DE157134C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVl 157134 KLASSE 31 c.

Rohrwand« an Dampferzeugern, Dampfüberhitzern, Heizapparaten, Oberflächenkondensatoren und sonstigen Vorrichtungen werden zumeist in der Weise hergestellt, daß man starke Bleche aus Schmiedeisen, Kupfer oder auch anderem Metall durch Bohren oder Fräsen mit Löchern versieht und in diese die Rohrenden einwalzt, in besonderen Fällen auch einlötet.

ίο Das Einwalzen ist nur dann möglich, wenn die Rohre genügend weit sind (mindestens 20 mm lichte Weite) und voneinander hinreichenden Abstand haben. Ferner müssen die einzuwalzenden Rohre aus vorzüglichem Material bestehen, möglichst gar nicht oder nur auf die zuverlässigste Art geschweißt sein und schließlich hinreichende Wandstärke besitzen, da sie sonst dem Druck der Walzvorrichtung nicht standhalten und auseinander gerissen würden.

Das Einlöten der Rohre kommt meist nur für kleinere Apparate in Betracht. Aber auch hier ist die Verbindung nur dann zuverlässig, wenn die Rohrenden genau in die Rohrwände eingepaßt sind. Dieses kann nur dadurch erreicht werden, daß man auch die Rohrenden durch Abdrehen genau rund bearbeitet. Das aber beansprucht besondere Kosten und beeinträchtigt außerdem die Festigkeit der Rohre, indem die Wandstärke derselben durch die Bearbeitung verringert wird.

Das Einwalzen sowohl wie das Einlöten fordert also Bedingungen, welche nicht immer erfüllt sein können oder deren Erfüllung häufig nur auf Kosten anderer Vorteile zu erreichen ist.

Diese Nachteile werden durch das vorliegende Verfahren beseitigt, das in der Hauptsache darin besteht, die Rohrenden mit Metall zu umgießen, die Rohrwände also durch Gießen ^herzustellen.^

Zu diesem Zweck werden die Röhren vorteilhaft in Bündeln so angeordnet, daß sie voneinander den gewünschten Abstand haben. Letzteres kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden; daß man zwischen den Röhren α Einlagen b von Draht, Bandeisen, Flacheisen, Holzleisten oder dergl. in quadratischer oder rhombischer Durchkreuzung anordnet (Fig. 1 und 2). Die Einlagen können auch gewellt sein oder aus biegsamen Stoffen bestehen (Fig. 3). Ferner können auch die Rohre in die Löcher von Blechtafeln oder in die Maschen eines Drahtgewebes eingeführt werden, oder es können die einzelnen Rohre mit Ringen oder Rohrabschnitten überzogen werden, um ihnen den wünschenswerten gegenseitigen Abstand zu geben. Man kann natürlich auch auf andere beliebige Art die gewünschte Stellung der Rohre gegeneinander erreichen. Die so angeordneten Rohrbündel werden mit Zugbändern c (Fig. 4) umspannt oder in anderer Weise zu festen Paketen vereinigt.

Die zu umgießenden Rohrenden werden ' nun, wie Fig. 4 zeigt, so auf die Grundplatte d der Gießform gestellt, daß ihre Öffnungen durch die Platte ei geschlossen werden.

Die Form kann beispielsweise aus Gußeisen

hergestellt sein. Zum Eingießen von Metallen, welche bei höheren Temperaturen flüssig sind, kann als Material für die Gießform zweckmäßig auch Formsand, -masse oder -lehm verwendet werden.

Bestellt die Form nicht aus dehnbarem, sondern aus festem Material, so ist es zweckmäßig, auf den Boden der Form eine Schicht e aus weicherem, aber möglichst feuerfestem

ίο Stoff, wie Asbestpappe, zu legen und auf diese die zu umgießenden Rohrenden aufzupressen. Hierdurch wird vermieden, daß das in die Form gegossene Metall / in das Innere der Rohre α eindringt. Einem gleichen Zweck können auch metallene Kerne dienen, welche man vor dem Vergießen in die Enden der Rohre bringt. Solche Kerne haben auch noch den Vorteil, daß sie ein übermäßiges Erwärmen der umgegossenen Rohrenden verhindern, da sie einen Teil der Hitze des Gußmetalles aufnehmen.

Anstatt die Gießform wie beim sogenannten Herdguß offen zu verwenden, kann es auch zweckmäßig sein, die Rohrenden in eine geschlossene Form einzubauen, wie beispielsweise in Fig. 5 angedeutet ist. Die geschlossene Form eignet sich besonders bei Anwendung von Formsand, -masse oder -lehm. In solchem Falle muß natürlich einer der Formkästen (zweckmäßig der untere) zur Aufnahme der Rohrenden eingerichtet sein. Durch Anwendung der geschlossenen Form ist man in der Lage, die Forin in bekannter Weise mit einem höher gelegenen Eingußtrichter g und mit entsprechendem Steigerohr h zu versehen, um so durch den Druck der höheren Flüssigkeitssäule (des sogen. verlorenen Kopfes) eine Verdichtung des eingegossenen Metalles zu erreichen.

Um eine möglichst innige Vereinigung zwischen den Rohrenden und der gegossenen Rohrwand herbeizuführen, ist es vorteilhaft, die Rohrenden vor dem Vergießen auf der Außenseite dem Metall der Rohrwand entsprechend vorzubereiten. Dies kann unter anderem geschehen durch Beizen , Verzinnen, durch einen galvanischen Überzug und event, auch durch ein dünnes Überwurfrohr aus entsprechendem Metall in Verbindung mit Flußmitteln, so daß das Rohr unter der Einwirkung der Schmelzhitze als Lot dient. Ferner kann es zweckmäßig sein, die Rohrenden mit einem

;] kurzgehaltenen Flansch oder mit einer Anzahl

;[Rillen gegebenenfalls in Form eines kurzen

55; Gewindes zu versehen, um eine innigere Ver- ; bindung zwischen Rohr α und Rohrwand f zu erzielen (Fig. 6, 7 und 8).

Im allgemeinen muß für die Herstellung der Rohrwand ein Metall verwendet werden, dessen Schmelzpunkt niedriger liegt als derjenige der Röhren, da sonst die Gefahr besteht, daß die in die Rohrwand einzubettenden Rohrenden schmelzen oder wenigstens ihre Form und Festigkeit verlieren. Bringt man aber vor dem Vergießen metallene Kerne in die Rohrenden oder gießt man die Rohrenden vorher mit Blei oder einer Metallegierung von niedrigerem Schmelzpunkt aus, welche durch ihre Schmelzwärme einen Teil der aus dem Rohrwandmaterial übertretenden Wärme aufnimmt, so kann man als Metall für die Rohrwand auch solches verwenden, welches mit , demjenigen der Rohre gleichen oder annähernd;h gleichen Schmelzpunkt besitzt; man kann also J^: in diesem Falle Rohr und Rohrwand aus ein:j75 und demselben Metall herstellen. ,:;

Nachdem die eingegossene Rohrwand erstarrt ist, kann die fertige Wand mit dem Rohrbündel aus der Form herausgiiommen und das andere Ende des Rohrbündels in gleieher Weise mit einer Rohrwand versehen werden. Solche mit Rohrwänden versehene Bün-. del können dann für die verschiedensten Vorrichtungen und Apparate in bekannter Weise Verwendung finden.

Nach dem gleichen Verfahren können aber auch solche und ähnliche Systeme von Rohrbündeln, wie sie beispielsweise durch Fig. 9 schematisch dargestellt sind, mit Rohrwänden versehen werden. Dies geschieht zweckmäßig derart, daß man zuerst das aus den kürzeren, aber weiteren Röhren i gebildete Rohrbündel mit den beiden Rohrwänden k und / versieht, alsdann die Röhren m auf einer Seite mit der Rohrwand η versieht, darauf durch, die Röhren i die Röhren tu hindurchsteckt und diese mit den Wänden 0 ausstattet.

Anstatt Röhrenbündel mit Rohrwänden kann man natürlich auch einzelne Röhren an ihren Enden mit Metall umgießen, so daß Flanschenlioo entstehen, welche infolge der festen .Verbin-j) "dung~mit~den Röhren an Brauchbarkeit nichts zu wünschen übrig lassen.

Die Vorteile, welche das neue Verfahren zur Herstellung von Rohrwänden gegenüber älteren Verfahren aufzuweisen hat, sind in der Hauptsache die folgenden: .

Die gegossenen Rohrwände stellen sich, selbst bei Anwendung von teurerem Metall, billiger als auf andere Art hergestellte und bearbeitete Rohrwände, da ein durch das Ausbohren der Löcher verursachter Materialverlust nicht stattfindet, und weil ferner der diesem Ausbohren entsprechende bedeutende Aufwand an Arbeit und Zeit gänzlich fortfällt.

Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Rohrwände umschließen die eingegossenen Rohrenden außerordentlich dicht, insofern ■ ". einerseits die Rohrwand mit den Röhren verschmolzen oder verlötet ist, und andererseits durch die Zusammenziehung des erkaltenden Metalles ein Aufschrumpfen der Wand auf

die Röhren stattfindet, welches eine festere Verbindung zwischen beiden herstellt, als man durch Einwalzen der Röhren erreichen kann. Da die Röhren nicht in gebohrte Löcher der Wand eingesetzt zu werden brauchen, muß der Querschnitt der verwendeten Rohre nicht unbedingt rund und zylindrisch, ihre Außenoder Innenfläche nicht mehr glatt sein. Man kann infolgedessen beispielsweise auch Röhren

ίο von sternförmigem Querschnitt oder solche, welche mit Längs- oder Querrillen versehen sind, nach dem neuen Verfahren in Rohrwände einbauen, ohne die Rohrenden vorher auf zylindrische Form zurückbilden zu müssen.

Es können ferner nach dem neuen Verfahren die Rohre' bedeutend enger angeordnet werden, da durch Wegfall des Einwalzens der Rohrenden in die Rohrwand nicht mehr zu befürchten ist, daß die benachbarten Bohrlöcher von der Walzvorrichtung unrund gedrückt werden. Zugleich können auch Rohre von kleinerem Durchmesser ohne ein besonderes Einlöten verwendet werden. In beiden Fällen wird hierdurch die Möglichkeit gegeben, den betreffenden Röhrenapparaten eine größere Oberfläche zu geben, was beispielsweise für die Dampferzeugung oder für Heiz- und Kühlvorrichtungen, Oberflächenkondensatoren usw. außerordentlich wesentlich ist.

Alsdann wird durch die engere Anordnung der Rohre noch erreicht, daß die durch die Röhren verankerten Rohrwände starken Drucken um so besser wiederstehen, als sie einerseits weniger Angriffsflächen bieten und andererseits eine größere Anzahl von Rohren den auf die Rohrwand ausgeübten Druck aufnimmt.
Schließlich g'estattet das Verfahren, daß die Rohrwände von beliebiger Dicke hergestellt werden können, ohne deswegen einen größeren Aufwand an Zeit und Kraft für die Bearbettung zu beanspruchen.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Rohrwänden oder Flanschen für Röhrenkessel, Oberflächenkondensatoren oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Rohre mit dem für die Wände oder Flanschen bestimmten Material gegebenenfalls unter Anwendung von Löt- und Flußmitteln umgössen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu Bündeln geordneten Rohre mit ihren Enden auf eine als Form dienende Platte gestellt oder gedrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rohrenden und der Grundplatte eine Dichtungsscheibe (c) aus feuerbeständigem Stoff, z. B. Asbestpappe, angeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vergießenden Rohrenden in eine geschlossene Form, gewünschtenfalls unter Anwendung eines höher gelegenen Eingußtrichters und Steig'erohres eingebaut werden (Fig. 6).

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden mit Kernen aus Metall ausgefüllt werden, welche einen Teil der aus dem Rohrwandmaterial übertretenden Wärme aufnehmen und dadurch ein zu starkes Erhitzen der Rohrenden verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,