DE9017875U1 - Dust- and/or waterproof connection of two metal panels at the edges of these panels using terminal strips - Google Patents
Dust- and/or waterproof connection of two metal panels at the edges of these panels using terminal stripsInfo
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Description
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Anmelderin: K. Kessler GmbH, Osterburken, DE Applicant: K. Kessler GmbH, Osterburken, DE
Staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei BlechtafelnDust and/or waterproof connection of two metal sheets
Die Neuerung betrifft eine staub- und/oder wasserdichte Verbindung von zwei Blechtafeln mit endseitigen Profilierungen, die von je einer Innen- und AußenkJemmleiste überdeckt sind, wobei die Außenklemmleiste entlang beider Längsseiten mit Schenkeln versehen ist, zur Anwendung für Silos, Behälter und/oder Rohre ab 0,5 bis 1 m Durchmesser.The innovation concerns a dust- and/or watertight connection of two metal panels with profiles on the end, each covered by an inner and outer clamping strip, whereby the outer clamping strip is provided with legs along both long sides, for use in silos, containers and/or pipes with a diameter of 0.5 to 1 m.
Die bekannteste Art, Blechtafeln miteinander zu verbinden, ist die Flanschverbindung. Zu diesem Zweck werden die Bleche endseitig abgewinkelt, so daß sich ein Flansch ergibt, und mit diesen Flansch durchdringenden Schrauben fixiert. 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 Verbindung wird im allgemeinen nur dann erzielt, wenn die Flansche eine wesentlich größere Dicke als die Bleche besitzen, was ein Anschweißen der Flansche erfordert, oder wenn die abgewinkelten Bereiche der Bleche auf andere Weise verstärkt worden sind. Insbesondere dann, wenn die Bleche aus hochwertigem Werkstoff bestehen, sind Silos mit einer derartigen Verbindung kostenaufwendig.The best known way of connecting metal panels is the flange connection. For this purpose, the metal panels are bent at the end to form a flange and fixed with screws that penetrate the flange. An elastic sealing strip is inserted between the flanges to ensure that the seal is as dust-tight as possible. The prerequisite for a dust-tight connection is sufficient metal panel thickness and small screw spacing. A liquid-tight connection is generally only achieved if the flanges are significantly thicker than the metal panels, which requires the flanges to be welded on, or if the bent areas of the metal panels have been reinforced in some other way. Silos with this type of connection are expensive, especially if the metal panels are made of high-quality material.
Eine andere Form der Verbindung von Blechtafeln ist durch die DE 32 45 485 A1 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Bauart wird zunächst die Verbindung und erst dann die Abdichtung durch Auftragen einer Dichtungsmasse hergestellt. Eine solche Verbindung mag bei Silos für Futtermittel den dort verminderten Anforderungen noch genügen; bei Silos für Lebensmittel ist sie jedoch kritisch. In der folgenden Beschreibung der Neuerung wird auf die Unterschiede zu der bekannten Verbindung im einzelnen eingegangen.Another form of joining sheet metal panels has become known through DE 32 45 485 A1. In this known design, the connection is made first and only then the seal is created by applying a sealing compound. Such a connection may still meet the reduced requirements for silos for animal feed; however, it is critical for silos for food. In the following description of the innovation, the differences to the known connection are discussed in detail.
Die bekannte Verbindung eignet sich nicht für eine Verbindung von Blechtafeln, die hinsichtlich der Festigkeit gegenüber einer herkömmlichen Flanschverbindung bis 10-mal größer ist. Für derartige Festigkeitsanforderungen sind mehrere Voraussetzungen erforderlich. So müssen bsp. die Klemmleisten eine entsprechende Biegesteifigkeit aufweisen. Sie sollten deshalb eine mehr als 2-fache Stärke im Vergleich zur 'Stärke der Blechtafeln haben. Aus der Zeichnung derThe known connection is not suitable for a connection of metal panels, which is up to 10 times stronger than a conventional flange connection. Several requirements are necessary for such strength requirements. For example, the terminal strips must have a corresponding bending stiffness. They should therefore be more than twice as thick as the metal panels. From the drawing of the
DE 32 45 485 Al ist jedoch nur etwa die gleiche Stärke für die Klemmleisten und für die Blechtafeln zu ersehen.DE 32 45 485 Al, however, only approximately the same thickness can be seen for the terminal strips and for the metal panels.
Aber auch dann, wenn die Klemmleisten stark genug dimensioniert wären, könnte nur ein Bruchteil der möglichen Zugfestigkeit erreicht werden, weil die InnenkJemmleiste einen Abstand zu der Blechabkantung aufweist. Dieser Abstand sollte annähernd Null sein, wie das bsp. in den voranstehenden Schutzanspruch en 8 und 9 in Verbindung mit Fig. 5 dargestellt ist. Durch Zugversuche ist nachgewiesen worden, daß die Blechtafeln aus der Klemmverbindung herausrutschen, wenn die Abkantung sich infolge des vorerwähnten Abstands aufbiegen kann. Daß die bekannte Verbindung nicht die erforderliche Festigkeit hat, ist anscheinend bereits damals erkannt worden, da man diesem Mangel durch Anbringung zusätzlicher Bänder um das Silo herum mit verringertem Abstand bei zunehmendem Seitendruck Rechnung getragen hat. Darüber hinaus ist erkannt worden, daß das Einlegen einer Dichtung zwischen den Klemmleisten die vorerwähnte negative Wirkung noch verstärkt hätte, und zwar einerseits deshalb, weil durch die Dichtung der Reibungskoeffizient zwischen den Metallteilen stark reduziert wird, andererseits jedoch deshalb, weil sich durch die Dichtung ein zweiter Spalt ergibt, wodurch die nachteilige Wirkung des vorerwähnten Abstands noch wesentlich verstärkt wird. In Erkenntnis dieser Situation ist bei der bekannten Verbindung die Abdichtung nachträglich hergestellt worden. Das ist in sehr vielen Fällen allerdings recht nachteilig, weil die Dichtungsmasse mit dem Schüttgut in Berührung kommt und durch dieses Schüttgut allmählich abgerieben wird.But even if the clamping strips were dimensioned strong enough, only a fraction of the possible tensile strength could be achieved because the inner clamping strip is at a distance from the sheet metal bend. This distance should be almost zero, as shown, for example, in the preceding claims 8 and 9 in connection with Fig. 5. Tensile tests have shown that the sheet metal panels slip out of the clamping connection if the bend can bend as a result of the aforementioned distance. It appears that the fact that the known connection does not have the required strength was already recognized at that time, since this deficiency was taken into account by attaching additional bands around the silo with a reduced distance and increasing lateral pressure. In addition, it was recognized that inserting a seal between the terminal strips would have increased the negative effect mentioned above, on the one hand because the seal greatly reduces the coefficient of friction between the metal parts, but on the other hand because the seal creates a second gap, which significantly increases the detrimental effect of the aforementioned distance. In recognition of this situation, the seal was subsequently created in the known connection. In many cases, however, this is very disadvantageous because the sealing compound comes into contact with the bulk material and is gradually rubbed off by this bulk material.
Nur durch eine Ausgestaltung gemäß den Ansprüchen 8 und 9 in Verbindung mit Fig. 5 ist es möglich, eine Dichtung im Bereich zwischen den Klemmleisten vorzusehen, ohne daß dadurch die Zugfestigkeit der Verbindung wesentlich beeinträchtigt wird.Only by means of a design according to claims 8 and 9 in conjunction with Fig. 5 is it possible to provide a seal in the area between the terminal strips without the tensile strength of the connection being significantly impaired.
Einen anderen Weg, die Zugfestigkeit der Verbindung durch eine Dichtung nicht zu beeinträchtigen, zeigen gemäß dieser Neuerungsbeschreibung die Fig. 1 - 4 und 6 14. Die Ausgestaltung und Wirkungsweise der neuerungsgemäßen, mit einer Dichtung versehenen Verbindung werden bei der Beschreibung dieser Figuren aufgezeigt.According to this description of the innovation, Figs. 1 - 4 and 6 14 show another way of not impairing the tensile strength of the connection by a seal. The design and mode of operation of the connection provided with a seal according to the innovation are shown in the description of these figures.
-6-Im einzelnen bedeuten:-6-In detail:
1 = Blechtafel 10 = erste 90°-Abkantung1 = sheet metal 10 = first 90° bend
2 = 180°-Abkantung 11 = zweite 90° Abkantung2 = 180° bend 11 = second 90° bend
3 = Schenkel der Außenklemmleisten 12 = Spalt3 = Legs of the external terminal blocks 12 = Gap
4 = Dichtung 13 = Deckleiste4 = Seal 13 = Cover strip
5 = Innenklemmleiste 20 = Verbindung zweier Blechtafeln5 = Internal terminal block 20 = Connection between two metal panels
6 = Außenklemmleiste 21 = Verbindungsanker6 = External terminal block 21 = Connecting anchor
7 = Verschraubung 22 = Zwischenwand7 = Screw connection 22 = Partition wall
8 = Blechtafelende 23 = Biegebelastung8 = Sheet metal end 23 = Bending load
9 = zweite 180°-Abkantung 24 = Verbindung dreier Tafeln9 = second 180° bend 24 = connection of three panels
Fig. 1 zeigt eine neuerungsgemäße Verbindung 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 Innenklemmleiste 5 und die Außenklemmleiste 6 ausreichend biegesteif, so kann diese Verbindung sich nur durch Abreißen der Blechtafel vorzugsweise an der 180°-Abkantung 2 lösen. Die Verbindung hat somit eine Festigkeit, die in der Nähe der Reißfestigkeit der Blechtafel 1 liegt. Geben die Klemmleisten 5, 6 um ein ganz geringes Maß nach, so wölbt sich das umgekantete Teil der Blechtafel 1 etwas in Richtung der Außenklemmleiste 6. Dadurch wird die Dichtung 4 zusätzlich gegen die Außenklemmleiste 6 gedrückt und dadurch - soweit überhaupt möglich - noch wirksamer. Nimmt in solchen Fällen die Zugkraft weiter zu, so reißt die Blechtafel 1 wie vorstehend bereits beschrieben. Ein Nachteil dieser Verbindung ist jedoch die etwas schwierige Montage.Fig. 1 shows an innovative connection in the simplest and most effective form. When this connection is subjected to tensile stress, the end 8 of the sheet metal panel is pulled against the leg 3 of the outer terminal strip 6 and held in place by it. If the inner terminal strip 5 and the outer terminal strip 6 are sufficiently rigid, this connection can only be released by tearing off the sheet metal panel, preferably at the 180° bend 2. The connection therefore has a strength that is close to the tear strength of the sheet metal panel 1. If the terminal strips 5, 6 give way by a very small amount, the folded part of the sheet metal panel 1 bends slightly in the direction of the outer terminal strip 6. This additionally presses the seal 4 against the outer terminal strip 6 and thus - as far as possible - becomes even more effective. If the tensile force increases further in such cases, the sheet metal panel 1 tears as already described above. A disadvantage of this connection, however, is that it is somewhat difficult to install.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Neuerung, bei der die Montage aufgrund einer 2-fachen 180°-Abkantung 9 der Blechtafel 1 erleichtert ist. Die zweite 180°- Abkantung kann auch im umgekehrten Uhrzeigersinn vorgesehen werden.Fig. 2 shows an embodiment of the innovation in which assembly is made easier due to a double 180° bend 9 of the sheet metal panel 1. The second 180° bend can also be provided in the reverse clockwise direction.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Neuerung, bei der die Montage wesentlich erleichtert ist. Allerdings muß in Kauf genommen werden, daß die Innenklemmleiste 5 aus einem Sonderprofil besteht und in das Innere des Behälters vorsteht, was insbesondere bei axialer Verbindung von Rohren störend sein kann.Fig. 3 shows an embodiment of the innovation in which assembly is made significantly easier. However, it must be accepted that the inner clamping strip 5 consists of a special profile and protrudes into the interior of the container, which can be particularly disruptive when connecting pipes axially.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Neuerung mit Rücksicht auf leichtere Montage. Die Blechtafel 1 ist 3-mal abgekantet. Der Spalt 12 zwischen Innertklemmleiste'5 und Blechtafel 1 ist zur Aufnahme einer weiteren Dichtung 4Fig. 4 shows a further embodiment of the innovation with regard to easier assembly. The metal sheet 1 is bent three times. The gap 12 between the inner terminal strip 5 and the metal sheet 1 is designed to accommodate a further seal 4
vorgesehen. Damit diese weitere Dichtung 4 nicht mit dem Lagergut in Berührung kommt und darüber hinaus gut festgehalten wird, ist eine Deckleiste 13 vorgesehen, die insbesondere dann, wenn die Blechtafel 1 aus einem hochwertigen Werkstoff besteht, ebenfalls aus diesem Werkstoff sein kann, während die Klemmleisten 5, 6 aus einem preiswerteren, ggf. festeren Werkstoff bestehen.provided. So that this additional seal 4 does not come into contact with the stored goods and is also held firmly in place, a cover strip 13 is provided, which can also be made of a high-quality material, particularly if the metal panel 1 is made of this material, while the clamping strips 5, 6 are made of a cheaper, possibly stronger material.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 4. Dabei ist aus Kostengründen die 180°-Abkantung weggelassen worden. Allerdings müssen hier die Flanken der Innenklemmleiste 5 das Blech gegen die Schenkel 3 der Außenklemmleiste 6 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 könnte dann aus der Klemmung zwischen Innenklemmleiste 5 und Außenklemmleiste 6 bereits bei einem Bruchteil der Reißfestigkeit der Blechtafel 1 herausrutschen. Durch Weglassen der Dichtung 4 in Fig. 5 wird der Reibungskoeffizient zwar wesentlich erhöht, doch würde die tatsächliche Zugfestigkeit dieser Verbindung bei Ausführung mit einem Spalt 12 nur zu einem Teil genutzt.Fig. 5 shows a modification of the embodiment according to Fig. 4. For cost reasons, the 180° bend has been omitted. However, here the flanks of the inner clamping strip 5 must press the sheet against the legs 3 of the outer clamping strip 6, or at least lie against it with as little gap as possible. In a design as in Fig. 4 with a gap 12, the bends would bend open when this connection was subjected to tensile stress. The end of the sheet could then slip out of the clamp between the inner clamping strip 5 and the outer clamping strip 6 at a fraction of the tear strength of the sheet metal panel 1. By omitting the seal 4 in Fig. 5, the coefficient of friction is increased considerably, but the actual tensile strength of this connection would only be partially used if it were designed with a gap 12.
Fig. 6, 7 und 8 zeigen Abwandlungen der neuerungsgemäßen Verbindung nach Fig. 4 mit anderen Dichtungssystemen, jedoch mit dem gleichen Verhalten bei Zugbeanspruchung.Fig. 6, 7 and 8 show modifications of the innovative connection according to Fig. 4 with other sealing systems, but with the same behaviour under tensile stress.
Fig. 9, 10, 11, 13 und 14 zeigen Abwandlungen der neuerungsgemäßen Verbindung nach Fig. 5 mit einer anderen Ausbildung der Dichtung 4. Auch dabei soll eine Beeinträchtigung der Reibung durch die Dichtung 4 verringert bzw. ausgeschaltet werden.Fig. 9, 10, 11, 13 and 14 show modifications of the innovative connection according to Fig. 5 with a different design of the seal 4. Here too, any impairment of friction by the seal 4 should be reduced or eliminated.
Fig. 6, 7, 8, 13 und 14 zeigen Abwandlungen zu Fig. 4 bezüglich der Abdeckung der Dichtung 4 durch eine Deckleiste 13.Fig. 6, 7, 8, 13 and 14 show modifications to Fig. 4 with regard to the covering of the seal 4 by a cover strip 13.
Die neuerungsgemäßen Verbindungen nach Fig. 7, 8, 14 und 20 eignen sich besonders gut zur axialen Verbindung von gerundeten Blechtafeln 1 zwecks Herstellung rohrförmiger Körper.The innovative connections according to Fig. 7, 8, 14 and 20 are particularly suitable for the axial connection of rounded metal sheets 1 for the purpose of producing tubular bodies.
Fig. 15 zeigt eine Abwandlung der neuerungsgemäßen Verbindung nach Fig. 5 mit der Aufgabe, die Festigkeit einer Verbindung zu maximieren. Die optimale Festigkeit bei dieser Ausführungsform wird jedoch nur erreicht, wenn die Schenkellänge des zwischen den Klemmleisten 5, 6 erfaßten Blechbereichs, dieFig. 15 shows a modification of the innovative connection according to Fig. 5 with the task of maximizing the strength of a connection. However, the optimal strength in this embodiment is only achieved if the leg length of the sheet metal area gripped between the clamping strips 5, 6, the
ihrerseits von der Schenkellänge der Außenklemmleiste 6 abhängen, ausreichend groß bemessen ist. Bei kleinen Behältern mit geringer Zugbelastung, bei denen die Blechstärken aus Produktionsgründen überdimensioniert sind, genügt bei der Ausführungsform nach Fig. 4 eine Schenkellänge von etwa dem 3- bis 5-fachen 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 erhöht, wie in Fig. 15 dargestellt, ergibt das einen wesentlich höheren Widerstand gegen Aufbiegen der Abkantung auch dann, wenn eine Dichtung 4 eingebaut ist. Ein Herausrutschen der Blechtafel 1 wird erschwert bzw. gänzlich unmöglich gemacht.which in turn depend on the leg length of the external terminal strip 6, is sufficiently large. For small containers with low tensile loads, where the sheet thicknesses are oversized for production reasons, a leg length of about 3 to 5 times the sheet thickness is sufficient in the embodiment according to Fig. 4. However, the use of the maximum strength of the connection is significantly limited as a result. If, on the other hand, the leg length is increased to about 8 to 10 times the sheet thickness, as shown in Fig. 15, this results in a significantly higher resistance to bending of the fold, even if a seal 4 is installed. Slipping out of the sheet metal panel 1 is made more difficult or even impossible.
Fig. 16 zeigt die Verbindung von vier Blechtafeln 1 zu einem runden Behälter.Fig. 16 shows the connection of four metal sheets 1 to form a round container.
Fig. 17 zeigt die Verbindung von vier Blechtafeln 1 zu einem Viereckbehälter. Falls dabei z.B. eine Verbindung nach Fig. 5 vorgesehen wird, so wird die erste 90°-Abkantung auf 45° verringert.Fig. 17 shows the connection of four metal sheets 1 to form a square container. If, for example, a connection according to Fig. 5 is provided, the first 90° bend is reduced to 45°.
Fig. 18 zeigt zwei Behälter in Viereckbauweise, die miteinander verbunden, jedoch durch eine Zwischenwand 22 geteilt sind. Bei großen Breiten des Behälters wird die erforderliche Breite der Blechtafel 1 durch eine Verbindung 20 hergestellt.Fig. 18 shows two containers in a square design that are connected to each other but divided by an intermediate wall 22. If the container is very wide, the required width of the metal sheet 1 is created by a connection 20.
Zur Verbindung dieser Blechtafeln 1 können alle gezeigten Ausführungsformen Verwendung finden. Nachdem jedoch die Verbindung nicht nur auf Zug belastet wird, sondern auch noch zusätzlich auf Biegung (s. Pfeil 23), ist eine Verbindung nach Fig. 15 am besten geeignet. Sie hat ein Vielfaches an Biegewiderstand im Vergleich zu einer Flanschverbindung.All the embodiments shown can be used to connect these metal sheets 1. However, since the connection is not only subjected to tensile stress but also to bending (see arrow 23), a connection according to Fig. 15 is the most suitable. It has a multiple of the bending resistance compared to a flange connection.
Weitere Merkmale der Neuerung können den Schutzansprüchen entnommen werden. Further features of the innovation can be found in the protection claims.
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