CH675742A5 - - Google Patents

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CH675742A5
CH675742A5 CH3566/88A CH356688A CH675742A5 CH 675742 A5 CH675742 A5 CH 675742A5 CH 3566/88 A CH3566/88 A CH 3566/88A CH 356688 A CH356688 A CH 356688A CH 675742 A5 CH675742 A5 CH 675742A5
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flange
connection according
flange connection
designed
flange part
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CH3566/88A
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Johannes Zentgraf
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Fischer Ag Georg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal
    • E04H12/085—Details of flanges for tubular masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/18—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements

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  • Earth Drilling (AREA)
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Description

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CH 675 742 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für Träger einer Fachwerkkonstruktion insbesondere für Bohrinseln, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.
Zum Verbinden von Trägern bzw. Stützen von Fachwerkkonstruktionen ist es bekannt, die Enden der Träger mit Flanschen zu versehen, in welchen Durchgangslöcher für die Verbindungsschrauben angeordnet sind. Auch in der Offshore-Technik werden beim Bau von Bohrinseln Fachwerkkonstruktionen verwendet, welche an Ort und Stelle, d.h. auf hoher See kraftschlüssig, rasch und zuverlässig verbunden werden müssen. Derartig grosse Bauteile weisen Herstelltoleranzen auf, die in der Verbindung ausgeglichen werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Flanschverbindung der eingangs genannten Art, welche zur Aufnahme von hohen Zug- und Scherkräften geeignet ist, eine rasche kraftschlüssige Verbindung der Fachwerkelemente ermöglicht und mittels welcher Massabweichungen in beliebiger Richtung gegenüber der Soll-Lage aufgenommen werden können.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemässe sich kreuzweise gegenüberliegende Anordnung von Langlöchern in den Flanschteilen ist auch eine Schraubverbindung der beiden Träger bei deren aussermittiger Lage in allen Richtungen gewährleistet.
Durch die vorzugsweise Schräge und zueinander parallele Anordnung bezüglich der Umfangseite eines viereckigen Flanschteiles sind die beiden Verbindungselemente in der Form und Anordnung der Langlöcher identisch, was eine vereinfachte Lagerhaltung bedeutet. Ausserdem können bei dieser Lage der Langlöcher eine grosse Anzahl Schraubverbindungen angeordnet werden, ohne dass der Flanschteil zu stark geschwächt wird.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Flanschverbindung,
Fig. 2 eine Teildraufsicht in Richtung X von Fig. 1 ohne der Schraubverbindung und
Fig. 3 ein Ausschnitt Y von Fig. 2 in vergrösser-tem Massstab.
Die Flanschverbindung weist zwei als Schweiss-flansche ausgebildete Verbindungselemente 1, 1a auf, welche an die Träger 2, 2a z.B. einer Fachwerkkonstruktion angeschweisst sind. Jedes Verbindungselement 1,1a weist ein Flanschteil 3 mit einer ebenen Verbindungsfläche 4 und einen dazu senkrecht verlaufenden Steg 5 auf, dessen Wandstärke und Kontur dem Querschnitt des anzu-schweissenden Trägers 2,2a entspricht.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Träger
2 im Querschnitt als Kastenquerschnitt wie z.B. als Vierkantrohr ausgebildet, wobei das beidseits des Steges 5 sich erstreckende Flanschteil 3 als viereckiger Rahmen ausgebildet ist.
Weist der Träger einen runden Rohrquerschnitt, einen I-förmigen oder einen anderen Querschnitt auf, ist das Verbindungselement mit seinem Steg entsprechend angepasst ausgebildet.
Das Flanschteil 3 weist beidseits des Steges 5 für die Schraubenverbindung 6 Langlöcher 7 auf, wobei alle in gleicher Richtung schräg angeordnet sind. Die Längsachse 8 der Langlöcher 7 verläuft zur Umfangseite 9 des Flanschteiles 3 in einem Winkel von a = 45°.
Durch die umgedrehte Lage des Verbindungselementes 1a für den zu verbindenden Träger 2a sind die Langlöcher 7 in Draufsicht gesehen in entgegengesetzter Richtung schräg angeordnet, so dass die beiden Längsachsen 8, 8a die jeweils übereinanderliegenden Langlöcher in einem Winkel ß von 90° zueinander verlaufen. Dadurch ist eine identische Ausbildung der beiden Verbindungselemente möglich. Verläuft die Mittelachse 10 der beiden Träger 2, 2a konzentrisch zueinander, so kreuzen sich die Längsachsen 8, 8a in der Mitte der Langlöcher 7. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist ein gegenseitiges Verschieben der Langlöcher 7 mindestens um das Mass E nach allen Richtungen möglich, damit auch ein Durchgang für die Schraubenverbindung 6 gewährleistet ist. Somit ermöglicht die Flanschverbindung einen Anschluss der beiden Träger bei Aussermittigkeiten entsprechend dem Mass E nach allen Richtungen. Vorzugsweise sollten Aussermittigkeiten von E = mindestens 15 mm bei der Verbindung möglich sein.
Die Schraubenverbindung 6 weist für die aufzunehmende Zugkraft eine entsprechende Anzahl vorgespannter Kopfschrauben 11 mit Muttern 12 auf.
Zwischen Schraubenkopf und Flanschteil 3 bzw. Mutter 12 und Flanschteil 3 ist jeweils eine Unterlegplatte 13 angeordnet.
Diese ist entweder eine für jede Schraube 11 getrennt angeordnete runde oder rechteckige Unterlagscheibe 13a mit einem runden Durchgangsloch 14 oder eine rahmenförmige Platte 13b mit Durchgangslöchern 14 für alle Schrauben 11. Je nach Lage der Schrauben 11 in den Langlöchern 7 muss bei der zweiten Ausführung die gesamte Platte entsprechend verschoben werden.
Für den axialen Ausgleich bei der Montage der Träger können zwischen den Verbindungsflächen 4 der Verbindungselemente 1,1a Zwischenplatten 15 angeordnet werden. Vorzugsweise bestehen diese aus 1 mm dicken Blechen, so dass z.B. eine maximale Bau-Toleranz von 15 mm mit 15 Platten ausgeglichen werden kann.
Die Form der rahmenförmigen Zwischenplatten 15 entspricht der des Flanschteiles, wobei für jede Schraube 11 ein Durchgangsloch vorhanden ist, welche im Durchmesser dem Längsmass des Langloches 7 entspricht.
Je nach Abstand der beiden Verbindungselemente kann bei Montage eine unterschiedliche Anzahl Zwischenbleche vor dem Einsetzen der Schrauben
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dazwischen geschoben werden, wobei bei exzentrischer Lage der Verbindungseiemente zueinander die Bleche nach der Umfangskante von einem der beiden oder z.B. in halbierter Anzahl von jeweils beiden Verbindungselementen ausgerichtet werden können.
Die Verbindungselemente sind als Gussteile ausgebildet und aus Stahlguss hergestellt. Den eventuell unterschiedlichen Streckgrenzen des Walzmaterials des Trägers zum Stahlguss des Verbindungselementes kann durch einen Dickensprung Rechnung getragen werden, wobei die Dicke des Flanschteiles entsprechend den statischen Erfordernissen grösser ist als die Wandstärke des Steges. Vorzugsweise ist die Dicke des Flanschteiles mindestens eineinhalb- bis zweimal so gross als die Wandstärke des Steges.

Claims (8)

Patentansprüche
1. Flanschverbindung für Träger einer Fachwerkkonstruktion insbesonders für Bohrinseln mit zwei zusammenschraubbaren, an den Trägern an-schweissbaren Verbindungselementen, welche je ein Flanschteil mit Durchgangslöchern und einem entsprechend der Querschnittsform des Trägers ausgebildeten Steg aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher für die Schraubverbindungen (6) als Langlöcher (7) ausgebildet sind, wobei die Längsachsen (8, 8a) der aneinanderliegenden Langlöcher (7) der beiden Flanschteile (3) zueinander in einem Winkel verlaufen.
2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 90° beträgt.
3. Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des Steges (5) je ein Flanschteil (3) mit Langlöchern (7) angeordnet ist.
4. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (1) als Stahlgussteil ausgebildet ist, wobei die Wandstärke des Flanschteiles (3) grösser ist als die Wandstärke des Steges (5).
5. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (8, 8a) der Langlöcher (7) in einem Winkel von 45° zu den Umfangseiten (9) des Flanschteiles (3) und zueinander parallel verlaufen.
6. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils unter den Schraubenköpfen und den Muttern (12) eine Unterlagsplatte (13b) angeordnet ist, welche entsprechend dem Flanschteil (3) ausgebildet ist und für jede Schraube (11) ein rundes Durchgangsloch (14) aufweist.
7. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verbindungsflächen (4) der Verbindungselemente (1) zum Ausgleich axialer Massunterschiede eine entsprechende Anzahl Zwischenplatten (15) angeordnet sind.
8. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (3) als viereckiger Rahmen ausgebildet ist.
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PUE Assignment

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