják elő húzópadon, amikoris a hengerek fala, elsősorban a kis vastagságú falak, igen erősen keményednek, ami főként azoknál a fémeknél nehezíti meg a további alakítást, amelyek szerkezeti és fizikaimechanikai tulajdonságaik következtében a nyújtásnál különösen könnyen keményednek. Célunk a találmánnyal olyan eljárás létrehozása egy darabból álló, homorú fenékkel és domború, előnyösen félgömb alakú, vagy csúcsos fejjel és peremezett nyílással rendelkező üreges fémtestek előállítására, amely szerint az egy darabból álló fémtesteket igen vékony oldalfallal állítjuk elő, amely nagyfokú hidegalakítási keményedést mutat jó mechanikai jellemzők mellett. További célunk a találmánnyal olyan, a fentiekben leírt típusú, egy darabból álló üreges fémtestek előállítása, amelyek könnyebbek, mint az ismert eljárásokkal gyártott hasonló ta rtályok, de azokkal egyenértékű mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek. A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy kombináljuk a henger előállításának húzópadon végzett mélyhúzással és nyújtással végrehajtott technológiáját a hengerfej szűkítésére szolgáló olyan technológiával, amely a fejet szűkítő több egymást követő lépésen alapszik, továbbá előnyösen az említett eljárás egy lényegében csak a henger szűkített felső részére korlátozott hevítéssel köthető össze, amelyet a nyújtási művelet és a szűkítés i művelet között hajtunk végre. A javasolt szűkítési technológia az említett hevítési lépéssel együtt biztosítja, hogy gyártási hibák-5 10 15 .20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
