<B>Schweissverbindung eines Rohres</B> mit <B>einem zur Aufnahme des Rohres</B> <B>durchbohrten Rohrboden</B> Die Erfindung bezieht sich auf die Schweissverbindung eines Rohres mit einem zur Aufnahme des Rohres durchbohrten Rohr boden. Sie kann insbesondere bei geschweiss ten Wärmeaustauschern Verwendung finden, bei denen eine Anzahl in Rohrböden gehal tener Rohre im Innern eines Mantelrohres an geordnet ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeich- net, dass die ringförmige Schweissnaht in einer zur Bohrung konzentrischen Mulde des Rohr bodens - deren Durchmesser grösser als der Bohrungsdurchmesser ist und deren Sohle mit der Stirnfläche des Rohres abschliesst angeordnet ist und die Stirnfläche des Rohres mit der ausserhalb der Bohrung liegenden Fläche der Mulde verbindet. Vorzugsweise wird die Tiefe der Mulde etwa gleich gross wie die Rohrwandstärke gewählt. Der Mulden radius kann etwa iun die Rohrwand grösser sein als der Bohrungsradius.
Die Aufgabe einer derartigen Schweissver bindung ist es, sowohl die auftretenden Kräfte von den Rohren auf den Rohrboden zu über tragen als auch die Räume zu beiden Seiten des Rohrbodens druckdicht gegeneinander ab zudichten. Es ist bereits bekannt, die Stirn fläche des Rohres mit der Fläche des Rohr Bodens abschliessen zu lassen und über der kreisförmigen Fuge zwischen den beiden Flä chen eine Schweissnaht anzubringen. Diese Schweissnaht kann nur eine geringe Stärke erhalten; sie wird unregelmässig, weil die Schweisselektrode nicht geführt -wird und ist deshalb wenig haltbar. Es ist auch bereits be kannt, das Rohr etwas über die Rohrboden fläche herausstehen zu lassen oder es um ein Stück in die Bohrung hineinzuziehen.
Im ersten Fall ergibt sich eine ringförmige Schweissnaht zwischen Rohraussenwand und Rohrbodenfläche, im zweiten Fall eine ring förmige Schweissnaht zwischen Rohrstirn fläche und Bohrungsfläche. In beiden Fällen besitzt die Schweissnaht einen - meist recht eckigen - Winkel an der Stelle, wo die ge nannten Flächen zusammentreffen. Es ist schwierig, diesen Winkel sauber auszuschwei- ssen, weil er schwer zugänglich ist und weil sich dort Schlacke sammelt und das Schweiss material nicht bis dorthin dringt. Gerade die ser Winkel ist aber der am stärksten bean spruchte Teil der Schweissnaht.
Diese Nachteile vermeidet die Erfindung. Der Übergang von der Stirnfläche des Rohres auf die Muldenfläche des Rohrbodens ist nahezu eben; es tritt kein die Schweissung ge fährdender Winkel auf. Der hochgezogene Muldenrand gewährleistet eine ausreichende Dicke der Schweissnaht. Weiterhin kann der Muldenrand als Führung für die Schweiss elektrode dienen. Hinzu kommt, dass im Ge gensatz zu der bisher als günstig erachteten Schweissart - bei welcher das Rohr etwas aus dem Rohrboden herausgezogen oder in die Bohrung hineingeschoben wurde - die Schweisselektrode axial zu den Rohren ge führt werden kann. Im folgenden wird ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Hierin zeigen Fig.1 die Anwendung der erfindungs gemässen Schweissverbindung bei einem ge schweissten Wärmeaustauscher und Fig.2 die Schweissverbindung in vergrö sserter Darstellung.
Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt aus einem Element eines geschweissten Wärmeaustau- schers ein äusseres Mantelrohr 1, welches durch eine Schweissnaht 2 mit dem Rohrboden 3 ver bunden ist. In Bohrungen 4 des Rohrbodens sind eine Anzahl innere Rohre 5 eingesetzt und mit dem Rohrboden durch Schweissungen 6 verbunden. Die innern Rohre münden in einen Raiun 7, der von einer Deckkappe 8 abge schlossen wird, an welche sich eine Verbin dungsleitung 9 anschliesst. Die Deckkappe 8 ist durch die Schweissnaht 10 mit der Ver bindungsleitung 9 und durch die Schweissnaht 11 mit dem Rohrboden 3 verbunden.
Im Betrieb wird dem Wärmeaustauscher beispielsweise durch die Leitung 9 ein Heiz mittel zugeführt, welches durch die innern Rohre 5 strömt und ein Arbeitsmittel, welches durch das äussere Mantelrohr 1 geführt wird, beheizt.
In Fig.2 ist die Schweissnaht vergrössert därgestellt. Nachdem das Rohr 5 in die Boh- ring des Rohrbodens eingesetzt ist und ge gebenenfalls behelfsmässig an ihm befestigt -wurde, wird mit einem Zapfenbohrer die Mulde 12 in dem Rohrböden eingesenkt und gleichzeitig mit der Muldensohle die Stirn fläche des Rohres 5 bearbeitet. Dadurch bildet die Stirnfläche 13 des Rohres mit der Sohle 14 der Mulde eine annähernd ebene Fläche.
Parallel zu der Achse des Rohres 5 kann nun die Schweisselektrode eingeführt werden, und je nach der Grösse der Elektrode und der Rohrwandstärke werden ein oder mehrere Schweisslagen - hier die Schweisslagen 6a, 6b und 6c - aufgebracht. Fast bei dein gan zen Schweissvorgang kann die Elektrode an der Seitenwand der Mulde 12 geführt werden.
Es ist zu beachten, dass die Schweisselek trode parallel zu den Rohren eingeführt wer- den kann, wodurch die Schweissnaht 11 in einem beträchtlichen Abstand -von den Schweissverbindungen 6 angeordnet sein kann. Dies ist für den Fall von Bedeutung, dass bei Reparaturen die Deckkappe 8 abgeschnit ten und anschliessend wieder aufgeschweisst. werden muss, wobei die Schweissnaht 11 näher an die Schweissverbindungen 6 heranrückt, was aber nicht möglich wäre, wenn die Schweissnaht 11 bereits dicht neben den Schweissverbindungen 6 angeordnet sein müsste, falls die Schweisselektrode bei der Her stellung der Schweissverbindungen 6 schräg zu den Rohrachsen eingeführt werden müsste.
Selbstverständlich beschränkt sich die Er findung nicht nur auf Schweissverbindungen an Wärmeaustauschern. Sie kann auch in gleicher Weise beispielsweise bei Trommel kesseln Verwendung finden. Besonders vor teilhaft ist die Schweissverbindung, wenn über kritischem Druck ausgesetzte Rohre in Rohr böden verschweisst werden sollen, weil die Güte der Sehweissung mit. steigender Rohr wandstärke zunimmt.