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Die Erfindung betrifft einen Doppelmantelkessel, dessen Aussenmantel eine zylindrische Form hat und der von einer Kappe bzw. einem Boden abgeschlossen ist und dessen Innenmantel eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, die zwischen zwei an jeweils einem der beiden Enden des zylindrischen Aussenmantels anschliessenden sich verjüngenden Abschnitten des Innenmantels liegt und wobei die entsprechenden Abschnitte des Innenmantels, des Aussenmantels und der Kappe bzw. des Bodens durch jeweils eine gemeinsame Rundschweissnaht miteinander verbunden sind.
Aus der AT-PS Nr. 325815 ist ein Doppelmantelkessel der oben aufgezeigten Art bekannt. Dieser Doppelmantelkessel hat aber den Nachteil, dass die Emaillierung des Kessels auf Schwierigkeiten stösst.
Dies ist deshalb gegeben, weil beim Zusammenstoss des Aussenmantels, Innenmantel und der Kappe bzw. des Bodens, also im Bereich Schweissnaht, Spannungen in den einzelnen Teilen auftreten.
Bei der Emaillierung des Kessels wird dieser stark erwärmt. Durch den Doppelmantel erfolgt jedoch keine gleichmässige Abkühlung der einzelnen Teile. So kühlt der Aussenmantel gegenüber dem Innenmantel wesentlich schneller ab, so dass also kurz nach dem Emailliervorgang das Blech zu arbeiten beginnt. Da die grössten Spannungen im Bereich der Wölbung des Innenmantels auftreten, springt die aufgetragene Emaillierschicht wieder ab. Ein solch emaillierter Kessel ist somit unbrauchbar.
Aus der DT-OS 2430169 ist ein Brauchwasserboiler bekannt, bei dem eine Rille wendelförmig in den Innenmantel gepresst wird. Über diesen Innenmantel wird ein glatter Aussenmantel gepresst u. zw. derart, dass die Scheitel der Rillen fest an den Aussenmantel gepresst sind. Durch diesen festen Sitz wird das Wasser praktisch wie durch einen Kanal geleitet. Ein durch die Rille auftretender Nebeneffekt liegt aber natürlich darin, dass eine Längsdehnung möglich ist.
Entsprechend der CH-PS Nr. 444430 ist ein Heizkessel zur Erzeugung von heissem Brauchwasser bekannt, bei dem der zylindrische Mantel durch Wellungen eine relativ grosse Steifheit gegen Innen- und Aussendruck bekommt. Bei diesem Kessel wird aber zur Begrenzung der Ausdehnung an den Behälterböden im Bereich ihres äusseren Umfanges ein Ring vorgesehen. Diese Ringe werden durch Bänder verbunden, so dass die Ausdehnung des Kessels nur begrenzt erfolgen kann. Darüber hinaus sollen diese Wellungen aber die im Betrieb des Kessels auftretenden Längenänderungen auf Grund der Temperatur- bzw.
Druckunterschiede aufnehmen.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, einen Doppelmantelkessel zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Konstruktion vermeidet und darüber hinaus auch noch einen besseren Wärmetauschereffekt aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei einem Doppelmantelkessel der eingangs angeführten Art gelöst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der verjüngende Abschnitt des Innenmantels im Bereich der Stossstelle die Form eines Kegelmantels aufweist und in einem spitzen Winkel zum Aussenmantel verläuft und dass der Aussenmantel an seinem Umfang im Bereich der Stossstelle je eine in Richtung des Innenmantels gewölbte an sich bekannte Sicke zwischen Zu- und Ablaufrohr für den Doppelmantel aufweist.
Durch die Erfindung ist es erstmals möglich, eine Emaillierung eines Doppelmantelkessels durchzuführen, bei dem der Aussenmantel, Innenmantel sowie Kappe bzw. Boden des Kessels an den jeweiligen Stossstellen durch je eine Rundschweissnaht verbunden sind. Diese ist vor allem deshalb möglich, da die Zylinderrandkanten beim Schweissvorgang nicht mehr satt aufeinanderliegen, weil ja der nach innen eingezogene Innenmantel im Bereich der Stossstelle in einem spitzen Winkel zum Aussenmantel verläuft.
Ferner wird durch die Anordnung der Sicke im Aussenmantel ein Dehnungsausgleich geschaffen, so dass beim Erwärmen bzw. Abkühlen während des Emailliervorganges keine Spannungen im Innenmantel auftreten.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung beträgt der spitze Winkel zwischen Aussenmantel und Innenmantel 15 bis 60 , vorzugsweise 300.
Bei Versuchen an Prototypen solcher Doppelmantelkessel hat sich diese erfindungsgemässe, konstruktive Ausbildung als besonders vorteilhaft erwiesen.
Die Sicke kann nahe dem Zulaufstutzen des Doppelmantels angeordnet sein. Zum Zwecke des Dehnungsausgleiches genügt die Anordnung der Sicke zwischen dem Zu und Ablaufstutzen des Aussenmantels. Um auch einen besseren Wärmetauscheffekt zu erzielen, ist jedoch die Anordnung nahe dem Zulaufstutzen des Doppelmantels notwendig, wobei durch diese Anordnung eine Verteilung des Wassers über den kompetten Umfang der äusseren Fläche des Innenmantels erreicht wird.
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Als besonders vorteilhaftes, konstruktives Merkmal der Erfindung hat sich erwiesen, dass die Blechstärke des Aussenmantels geringer als die Blechstärke des Innenmantels und der Kappe bzw. des Bodens ist.
Vor allem bei der Abkühlung kurz nach dem Emailliervorgang kommt dieser Weiterbildung Bedeutung zu. Obwohl sich zwar deshalb der Aussenmantel noch schneller abkühlt, treten keine Spannungen, die ein Abspringen des Emails bewirken könnten, auf, so dass sowohl die Materialkosten als auch die Herstellkosten für die Werkzeuge zur Bearbeitung des Aussenmantels relativ gering sind.
An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Zeichnungen dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. l zeigt in schematischer Weise einen Längsschnitt durch den Kessel und die Fig. 2 und 3 ein Detail der Fig. l in vergrössertem Massstab, den Bereich der Zylinderrandkanten betreffend.
Der in Fig. l dargestellte Kessel besteht aus der Kappe --1--, dem Aussenmantel --2--, dem Innenmantel --3-- und dem Boden --4--. Der Zu und Ablaufstutzen für den Doppelmantel wird mit --5 und 6-- bezeichnet.
Der im Bereich der Zylinderrandkanten nach innen eingezogene Innenmantel --3-- schliesst mit dem Aussenmantel --2-- einen spitzen Winkel ein, der etwa 300 beträgt.
In Fig. 2 und 3 ist die in Fig. l gekennzeichnete Stelle in ungeschweisstem und geschweisstem Zustand dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Doppelmantelkessel, dessen Aussenmantel eine zylindrische Form hat und der von einer Kappe bzw. einem Boden abgeschlossen ist und dessen Innenmantel eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, die zwischen zwei an jeweils einem der beiden Enden des zylindrischen Aussenmantels anschliessenden sich verjüngenden Abschnitten des Innenmantels liegt und wobei die entsprechenden Abschnitte des Innenmantels, des Aussenmantels und der Kappe bzw.
des Bodens durch jeweils eine gemeinsame Rundschweissnaht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der verjüngende Abschnitt des Innenmantels (3) im Bereich der Stossstelle die Form eines Kegelmantels aufweist und in einem spitzen Winkel zum Aussenmantel (2) verläuft und dass der Aussenmantel (2) an seinem Umfang im Bereich der Stossstelle je eine in Richtung des Innenmantels (3) gewölbte an sich bekannte Sicke zwischen Zu- und Ablaufstutzen (5,6) für den Doppelmantel aufweist.