DE1218689B - Heizkessel - Google Patents

Description

• Heizkessel Die Erfindung bezieht sich auf HeizkesseI mit den Feuerraum begrenzendem Wassermantel aus Stahlblech, dessen Innen- und Außenwand mittels diese Wände in Bohrlöchern durchsetzender und mit ihnen verschweißtcr Stehbolzen gegen inneren Druck versteift sind. Ist dieser Wasserinantel mit einem nur wenig höher aufgestellten Ausdehnungsgefäß verbunden, so sind die im Wasserraum auftretenden statischen Drücke gering. Wird- jedoch zum Ausgleich nicht ein offenes Ausdehnungsgefäß benutzt, sondern ein -eschlossener Behälter mit gasförmigem Polster, sei es aus atmosphärischer Luft, sei es aus einem inerten Gas, so können erhebliche Drücke auftreten, und zwar kann mit Drücken bis zu etwa 5 atü gerechnet werden. Um zu vermeiden, daß infolge dieser hohen Innendrücke die Blechwände sich ausbauchen, sind die oben angeführten Stehbolzen vorgesehen.
• Trotz einer solchen Versteifung der Wände gegen den inneren Druck lassen sich in den zwischen den Stehbolzen liegenden Teilen der Kesselwände gewisse Ausbauchungen nicht immer vermeiden. Wenngleich diese Ausbauchungen wesentlich kleiner sind als bei Kesseln ohne Stehbolzen-Versteifung, stellen sie doch eine Beanspruchung der Schweißnähte dar, so daß infolge dieser Beanspruchung Schäden an den Schweißnähten auftreten können.
• Die Erfindung ist von der Auf,- gabe ausgegangen, diese unerwünschte Beanspruchung der Schweißnähte zu verringern und dadurch diese Fehlerquelle auszuschalten, und zwar besteht das Merkmal des Heizkessels der eingangs angeführten Gattung nach der Erfindung darin, daß die Stehbolzen an ihren Enden derart kalottenartig ausgehöhlt sind, daß dort nur je ein diese Höhlung umschließender Steg vorhanden ist, der mit der Innenfläche des Bohrloches verschweißt ist.
• Ein solcher Steg ist genügend nachgiebig, um ihm eine Anpassung an die auftretenden Verformungen der Kesselwände zu ermöglichen. Diese Nachgiebigkeit ist das wesentliche Erfordernis. Hieraus geht hervor, daß der Steg keine zu große Wandstärke aufweisen darf. Ein solcher Steg ist daher nicht vergleichbar mit einer bekannten Ausführungsform eines Einschweiß-Stehbolzens, der nur eine dünne axiale Bohrung aufweist, wobei die Wandstärke dieses rohrförmigen Bolzens etwa ebenso groß ist wie der lichte Innendurchmesser des Rohres. Bei einer derart massiven Ausführungsform wird eine Entlastung der Schweißnaht weder bezweckt noch erzielt. Demgegenüber wirken bei dem Heizkessel nach der Erfindung die stegförmigen Enden der Stehbolzen brükkenbogenartig, so daß die Nachgiebigkeit der Stege die erstrebte Entlastung der Schweißnähte zur Folge hat.
• Die bei starkem Innendruck auftretenden Verhältnisse und die Wirkungsweise der dünnen Endstege der Stehbolzen sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt in vereinfachter Form einen Heizkessel nach der Erfindung, schaubildlich dargestellt; F i g. 2 gibt in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Schnitt durch den Wassermantel im Bereich eines Stehbolzens wider, und zwar in unbelastetem Zustand; F i g. 3 zeigt demgegenüber den gleichen Schnitt, jedoch unter übertriebener Darstellung der Formänderungen, die unter hohem Innendruck auftreten.
• Der in F i g. 1 dargestellte doppelwandige Heizkessel 1 umschließt den Feuerraum ringsum, auch auf der Vorderseite. Es handelt sich hierbei um einen Kessel für Ölfeuerungen, jedoch ist dieses für den Erfindungsgedanken unwichtig. Oben ist der Vorlaufabgangstutzen 2 angedeutet. Der Rücklaufstutzen ist verdeckt und daher nicht sichtbar. Auf den vorderen Außenflächen des Kessels sind die Stirnflächen der Stehbolzen3 zu erkennen. Bei Heizungsherden für Stockwerkheizungsanlagen genügen in der Regel für jede der Kammern vier Bolzen, wie dargestellt.
• Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß an dieser als Ausschnitt gezeichneten Stelle die äußere Kesselwand Y und die innere Kesselwand Y' durch einen Stehbolzen3 miteinander verbunden sind, der diese beiden Wände in Bohrlöchern durchsetzt und mit Hilfe von Schweißnähten 4' und 4" darin befestigt ist. Das entscheidende Merkmal dieser Stehbolzen besteht in den an ihren beiden Enden angebrachten kalottenartigen Aushöhlungen 5" und 5", die durch Eindrehen hergestellt sein können. Diese in der Mitte der beiden Endflächen angebrachten Höhlungen sind so bemessen, daß dort je nur ein die Höhlung umschließender Steg 6' und 6" verbleibt, der im Bohrloch festgeschweißt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Steg nach außen zu seiner Randkante hin zugeschärft.
• Die Bedeutung der Stege 6' und 6" geht aus F i g. 3 hervor, die die gleiche Stelle der Kesselwand zeigt, jedoch unter Wiedergabe der durch -den Innendruck verursachten Verformungen. Dieser Innendruck hat eine Ausbauchung der Wände zur Folge, wie es in stark -übertriebener Vergrößerung dargestellt ist. Die auf die Randstege 6' und 6" ausgeübten Kräfte bewirken bei einer solchen Ausbauchung ein Nachgeben dieser Stege, wie es ebenfalls übertrieben gezeichnet ist. Voraussetzung für ein Nachgeben in diesem Sinne ist natürlich, daß ein solcher Randsteg nicht zu dick ist. Auch ist es günstig, wenn seine freie Höhe, d. h. die Tiefe der Höhlung 5'. 5" größer ist als die Stärke der Kesselwände 1 und l", so daß die Höhlung über diejenige Ebene nach innen hinüberragt, die durch die innere Randkante des das betreffende Bolzenende aufnehmenden Bohrloches der Kesselwände gegeben ist. Durch dieses hierdurch ermöglichte Nachgeben werden die Schweißnähte 4' und 4" entlastet. Dieser einfach zu verwirklichende Kunstgriff nach der Erfindung verringert somit die Beansprachung der Schweißnähte, so daß sich für die Im Wasserkessel eine höhere Druckfestigkeit ergibt.

Claims (1)

1. Patentansprach: Heizkessel mit den Feuerraum begrenzendem Wassermantel aus Stahlblech, dessen Innen- und Außenwand mittels diese Wände in Bohrlöchern durchsetzender und mit ihnen verschweißter Stehbolzen gegen inneren Druck versteift sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stehbolzen (3) an ihren Enden derart kalottenartig (5", 5"*) ausgehöhlt sind, daß dort nur je ein diese Höhlung umschließender Steg (6', 6") vorhanden ist, der mit der Innenfläche des Bohrloches verschweißt (4", 4") ist. In Betracht gezogenc#Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 704 827, 816 887, 924 214; britische Patentschrift Nr. -444 857.