DE1188389B - Flanschanordnung zum Befestigen eines aus einem niedrigschmelzenden Metall bestehenden Apparategehaeuses an einer Leitung hoher Betriebstemperatur - Google Patents

Description

• Flanschanordnung zum Befestigen eines aus einem niedrigschmelzenden Metall bestehenden Apparategehäuses an einer Leitung hoher Betriebstemperatur Die Erfindung bezieht sich auf eine Flanschanordnung zum Befestigen eines aus einem niedrigschmelzenden Metall, z. B. aus einer Zinklegierung, bestehenden Apparategehäuses, insbesondere eines Vergasers, an einer Leitung hoher Betriebstemperatur mit einem an den Anschlußstutzen des Apparategehäuses angegossenen, vorzugsweise ovalen Flansch aus einem Material mit höherem Schmelzpunkt.
• Es hat sich gezeigt, daß sich der meist ovale und mit zwei Löchern für die Halteschrauben versehene Befestigungsflansch an Vergasern erheblich verformt, wenn der Flansch, an welchem der Vergaser befestigt ist, eine hohe Temperatur erreicht.
• Man stellt dann nach einer gewissen Benutzungsdauer fest, daß die den Durchgangskanal des Vergasers bildende Bohrung eine etwa elliptische Form angenommen hat, deren große Achse senkrecht zu der die beiden Befestigungsschrauben verbindenden Geraden liegt. Diese Verformungen rühren von Wärmedehnungen des Flanschwerkstoffes her (F i g. 1).
• Wenn sich die Drosselklappe des Vergasers in dem verformten Abschnitt befindet, ergeben sich hieraus Schwierigkeiten bei der Abdichtung durch die Drosselklappe und eine störende Verstellung des Langsamlaufs. Da der Flansch des Vergasers durch die beiden Befestigungsmuttern starr gehalten wird, erfolgen alle Dehnungen von diesen Muttern aus in Richtung auf die Bohrung in dem durch die Pfeile in F i g. 1 angedeuteten Sinn. Hierdurch entsteht eine Verformung der Bohrung, die dann in dem in F i g. 1 dargestellten Schnitt die gestrichelt angegebene Form annimmt. In dem hierzu senkrechten Schnitt stellt man dagegen eine Vergrößerung des Durchmessers fest, so daß der Umfang sich nur sehr wenig ändert.
• Es sind bereits Flanschverbindungen bekannt, bei denen eine besonders stabile Verbindung erreicht werden soll. So wurde z. B. vorgeschlagen, die Ränder eines anzuschließenden Rohres aufzubiegen und diese Ränder dann in eine Nut einzusetzen, die im Gehäuse des Geräts vorgesehen ist, an das das Rohr angeschlossen werden soll. Wenn bei einer solchen Anordnung jedoch Rohr und Gehäuse unterschiedliche Wärmedehnzahlen aufweisen und die Anordnung erwärmt wird, dann wird die Verbindungsstelle undicht.
• Die Erfindung bezweckt, einen Apparateflansch für die beschriebenen Betriebsverhältnisse so auszubilden, daß die obenerwähnten Verformungen vermieden werden.
• Dies wird bei Venvenduna eines an den Anschlußstutzen des Apparategehäuses angegossenen Flansches aus einem Metall mit höherem Schmelzpunkt erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die in das Apparategehäuse eingegossenen Verankerungen des vorzugsweise ovalen Flansches als möglichst nahe an der Innenseite des Anschlußstutzens angeordnete Vorsprünge ausgebildet sind, wobei die Befestigungsschrauben für den Anschluß des Apparategehäuses nur an dem angegossenen Flansch angreifen und der Flansch aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, besteht, dessen Wärmedehnzahl kleiner ist als die Wärmedehnzahl des das Apparategehäuse bildenden Metalls.
• Vorzugsweise werden die Vorsprünge zur Verankerung des Flansches durch Abschnitte gebildet, die nach Art von Einmauerungsankern umgebogen sind.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung der inneren Verankerung in Form von an der Flanschinnenseite liegenden Vorsprüngen wird eine Verformung des Gehäuses sowie ein Unrundwerden seiner Bohrung verhindert. Die Befestigungsschrauben für das Apparategehäuse greifen jetzt ausschließlich an dem eingegossenen Flansch an, wodurch gewährleistet wird, daß sich die Dehnungen des Gehäuses nicht auf die Flanschbohrung auswirken.
• Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung F i g. 1 die übliche Befestigung eines Vergasers an einer Einlaßleitung mittels einer Flanschverbindung, F i g. 2 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine erste Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-III in Fig.2. F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie IV-IV in Fig.3, F i g. 5 und 6 in gleicher Darstellung wie F i g. 2 und 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung und F i g. 7 in gleicher Darstellung wie F i g. 2 und 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
• Der dargestellte übliche Fallstromvergaser weist ein aus einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. aus einer Zinklegierung bestehendes Gehäuse mit einem Anschlußstutzen 1 auf, welcher eine Drosselklappe enthält. Der Vergaser ist durch eine Flanschverbindung an einer Einlaßleitung 3 befestigt.
• Der Anschlußstutzen 1 trägt einen angegossenen Flansch 4, der aus einem 1 bis 2 mm dicken Stahlblech besteht. Dieser Flansch ist vorzugsweise oval geformt, er kann jedoch auch eine andere, z. B. dreieckige oder quadratische Form haben.
• Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 bis 4 besitzt der Flansch 4 sechs Vorsprünge 5, die etwa nach Art von Einmauerungsankern umgebogen sind und den Flansch im Gußmetall des Anschlußstutzens halten. Den Flansch 4 durchsetzen zwei Schraubenlöcher 6 und ein mittlerer Durchlaß, der etwas größer als die Bohrung des Vergaseranschlußstutzens 1 ist.
• Die Befestigung des Vergasers erfolgt durch das Festziehen der Schrauben oder Muttern, die sich nur auf dem Flansch 4 abstützen, aber auf keinem Teil des gegossenen Anschlußstutzens. Wenn Dehnungen infolge der Temperaturerhöhung in dem von der Leitung 3 getragenen Flansch auftreten, so wird durch die Befestigungsmuttern keine Beanspruchung auf den Anschlußstutzen ausgeübt. Die einzigen Beanspruchungen, die sich bemerkbar machen, werden durch die Verankerungen der Metallplatte in dem Anschlußstutzen hervorgerufen. Da diese Verankerungen aber so nahe wie möglich an der Wand der mittleren Bohrung vorgesehen sind, erfolgen alle Dehnungen des Stutzens von hier nach außen, ohne eine Verformung der Bohrung des Anschlußstutzens 1 zu bewirken.
• Bei der Ausführungsform der F i g. 5 und 6 besteht der Flansch 4 aus gezogenem Stahl, und die Verankerung des Anschlußstutzens 1 an diesem Flansch erfolgt durch einen kreisförmigen hochgebogenen Abschnitt 7, der den mittleren Durchlaß des Flansches umgibt und bei dem Gießen des Anschlußstutzens 1 in das diesen bildende Metall mit niedrigem Schmelzpunkt eingebettet wird. Der äußere Rand des Flansches ist ebenfalls bei 8 hochgebogen, um dem Flansch eine größere Steifigkeit zu geben.
• Bei der Ausführungsform der F i g. 7 besteht der Flansch 4 nicht aus Blech, sondern aus einer dickeren Metallplatte, die mittels einer mit einer Nut 10 versehenden Randleiste 9 in das Gußmetall des Anschlußstutzens 1 eingebettet ist.
• Der Grundgedanke ist bei allen Ausführungsformen der gleiche, nämlich daß sich bei einer stärkeren Erwärmung des den Anschlußstutzen 1 bildenden Metalls Wärmedehnungen nur in Radialrichtung nach außen bemerkbar machen, da die Verankerung in unmittelbarer Nähe der mittleren Bohrung erfolgt. Dies hat zur Folge, daß die mittlere Bohrung keine Verformung erfährt. Nur die äußeren Formen können sich ändern, so daß die Dichtheit der Drosselklappe z nicht beeinträchtigt wird.
• Der Flansch 4 besteht zweckmäßig aus einem Metall, dessen Schmelzpunkt um wenigstens 200° C über dem Schmelzpunkt des Metalls liegt, welches den Anschlußstutzen 1 bildet. Der Flansch 4 kann z. B. aus Stahl, Messing oder Bronze bestehen.
• In gewissen Fällen kann es sogar zweckmäßig sein, für den Flansch 4 Invarstahl zu wählen, dessen Ausdehnungskoeffizient erheblich kleiner als der des den Anschlußstutzen 1 bildenden Metalls ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Flanschanordnung zum Befestigen eines aus einem niedrigschmelzenden Metall, z. B. aus einer Zinklegierung, bestehenden Apparategehäuses, insbesondere eines Vergasers, an einer Leitung hoher Betriebstemperatur, mit einem an den Anschlußstutzen des Apparategehäuses angegossenen Flansch aus einem Metall mit höherem Schmelzpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Apparategehäuse eingegossenen Verankerungen des vorzugsweise ovalen Flansches (4) als möglichst nahe an der Bohrung des Anschlußstutzens (1) angeordnete Vorsprünge (5 bzw. 7 bzw. 9) ausgebildet sind, wobei die Befestigungsschrauben für den Anschluß des Apparategehäuses nur an dem angegossenen Flansch (4) angreifen und der Flansch aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, besteht, dessen Wärmedehnzahl kleiner ist als die Wärmedehnzahl des das Apparategehäuses bildenden Metalls.
2. 2. Flanschanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5) zur Verankerung des Flansches (4) durch Abschnitte gebildet werden, die nach Art von Einmauerungsankern umgebogen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 807 125, 837 345; französische Patentschrift Nr. 792 053; schweizerische Patentschrift Nr. 153 566; USA.-Patentschriften Nr. 986 506, 1338 994, 1407791.