Témata
Reklama

Výroba tlakových lahví pro technické plyny

Společnost Vítkovice Cylinders patřící do lahvárenské skupiny Cylinders Holding je největším výrobcem bezešvých ocelových lahví, nádrží a těles akumulátorů na světě. Historie se datuje od roku 1906, kdy byla vyrobena první bezešvá ocelová lahev.

Pavel Marek

Patří mezi klíčové osobnosti časopisu MM Průmyslové spektrum, kde řadu let zastával pozici odborného redaktora. Je absolventem strojní fakulty ČVUT v Praze. Po ukončení studia pracoval v Poldi SONP Kladno v závodě Doprava, poté jako konstruktér a projektant ve společnosti ČKD Lokomotivka. Pro MM Průmyslové spektrum pracoval od roku 1999 do roku 2021.

Bezešvé ocelové tlakové lahve jsou nepostradatelnou součástí při dodávkách technických plynů již více než 100 let. Hlavní roli ve výrobě ocelových lahví hraje technologie tváření za tepla. Zhotovení hrdla se ovšem neobejde bez obrábění pomocí speciálních nástrojů dodávaných firmou Walter CZ, a právě ta mne pozvala do provozu Vítkovice Cylinders. Zde nás přijal technický ředitel Pavel Kučera, který nám nastínil celou technologii výroby lahví.

Reklama
Reklama
Reklama

Výroba tlakových lahví technologií zpětného protlačování

Kromě hlavní technologie výroby metodou zpětného protlačování se lahve vyrábějí i z trubek. Výhodou technologie zpětného protlačování je dosažení prakticky 100% homogenity materiálu a nezávislost kvality finálních výrobků na polotovarech z rouroven. Touto unikátní metodou jsou vyráběny i největší bezešvé ocelové lahve na světě s vnějším průměrem 406 mm. Tlakové lahve zde vyráběné se používají nejen na technické plyny, ale i na stlačený zemní plyn pro automobilový průmysl. Navštívili jsme nejmodernější, plně automatizovaný provoz, který byl uveden do provozu v roce 2008.

Materiál pro výrobu tlakových lahví metodou zpětného protlačování je dodáván ve formě sochorů nebo tyčí, tj. kovaného nebo válcovaného polotovaru, který obvykle pochází z holdingu Vítkovice Machinery Group. Nařezaný vstupní materiál se po zahřátí v elektrické indukční peci zbaví okují v doplňovacím zařízení a následně je zakládán do formy ve vertikálním 35MN děrovacím lisu. Zde pak materiál protéká mezerou mezi hlavou a stěnou formy proti směru působení lisovací síly (odtud název metody). Tím budoucí tlaková lahev dostává svůj základní tvar.

Polotovar dostává svůj základní tvar na 35MN vertikálním děrovacím lisu.

Zpětné protahování a kalibrace dna

Finálního tvaru lahve se dosahuje na horizontálním protahovacím lisu, kde je polotovar rozválcován na finální tloušťku stěny a prodloužena jeho délka pomocí protahovacího trnu. Po kalibraci dna, ať konkávního, či konvexního, následuje nedestruktivní ultrazvuková zkouška každého vyrobeného polotovaru lahve, jejíž výsledky jsou zaznamenávány tak, aby operátor mohl v případě problému okamžitě zasáhnout.

Budoucí tlaková lahev po rozválcování a kalibraci dna.
Polotovar je rozválcován na konečnou tloušťku stěny na horizontálním protahovacím lisu.Budoucí tlaková lahev po rozválcování a kalibraci dna.

Zahrdlování

Polotovar se po ultrazvukové zkoušce upíchne na soustruhu pomocí zapichovací planžety firmy Walter. Vlastní zahrdlování proběhne plně automaticky na pracovišti spinningu, kde se volný konec polotovaru nejdříve zahřeje v indukční peci na teplotu 1 100 °C až 1 250 °C a poté se pomocí válcovací hlavy vytvaruje hrdlo lahve. Celá tlaková lahev je tak vytvořena z jediného kusu materiálu, bez jakéhokoliv svaru. Následně proběhne tepelné zpracování a ověření tvrdosti každé vyrobené lahve.

Před zahrdlováním je nutné polotovar na otevřeném konci znovu ohřát.
Zahrdlování tlakové lahve na spinningu

Obrábění hrdla

Následující operací je opracování hrdla a vytvoření závitu. Původně bylo zapotřebí zkrátit hrdlo, než se přistoupilo k vrtání otvoru do lahve. Tento postup byl před dvěma lety zracionalizován prostřednictvím sdruženého speciálního nástroje firmy Walter, který kombinuje vrták a záhlubník opatřený vyměnitelnými břitovými destičkami. Tímto nástrojem je nejprve vyvrtán otvor do hrdla lahve a následně je zarovnána délka hrdla, čímž byla doba potřebná pro tyto operace zkrácena asi o 20 %.

Hrdlo tlakové lahve před obrobením a po něm

V následující operaci probíhá obrobení vnějšího průměru hrdla dalším sdruženým nástrojem firmy Walter. Ten obsahuje dvě různé břitové destičky, přičemž čtvercovou destičkou je osoustružen vnější průměr, zatímco kruhovou destičkou je tato plocha dokončena a obroben rádius hrdla. Pomocí tohoto kombinovaného nástroje byla dosažena časová úspora kolem 30 %. Nakonec je s použitím dalších nástrojů obroben vnitřek hrdla a vyřezán závit.

Poté se provádí kontrola každého obrobeného hrdla a závitu prostřednictvím magnetické zkoušky a další kontrolní operace, jejichž součástí je tlaková zkouška lahve.

Automatizované zakládání polotovaru tlakové lahve do obráběcího centra
Sdružený nástroj firmy Walter pro vrtání a zarovnání hrdla.
Kombinovaný speciální nástroj firmy Walter pro soustružení a dokončení vnějšího povrchu hrdla.

Závěrečné výrobní operace

Na každou ocelovou lahev jsou vyraženy předepsané informace (sériové číslo, číslo tavby, konstrukční norma, typ závitu a případně zákaznické údaje). Následně je podle případného požadavku namontován hrdlový kroužek, který slouží k montáži kloboučku chránícího ventil před poškozením.
Po ražení proběhne tryskání vnitřního povrchu a parní čištění. Poté se provede sekundární ultrazvuková kontrola, jejímž cílem je odhalení případných vad, k jejichž iniciaci mohlo dojít v průběhu předchozích operací.

Automatizované ražení předepsaných údajů na povrch lahve.

V závěru výrobního procesu je povrch lahví po vnějším tryskání opatřen práškovým nebo mokrým nátěrem podle specifikace zákazníka. Nakonec proběhne montáž ventilu a ochranných prvků, balení a expedice.

Automatizované pracoviště sekundární ultrazvukové kontroly.

Novinky ve výrobě a vývoji tlakových lahví

Výroba ve společnosti Vítkovice Cylinders běží ve třísměnném provozu, roční kapacita je půl milionu lahví. Letos v červnu zde byla vyrobena jubilejní lahev s výrobním číslem 14 000 000. Skupina Cylinders Holding má celkovou výrobní kapacitu milion lahví ročně.

Hotové tlakové lahve připravené k expedici.

Ačkoliv by se mohlo zdát, že tlakové lahve jsou zavedenými výrobky, na nichž není co měnit, opak je pravdou. Aktuálně se firma zabývá dvěma významnými inovačními projekty. Cílem prvního je výroba první bezešvé tlakové lahve z korozivzdorné oceli metodou zpětného protlačování, druhý je zaměřen na skladování vodíku při pracovním tlaku 1 100 bar pro potřeby automobilového průmyslu.

Pavel Marek, Ostrava

pavel.marek@mmspektrum.com

Reklama
Související články
V Ostravě vznikají díly pro podmořskou těžbu ropy

Historie společnosti V-NASS sahá do roku 1917. Po 2. svštové válce se stala nástrojárnou podniku Vítkovice. Pod současným názvem je známa od roku 1997, kdy byla privatizována a postupně přeměněna n azakázkovou obrobnu, která se specializuje na přesnou a technologicky náročnou výrobu strojních dílů.

Ekonomicky výhodné obrábění hliníkových dílů

Před několika lety byly hliníkové části podvozku vyhrazeny pouze pro prémiový segment automobilového průmyslu. Čepy náprav, závěsná ramena a držáky kol pro střední a malá vozidla se vyráběly převážně z litiny nebo z kované oceli. To se za posledních několik let změnilo. Nejvyšší priorita při konstrukci vozidel je nyní co nejvyšší míra snižování emisí CO2. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je redukovat hmotnost vozidla. Snížení hmotnosti o 100 kilogramů představuje nižší spotřebu paliva o 0,3 až 0,4 litru. Také u elektromobilů, které jsou alternativou ke spalovacím motorům, je hmotnost vozidla klíčový faktor – čím je vozidlo lehčí, tím vyšší řadu akumulátorů lze použít. Materiály jako tvářené slitiny hliníku s nízkým obsahem křemíku nyní nacházíme ve vozidlech všech komerčních tříd stále častěji.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Související články
CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Formárenský veletrh se blíží

Již třetí ročník formárenského veletrhu Moulding Expo v druhé polovině května bude hostit výrobce forem a nástrojů a dodavatelé potřebných technologií ve Stuttgartu. Pořadatelé sezvali novinářskou obec do slovinské Lublaně, kde prozradili několik detailu o blížícím se veletrhu. Součástí tiskové konference byla také návštěva místních nástrojáren a výzkumného centra pro formárenství.

Přes miliardu obratu v ocelařině

Firma Brück AM ze Zámrsku v loňském roce oslavila jubileum 20 let od doby, kdy byl zahájen provoz v první hale fabriky, která v současné době dává práci 250 lidem z regionu. A co více si mohli akcionáři jako dárek k výročí přát, než nejvyšší výnosy v historii jejich firmy.

Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Digitalizace správy a servisu strojů

Novinky v oblasti správy a servisu strojů pro zpracování plechů a profilů představila společnost Trumpf na pravidelných dnech otevřených dveří koncem roku 2019. V následující reportáži představíme hlavní novinky pro uživatelé digitálního prostředí TruServices.

Spolehlivé odstranění otřepů po pálení

Pardubická Obchodní společnost TVK se specializuje na zakázkovou výrobu přesných tvarových výpalků z plechu laserem, plazmou a autogenem. Díly po plynovém pálení standardně dodávají očištěné. Před necelými dvěma roky byl na odstraňování strusky a otřepů po pálení pořízen stroj Lissmac. "Stroj šetří čas, ale hlavně ruce pracovníků," říká jednatel společnosti TVK Pavel Tužil.

MSV ve znamení svařování i zpracování plechů

Na letošním MSV v Brně se setkají i výrobci špičkových zařízení pro svařování a strojů pro zpravování plechů. Na naše otázky odpovídají Taťána Malá, jednatelka společnosti JC-Metal, a Jaroslav Pavlů, majitel firmy Presstechnik.

Prostor pro laserovou automatizace je stále obrovský

Česká společnost Lascam systems se zabývá zejména dodávkami laserových zařízení pro obrábění kovů a plastů. Byla včas u rozvoje moderních laserových technologií a dnes pomáhá firmám s integrací laserových aplikací do výrobních procesů. Podle slov obchodního ředitele společnosti Karola Flimela se považují spíše za dodavatele řešení než distributora jednotlivých zařízení a za největší výzvu považují složité inovativní projekty, které přinášejí nový způsob výroby.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit