EP0472038A1 - Staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei Blechtafeln an den Abkantungen dieser Tafeln mittels Klemmleisten - Google Patents

Staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei Blechtafeln an den Abkantungen dieser Tafeln mittels Klemmleisten Download PDF

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EP0472038A1
EP0472038A1 EP91113100A EP91113100A EP0472038A1 EP 0472038 A1 EP0472038 A1 EP 0472038A1 EP 91113100 A EP91113100 A EP 91113100A EP 91113100 A EP91113100 A EP 91113100A EP 0472038 A1 EP0472038 A1 EP 0472038A1
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EP
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sheets
clamping bar
legs
connection
sheet
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EP91113100A
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Adolf Lesk
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K Kessler Firma GmbH
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K Kessler Firma GmbH
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    • E04H7/30—Constructions, with or without perforated walls, depending on the use of specified materials mainly of metal
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H7/02—Containers for fluids or gases; Supports therefor
    • E04H7/04—Containers for fluids or gases; Supports therefor mainly of metal

Definitions

  • the best known way to connect metal sheets is the flange connection.
  • the ends of the sheets are strongly angled so that a flange results, and screwed to this flange with screws.
  • An elastic sealing strip is inserted between the flanges for a dust-tight seal.
  • a prerequisite for a dust-tight connection is sufficient sheet thickness and small screw spacings.
  • a liquid-tight seal is generally only achieved if flanges with a much greater wall thickness than those of the sheet are welded to the sheet ends and or if the angled sheets are additionally reinforced in another way.
  • connection of metal sheets is described, inter alia, in the published patent application DE 32 45 485.
  • the connection is first made and then the seal is applied by applying a sealant.
  • This type of design may meet the reduced requirements for animal feed; critical for food. In any case, it is not suitable for other purposes.
  • the differences from the aforementioned publication are discussed in detail.
  • the seal reduces the coefficient of friction between the metal parts greatly, and on the other hand, because the seal creates a second gap, which significantly enhances the function of the first-mentioned gap. Recognizing this fact, the sealing was retrofitted to the aforementioned OS. The latter is very disadvantageous in many cases, on the one hand, due to the gradual rubbing off of the sealant by the bulk material, and on the other hand, if the sealant must not come into contact with the bulk material for other reasons.
  • Fig. 1 shows a connection according to the invention in the simplest and most effective form.
  • this connection is subjected to tensile stress, the metal sheet end 8 is pulled against the leg 3 of the outer terminal strip 6 and held by it. If the internal terminal strip 5 and the outer terminal strip 6 is sufficiently rigid, then this compound can preferably solve at 180 o bending only by tearing the sheet.
  • the connection thus has a strength that is close to the tensile strength of the metal sheet. If the terminal strips give way by a very small amount, then the folded part of the metal sheet bulges slightly towards the outer terminal strip. As a result, the seal is additionally pressed against the external terminal strip and, if at all possible, is even more effective. If the tensile force continues to increase in such cases, the metal sheet will tear as described above.
  • a disadvantage of this connection is the somewhat difficult assembly.
  • Fig. 2 shows a connection in which the assembly is facilitated by the double fold of the sheet.
  • the second 180 o fold can also be provided clockwise.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the assembly is much easier.
  • the inner terminal block consists of a special profile and protrudes into the interior of the container, etc., which could be particularly annoying when pipes are connected axially.
  • Fig. 4 shows a further variation with a view to easier assembly.
  • the sheet of metal had to be folded three times here.
  • the gap (12) between the inner terminal strip and the sheet metal plate is intended to accommodate a further seal. So that the seal does not come into contact with the stored goods and is also held firmly, a cover strip 13 is provided, which can also be made of this material, in particular if the metal sheet is made of a high-quality material, while the terminal strips are made of an inexpensive, possibly stronger material.
  • Fig. 5 shows a variation of FIG. 4.
  • the 180 o fold has been omitted for reasons of cost.
  • the folds would bend under tensile stress on this connection.
  • the sheet end can then slip out of the clamping between the inner clamping strip and the outer clamping strip at a fraction of the tensile strength of the sheet.
  • the seal 4 in FIG. 5 the coefficient of friction is increased significantly.
  • the actual tensile strength of this type of connection when used with a gap 12 is only partially used.
  • Fig. 6, 7 and 8 show variations to Fig. 4, with other sealing systems, but with the same behavior in tensile stress.
  • Fig. 9, 10, 11, 13 and 14 show variations to Fig. 5, with a different design of the seal. Here, too, an impairment of the friction caused by the seal should be reduced or eliminated.
  • Fig. 6, 7, 8, 13 and 14 show variations to Fig. 4 in relation to covering the seal by a cover strip (13).
  • 7, 8, 14 and 20 are particularly well suited for the axial connection of rounded metal sheets to tubes.
  • FIG. 15 shows a variation to FIG. 5 with the task of maximizing the strength of a connection.
  • the optimum strength in this system is only achieved if the leg length of the sheet, which in turn depends on the leg length of the outer clamping strip, is also sufficiently large.
  • a leg length in the embodiment according to FIG. 4 of about 3 to 5 times the sheet thickness is sufficient.
  • the leg length is extended to approximately 8 to 10 times the sheet thickness, as shown in FIG. 15, this results in a substantially higher resistance against bending of the bend even if a seal (4) is installed. Slipping out of the sheet is made very difficult or made impossible.
  • Fig. 16 shows the connection of 4 metal sheets to a round container.
  • Fig. 17 shows the connection of 4 metal sheets to a square container. If, for example, a connection according to FIG. 5 is provided here, the first 90 o fold is reduced to 45 o .
  • Fig. 18 shows 2 containers in quadrangular construction, connected to each other, but divided by an intermediate wall (22). If the width of the container is large, the required width of the sheet is produced by a connection (20).
  • connection is not only loaded on tension, but also additionally on bending, see arrow 23, a connection according to FIG. 15 is best suited here. It has a multiple bending resistance compared to a flange connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei Blechtafeln (1) an den Abkantungen (2) dieser Tafeln mittels einer Innenklemmleiste (5) und einer Außenklemmleiste (6) in radialer oder axialer Richtung bei Silos, Behältern und/oder Rohren ab 0,5 - 1,0 m Durchmesser, wobei die Außenklemmleiste (6) auf beiden Seiten mit Schenkeln (3) versehen ist. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtheit der Verbindung ohne Beeinträchtigung von deren Zugfestigkeit zu gewährleisten. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Abdichtung (4) zwischen der Innenklemmleiste (5) und der Außenklemmleiste (6) angeordnet ist. <IMAGE>

Description

  • Die bekannteste Art Blechtafeln zu verbinden ist die Flanschverbindung. Die Enden der Bleche werden zu diesem Zweck stark abgewinkelt, so daß sich dadurch ein Flansch ergibt, und mit Schrauben an diesem Flansch verschraubt. Zwischen die Flansche wird ein elastischer Dichtstreifen zur möglichst staubdichten Abdichtung eingelegt. Voraussetzung für eine staubdichte Verbindung ist eine ausreichende Blechstärke und kleine Schraubenabstände. Eine flüssigkeitsdichte Abdichtung wird im allgemeinen nur dann erzielt, wenn an den Blechenden Flansche mit wesentlich größerer Wandstärke als die des Bleches angeschweißt sind und oder die abgewinkelten Bleche auf andere Weise zusätzlich verstärkt werden.
  • Insbesondere dann, wenn die Bleche aus hochwertigem Werkstoff bestehen, sind Silos mit so einer Verbindung kostenaufwendig.
  • Eine andere Form einer Verbindung von Blechtafeln ist unter anderem in der Offenlegungsschrift DE 32 45 485 beschrieben. Hier wird jedoch erst die Verbindung hergestellt und anschliessend die Abdichtung durch Auftragen einer Dichtungsmasse. Diese Ausführungsart genügt möglicherweise bei Futtermitteln den dort verminderten Anforderungen; bei Lebensmitteln kritisch. Für andere Einsatzzwecke ist sie jedenfalls nicht geeignet. In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung wird auf die Unterschiede zu der vorgenannten Offenlegungsschrift im Einzelnen eingegangen.
  • Bei der Erarbeitung der Verbindungsart gemäß OS wurde übersehen, daß sich diese auch für eine Verbindung von Blechtafeln eignet, die in der Festigkeit gegenüber der Flanschverbindung bis 10-mal größer sein könnte. Hierzu sind jedoch mehrere Voraussetzungen erforderlich. So müssen beispielsweise die Klemmleisten eine entsprechende Biegesteifigkeit aufweisen. Sie sollten deshalb eine mehr als 2-fache Stärke im Vergleich zur Blechtafel haben. Aus der Zeichnung in der OS ist jedoch nur etwa die gleiche Stärke für die Klemmleisten im Vergleich zu den Blechen zu entnehmen.
  • Aber auch dann, wenn die Klemmleisten überdimensioniert stark genug wären, kann nur ein Bruchteil der möglichen Zugfestigkeit erreicht werden, weil die Innenklemmleiste einen Abstand zu der Blechabkantung aufweist. Dieser Abstand sollte annähernd Null sein, wie beispielsweise in der Fig. 5 in dieser Beschreibung und den dazugehörigen Schutzansprüchen 8 und 9 dargestellt. Durch Zugversuche konnte nachgewiesen werden, daß die Bleche aus der Klemmverbindung herausrutschen, wenn sich die Abkantung durch den erwähnten Abstand aufbiegen kann. Das die Verbindung gemäß OS nicht die erforderliche Festigkeit hat, wurde bereits damals erkannt. Diesem Mangel wurde durch zusätzliche Bänder um das Silo mit verringertem Abstand bei zunehmendem Seitendruck Rechnung getragen. Darüberhinaus hat man erkannt, daß ein Einlegen einer Dichtung zwischen den Klemmleisten den vorbeschriebenen Effekt noch verstärkt hätte. Zum einen, weil durch die Dichtung der Reibungskoeffizent zwischen den Metallteilen stark reduziert wird, zum anderen, weil sich durch die Dichtung ein zweiter Spalt ergibt, wodurch die Funktion des zuerst genannten Spaltes noch wesentlich verstärkt wird. In Erkenntnis dieser Tatsache, wurde bei der vorgenannten OS die Abdichtung nachträglich angebracht. Letzteres ist in sehr vielen Fällen jedoch sehr nachteilig, zum einen, durch das allmähliche Abreiben der Dichtungsmasse durch das Schüttgut, zum anderen, wenn die Dichtungsmasse mit dem Schüttgut auch aus anderen Gründen nicht in Berührung kommen darf.
  • Nur durch eine Anordnung gemäß Fig. 5, sowie Anspruch 8 und 9 ist es möglich, eine Dichtung im Bereich zwischen den Klemmleisten vorzusehen, ohne daß dadurch die Zugfestigkeit der Verbindung wesentlich beeinträchtigt wird.
  • Einen anderen Weg, die Zugfestigkeit durch eine Abdichtung nicht zu beeinträchtigen, zeigen gemäß dieser Erfindungsbeschreibung die Fig. 1, 2, 3, 4, 6, 7 und 8 sowie 9, 10, 11, 12, 13 und 14. Der Zusammenhang und die Wirkungsweise bei einer Verbindung mit einer Abdichtung werden bei der Beschreibung dieser Figuren aufgezeigt.
    Im Einzelnen bedeuten:
    • Fig. 1 =
    Blechtafel
    2 =
    180o Abkantung
    3 =
    Schenkel der Außenklemmleiste
    4 =
    Dichtung
    5 =
    Innenklemmleiste
    6 =
    Außenklemmleiste
    7 =
    Verschraubung
    8 =
    Blechtafelende
    9 =
    zweite 180o Abkantung
    10 =
    erste 90o Abkantung
    11 =
    zweite 90o Abkantung
    12 =
    Spalt
    13 =
    Deckleiste
    20 =
    Verbindung von zwei Blechtafeln
    21 =
    Verbindungsanker
    22 =
    Zwischenwand
    23 =
    Biegebelastung
    24 =
    Verbindung von 3 Tafeln
  • Fig. 1 zeigt eine Verbindung gemäß Erfindung in einfachster und wirkungsvollster Form. Bei Zugbelastung dieser Verbindung wird das Blechtafelende 8 gegen den Schenkel 3 der Außenklemmleiste 6 gezogen und von diesem festgehalten. Sind die Innenklemmleisten 5 und die Außenklemmleisten 6 ausreichend biegesteif, so kann sich diese Verbindung nur durch Abreißen des Bleches vorzugsweise an der 180o Abkantung lösen. Die Verbindung hat somit eine Festigkeit, die in der Nähe der Reißfestigkeit der Blechtafel liegt. Geben die Klemmleisten um ein ganz geringes Maß nach, dann wölbt sich das umgekantete Teil der Blechtafel etwas in Richtung Außenklemmleiste. Dadurch wird die Dichtung zusätzlich gegen die Außenklemmleiste gedrückt und dadurch, wenn überhaupt möglich, noch effektiver. Nimmt in solchen Fällen die Zugkraft weiter zu, dann reißt die Blechtafel wie vorstehend bereits beschrieben. Ein Nachteil dieser Verbindung ist jedoch die etwas schwierige Montage.
  • Fig. 2 zeigt eine Verbindung, bei der die Montage durch die zweifache Abkantung der Blechtafel erleichtert wird. Die zweite 180o Umkantung kann auch im umgekehrten Uhrzeigersinn vorgesehen werden.
  • Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Montage wesentlich leichter ist. Hier muß jedoch in Kauf genommen werden, daß die Innenklemmleiste aus einem Sonderprofil besteht und in das Innere des Behälters usw. vorsteht, was insbesondere bei axialer Verbindung von Rohren störend sein könnte.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Variation mit Rücksicht auf leichtere Montage. Die Blechtafel mußte hier jedoch dreimal gekantet werden. Der Spalt (12) zwischen Innenklemmleiste und Blechtafel ist zur Aufnahme einer weiteren Dichtung vorgesehen. Damit die Dichtung nicht mit dem Lagergut in Berührung kommt, und darüberhinaus gut festgehalten wird, ist eine Deckleiste 13 vorgesehen, die insbesondere dann, wenn die Blechtafel aus einem hochwertigen Werkstoff besteht, ebenfalls aus diesem Werkstoff sein kann, während die Klemmleisten aus einem preiswerten, gegebenenfalls festeren Werkstoff bestehen.
  • Fig. 5 zeigt eine Variation zu Fig. 4. Hier wurde aus Kostengründen die 180o Abkantung weggelassen. Bei dieser Ausführung ist es jedoch unerläßlich, daß die Flanken der Innenklemmleiste das Blech gegen die Schenkel der Außenklemmleiste drücken, zumindest jedoch möglichst spaltfrei anliegen. Bei einer Ausbildung, wie in Fig. 4 mit Spalt 12 würden sich bei Zugbeanspruchung dieser Verbindung die Abkantungen aufbiegen. Das Blechende kann dann aus der Klemmung zwischen Innenklemmleiste und Außenklemmleiste bereits bei einem Bruchteil der Reißfestigkeit des Bleches herausrutschen. Durch Weglassen der Abdichtung 4 in Fig. 5 wird der Reibungskoeffizient zwar wesentlich vergrößert. Die tatsächliche Zugfestigkeit dieser Verbindungsart bei Ausführung mit einem Spalt 12 wird dadurch jedoch nur zu einem Teil genutzt.
  • Fig. 6, 7 und 8 zeigen Variationen zu Fig. 4, mit anderen Dichtungssystemen, jedoch mit dem gleichen Verhalten bei der Zugbeanspruchung.
  • Fig. 9, 10, 11, 13 und 14 zeigen Variationen zu Fig. 5, mit einer anderen Ausbildung der Abdichtung. Auch hier soll eine Beeinträchtigung der Reibung durch die Abdichtung verringert bzw. ausgeschaltet werden.
  • Fig. 6, 7, 8, 13 und 14 zeigen Variationen zu Fig. 4 in Bezug Abdeckung der Dichtung durch eine Deckleiste (13).
  • Fig. 7, 8, 14 und 20 eignen sich besonders gut zur axialen Verbindung von gerundeten Blechtafeln zu Rohren.
  • Fig. 15 zeigt eine Variation zu Fig. 5 mit der Aufgabe, die Festigkeit einer Verbindung zu maximieren. Die optimale Festigkeit bei diesem System wird jedoch nur erreicht, wenn die Schenkellänge des Bleches, die ihrerseits von der Schenkellänge der Außenklemmleiste abhängt, auch ausreichend groß ist. Bei kleinen Behältern mit wenig Zugbelastung, bei denen die Blechstärken aus Produktionsgründen überdimensioniert sind, genügt eine Schenkellänge bei Ausführung nach Fig. 4 von etwa 3 bis 5-mal der Blechstärke. Die Nutzung der maximalen Festigkeit der Verbindung ist dadurch jedoch erheblich eingeschränkt. Wird dagegen die Schenkellänge auf etwa das 8 bis 10-fache der Blechstärke verlängert, wie in Fig. 15 dargestellt, ergibt das einen wesentlich höheren Widerstand gegen Aufbiegen der Abkantung auch dann, wenn eine Abdichtung (4) eingebaut ist. Ein Herausrutschen des Bleches wird stark erschwert, bzw. ganz unmöglich gemacht.
  • Fig. 16 zeigt die Verbindung von 4 Blechtafeln zu einem runden Behälter.
  • Fig. 17 die Verbindung von 4 Blechtafeln zu einem Viereckbehälter. Wird hier z.B. eine Verbindung nach Fig. 5 vorgesehen, so wird die erste 90o Abkantung auf 45o verringert.
  • Fig. 18 zeigt 2 Behälter in Viereckbauweise, miteinander verbunden, jedoch durch eine Zwischenwand (22) geteilt. Bei großen Breiten des Behälters wird die erforderliche Breite der Blechtafel durch eine Verbindung (20) hergestellt.
  • Zur Verbindung dieser Blechtafeln können alle gezeigten Variationen Verwendung finden. Nachdem jedoch die Verbindung nicht nur auf Zug, belastet wird, sondern auch noch zusätzlich auf Biegung, siehe Pfeil 23 ist hier eine Verbindung gemäß Fig. 15 am besten geeignet. Sie hat ein Vielfaches an Biegewiderstand im Vergleich zu einer Flanschverbindung.
  • Weitere Merkmale der Erfindung können den Schutzansprüchen entnommen werden.

Claims (20)

  1. Staub- oder wasserdichte Verbindung von 2 Blechtafeln an den Abkantungen dieser Tafeln mittels einer Innenklemmleiste und einer Außenklemmleiste in radialer oder axialer Richtung bei Silos, Behältern und oder Rohren ab 0,5 bis 1 m Durchmesser, wobei die Außenklemmleiste auf beiden Seiten mit Schenkeln versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen der Innenklemmleiste und der Außenklemmleiste angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkantung der Bleche 180o aufweist (siehe Fig. 1).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche zwei oder mehr Abkantungen von 180o aufweisen (Fig. 2).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche zwei Abkantungen mit 90o aufweisen (Fig. 5).
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche ergänzend zu den zwei Abkantungen mit 90o noch eine Abkantung mit 180o aufweisen (Fig. 4).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche eine 90o Abkantung und eine 180o Abkantung aufweisen (Fig. 3).
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelhöhe zwischen den zwei 90o Abkantungen mehr als das 6-fache der Blechstärke ist (Fig. 15).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Schenkeln der Außenklemmleiste, den Schenkeln des Bleches und den Flanken der Innenklemmleiste kein bzw. nur ein geringes Spiel vorgesehen ist (Fig. 3, 5, 9 usw.)
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanke der Innenklemmleiste die Abkantung des Bleches an die Schenkel der Außenklemmleiste drückt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenklemmleiste einen Schenkel (Fig. 9, 13 und 15) oder eine entsprechende Einlage (Fig. 10) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenklemmleiste einen Mittelsteg und oder eine Nut zur Aufnahme einer Dichtung aufweist (Fig. 3).
  12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel bei der Außenklemmleiste einen Absatz (Fig. 8, 11 und 14) oder eine entsprechende Einlage (Fig. 12) aufweist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenklemmleiste mit einer Deckleiste versehen ist (Fig. 4, 6, 7, 8, 13 und 14).
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmleisten im Vergleich zu den Blechen aus einem anderen Werkstoff bestehen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckleiste aus einem anderen Werkstoff im Vergleich zu den Klemmleisten besteht.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckleiste auch die Schraubenköpfe abdeckt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrfachabdichtungen vorgesehen sind (Fig. 3, 7, 8, 13 und 14).
  18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben geraden Blechen auch gerundete Bleche (Fig. 16) oder abgewinkelte Bleche (Fig. 17 und 18) verbunden werden können.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig drei Bleche durch eine Verbindung miteinander verbunden werden (Fig. 18 und 19).
  20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel für die Schenkel der Außenklemmleiste größer als 90o in Richtung nach außen sind (Fig. 20).
EP91113100A 1990-08-10 1991-08-03 Staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei Blechtafeln an den Abkantungen dieser Tafeln mittels Klemmleisten Withdrawn EP0472038A1 (de)

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DE4025490 1990-08-10

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