-
Gegenstand
der Erfindung ist ein Silo in Segmentbauweise mit Kreuzstoßverbindung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Um
die Kosten für den Transport von Silos über längere
Entfernungen zu minimieren, werden diese in Segmenten vorgefertigt
und auf der Baustelle zusammengebaut. Bei den bisherigen Segmentverbindungen
von Montagesilos (Paneele etc.) war die mechanische Kraftübertragung über
Schrauben, Nieten oder nachträgliche Schweißverbindungen
gewährleistet. Die Abdichtung erfolgte über Weichdichtungen
aus Gummi, Kunststoffe etc. oder durch eine Schweiß-Dichtnaht.
-
Mit
dem Gegenstand der
DE
742 42 51 U1 ist eine sogenannte geschraubte Flanschverbindung
mit elastomeren Dichtschnüren bekannt geworden. Der Silobehälter
kann so im Bereich der Verbindungsnähte ausgestaltet sein,
dass ohne Schweißen am Einsatzort mit einfachen Schraubverbindungen
eine absolut dichte Verbindung der Segmentbleche erreicht werden
kann, wobei eine Scherbeanspruchung der Schrauben vermieden werden
soll und die Ringspannung in den Segmentblechen praktisch erhalten bleibt,
ohne dass zusätzliche Biegespannungen entstehen.
-
Mit
dem Gegenstand der
DD
501 72 A1 ist eine Klemmverschraubung für Behälter
und Rohrflansche bekannt geworden, bei der die umlaufenden Teilsegmente
eines Behälters durch mittels Schraubverbindungen zusammengehaltenen
Klemmen (Klammerschrauben) zusammengehalten werden und im Berührungsbereich
zwischen den Teilsegmenten eine Flachdichtung angeordnet ist.
-
Die
DE 35 42 709 A1 beschreibt
eine Flanschverbindung an einem Großraumbehälter,
der ebenfalls aus Einzelsegmenten besteht, wobei die einander zugewandten
Flansche mittels Schraubverbindungen verbunden sind, jedoch zusätzlich
auch noch verschweißt werden. Die nachträgliche
Verschweißung der Flansche ist jedoch unerwünscht, weil
dies ein aufwendiger Arbeitsvorgang ist.
-
Mit
dem Gegenstand der
DE
1784465 A1 ist ein Bausatz für aus verschraubten
Platten zusammengesetzte Lagerbehälter bekannt geworden,
wobei der Behälter aus miteinander verschraubten Flanschverbindungen
besteht, in deren Zwischenraum plastisch verformbare Dichtungen
eingebracht sind. Es handelt sich dort um rechteckige Platten, die gegeneinander
verschraubt sind, wobei zur Kantenverbindung von zwei aufeinander
stoßenden Wandflächen Klemmelemente verwendet
werden, die diese Platten dichtend gegeneinander drücken.
-
Durch
zusätzlich eingebrachte plastische Dichtungsmassen oder
Dichtungsstreifen mit erforderlicher Elastizität und Klebrigkeit
kann auch eine zusätzliche Abdichtung erbracht werden.
-
Kreuzstoßverbindungen
bei Silos sind bei Zellensilos oder Silos mit Sandwichplatten bekannt geworden.
In der
DE 691 00 115
T2 ist ein Knotenverbinder dargestellt, der mittig zwischen
sich im Kreuz aneinander anstoßende Wandelemente aufnimmt. Nachteil
dieser Anordnung ist, dass ein Rahmenwerk geschaffen werden muss,
welches mit Wandelementen ausgefüllt werden muss. Die Kosten
eines solchen Silos sind außerordentlich hoch, und es ist
nicht möglich, einen solchen Silo in Rundbauweise herzustellen.
-
Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Rundsilo in Segmentbauweise
so weiterzubilden, dass die Anzahl der Flanschverbindungen wesentlich
reduziert wird.
-
Zur
Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
-
Wesentliches
Merkmal der Erfindung ist, dass bei einem in Segmentbauweise aufgebauten Rundsilo
die im Kreuzstoß aneinander anstoßenden Profilflansche
mit einem Kreuzstoßverbinder abdichtend miteinander verbunden
sind.
-
Mit
der gegebenen technischen Lehre ist es nun erstmals möglich,
die Anzahl der Flanschverbindungen bei einem Silo in Segmentbauweise
entscheidend zu verringern.
-
Es
ist bisher lediglich nur bei Rundsilos in Segmentbauweise bekannt,
die Verbindungen als T-Stöße auszubilden und hierfür
T-Verbinder vorzusehen. Der Nachteil der Verwendung von T-Verbindern
ist jedoch, dass eine wesentlich größere Anzahl von
Verbindern notwendig ist und dementsprechend auch das Silo mit einer
größeren Anzahl von Verbindungselementen versehen
werden muss, was die Kosten bei der Herstellung des Silos stark
erhöht.
-
Hier
setzt die Erfindung ein, die nun statt der Verwendung von bekannten
T-Stößen nunmehr Kreuzstöße
vorsieht, wodurch die Anzahl der Verbindungen an einem gleich großen
Rundsegmentsilo verringert werden kann. Wenn beispielsweise ein Rundsegmentsilo
zwanzig T-Stoßverbindungen aufweist, kommt die Erfindung
mit nahezu einer Halbierung der Stoßverbindungen zurecht.
Bei einem gleich großen Silo müssen deshalb nur
ungefähr zehn Kreuzstoßverbindungen angebracht
werden.
-
Weiterer
Vorteil der erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbindung
ist, dass es sich um eine selbstverfestigende Verbindung handelt,
weil die auf der Innenseite angeordneten Klemmkörper mit
radial nach außen gerichteten Keilstücken ausgebildet sind,
welche mit schräg verlaufenden Keilflächen an zugeordneten,
gleichgerichteten Keilflächen eines außen anliegenden
Spannteils zusammenwirken.
-
Der
innen angeordnete Klemmkörper wird mit einer Spannschraube
angezogen, wobei das Keilstück des Klemmkörpers
in die zugeordnete keilförmige Aufnahme im Spannteil eingreift
und sich dort entlang verschiebt. Es handelt sich demzufolge um
eine selbstverfestigende Verbindung, die in der Lage ist, Spannungen
aufzunehmen.
-
Die
Profilflansche, die an den Silo-Segmentwänden angeschweißt
sind, ergänzen sich gegenseitig zu formschlüssigen
Verbindungen. Dies ist ein besonderer Vorteil, denn die Profilflansche
der einzelnen Silo-Segmentwände verlaufen fluchtend zueinander,
ohne einen radial nach außen gerichteten Versatz, wie es
bei üblichen Behälterflanschverbindungen gegeben
ist.
-
Dies
setzt voraus, dass eine Spannschraube, welche die beiden formschlüssig
miteinander verbundenen Profilflansche verbindet, in radialer Richtung
ausgerichtet ist und nicht in axialer Richtung, wie es bei üblichen
Silos in Segmentbauweise bekannt ist.
-
Somit
wird die Zugkraft, welche über die Profilflanschverbindung übertragen
wird, nicht über die Klemmschraube übertragen,
sondern über den Formschluss zwischen den Profilflanschen,
der durch einander zugeordnete Absätze der Profilflansche
erwirkt wird.
-
Besonderer
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass zwei bzw. vier praktisch
gleichartige Profilflansche im Bereich eines Kreuzungspunktes aneinander
stoßen, und sich dort im Silo ein Loch ergibt und das aufgrund
des erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbinders
abdichtend und lastübertragend verschlossen wird. Das Loch
wird also durch vier ebene Flächen der aufeinanderstoßenden
Profilflansche begrenzt, die demzufolge sehr einfach durch den erfindungsgemäßen
Kreuzstoßverbinder abgedichtet werden können.
-
Von
besonderem Vorteil ist, dass der an der Innenseite des Silos angeordnete
Klemmkörper aus einem metallischen Werkstoff besteht, üblicherweise aus
dem gleichen Werkstoff wie die Silo-Segmentwand. Damit ist kein
in den Innenraum fallender Abrieb gegeben.
-
Weiterer
Vorteil ist, dass man das Spannteil aus einem kostengünstigen
Kunststoff erstellen kann, ohne dass es auf aufwändige
Keilverbindungen ankommt. Das Spannteil reicht jedoch nicht in den
Innenraum des Silos hinein. Sodass ein dort entstehender Abrieb
nicht in den Innenraum fallen kann.
-
Ferner
wird es bevorzugt, wenn im radialen Außenraum des Spannteils
eine elastomere Dichtbüchse angeordnet wird, die bevorzugt
aus einem Kunststoff besteht.
-
Der
genannte Kreuzstoßverbinder kann deshalb Innendrücke
im Silo im Bereich von –100 bis +200 mbar aufnehmen.
-
Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern
auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche
untereinander.
-
Alle
in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche
Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit
sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der
Technik neu sind.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei
gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
-
Es
zeigen:
-
1:
ein Rundsilo nach der Erfindung mit kleiner Bauhöhe
-
2:
das Segmentsilo nach 1, das durch Segmente in der
Bauhöhe vergrößert wurde
-
3:
die Darstellung des Silos nach 2 mit weiteren
Einzelheiten
-
4:
ein Rundsilo in Segmentbauweise nach dem Stand der Technik mit T-Stößen
-
5:
Schnitt durch einen Kreuzstoßverbinder vor dem Anzug der
Spannschraube
-
6:
die gleiche Schnittdarstellung wie 5 in fertig
montiertem Zustand
-
7:
Schnitt durch einen Vertikalflansch des erfindungsgemäßen
Rundsilos
-
8:
Schnitt durch einen Horizontalflansch des erfindungsgemäßen
Rundsilos
-
9:
perspektivische Ansicht auf das Dach des Rundsilos
-
10:
die aufgeschnittene Darstellung auf eine Silo-Segmentwand mit eingeschweißtem
Auslaufkonus
-
11:
die perspektivische Ansicht einer Silo-Segmentwand in fertig zusammengesetztem
Zustand ohne Montage der Kreuzstoßverbinder
-
12:
die Darstellung der Kreuzstoßverbindung an einem Rundsilo
nach der Erfindung
-
13:
die teilweise zerlegte Kreuzstoßverbindung
-
14:
die explosionsartige Darstellung der Kreuzstoßverbindung
-
15:
eine explosionsartige Darstellung des Kreuzstoßverbinders
in Verbindung mit den Flanschen des Silos
-
Das
Rundsilo nach der Erfindung besteht aus einem runden Behälter 1,
der in Segmentbauweise ausgebildet ist, der aus einer Anzahl von
vertikal übereinander dicht miteinander verbundenen Segmenten
besteht.
-
Der
Behälter 1 nach 1 besteht
im Wesentlichen aus zwei übereinander angeordneten Segmenten,
wobei jedes Segment mit Kreuzstoßverbindern 23 mit
dem anderen Segment verbunden ist.
-
Je
nach Größe (Behälterdurchmesser) des Behälters 1 sind
gemäß 1 auf einer Ebene mindestens
zwei, jedoch auch mehr als zwei Kreuzstoßverbinder 23 angeordnet.
-
Die 2 macht
im Vergleich zur 1 deutlich, dass ohne weiteren
Aufwand die Bauhöhe einfach erweitert werden kann, indem
bei dem Silo nach 1 das Dachsegment 25 und
darunter liegende Segmente 20 entfernt wird und im Zwischenraum
eine Anzahl weiterer Segmente eingesetzt wird, die wiederum über
die erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbinder 23 miteinander
verbunden sind.
-
In
der 3 sind weitere Einzelheiten dargestellt, wo unter
Anderem erkennbar ist, dass sich ein Kreuzstoßverbinder 23 auch
im Bereich des Dachsegmentes befindet. Das Dachsegment 25 weist
einen vertikalen Ansatz auf, an dem der Kreuzstoßverbinder 23 angeschlossen
werden kann. Es werden also grundsätzlich T-Stöße 3 vermieden,
wie sie bei einem Silo nach dem Stand der Technik gemäß 4 dargestellt
sind.
-
Die
Nachteile von T-Stößen 3 wurden ausführlich
in der allgemeinen Beschreibung erwähnt. Die T-Stöße 3 nach
dem Stand der Technik sind also durch die erfindungsgemäßen
Kreuzstöße 2 ersetzt, die aus im Kreuz
sich treffenden Profilflanschen bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum
(Loch) entsteht, welcher durch den erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbinder 23 ausgefüllt
und abdichtend verschlossen wird.
-
Die 5 zeigt
einen solchen Kreuzstoßverbinder 23, wobei erkennbar
ist, dass jeweils zwei vertikale Profilflansche 19 und
zwei horizontale Profilflansche 6 fluchtend unter Ausbildung
eines Zwischenraumes einander gegenüberliegen und dieser Zwischenraum
nun durch den erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbinder 23 ausgefüllt
wird. Er besteht im Wesentlichen aus einem am Innenraum 22 angeordneten
Klemmkörper 4, der bevorzugt aus einem Metallmaterial
besteht.
-
Am
Außenumfang des Klemmkörpers ist eine Dichtbüchse 5 angeordnet,
die einen abgekröpften Rand aufweist, welcher in einer
zugeordneten Nut an der Innenseite des Klemmkörpers 4 abdichtend
eingreift. Diese Nut kann rund oder rechteckig ausgebildet sein.
Im Ausführungsbeispiel nach 14 ist
diese Nut als Rechtecknut ausgebildet.
-
Die
Dichtbüchse 5 besteht bevorzugt aus einem elastomeren
Material, z. B. aus einer Silikonbüchse.
-
Die
Dichtbüchse 4 ist werkstoffeinstückig
mit einem radial nach außen gerichteten Keilstück 8 verbunden,
welches in den Zwischenraum zwischen den aufeinander treffenden
Profilflanschen 6 eingreift.
-
Von
der Außenseite des Silos her wird auf diese Anordnung ein
Spannteil 10 aufgesetzt, welches bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial
besteht. Es kann aber auch aus andersartigen, beispielsweise metallischen
Werkstoffen bestehen. Dieses Spannteil hat gemäß 6 schräg
verlaufende Keilflächen 9, die an den gleichverlaufenden
und gleichgerichteten Keilflächen des Keilstücks 8 des Klemmkörpers 4 gleitfähig
anliegen.
-
Es
bleibt offen, ob diese Keilverbindung selbsthemmend oder nicht selbsthemmend
ausgebildet ist. Es sind beide Möglichkeiten in der vorliegenden
Erfindung vorgesehen.
-
Die
axiale Länge des Spannteils 10 ist so gewählt,
dass es über die Außenfläche der Profilflansche 6 heraussteht,
so dass beim Aufsetzen eines Außendeckels 7, der
eine Bohrung trägt, eine Spannschraube 24 verwendet
werden kann, welche in eine zugeordnete Gewindebohrung im Bereich
des Klemmkörpers 4 eingreift. Auf diese Weise
kann somit das Spannteil 10 unter axialer Verschiebung
auf der Keilfläche 9 gegen den Klemmkörper 4 verschraubt
werden, wie dies in 6 dargestellt ist.
-
Es
ergibt sich damit eine absolut sichere Verbindung, denn die Dichtbüchse 5 bildet
die Dichtflächen 11 mit den Stirnseiten der Profilflansche 6 aus und
zusätzlich auch noch davon abgewinkelte Dichtflächen,
die sich am Innenumfang des Klemmkörpers 4 ergeben.
-
Die 7 und 8 zeigen
nun die zum Behälter 1 gehörenden Flanschverbindungen,
die jeweils im Winkel von 90° aufeinander treffen. In 7 ist
ein sogenannter Vertikalflansch dargestellt, wo erkennbar ist, dass
an der Silo-Segmentwand 20 ein Profilflansch 19b angeschweißt
ist, der sich über die gesamte vertikale Stirnseite der
Silo-Segmentwand 20 erstreckt und der in den innen liegenden
Profilflansch 19a übergreift.
-
Der
Profilflansch 19a ist hierbei auf der anderen Seite der
Silo-Segmentwand 20 angeordnet, wie dies beispielsweise
in 10 dargestellt ist.
-
Bei
der 7 handelt es sich um Formschlussverbindungen,
weil der im Bereich des Profilflansches 19a angeordnete
radial nach außen gerichtete Ansatz in eine zugeordnete
Ausnehmung an der Innenseite des äußeren Profilflansches 19b eingreift und
dort eine lastübertragende und formschlüssige Verbindung
herstellt.
-
Die
Verbindung wird durch jeweils eine Spannschraube 16 hergestellt,
die durch eine Bohrung 12 im Profilflansch 19b hindurchgreift
und in den Bereich einer Ausnehmung 26 hineingreift, die
im Profilflansch 19a ausgebildet ist.
-
Diese
Ausnehmung 26 hat eine Erweiterung, in der die Mutter 13 für
die Spannschraube 16 angeordnet ist.
-
Die
Abdichtung erfolgt über den Dichtstreifen 17,
der zwischen den beiden einander anliegenden Flächen der
Profilflansche 19a, 19b angeordnet ist.
-
Wichtig
ist der radiale Verlauf der Spannschraube 16, weil damit
eine günstige Lastübertragung der vertikalen Lasten
von dem Profilflansch 19b auf den Profilflansch 19a erfolgen
kann.
-
Die 8 zeigt
einen Horizontalflansch, der in 10 ebenfalls
dargestellt ist. Er besteht aus den beiden Profilflanschen 6a, 6b,
die sich einander (komplementär) ergänzen, wobei
der Profilflansch 6a als radial auswärts gerichteter,
abgekröpfter Profilrand ausgebildet ist, in dessen Bereich
eine Bohrung 12 angeordnet ist, durch welche die Spannschraube 16 hindurchgreift,
die wiederum in eine Ausnehmung 20 im Profilflansch 6b eingreift
und dort mit einer Mutter 13 gesichert ist. Auch hier ist
ein Dichtstreifen 17 im Bereich der Berührungsflächen
zwischen dem Profilflansch 6a und 6b angeordnet.
-
Die
Längsachse der Spannschraube 16 in 8 ist
schräg zur Vertikalen ausgerichtet, womit der Vorteil verbunden
ist, dass die Spannschraube 16 sehr dicht zur Silo-Segmentwand
angeordnet werden kann, um so eine günstige Lastübertragung – ohne Zwischenschaltung
schädlicher Hebelkräfte – zu ermöglichen.
Der Kopf der Schraube ist bei der Montage des Silos sehr gut zu
erreichen.
-
Die
Schrägstellung der Profilflansche 6a, 6b dient
zur Ermöglichung eines besseren Wasserablaufes von der
Segmentwand 20 nach außen.
-
Die
Profilflansche 6a, 6b und 19a, 19b haben jeweils
im oberen Bereich eine schräg verlaufende Fase 27,
die es ermöglicht, unterschiedlich dicke Silo-Segmentwände 20 immer
auf den gleichen Profilflansch 6, 19 anschweißen
zu können, ohne dass weitere bauliche Maßnahmen
erforderlich sind.
-
Die 9 bis 11 zeigen
die segmentförmigen Teile des erfindungsgemäßen
Behälters 1, wo jeweils angegeben ist, wie die
Profilflansche verlaufen.
-
Wichtig
ist, dass auch im Bereich des Dachsegmentes 25 ein vertikaler
Ansatz angeformt ist, der ebenfalls einen horizontal umlaufenden
Profilflansch 6 trägt, um auch in diesem Bereich
eine Kreuzstoßverbindung zu ermöglichen.
-
Die 12 zeigt
in vergrößerter Darstellung die Profilflanschverbindung
nach 9 mit dem erfindungsgemäßen
Kreuzstoßverbinder 23. Die 13 zeigt
den Kreuzstoßverbinder 23 in teilweise zerlegtem
Zustand, wo erkennbar ist, dass ein rechteckförmiger innen
verlaufender Dichtflansch 21 an der Dichtbüchse 5 werkstoffeinstückig
angeformt ist und der Abdichtung gegenüber dem Profilflansch dient.
-
Die 14 zeigt
die explosionsartige Darstellung der Ausführung nach 5 und 6,
wo erkennbar ist, dass das Spannteil 10 etwa rechteckförmig
ausgebildet ist und demzufolge auch eine rechteckförmige
Dichtbüchse 5 vorhanden ist, in die ein im Querschnitt
rechteckförmiges Keilstück 8 eingreift.
-
Die
Erfindung ist auf diese Rechteckauslegung und Rechteckprofilgebung
nicht beschränkt. Stattdessen können auch beliebige
andere Profilformen verwendet werden, wie z. B. Rundprofile, Ovalprofile,
Mehreckprofile und dergleichen mehr.
-
Die 14 zeigt
auch, dass das Spannteil 10 aus vier Einzelteilen besteht,
die sich gegenseitig ergänzen, die nicht miteinander verbunden
sind und erst durch Eingreifen in die Dichtbüchse 5 die
gegenseitige räumliche Zuordnung finden. Damit ergibt sich ein
besonders einfacher Aufbau und eine kostengünstige Herstellung
eines solchen Spannteils 10.
-
Die 15 zeigt
die gleiche Darstellung wie in 14, wo
jedoch die Zuordnung des Kreuzstoßverbinders 23 zu
den Profilflanschen 6a, 6b dargestellt ist.
-
Der
Außendeckel 7 ist zwar mit Füßchen
dargestellt, diese Füßchen können jedoch
auch entfallen, wie es die übrigen Darstellungen zeigen.
-
Ferner
ist erkennbar, dass dort ein Klemmkörper 4 mit
einer innen verlaufenden Dichtung 18 vorgesehen ist, weil
die Dichtbüchse 5 mit einem nach außen
gerichteten abgekröpften Dichtflansch 21 versehen
ist, der die Funktion der Dichtung 18 übernimmt.
-
Wesentlicher
Vorteil der Erfindung liegt also darin, dass man kreuzförmig
aufeinander stoßende Profilflansche 6, 19 einfach
durch den erfindungsgemäßen Kreuzstoßverbinder 23 abdichtend überbrücken
kann, was bisher im Stand der Technik nicht der Fall war.
-
- 1
- Behälter
- 2
- Kreuzstoß
- 3
- T-Stoß
- 4
- Klemmkörper
(innen)
- 5
- Dichtbüchse
- 6
- Profilflansch
a, b
- 7
- Außendeckel
- 8
- Keilstück
- 9
- Keilfläche
- 10
- Spannteil
- 11
- Dichtfläche
- 12
- Bohrung
- 13
- Mutter
- 14
-
- 15
-
- 16
- Spannschraube
- 17
- Dichtstreifen
- 18
- Dichtung
- 19
- Profilflansch
a, b
- 20
- Silo-Segmentwand
- 21
- Dichtflansch
- 22
- Innenraum
- 23
- Kreuzstoßverbinder
- 24
- Spannschraube
- 25
- Dachsegment
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Fase
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 7424251
U1 [0003]
- - DD 50172 A1 [0004]
- - DE 3542709 A1 [0005]
- - DE 1784465 A1 [0006]
- - DE 69100115 T2 [0008]