DE2426833C3

DE2426833C3 - Container flange

Info

Publication number: DE2426833C3
Application number: DE19742426833
Authority: DE
Inventors: Erwin 3530 Warburg Stelzer
Original assignee: FA ERWIN STELZER 3530 WARBURG
Current assignee: FA ERWIN STELZER 3530 WARBURG
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1977-03-24

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Einbauflansch für Behälter, die an einer öffnung mit einem zylindrischen Rand versehen sind, zur dichten Befestigung von in den Behälter ragenden Vorrichtungen, insbesondere von Rührwerken an Flüssigkeitstanks.The invention relates to an installation flange for containers which, at an opening, has a cylindrical Edge are provided, for the tight fastening of devices protruding into the container, in particular of agitators on liquid tanks.

Aus der DT-PS 10 61 749 ist eine Durchführung zum nachträglichen Einbau von Rührwerken an geschlossenen Behältern bekannt, in die man hierzu eine Öffnung «chneidet, worauf man einen Druckflansch an der In-Benseite und einen losen Flansch an der Außenseite des Behälters zur Anlage bringt und mit Stützringen sowie Stellschrauben diese Flanschdurchführung befestigt. Derartige Vorrichtungen sind jedoch ungeeignet, wenn schwerere Rührwerke angebracht oder größere Kräfte bzw. Momente aufgefangen werden müssen, welche die nachgiebig angeordnete Durchführung verrücken, einseitig belasten, undicht machen oder auf andere Weise außer Funktion setzen können.From the DT-PS 10 61 749 a bushing for the subsequent installation of agitators on closed Known containers in which you cut an opening for this purpose, whereupon you put a pressure flange on the inside and abuts a loose flange on the outside of the container and with support rings as well Adjusting screws fastened this flange bushing. However, such devices are unsuitable when heavier agitators attached or larger forces or moments must be absorbed, which the Move the flexible bushing, load on one side, make a leak or in some other way can be disabled.

An die Verbindung solcher an einen Behälter abdichtend angeflanschter Vorrichtungen werden nämlich besondere Anforderungen gestellt. Im Fall eines Rührwerks muß der Dichtflansch nicht nur dessen Gewicht aufnehmen, sondern auch den Gegendruck, der bein Betrieb des Rührwerks entsieht weil die Flüssigkei von den Rührelementen weg gefördert wird Die vor gegebene Drehrichtung des Antriebs erzeugt außer dem Seitenkräfte bzw. -momente. Abhängig van dei jeweiligen Behältergeometrie und den Antriebsbedin gungen treten ferner in der Flüssigkeit und im Behältei Schwingungen, Rüttelbewegungen u. dgl. auf, die eben falls von dem Flansch aufgenommen werden müssen.For the connection of such devices, which are flange-mounted in a sealing manner to a container, special ones are in fact required Requirements. In the case of an agitator, the sealing flange must not only be its weight absorb, but also the back pressure that arises during operation of the agitator because the liquid is conveyed away from the agitator The given direction of rotation of the drive generated except the lateral forces or moments. Depends on van dei The respective container geometry and the drive conditions also occur in the liquid and in the container Vibrations, shaking movements and the like, which also have to be absorbed by the flange.

In herkömmlicher Technik hat man feste Flansche mit Verstärkungen vorgesehen, wobei aber an der Schweißstellen von z. B. aus Flacheisen bestehender Rippen unter Umständen schon bei mäßiger Beanspruchung Risse entstehen können. Oft müssen die Flansche zwangläufig so angeordnet werden, daß ihre Dichtfläche oder Ebene einen mehr oder minder spitzen Winkel mit der Behälterwand einschließt Dann können besonders hohe dynamische Beanspruchungen auftreten denen die Verbindungsstellen jedenfalls im rauhen Betrieb nicht auf die Dauer gewachsen sind. Lediglich formschlüssige Verbindungen eines Einsatzteils mit einer Behälteröffnung, wie sie in den DT-Gbm 18 78 654 und 19 08 024 beschrieben sind, eignen sich ebenfalls nicht zum Einleiten größerer Kräfte bzw. höherer dynamischer Lasten, da keinerlei Absteifung gegen Dren- oder Kippmomente vorhanden ist.Conventional technology has provided fixed flanges with reinforcements, but on the Welds of z. B. made of flat iron ribs under certain circumstances even with moderate use Cracks can arise. Often the flanges must necessarily be arranged so that their sealing surface or plane encloses a more or less acute angle with the container wall high dynamic stresses occur which the connection points in any case in rough operation have not grown in the long run. Only positive connections of an insert part with a container opening, as described in DT-Gbm 18 78 654 and 19 08 024, are suitable also not for introducing larger forces or higher dynamic loads, as there is no bracing against it Dren or overturning moments are present.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Überwindung der Nachteile des Stands der Technik nit einfachen, wirtschaftlichen Mitteln einen Einbauflansch zu schaffen, der die aufzunehmenden Kräfte und Momente konstruktiv zu übertragen gestattet und bei Beschränkung auf wenige Baugrößen für Behält«, r der verschiedensten Abmessungen geeignet ist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art with simple, economical Means to create an installation flange that constructively absorbs the forces and moments to be transferred and with restriction to a few sizes for containers «, r of the most varied Dimensions is suitable.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erlindungsgemäß vorgesehen, daß der Einbauflansch aus einem Faltblech besteht, dessen radial innerer, dem öffnungsrand des Behälters entsprechender Bereich zylindrisch profiliert und mit einer Auflage- und Dichtfläche versehen ist und dessen radial äußerer Bereich zur großflächigen Anlage auf der die öffnung umgebenden Behälterwand flach ausgebildet ist, wobei diese Bereiche verbindende radial verlaufende Falten, Sicken od. dgl. als versteifende Stützen vorgesehen sind.To solve this problem it is provided according to the invention, that the mounting flange consists of a folded sheet, its radially inner, the opening edge of the container corresponding area is cylindrically profiled and provided with a support and sealing surface and its radially outer area for large-area contact on the container wall surrounding the opening is flat, these areas connecting radially extending folds, beads or the like. As stiffening Supports are provided.

Ein solcher Flansch kann in rationeller Fertigung hergestellt werden. Er gestattet es, die übliche Verstärkung z. B. durch Flacheisen-Rippen und deren risseanfäliige Befestigung aufzugeben. Die Erfindung vermeidet aber auch das andere Extrem der Flanschverstärkung, wobei man herkömmlicherweise eine starre Platte am Tank befestigt und daran einen starkwandigen Stutzen anschließt, so daß am Übergang zwischen Platte und Tankwand ein gefährdeter Querschnitt auftritt. Vielmehr geht die Erfindung den neuartigen Weg einer Zwischenform, bei welcher der in sich elastische Flansch die Kräfte der anzubringenden Vorrichtung, insbesondere also eines Rührwerks, in die Behälterwand einleitet. Die vorgesehenen Falten, Sicken od. dgl. verleihen dem Faltblech die notwendige Steifigkeit, das durch seine großflächige Befestigung eine gleichmäßige Verteilung des Kraftschlusses bewirkt, so daß örtlich auftretende Spitzenbelastungen mit Sicherheit unterbunden sind. Eine möglichst breite Fächerung der Stützen trägt wesentlich dazu bei, die Einleitung des Kraftschlusses zu vergleichmäßigen.Such a flange can be manufactured efficiently. It allows the usual reinforcement z. B. abandon by flat iron ribs and their crack-prone attachment. The invention avoids but also the other extreme of flange reinforcement, conventionally using a rigid plate attached to the tank and connected to a thick-walled nozzle, so that at the transition between the plate and tank wall an endangered cross-section occurs. Rather, the invention goes the novel way Intermediate form, in which the inherently elastic flange absorbs the forces of the device to be attached, in particular an agitator, initiates into the container wall. The intended folds, beads or the like. give the folding sheet the necessary rigidity, which thanks to its large-area attachment, a uniform Distribution of the frictional connection causes local peak loads to be prevented with certainty are. The broadest possible diversification of the supports contributes significantly to the initiation of the frictional connection to equalize.

Eine fertigungstechnisch wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Faltblech ein tiefgezogenes, durch Randverschweißungen zumindest des radial äußeren Bereichs mit der Behälterwand unlösbar ver-An embodiment of the invention that is important in terms of production technology provides that the folding plate is a deep-drawn, at least the radially outer area is permanently welded to the container wall through edge welding.

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bundenes Rundteil ist Die Herstellung kann also auf einer Tiefziehpresse erfolgen, entsprechend den Abmessungen der anzubringenden Vorrichtung beispielsweise in nur zwei oder drei Größea Die Berechnung richtet sich dabei hauptsächlich i^ch der Wandstärke des Behälterflansches sowie nach Anzahl und Form der Falten, Sicken od. dgl., deren Wandstärke - durch das Tiefziehen bedingt — kleiner sein kann als diejenige der übrigen Blechteile, ohne daß dadurch die Festigkeit des Flaiu^ches beeinträchtigt würde.Bound round part is The production can therefore take place on a deep-drawing press, depending on the dimensions of the device to be attached, for example, in only two or three sizes a The calculation mainly depends on the wall thickness of the container flange and the number and shape of folds, beads or the like. Their wall thickness - through the Deep drawing conditional - can be smaller than that of the other sheet metal parts without affecting the strength of the flaiu ^ ches would be impaired.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung haben die Firstlinien der Stützen einen nichtgeraden Verlauf, beispielsweise mit konvex oder konkav gewölbter oder geknickter Scheitellinie. Bevorzugte Richtungen der Kraft- bzw. Momenteinleitung können berücksichtigt werden, wenn das Faltblech mit in Umfangsrichtung wechselnden Profilen gefaltete Stützen besitzt Zur Anbringung an Behältern verschiedener Durchmesser lassen sich einheitliche Flanschgrößen insbesondere dann verwenden, wenn die Falten oder Sicken vor Erreichen des äußeren Rands des Faltblechs enden, so daß sich beachtliche Durchmesserschwankungen einfach durch entsprechendes Biegen der Anlageflächen des Faltblechs z. B. nach einer Schablone ausgleichen lassen.According to a further feature of the invention, the ridge lines of the supports have a non-straight course, for example with a convex or concave arched or bent apex line. Preferred directions the introduction of force or moment can be taken into account if the folding plate is in the circumferential direction alternating profiles has folded supports for attachment to containers of different diameters uniform flange sizes can be used especially when the folds or beads are in front End reaching the outer edge of the folding plate, so that considerable fluctuations in diameter are easy by appropriate bending of the contact surfaces of the folding sheet z. B. equalize according to a template leave.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Achse des zylindrischen Bereichs des Faltblechs zur Behälterwand geneigt ist. Mithin sind unterschiedliche Eintauchwinkel typenmäßig erzielbar, beispielsweise drei oder vier bevorzugte Winkel im Bereich zwischen 10° und 60°.Another development of the invention is that the axis of the cylindrical portion of the Folding plate is inclined to the container wall. Different types of immersion angles can therefore be achieved, for example three or four preferred angles in the range between 10 ° and 60 °.

Hinsichtlich der Befestigung ist es vorteilhaft, wenn nach einer weiteren Maßnahme der Erfindung der zylindrische Bereich des Faltblechs als im Querschnitt U-förmiger Kragen ausgebildet ist, in den ein Befestigungsring satt eingelegt ist, was zur Vereinfachung und zur Verbilligung von Fertigung und Montage beiträgt, beispielsweise indem der Befestigungsring Gewindelöcher aufweist. Außerdem ist ein glatter Anschluß gewährleistet so daß sich keinerlei Rückstände an Unebenheiten festsetzen können, was vor allem für die Nahrungsmitteltechnik wichtig ist.With regard to the fastening, it is advantageous if, according to a further measure of the invention, the cylindrical Area of the folding plate is designed as a collar with a U-shaped cross section, into which a fastening ring is fully inserted, which contributes to the simplification and cheaper production and assembly, for example in that the fastening ring has threaded holes. A smooth connection is also guaranteed so that no residue can stick to bumps, especially for the Food technology is important.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. In it shows

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines herkömmlichen Winkelflansches,F i g. 1 is a schematic side view of a conventional angle flange,

F i g. 2 eine schematisierte Seitenansicht eines herkömmlichen Plattenflansches,F i g. 2 is a schematic side view of a conventional plate flange;

F i g. 3a und 3b eine Seitenschnittansicht bzw. eine Vorderansicht einer herkömmlichen Flansch-Rippenverstärkung, F i g. 3a and 3b a side sectional view and a front view of a conventional flange-rib reinforcement,

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Flansch,F i g. 4 is a plan view of a flange according to the invention;

F i g. 5 eine Schnittansicht entsprechend der Linie V-V in F i g. 4 undF i g. 5 is a sectional view according to the line V-V in FIG. 4 and

F i g. 6 eine Schrägansicht einer anderen Ausführungsform eines Flansches gemäß der Erfindung.F i g. 6 is an oblique view of another embodiment of a flange according to the invention.

Im folgenden werden zunächst herkömmliche Ausführungen an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Der in F i g. 1 dargestellte Winkelflansch ist in einem Winkel von 60° zur Behälterwand 1 angeordnet und daran mit einem Stutzen 2 vermittels einer Schweißnaht 4 befestigt. Der eigentliche Dichtflansch 3 ist also schräg nach oben gerichtet. Eine am Behälter anzubringende, einwärts ragende Vorrichtung kann die Schweißnaht 4 überbelasten, so daß Undichtigkeiten oder größere Schaden auftreten.In the following, conventional explanations will first be given with reference to FIGS. 1 to 3 explained. The in F i g. 1 shown angle flange is arranged at an angle of 60 ° to the container wall 1 and with it attached to a connecting piece 2 by means of a weld 4. The actual sealing flange 3 is therefore inclined towards directed upwards. An inwardly protruding device to be attached to the container can create the weld 4 overload, so that leaks or major damage occur.

Bei der herkömmlichen Ausführung gemäß F i g. 2 sitzt an der Behälterwand 1 der Dichtflansch 3 direkt als Ringscheibe auf, wobei wiederum eine Schweißnaht 4 zur Befestigung dient Muß die zu befestigende Vori ichtung in einem Winkei angebracht werden, so ist ein Zwischenstück 5 erforderlich, dessen Schräganordnung zu Oberbeanspruchungen der Schweißnaht 4 führen kann.In the conventional embodiment according to FIG. 2 sits directly on the container wall 1 of the sealing flange 3 as an annular disk, in turn a weld 4 is used for fastening. Must be the Vori to be fastened ichtung are attached at an angle, an intermediate piece 5 is required, its inclined arrangement can lead to excessive loads on the weld 4.

Die in F i g. 3a und 3b gezeigte herkömmliche Konstruktion bedient sich einer Schweißplatte 6, welche mit der Behälterwand I verschweißt wird und davon senkrecht abgehende Rippen 7 trägt welche den Stutzen 2 und den Dichtflansch 3 abstützen. Eine Rißbildung läßt sich in solchen Fällen bei größerer Belastung nicht vermeiden.The in F i g. The conventional construction shown in FIGS. 3a and 3b makes use of a welding plate 6, which is welded to the container wall I and vertically extending ribs 7 therefrom carries the nozzle 2 and support the sealing flange 3. In such cases, cracking can occur when the load is greater do not avoid.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flansches zeigen die Fig.4 und 5. Dabei ist an der Behälterwand 1 ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Faltblech angebracht, das aus dem zylindrischen Bereich 16, dem radial äußeren Bereich 12 und diese verbindende Falten bzw. Stützen 11 einstückig gebildet und mit Randverschweißungen 14 und 17 an der Behälterwand 1 befestigt ist. Das Faltblech 10 kann ein tiefgezogenes Teil sein, dessen Querschnittsform aus F i g. 5 ersichtlich ist. Die Stützen 11 sind als Falten, Sicken od. dgl. ausgebildet die sternförmig von der Dichtfläche 13 ausgehen.An embodiment of a flange according to the invention is shown in FIGS. 4 and 5. It is on the Container wall 1 attached a total of 10 designated folding plate, which consists of the cylindrical area 16, the radially outer region 12 and folds or supports 11 connecting them are formed in one piece and with Edge welds 14 and 17 is attached to the container wall 1. The folding plate 10 can be a deep-drawn one Be part whose cross-sectional shape from FIG. 5 can be seen. The supports 11 are as folds, beads or the like. formed which emanate from the sealing surface 13 in a star shape.

Die Stützen 11 können verschiedenes Profil haben, beispielsweise einen ebenen, geknickten oder gewölbten Verlauf. Die Falten oder Sicken können einwärts und/oder auswärts gewölbt sein, also konkav oder konvex verlaufen. An der von der Dichtfläche 13 abgewandten Seite kann das Faltblech JO einen Befestigungsring 19 dicht umschließen, der in Umfangsabständen angeordnete Gewindelöcher 20 aufweist, welche jeweils auf Lücke zwischen den einzelnen Stützen 11 sitzen. Bei der aus F i g. 4 ersichtlichen symmetrischen Anordnung mit jeweils acht Stützen 11 hat die begrenzende Randverschweißung 14 Kreisform. Die Spitzen der Stützen 11 reichen dabei über die Radialmitte /wischen dem Dichtflansch 13 und der Randverschweißung 14 hinaus. Man erkennt, daß die Segmentbreite der Stützen 11 unmittelbar am D'.chtflansch 13 etwa ebensogroß ist wie die Segmentbreite der auf demselben Umfang liegenden Teile der radialen Bereiche 12. die sich von dort auseinanderstrebend erweitern. Zur zusetzlichen Befestigung können Schweißpunkte 21 vorgesehen sein, wie dies in F i g. 4 angedeutet ist. In F i g. 5 ist gestrichelt gezeichnet, in welcher Weise ein Rührwerksdichtflansch 8 mit einer Gummidichtung 9 an einem erfindungsgemäßen Faltblech 10 mit Befestigungsring 19 und Gewindelöchern 20 angebracht werden kann.The supports 11 can have different profiles, for example a flat, bent or curved one Course. The folds or beads can be curved inwards and / or outwards, that is to say concave or convex get lost. On the side facing away from the sealing surface 13, the folding plate JO can have a fastening ring 19 tightly enclose, which has threaded holes 20 arranged at circumferential intervals, which each sit on a gap between the individual supports 11. In the case of FIG. 4 apparent symmetrical Arrangement with eight supports 11 each, the delimiting edge weld 14 has a circular shape. The tips the supports 11 extend over the radial center / between the sealing flange 13 and the edge weld 14 addition. It can be seen that the segment width of the supports 11 directly on the D'.chtflansch 13 is approximately is just as large as the segment width of the parts of the radial regions 12 lying on the same circumference. which expand from there. For additional fastening, spot welds 21 be provided, as shown in FIG. 4 is indicated. In Fig. 5 is drawn in dashed lines in which way a Agitator sealing flange 8 with a rubber seal 9 on a folding plate 10 according to the invention with a fastening ring 19 and threaded holes 20 can be attached.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 6 gezeichnet. Der dort dargestellte Flansch besteht aus einem Faltblech 10, das rund um die Dichtfläche 13 in ungleichförmigen Umfangsabständen ungleich lange Stützen 11 aufweist. Die Stützen 11 sind auswärts (konvex) gewölbt und mit zusätzlichen Sicken t5 versehen. Im gezeichneten Beispiel sind die beiden unteren Stützen 11 verhältnismäßig dicht benachbart und wesentlich länger als zwei seitliche Stützen, die ihrerseits langer sind als drei obere Stützen 11, so daß die Dichtfläche 13 in einem Winkel zu der mit einer Umrißlinie angedeuteten Behälterwand 1 bzw. zu deren Tangentialebene steht. Die öffnung Γ in der Behälterwand 1 ist daher über einen Öffnungsstutzen 18, der schräg bzw. krumm nach oben verläuft, an den Flansch angeschlossen, dessen Faltblech 10 an seinem KragenAnother embodiment of the invention is shown in FIG. 6 drawn. The flange shown there exists from a folding plate 10, which is unevenly around the sealing surface 13 in non-uniform circumferential distances has long supports 11. The supports 11 are curved outwards (convex) and have additional beads t5 provided. In the example shown, the two lower supports 11 are relatively close together and much longer than two side supports, which in turn are longer than three upper supports 11, so that the Sealing surface 13 at an angle to the container wall 1 indicated by an outline or to its Tangential plane. The opening Γ in the container wall 1 is therefore via an opening stub 18, which extends obliquely or crookedly upwards, to the flange connected, the folding plate 10 on its collar

16 mittels einer Stumpfschweißnaht 17 mit dem Öffnungsstutzen 18 verbunden ist. Gewindelöcher 20 in dem unterhalb der Dichtfläche 13 befindlichen Befestigungsring 19 können in denselben unregelmäßigen Umfangsabständen angeordnet sein wie die Stützen 11. Sie können letzteren gegenüberliegen (wie gezeichnet). Unterschiedliche Abmessungen und/oder Belastungen können auch dadurch berücksichtigt werden, daß die Stützen und die radial äußeren Faltblech-Bereiche zumindest in verschiedenen Umfangsabschnitten ungleich lang sind.16 by means of a butt weld 17 with the opening nozzle 18 is connected. Threaded holes 20 in the fastening ring located below the sealing surface 13 19 can be arranged at the same irregular circumferential intervals as the supports 11. They can face the latter (as shown). Different dimensions and / or loads can also be taken into account by the fact that the supports and the radially outer folding plate areas are of unequal length at least in different circumferential sections.

Der zylindrische Bereich bzw. der Öffnungsstutzen des Flansches kann schräg oder gekrümmt an die Behälterwand anschließen. In diesen Fällen haben die Stützen zweckmäßig in Umfangsrichtung ein unsymmetrisches Profil, um eine optimale Abstützung auch bei ungewöhnlichen Belastungen sicherzustellen.The cylindrical area or the opening stub of the flange can be inclined or curved on the container wall connect. In these cases, the supports are expediently asymmetrical in the circumferential direction Profile to ensure optimal support even with unusual loads.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Installation flange for containers which are provided with a cylindrical rim at one opening. for tight fastening of devices protruding into the container, in particular of agitators on liquid tanks, characterized in that the mounting flange consists of a folded sheet metal (10), whose radially inner area corresponding to the opening edge of the container is cylindrical is profiled and provided with a support and sealing surface (13) and its radially outer area (12) designed to be flat for large-area contact on the container wall (1) surrounding the opening (Γ) »Et, with radial folds, beads or the like connecting these areas as stiffening Supports (11) are provided.

2. Flange according to claim 1, characterized in that that the folding plate (10) is a deep-drawn. by edge welds (14, 17) to the container wall (1) is an inextricably connected round part.

3. Flange according to claim 1 or 2, characterized in that the ridge lines of the supports (11) have a non-straight course.

4. Flange according to one of claims 1 to 3, characterized in that the folds or beads before reaching the outer edge of the folding plate (10).

5. Flange according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the axis of the cylindrical region (16) of the folding plate (10) to the container wall (1) is inclined.

6. Flange according to at least one of the claims

1 to 5. characterized in that the cylinder rise Area (16) of the folding plate (10) is designed as a collar with a U-shaped cross-section, into which a fastening ring (19) is inserted snugly.

7. Flange according to at least one of the claims

1 to 6, characterized in that the supports (ll) of the folding plate (10) with respect to the opening (! ') are arranged in a star shape.