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DE2456160A1 - Verfahren und vorrichtung zur befestigung eines rohrfoermigen anschlussstutzens an einer blechwand - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur befestigung eines rohrfoermigen anschlussstutzens an einer blechwand

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DE2456160A1
DE2456160A1 DE19742456160 DE2456160A DE2456160A1 DE 2456160 A1 DE2456160 A1 DE 2456160A1 DE 19742456160 DE19742456160 DE 19742456160 DE 2456160 A DE2456160 A DE 2456160A DE 2456160 A1 DE2456160 A1 DE 2456160A1
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Germany
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bolt
sheet metal
metal wall
conical
connecting piece
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DE19742456160
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English (en)
Inventor
Sven Runo Vilhelm Gebelius
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Individual
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    • F16L41/082Non-disconnectable joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
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Description

WALT
Dipl. - Ing.. E. P. EiTNER
n 90
c ή ä ο ti h o. u -β r s t r a β β Tei. fO811) βδ 23 21
Sven Runo V i 1 h e 1 m Gebelius, S 112 40 Stockholm, Fridhemsgatan 27 (Schweden)
Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung eines rohrförmigen Anschlußstutzens an einer Blechwand'
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines rohrförmigen Anschlußstutzens an einer Blechwand, beispielsweise einem Lagertank od.dgl., sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben.
Die Befestigung von Rohranschlüssen an Blechtanks, insbesondere zur Lagerung von ölprodukten, war bisher kompliziert und zeitraubend und daher mit großen Kosten verbunden.
- 2. 509823/06
Bei noch neuen Öltanks wurden gewöhnlich durch die Blechwand des Tanks Löcher gebohrt oder mit einem ' Autogengerät geschweißt, worauf die Rohranschlüsse bei diesen Löchern in die Blechwand eingeschraubt oder an dieser angeschweißt wurden, wobei die Löcher je nach Größe des Rohransehlusees einen relativ großen Durchmesser aufweisen konnten.
Wenn die Öltanks bereits gebraucht sind oder eventuell noch zur Lagerung von ölprodukten in Verwendung stehen, kann angesichts der Brand- und Explosionsgefahr die Schweißmethode nicht zum Einschneiden der Löcher und zur Befestigung der Anschlüsse angewendet werden. Es ist auch sehr schwierig, Rohranschlüsse mittels Schrauben oder Bolzen zu befestigen, da normalerweise an den Innenwänden der Tanks Unterlagsscheiben und Dichtungsmanschetten angebracht werden müssen, was bedeutet, daß eine Person im Inneren des Tanks zusammen mit einer außerhalb des Tanks arbeitenden Person arbeiten muß. Wenn verschiedene Größen von Rohranschlüssen am Tank befestigt werden sollen, ist es für die im Inneren des Tanks arbeitende Person schwierig, die richtig dimensionierten Unterlagsscheiben zu finden.
- 3 509823/0671
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bzw, eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem bzw. bei der die oben angeführten Nachteile vollkommen be-. seitigt werden, wobei die Rohrverbindung nur von einer Person, die außerhalb der Blechwand bzw. des Tanks arbeitet, schnell und risikolos an der Blechwand befestigt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil des an der Blechwand zu befestigenden Anschlußstutzens als einwärts geneigter konischer Bund ausgebildet ist, der an seinem freien Ende einen nach außen gerichteten konischen Plansch aufweist, und daß ein verschiebbarer Bolzen, der an seinem freien Ende konisch ausgebildet ist, bis zum Anliegen des konischen Endes an der Innenfläche des Bundes des Anschlußstutzens in diesen eingeführt wird, worauf, ein konischer Locher am freien Ende des Bolzens unter Anlage an der Innenseite des Flansches befestigt wird, dann der Locher unter Einwirkung einer axial auf den Bolzen einwirkenden Kraft zusammen mit dem Anschlußstutzen durch die Blechwand gedrückt wird, wobei der Bund und der Plansch des Anschlußstutzens durch das konische Ende des Bolzens nach außen gepreßt werden und der Randteil des in der Blechwand gebildeten Loches
- 4 509823/0 6 71
umgebogen und festgedrückt wird und anschließend der Bolzen zusammen mit dem Locher durch eine Gleitbewegung in entgegengesetzter Richtung entfernt werden.
Vorteilhafterweise wird die Axialbewegung des Bolzens in Richtung zur Blechwand durch Explosivkraft ausgelöst.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Anschlußstutzens, das in der Blechwand befestigt wird, mit einem einwärts geneigten konischen Bund ausgebildet ist, der an seinem freien Ende einen nach außen geneigten konischen Plansch aufweist, und ein verschiebbarer Bolzen, dessen freies Ende konisch ausgebildet ist und an der Innenseite des Bundes anliegt, in den Anschlußstutzen eingeführt ist, wobei ein konisch ausgebildeter Locher in das freie Ende des Bolzens unter Anlage an der Innenseite des Flansches einsetzbar ist und der Locher unter Einwirkung einer axial gerichteten Kraft auf den Bolzen zusammen mit dem Anschlußstutzen durch die Blechwand und der Bund sowie der Plansch des Anschlußstutzens durch den konisch ausgebildeten Endteil des Bolzens nach außen
. - 5 509823/0671
drückbar sind, wobei der Endteil des in der Blechwand gebildeten Loches umgebördelt und festgedrückt wird.
Zweckmäßigerweise ist die axial gerichtete Kraft auf den Bolzen eine Explosivkraft.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß Anschlußstutzen, Bolzen und Locher in einem rohrförmigen Element verschiebbar geführt sind, dessen eines an die Blechwand anzulegendes Ende offen und dessen anderes Ende mit einem abnehmbaren Deckel versehen ist, durch den ein gegen den Bolzen gerichteter .Schiagkopf verschiebbar hindurchgeführt 1st.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind.
Pig. 1 zeigt teilweise im Längsschnitt einen An?. schlußstutzen und eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Anlegen der Vorrichtung
- 6 - · 509823/0671
an einer Blechwand und vor Beginn des Befestigungsvorganges für den Anschlußstutzen,
Fig. 2 eine entsprechende Ansicht unmittelbar nach Beginn des Befestigungsvorganges für den Anschlußstutzen,
Pig. 3 eine Ansicht nach Befestigung des Anschlußstutzens an der Blechwand,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Lochers,
Fig. 5 die Ansicht der Stirnseite dieses Lochers;
Fig. β eine Seitenansicht eines zweiten AusfUhrungsbeispiels des Lochers,
Fig. 7 die Ansicht der Stirnseite hierzu,
Fig. 8 teilweise im Längsschnitt einen in einer Blechwand befestigten Anschlußstutzen und den unteren Teil einer erfindungsgemäßen "Vorrichtung,
- 7 509823/0671
Pig. 9 im Längsschnitt und in größerem Maßstab einen Teil der Vorrichtung und des Anschlußstutzens mit einer Nut für eine . ■ Dichtung,und
Fig.10 im Längsschnitt einen Teil der Vorrichtung ■ und des Anschlußstutzens mit einem auf
den Randteil des Blechs wirkenden Dichtungsflansch.
Der axial verschiebbare Bolzen 10 ist an seinem unteren Ende 10' konisch abgerundet und mit einer axial gerichteten Gewindebohrung 11 ausgebildet, in der ein mit Gewinde versehener Teil 121 des Lochers 12 eingeschraubt werden kann. Der Anschlußstutzen ist mit der
Bezugsziffer 13 und die Blechwand, j£xe in die zur Befestigung des Anschlußstutζens 13 ein Loch geschlagen werden soll, mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet.
Der Bolzen 10 hat kreisförmigen Querschnitt und ist, an der Innenfläche des Anschlußstutzens 13 geführt, in diesem verschiebbar angeordnet. Der Anschlußstutzen 13 ist an seinem unteren Ende mit einem einwärts geneigten konischen Bund 15 versehen, dessen freies Ende als nach außen geneigter konischer Plansch 16 ausgebildet ist
- 8 5 0 9 8 2 3/0671
und weist eine Schulter 17 auf zur Anlage an der Blechwand 14. Der Bolzen 10 ist an seinem anderen Ende mit einem Kolben 18 ausgerüstet, der in einem diesen dichtend umschließenden rohrförmigen Element 19, in dem auch der Anschlußstutzen 13 beweglich geführt ist, verschiebbar gelagert ist. Das rohrförmige Element 19 weist an seiner Innenseite einen Anschlag 20 für den Kolben 18 auf und ist mit einem durch einen Bajonettverschluß od.dgl. abnehmbar montierten Deckel 21 versehen, in dem eine mittige Durchführung vorgesehen ist, in der ein Schlagkopf 22 mit einer Einrichtung zur Befestigung einer Zündpatrone 23, die durch einen die Patrone durchstoßenden spitzen Zapfen 24 im Kolben 18 zur Zündung gebracht werden kann, verschiebbar angeordnet ist.
Der Locher 12 ist im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und mit zwei einander abgekehrten konischen Flächen 25 und sowie einem zugespitzten Teil 27, der sternförmig und gekrümmt ausgebildet ist,· versehen.· Wie aus den Pig. β und 7 ersichtlich ist, ist hier der zugespitzte Teil 27* als Schneidelement ausgebildet.
Das Verfahren bzw. die Vorrichtung der Erfindung funktioniert wie folgt:
- 9 509823/0671
Der Anschlußstutzen 13 wird«*» auf das konisch gekrümmte Ende 10' des Bolzens 10 so weit aufgeschoben, ' daß der Bund 15 des Anschlußstutzens 13 an dem konischen Ende 10' des Bolzens 10 anliegt, wie aus Pig. I ersichtlich ist. Hierauf wird der Locher 12 in der Gewindebohrung 11 derart befestigt, daß die obere konische Fläche 25 des Lochers 12 an der Innenseite des innerhalb des größten Querschnittes des Lochers 12 liegenden Flansches 16 des Bundes 15 anliegt.
Wenn die Vorrichtung mit dem nach unten gerichteten Ende an der Außenfläche der Blechwand 14 angelegt wird, kommt der zugespitzte Teil 27* 27* des Lochers 12 mit der erwähnten Fläche in Berührung, so daß der.Bolzen 10 mit dem Kolben 18 in eine fixe Endstellung von der Blechwand bewegt wird.
Wenn nun in die Blechwand 14 ein Loch geschlagen werden soll, wird der Schlagkopf 22 entweder händisch oder mittels eines gegen den Kolben 13 geführten Schlagwerkzeuges in Bewegung gesetzt, so daß der ^pitzeü Zapfen 24 die Zündpatrone durchstößt und diese zur Zündung bringt. Dadurch wird ein rasch wirkender Druck auf die Oberseite des Kolbens 18 ausgeübt, w£e aus Fig. 2 ersichtlich ist, wodurch der Locher 12 unter größer Krafteinwirkung durch die Blechwand 14 gepreßt wird, der
509823/0671 ' 10 "
Randteil 28' des gebildeten Loches 28 umgebogen und durch die Außenfläche des Bundes 15 an der Innenseite der Blechwand 14 angepreßt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Gleichzeitig wird der konische Plansch 16 des Bundes 15 unter Einwirkung des konisch gekrümmten Endes 101 des Bolzens 10 nach außen gedrückt. Der Randteil 28' des Loches 28 wird dadurch zwischen dem Bund 15 und dem Plansch 16 einerseits und der Schulter 17 des Anschlußstutzens 13 andererseits festgeklemmt, so daß der Anschlußstutζen IJ bezüglich der Blechwand 14 unverrückbar festgehalten wird. Der Bolzen 10 kann angrenzend an das konische Ende 10' nach unten zu leicht konisch verlaufen, um ein leichteres Zurückziehen des Bolzens mit dem Locher 12 durch den Anschlußstutzen nach Abschluß des Befestigungsvorganges zu ermöglichen.
Wenn der Durchmesser des Anschlußstutzens 13 und damit auch das Loch 28 verhältnismäßig groß sind, wird beim Umbiegen des Randteiles 28' das Blech der Blechwand vorzugsweise sternförmig eingeschnitten. Zu diesem Zweck ist der zugespitzte Teil 2& 27' des Lochers 12, wie in Fig. β und 7 gezeigt, mit einem sternförmigen Schneid- oder Schlitzelement ausgerüstet. Wenn der Anschlußstutzen 13 aus einem Kunststoff oder einem anderen ähnlichen und relativ weichen Material gefertigt ist,
- 11 5098 23/0671
wird an der Innenseite des Anschlußstutzens IJ vorzugsweise ein Stahlring 29 in einer dem Randteil 28' des Loches 28 entsprechenden Stellung befestigt, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist. In diesem Falle wird der Bolzen 10 mit einer Schulter 30 versehen, gegen die der Stahlring 29 beim Durchstoßen der Blechwand 14 und Befestigen des Anschlußstutzens I3 gedrückt wird.
Um einen wirksamen und dauerhaften Dichtungseffekt zwischen dem Anschli}ßstutzen 13 und dem Randteil 28' des Loches 28 zu gewährleisten, kann der Anschlußstutzen
13 mit einer Kreisnut 3I versehen sein, in die, wie
in Fig. 9 gezeigt ist, ein Dichtungsring 32 aus elastischen. Material, z.B. Gummi, gelegt werden kann.
Wie in Fig. 10 veranschaulicht ist, kann der Anschlußstutzen 13 mit einem Dichtungsflansch 33 versehen sein, der an den Randteil 28' des Loches 28 federnd angepreßt wird.
Nachdem der Anschlußstutzen I3 an der Blechwand
14 befestigt ist, kann am & Anschlußstutzen I3 in bekannter Weise ein Rohr befestigt werden.
- 12 -
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Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche, auf den Bolzen 10 ausgeübte Kraft kann durch bloße Schlagkraft erzeugt werden, insbesondere wenn das Material der Blechwand 14 relativ weich ist, beispielsweise im Falle von Leichtmetallegierungen od.dgl. Wenn die Blechwand 14 aus hartem Material, beispielsweise Stahl, besteht, wird vorzugsweise eine Explosionskraft angewendet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die hierfür dienende Vorrichtung können Rohranschlüsse rasch und wirksam mit einem minimalen Aufwand an Arbeitskraft an BlechwHnden befestigt werden. Dadurch wird gegenüber bekannten Verfahren eine große Arbeitskostenersparnis erzielt.
Ansprüche
509823/0671

Claims (11)

P a t en t a η. s ρ r tiο h e :
1. Verfahren zur Befestigung eines rohrförmigen Anschlußstutzens an einer Blechwand, beispielsweise einem Lagertank: od..dgl.,, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil des an der Blechwand (14) zu befestigenden Anschlußstutzens (13) als einwärts geneigter konischer Bund (15) ausgebildet wird, der an. seinem freien Ende einen nach außen gerichteten konischen Flansch (16) aufweist* und daß ein verschiebbarer Bolzen (10), der an seinem freien Ende (10') konisch ausgebildet 1st * bis zum Anliegen des konischen Endes (10*) an der Innenfläche des Bundes (15) des AnschluSstutzens (I5) in diesen eingeführt wird, worauf ein konischer Locher (12) am freien Ende (10*) des Bolzens (10) unter Anlage an der Innenseite des Flansches (16) befestigt wird, dann der Locher (12) unter Einwirkung einer axial auf den Bolzen (10) einwirkenden Kraft zusammen, mit dem Ansehlußstutzen (IjJ) durch die Blechwand (14) gedrückt wird, wobei der Bund (I5) und der Flansch (16) des AnschluSstufezens (15)durch das konische Ende (10*) des Bolzens (10) nach außen gepreßt werden und der Handteil (28lr) des in der Blechwand (1%) gebildeten Loches (28) umgeboigen und festgedrückt wird und anschließend der Bolzen (10) zusammen mit dem Locher (12) durch eine Gleitbewegung; in entgegengesetzter Richtung: entfernt werden., ■
509823/0671 " l4 "
ι
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Äxialbewegung des Bolzens (lO) in Richtimg zur Blechwand (14) aufgewendete Kraft eine Explosivkraft ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet* daß das Ende des Anschlußstutzens (IJ), das in der Blechwand (14) befestigt wird, mit einem einwärts geneigten konischen Bund (IS) ausgebildet ist, der an seinem' freien Ende einen nach außen geneigten konischen Flansch (16) aufweist, und ein verschiebbarer Bolzen (10), dessen freies Ende (10') konisch ausgebildet ist und an der Innenseite des Bundes (15) anliegt, in den Anschlußstutzen (13) eingeführt ist, wobei ein konisch ausgebildeter Locher (12) in das freie Ende (lO1) des Bolzens (ΙΟ) unter Anlage an der Innenseite des Flansches (l6) einsetzbar ist und der Locher (12) unter Einwirkung einer axial gerichteten Kraft auf den Bolzen (10). zusammen mit dem Anschlußstiiizen (I3) durch die Blechwand (14) und der Bund (I5) sowie der Plansch (16) des Anschlußstutzens (13) durch den konisch ausgebildeten Endteil (10*) des Bolzens (10) nach außen drückbar sind, wobei der Endteil (28 f) des in der Blechwand (14) gebildeten Locties (28) umgebördelt und festgedrückt wird.
- 15 509823/0671
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial gerichtete Kraft auf den Bolzen (10) eine Explosivkraft ist. ■
5. Vorrichtung nach Anspruch J5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußstutzen (IJ)1 Bolzen (10) und Locher (12) in einem rohrförmigen Element (19) verschiebbar geführt sind, dessen eines an die Blechwand (14) anzulegendes Ende offen und dessen anderes Ende mit einem abnehmbaren Deckel (21) versehen ist, durch den ein gegen den Bolzen (10) gerichteter SchTagkopf (22) verschiebbar hindurchgeführt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10) an seinem dem Deckel (21) zugekehrten Ende einen Kolben (18) aufweist, der eng an der Innenseite des rohrförmigen Elementes (19) anliegend in diesem geführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkopf (22) mit einer Einrichtung zur Befestigung einer Zündpatrone (2J) versehen ist, die bei Bewegung des Schlagkopfes (22) gezündet wird.
- 16 5098 23/0 67 1
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Locher (12) an seinem der Blechwand (14) zugekehrten Ende mit einer zugespitzten gekrümmten Fläche (27, 271) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die spitze gekrümmte Fläche (27* 27') sternförmig ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10) an seinem dem Locher (12) zugekehrten Ende eine Kreisnut bzw, eine Schulter (30) aufweist, in die bzw. an die ein Stahlring (29) zur Abstützung der Innenseite des Anschlußstutzens (I3) legbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (13) im Bereich des Bundes (13) mit einer auf den Rand des Loches (28) wirkenden Dichtung (32, 33) versehen ist.
Sven Runo Vilhelm Gebelius vertreten durch:
- Patentanwal
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