NO337057B1 - Stuss for tank i rustfritt stål, stål eller plast, samt fremgangsmåte for festing av stuss til tank - Google Patents

Description

1

Stuss for tank i rustfritt stål, stål eller plast, samt fremgangsmåte for festing av stuss til tank.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en stuss for tank, fortrinnsvis en tank laget av stanset platemateriale, slik som stål eller rustfritt stål eller i et plastmateriale, som f.eks. vakuumformet, rotasjonsstøpt eller sprøytestøpt plast. Tanken er fortrinnsvis en tank for bruk i en varmtvannsbereder, men teknikken kan også benyttes for tanker til andre formål. Tanken kan være av en type som settes undertrykk, men kan også være trykkløs.

Dagens teknikk for festing av anslutninger eller stusser er vesentlig i form av sveising, utvendig eller innvendig på tanken. Problemet med sveising er korrosjon ved innvendig sveis hvis ikke sveisen beises og spaltekorrosjon hvis det foretas utvendig sveising. Spesielt når tanken er en vanntank, vil sveisen være utsatt for korrosjon. For at sveisen skal holde, kreves det en godstykkelse på tanken som er unødig stor med hensyn på trykket tanken er designet for. Dette fordi sveisen er det svakeste punktet ved belastning av stussen.

US 2266609 og Fl 896360 beskriver eksempler på stusser som sveises fast i tankveggen.

US 2010/0032436 beskriver en løsning for en drivstofftank av termoplast for kjøretøy, der det er utformet en flens i tankveggen. En innsats er sveiset fast i denne flensen og en stuss er tilkoblet denne flensen ved hjelp av en skrukobling.

Selv om man her bruker en skrukobling til å feste selve stussen, så er man likevel avhengig av å sveise en innsats fast i tankveggen, for å kunne ha noe å skru fast stussen i.

DE 102009006072 beskriver en stuss som fastsettes i en flens på tankveggen ved at den har mothaker på flaten som vender mot flensen. Disse mothakene hindrer stussen fra å gli ut. En slik løsning vil imidlertid fungere dårlig i en trykktank der temperaturen kan variere betydelig.

EP 1593917 beskriver en løsning der det er utformet gjenger i flensen i tankeveggen og en stuss som er skrudd inn i disse gjengene fra utsiden. Med denne løsningen unngår man problemene ved sveising, men man får et ekstra produksjonstrinn ved at det må valses gjenger i flensen. Disse må ha en relativt god nøyaktighet. Tankveggen må også ha en relativt stor tykkelse for at det skal være mulig å utforme tilstrekkelig holdbare gjenger.

Formålet ved oppfinnelsen

Det primære formålet med oppfinnelsen er å få en trygg anslutning til tank, til tross for at tanken har liten godstykkelse. Det er også et formål å unngå korrosjon av tanken, grunnet sveising. Det er også et formål å oppnå mulighet for en enkel og rask montasje av stussen, som samtidig tåler en stor belastning ved bæring av tunge gjenstander inne i eller utenfor tanken. Det er også et formål at det skal være mulig å koble til og fra rør, samt skifte pakninger gjentatte ganger uten at stussens innfesting i tanken løsner. Det er også et formål å redusere kostandene ved fremstilling av tanken. Dette oppnås ved at behovet for sveising reduseres, samt at man kan velge en lavere materialtykkelse for tanken. Alt i at vil resultatet være en bedre tank til en lavere pris.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ett eller flere av de ovennevnte formål oppnås ifølge den foreliggende oppfinnelse ved at tankens vegg har en integrert flens som står i alt vesentlig vinkelrett på tankens vegg og omkranser en åpning i tanken, at stussen har et konisk parti som har sin største diameter vendende mot tankens indre, at det koniske partiet er innrettet til å komme i presspasning med flensen når stussen er anordnet i åpningen, og at stussen har et gjenget parti som er innrettet til å motta en mutter, hvilken mutterer innrettet til å påføre en utoverrettet trekkraft på stussen.

Fortrinnsvis er flensen hovedsakelig sylindrisk før stussen presses mot denne og er innrettet til å tilpasse seg det koniske partiet. Derved oppnås det en god presspasning og god tetning mellom flens og stuss.

I en alternativ utførelse er stussen sveiset til flensen ved flensens frie kant. Derved får man en ytterligere tetning mellom flens og stuss.

I en alternativ utførelse er det anordnet en støttering innenfor flensen og at støtteringen har en indre konisk flate som er komplementær med stussens koniske parti. Støtteringen tilveiebringer ekstra støtte for flensen.

Ved at støtteringen er sveiset til flensen ved flensens frie kant oppnås en god tetning mellom flens og støttering.

Ved at flensen er utformet med en konisk indre flate som er komplementær med stussens koniske parti oppnås en god passform mellom flensen og stussen, som gir god tetning.

Ved at stussen har en utkraging med en skulder, hvilken skulder er innrettet til å komme til anlegg med flensen eller tankveggen på innsiden av tanken, oppnås en ytterligere tetning mellom tankvegg og stuss.

Ved at det er anordnet en O-ring rundt stussen mellom mutteren og tankveggen oppnås en ytterligere tetning rundt stussen.

Ved at flensen er utformet i en fordypning i tankens vegg vil stussen ligge i det minste delvis beskyttet innenfor veggens plan.

Fortrinnsvis er flensen rettet innover i tanken. Derved vil stussen ligge tett inn mot tankens yttervegg.

I én utførelse er tanken og flensen er laget av metallplatemateriale. Dette er velegnet for bruk i trykksatte tanker, slik som varmtvannstanker.

I en alternativ utførelse er tanken og flensen laget av et plastmateriale. Dette er godt egnet for tanker som skal være trykkløse eller ha lavt trykk.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for å anordne en stuss på en tank. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at et parti av tankeveggen stanses slik at det dannes en åpning med en flens rundt åpningen, idet flensen rager omtrent vinkelrett ut fra tankeveggen, at en stuss med et konisk parti føres gjennom åpningen, at en mutter skrus på et gjengeparti på stussen, at mutteren trekkes til og trekker stussens koniske parti til tettende anlegg mot flensen, idet flensen utvides av det koniske partiet og tilpasser seg det koniske partiets fasong. Det oppnås derved en god tetning mellom stuss og flens.

Ved at stussen trekkes gjennom åpningen inntil flensens frie kant kommer til anlegg mot en skulder på stussen, vil det dannes en ytterligere tetning mellom stuss og flens.

I en alternativ utførelse blir stussen sveiset til flensens frie kant når presspasning mellom stuss og flens er oppnådd. Man oppnår derved en ytterligere tetning mellom stuss og flens.

Ved at en O-ring legges rundt stussen før mutteren skrus på vil O-ringen presses mot tankveggen og stussen for å danne en ytterligere tetning.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, som viser utførelseseksempler av oppfinnelsen. En fagmann på området vil imidlertid forstå at også andre utførelsesformer er mulige innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Tegninger

Figur 1a viser en første utførelsesform av oppfinnelsen der en støttering er sveiset til en flens i tankveggen. Figur 1 b viser en andre utførelsesform der en konisk stuss er presset innenfor en flens i tankveggen. Figur 1c viser en tredje utførelsesform som ligner på utførelsesformen i figur 1b, men der stussen er sveiset til flensen. Figur 1d viser en fjerde utførelsesform egnet for bruk i en tank laget av plast.

Figur 1e viser utførelsesformen i figur 1b i en tilstand under montering.

Figur 1a viser en første utførelses form av en stuss 60 som er innfestet i veggen 2 til en tank. Stussen har et ytre gjenget parti 1, som er innrettet til å rage ut av tanken 2 for å kobles med et ikke vist rør utenfor tanken, et midtre konisk parti 3 og et indre rett parti 4. I tankveggen 2 er det utformet en fordypning 30 og flens 32 i bunnen av fordypningen 30, der flensen 32 rager inn i tanken.

En støttering 64 er presset inn innenfor flensen 32 og rundsveiset til flensen 32 ved en sveisefuge 68. Støtteringen 64 har en innvendig kon på for eksempel tre grader. Denne konen er tilpasset det koniske partiet 3 til stussen 60. Stussen 60 presses inn i den koniske støtteringen 64 slik at det dannes en metall mot metall tetning mellom disse. En O-ring 48 er ført inn på stussen 60 og presses ved hjelp av en mutter 42 ned mot hjørnet som dannes av støtteringen 64 og stussen 60. Metall mot metall tetningen og O-ringen 48 sørger for en dobbel tetning i områdene 66 og 5. Dessuten vil sveisen 68 ha en betydelig større omkrets enn stussen 60, slik at den får større styrke ved stor belastning.

Figur 1a viser også en del av et innvendig rør 28, f.eks. en coil, i tanken 2. Denne er hensiktsmessig sveiset til stussen. Figur 1 b viser en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Fordypningen 30 og flensen 32 er i prinsippet utformet på samme måte som i figur 1a, men flensen har noe mindre diameter og ligger direkte an mot stussen 40. Stussen 40 har i dette tilfellet en skulder 44, som er innrettet til å ligge an mot flensens 32 innovervendende kant. Figur 1e viser tilstanden idet stussen 40 føres inn i hullet i tanken 2 og på innsiden av flensen 32. Flensen 32 er i utgangspunktet sylindrisk men når det koniske partiet 3 til stussen 40 presses inn ved hjelp av at den trekkes inn av mutteren 42 når mutteren 42 trekkes til, vil flensen presses ut fra et sylindrisk hull til et konisk hull, tilsvarende en kon på for eksempel tre grader.

Resultatet, som vist i figur 1b, er at det blir metall mot metall tetning mellom flensens innovervendende kant og skulderen 44, mellom flensens 32 innvendige flate og stussens 40 koniske parti 3 og ved O-ringen 48. Dette innebærer altså tre tetninger. Det er ikke behov for noen sveis i dette tilfellet.

Figur 1c viser en tredje utførelsesform med en fordypning 30 og flens 32 som

vist i figur 1 b. En stuss 50 med f. eks. en tre graders kon 46 er presset inn i den sylindrisk flensen 32 som derved blir en konisk tetning under press. Deretter blir stussen rundsveiset ved 68. Dette resulterer i en dobbelt tetning, sveisen 68 og metall mot metall tetningen mellom stussen 50 og flensen 32. Den tynne godstykkelsen på tanken gir en god sveis, takket være flensen 32 med den underliggende store godstykkelsen på stussen 50 ved sveisen 68.

Figur 1d viser et utsnitt av en plasttank 72 hvor det under sprøytestøpingen av tanken 72 er laget hull med en tilhørende utoverragende flens 32 som har en konisk innvendig flate. En stuss 70 har en motsvarende ytre konisk flate 46. Ved stussens indre ende er det en utkraging 44 med en flate som er innrettet til å ligge an mot tankens 72 vegg. Ved hjelp av en o-ring 48 og tiltrekking av en mutter 42 får man tre tetninger 44, 46 og 48. Derved kan man anbringe én eller flere solide stusser i f.eks. rustfritt stål som anslutning på plasttanken.

Med den foreliggende oppfinnelse har man oppnådd en god og tett stussinnfesting uten at det er nødvendig å sveise. Innfestingen av stussen er enkel og kan gjøres med enkelt håndverktøy. Den kan foretas samtidig med at man monterer inn f.eks. en coil 28 og montasje skjer ved hjelp av kun én mutter 42. Tilskruingen av denne skjer med en muttertrekker. Det oppnås inntil tre tettinger mellom stuss og tank. På grunn av den innoverragende flensen 32 vil tankens styrke øke i stussområdet.

Den valgfrie sveisen 68 mellom flens og stuss skjer i et område av flensen som ikke påvirker styrken negativt. Dette fordi flensens kant ligger så langt bort fra selve tankveggen at tankveggen ikke utsettes for negativ varmepåvirkning.

Demontering av mutteren 42 for utskiftning av o-ringen 48 kan skje ved at denne skrus av uten at stussen 40 roterer takket være den koniske presspasningen mellom stuss og flens 32 eller støttering 64. På grunn av de gode tetningene som tilveiebringes, så sikres det mot spaltekorrosjon.

Det er ingen begrensninger i lengde og diameter på stuss og heller ikke i hvilken fasong denne kan ha.

Claims (16)

1. Anordning ved en stuss for en tank, omfattende en stuss (60; 40; 50; 70) for innsetting gjennom en vegg (2) i tanken,karakterisert vedat tankens vegg (2) har en integrert flens (32) som står i alt vesentlig vinkelrett på tankens vegg (2) og omkranser en åpning i tanken, at stussen (60; 40; 50; 70) har et konisk parti (3) som har sin største diameter vendende mot tankens indre, at det koniske partiet (3) er innrettet til å komme i presspasning med flensen (32) når stussen (60; 40; 50; 70) er anordnet i åpningen, og at stussen (60; 40; 50; 70) har et gjenget parti som er innrettet til å motta en mutter (42), hvilken mutter er innrettet til å påføre en utoverrettet trekkraft på stussen (60;

40; 50; 70).

2. Anordning ved en stuss for en tank ifølge krav 1,karakterisert vedat flensen (32) er hovedsakelig sylindrisk før stussen (60;

40; 50; 70) presses mot denne og er innrettet til å tilpasse seg det koniske partiet (3).

3. Anordning ved en stuss for en tank ifølge krav 1,karakterisert vedat stussen (60; 50) er sveiset til flensen (32) ved flensens frie kant.

4. Anordning ved en stuss for en tank ifølge krav 1,karakterisert vedat det er anordnet en støttering (64) innenfor flensen (32) og at støtteringen har en indre konisk flate som er komplementær med stussens (60) koniske parti (3).

5. Anordning ifølge krav 4,karakterisert vedat støtteringen (64) er sveiset til flensen (32) ved flensens frie kant.

6. Anordning ved en stuss for en tank ifølge krav 1,karakterisert vedat flensen (32) er utformet med en konisk indre flate som er komplementær med stussens (70) koniske parti (3).

7. Anordning ved en stuss for en tank ifølge krav 1,karakterisert vedat stussen (40; 70) har en utkraging med en skulder (44), hvilken skulder er innrettet til å komme til anlegg med flensen (32) eller tankveggen (2) på innsiden av tanken.

8. Anordning ved en stuss for en tank ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat det er anordnet en O-ring (48) rundt stussen (60; 40; 50; 70) mellom mutteren (42) og tankveggen (2).

9. Anordning ved en stuss for en tank ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat flensen (32) er utformet i en fordypning (30) i tankens vegg (2).

10. Anordning ved en stuss for en tank ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat flensen (32) er rettet innover i tanken.

11. Anordning ved en stuss for en tank ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat tanken og flensen er laget av metallplatemateriale.

12. Anordning ved en stuss for en tank ifølge ett av de foregående krav 1-10,karakterisert vedat tanken og flensen er laget av et plastmateriale.

13. Fremgangsmåte for å anordne en stuss på en tank,karakterisert vedat et parti av tankeveggen stanses slik at det dannes en åpning med en flens rundt åpningen, idet flensen rager omtrent vinkelrett ut fra tankeveggen, at en stuss med et konisk parti føres gjennom åpningen, at en mutter skrus på et gjengeparti på stussen, at mutteren trekkes til og trekker stussens koniske parti til tettende anlegg mot flensen, idet flensen utvides av det koniske partiet og tilpasser seg det koniske partiets fasong.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat stussen trekkes gjennom åpningen inntil flensens frie kant kommer til anlegg mot en skulder på stussen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat når presspasning mellom stuss og flens er oppnådd, blir stussen sveiset til flensens frie kant.

16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13-15,karakterisert vedat en O-ring legges rundt stussen før mutteren skrus på og at O-ringen presses mot tankveggen og stussen for å danne en ytterligere tetning.