Verschief ssschutz für Kesselrohre
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Verschleissschutz für Kesselrohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
K[theta]sselrohre, wie sie beispielsweise in Müllverbrennungsanlagen, Kraftwerken oder Zuckerfabriken verwendet werden, können widrigen Umgebungsbedingungen mit hohen Temperaturen, korrodierenden Gasen oder dergleichen ausgesetzt sein, die zu einem erhöhten Verschleiss der Kesselrohre führen. Um die Kesselrohre hiergegen zu schützen, können die Kesselrohre mit einem Verschleissschutz versehen werden.
Ein derartiger Verschieissschutz ist üblicherweise eine Schutzschale aus widerstandsfähigem Material.
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Zur Befestigung des Verschleissschutzes am Kesselrohr ist es aus der DE 90 12 131 U1 bekannt, die Schutzschale einstückig mit Befestigungslaschen auszubilden, die nach Erhitzung durch Hammerschläge an das Kesselrohr anlegbar sind. Die Befestigung ist jedoch arbeitsaufwandig. So muss die Schutzschale in Position gehalten und dabei erhitzt werden, was zwei Arbeitskräfte erforderlich macht. Zudem muss eine ausreichende Erhitzung der Befestigungslaschen sichergestellt sein, bevor diese umgelegt werden, da andernfalls Bruchgefahr besteht.
Schliesslich erfolgt die Demontage des Verschleissschutzes durch Abtrennen der Befestigungslaschen mittels geeigneter Trennwerkzeuge und bringt damit nicht nur eine Zerstörung der Schutzschale, sondern auch die Gefahr der Beschädigung des Kesselrohrs mit sich.
Aus der DE 200 04 051 U1 ist es zudem bekannt, den Verschleissschutz mehrteilig auszubilden, nämlich bestehend aus einer Schutzschale und wenigstens einer separat ausgebildeten Klammer. Die Klammer dient der Befestigung der Schutzschale auf dem Kesselrohr. Allerdings ist die Herstellung. Bereitstellung und Handhabung mehrerer Teile aufwändig und teuer.
Zudem ist die Befestigung der Klammer aufwändig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Verschleissschutz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine vereinfachte Handhabung, Montage und Demontage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach wird ein Verschleissschutz für ein Kesselrohr oder dergleichen geschaffen, bei dem eine Schutzschale eine elastisch aufweitbare Schnappverbindung aufweist.
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Dies fuhrt zu einer erheblichen Vereinfachung der Handhabung, da nur ein einziges Teil vorgehalten werden muss.
Auch die Montage ist erheblich einfacher und kann nunmehr auch von einer einzigen ungelernten Hilfskraft durchgeführt werden, da die Schutzschale an das Kesselrohr gehalten und durch Krafteinwirkung, beispielsweise mittels Hammerschlag, am Kesseirohr schnappbefestigt werden kann. Weitere Werkzeuge aufwändige Arbeitsschritte und die Auswahl und Montage verschiedener Komponenten sind nicht mehr erforderlich. Zudem gestaltet sich auch die Demontage einfach, denn die Schnappverbindung kann von einer ungelernten Hilfskraft mittels Hammer und Schraubendreher ohne Zerstörung der Schutzschale oder Beschädiguhgsgefahr für das Kesseirohr schnell gelöst werden.
Schliesslich ist die Herstellung des Verschleissschutzes einfach und kostengünstig, da keine Maschinen, Formen und Arbeitsschritte für separate Klammem vorgesehen sind.
Die Schnappverbindung weist vorzugsweise ein Schnappverbindungselement auf, das sich aus einer Längskante der Schutzschale heraus erstreckt. Ein derartiges, zweckmässigerweise entlang eines Abschnitts der Längskante lang gestrecktes Schnappverbindungselement ist einfach insbesondere einstückig mit der Schutzschale herstellbar.
Es ergibt sich dabei eine besonders gute Stabilität und Langlebigkeit der Schnappverbindung.
Das Schnappverbindungselement weist eine Form auf, die durch Krafteinwirkung beim Aufsetzen der Schutzschale auf das Kesselrohr elastisch aufweitbar ist, um das Kesselrohr aufzunehmen, um danach in die ursprüngliche Form zurückzukehren und das Kesseirohr teilweise umgreifend zu halten, wobei eine auf das Kesselröhr wirkende Restspannung verbleiben kann. Hierzu kann das Schnappverbindungselement einen zur Längskante der Schutzschale benachbarten Abschnitt aufweisen, der in Richtung auf die gegenüberliegende Längskante der Schutzschale abgewinkelt ist.
Dieser abgewinkelte Abschnitt umgreift das Kesselrohr im schnappverbundenen Zustand der Schutzschale zumindest teilweise und übt gegebenenfaiis einen Druck auf das Kesselrohr aus, um ein Verdrehen oder Verschieben der Schutzschale zu verhindern oder zu erschweren.
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Zudem kann das freie Ende des Schnappverbindungselements sich von der gegenüberliegenden Längskante der Schutzschale weg erstrecken. Hierdurch kann die Schutzschale vor Herstellen der Schnappverbindung einfach auf dem Kesselrohr positioniert und in Position gehalten werden, ohne seitlich wegzurutschen. Zudem leitet das freie Ende die zur Montage auf die Schutzschale in Richtung auf das Kesselrohr ausgeübte Kraft so um, dass das Schnappverbindungselement aufgeweitet wird, so dass Werkzeuge zum Aufweiten des Schnappverbindungselements nicht erforderlich sind.
Es ergibt sich eine besonders einfache Montage.
Die Schnappverbindung kann im einfachsten Fall ein einziges Schnappverbindungselement aufweisen, verfügt jedoch zweckmässigerweise über wenigstens zwei einander gegenüberliegende Schnappverbindungselemente. Diese können kürzer ausgestaltet sein. Sie müssen zudem weniger elastisch sein als ein einziges Schnappverbindungselement, was eine robustere Ausführung ermöglicht Gegebenenfalls sind drei Schnappverbindungselemente für eine Schnappverbindung vorgesehen, wobei zwei beabstandet zueinander an einer Längskante der Schutzschale sich befinden und das dritte an der anderen Längskante an einer Postion zwischen den beiden angeordnet ist. Auch vier, fünf, sechs usw.
Schnappverbindungselemente pro Schnappverbindung können in besonderen Ausführungsformen zweckmässig sein.
Die Anzahl der vorzusehenden Schnappverbindungen hängt von der Länge und der Form der Schutzschale ab. Während bei kurzen, geraden Schutzschalen eine insbesondere mittig angeordnete Schnappverbindung ausreichen kann, können bei längeren Schutzschalen zwei oder mehr Schnappverbindungen zweckmässig sein, die entlang der Längsachse der Schutzschale beabstandet sind. Auch die Anzahl der Schnappverbindungselemente kann entsprechend den Anforderungen variieren, insbesondere können entlang einer Längskante oder beider Längskanten der Schutzschale mehrere Schnappverbindungselemente vorgesehen sein.
Bevorzugt sind jedoch pro Schnappverbindung zwei Schnappverbindungselemente vorgesehen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Hierdurch ergibt sich
25/04 2008 FR 12:25 [SE/EH NR 6636] @010 ein sicherer Halt der Schutzschale am Kesseirohr bei geringem Herstellungsaufwand.
Bei allen Ausführungsformen kann zusätzlich zur Schnappverbindung eine weitere Verbindung vorgesehen sein, z.B. können nach der Montage Schweisspunkte gesetzt werden, um die Schutzschalen dauerhaft mit dem Kesseirohr zu verbinden. Dies kann auch bei besonders schweren Schutzschalen sowie in Bereichen zweckmässig sein, bei denen herabfallende Schutzschalen Personen verletzen könnten. In diesen Fällen bildet die Schnappverbindung quasi eine provisorische oder Vormontage. Der Standardfall ist jedoch, dass die Schnappverbindung die alleinige Verbindung zwischen Schutzschale und Kesselrohr bildet.
Zweckmässigerweise ist das Schnappverbindungselement einstückig mit der Schutzschale ausgebildet.
Hierdurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung der Herstellung, z.B. durch Guss. Allerdings kann das Schnappverbindungselement auch separat ausgebildet und mit der Schutzschale vor deren Montage in einem separaten Arbeitsschritt fest verbunden werden.
Die Schutzschale ist zweckmässigerweise ein Halbrohr. Andere Grundformen sind ebenfalls umfasst, solange sie lang gestreckt sind, um einen Abschnitt eines Kesselrohre oder dergleichen vor Verschleiss zu schützen. So kann der Querschnitt durch die Schutzschale nicht nur halbkreisförmig Sein.
Er kann vielmehr beliebig geformt sein, z.B. einen kleineren Kreisabschnitt als einen Halbkreis aufweisen oder auch mehreckig, insbesondere drei- oder viereckig sein.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen.
FIGURENBESCHREIBUNG
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Verschleissschutzes.
25/04 2008 FR 12:25 [SE/EM NR 6636] @011 Fig. 2a, b ist eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht auf den Verschleissschutz der Fig. 1.
Fig. 3 Ist eine endseitige Ansicht auf den Verschleissschutz der Fig. 1.
Fig. 4a, b, c und d illustriert einen auf einem Kesselrohr befestigten Versehleissschütz in perspektivischer Ansicht, in Draufsicht, in Seitenansicht bzw. in endseitiger Ansicht.
Fig. 5 und 6 illustrieren Ausführungsformen des Verschleissschutzes für jeweils mehrere Kesselrohre im Querschnitt.
Fig. 7 und 8 illustrieren Ausführungsformen des Verschleissschutzes für gebogene Kesselrohre in Draufsicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINZELNER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Verschleissschutz umfasst eine Schutzschale 1, die über elastisch aufweitbare Schnappverbindungen 2 mft beispielsweise jeweils zwei Schnappverbindungselementen 3 ah einem Kesselrohr 4, vgl.
Fig. 4, lösbar befestigt werden kann.
Die Schnappverbindungselemente 3 sind hier einstückig mit der Schutzschale 1 ausgebildet und erstrecken sich aus gegenüberliegenden Längskanten 5, 6 der Schutzschale 1 heraus. Die Schutzschale 1 mit Schnappverbindungen 2 kann aus einem Stahl, Insbesondere einem Edelstahl, geformt sein. Beispielsweise kommt ein Edelstahiguss gemäss Stahlschlüssel 1.4865 (= DIN-Bezeichnung Gx40MiCrSi36 16) in Betracht, der durch Zulegieren von 1% Niob stabilisiert ist. Ein solcher Werkstoff ist hoch hitzebeständig und abriebfest.
Die Schnappverbindungselemente 3 weisen jeweils einen zur entsprechenden Längskante 5, 6 der Schutzschale 1 benachbarten Abschnitt 7 auf, der in Richtung auf die jeweils gegenüberliegende Längskante 6, 5 der Schutzschale 1 abgewinkelt ist. Die Abwinkelung erfolgt gegenüber der Innenfläche der Schutzschale 1.
Die Länge und der Winkel des Abschnitts 7 im Querschnitt der Fig. 2 sind entsprechend des Kesselrohrdurchmesser so zu wählen, dass mit dem gewählten Material eine
25/04 2008 FR 12:25 [SE/EM NR 6636] @012 ausreichende elastische Autweitung sichergestellt ist. Sofern in montiertem Zustand eine Restspannung auf das Kesselrohr wirken soll, ist dies bei der Bemassung ebenfalls zu berücksichtigen.
Das sich an den Abschnitt 7 anschliessende freie Ende 8 der Schnappverbindungselemente 3 ist in die entgegengesetzte Richtung abgewinkelt, erstreckt sich also von der jeweils gegenüberliegenden Längskante 5, 6 der Schutzschale 1 weg.
Im Bereich zwischen dem Abschnitt 7 und dem freien Ende 8 kann eine Einkerbung 9 auf der Aussenseite des Schnappverbindungselements 3 vorgesehen sein.
Hierdurch wird die elastische Aufweitung erleichtert.
Stirnseitig kann die Schutzschale 1, die hier beispielhaft als Halbrohr dargestellt ist, eine Verbindungsmuffe 10 aufweisen, um überlappend an eine benachbarte Schutzschale angesetzt werden zu können. Eine stimseHige Verbindungsnase 11 sowie eine endseitige komplementäre Aussparung 12 können vorgesehen sein, um eine einfache ordnungsgemässe Ausrichtung benachbarter Schutzschalen 1 ohne zusätzliche Werkzeuge oder Arbeitsschritte zu ermöglichen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Verschleissschutz weist die Schutzschale 1 einen rechteckigen Querschnitt auf. Zudem ist die Schutzschale 1 ausreichend breit ausgestaltet, um zwei benachbarte Kesselrohre 4 aufzunehmen.
Die Schnappverbindungselemente 3 sind hier im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgestaltet.
In Fig. 6 weist die Schutzschale 1 einen ovaiförmigen Querschnitt auf und schützt drei übereinander angeordnete Kesselrohre 4. Die Schnappverbindungselemente 3 weisen lediglich das freie Ende 8 auf und können sich auch über die gesamte Länge der Schutzschale 1 erstrecken. Zur Montage weitet sich zumindest der dem freien Ende 8 benachbarte Bereich der Schutzschale 1 elastisch auf. Der Abschnitt 7 der Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 ist hier also in die Schutzschale 1 integriert.
25/04 2008 FR 12:25 [SE/EM NR 6636] -2013 Für gebogene Kesselrohre 4 können auch gebogene Schutzschalen 1 verwendet werden, vgl. Fig. 7, 8.
Die Schnappverbindungselemente 3 können paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sein, wobei jedoch insbesondere im Bereich der Biegung ein einzelnes Schnappverbindungselement 3 beispielsweise biegungsaussenseitig vorgesehen sein kann.
25/04 2008 FR 12:25 [SE/EM NR 6636] El 014 BEZUGSZErCHENLISTE
1 Schutzschale
2 Schnappverbindung 3 Schnappverbindungselement
4 Kesseirohr
5, 6 Längskante
7 Abschnitt
8 freies Ende 9 Einkerbung
10 Verbindüngsmuffe
11 Verbindungsnase
<EMI ID=9.1>
12 Aussparung
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