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Die gegenständliche Erfindung befasst sich mit dem technischen Feld der Reinigung von Dampfkesseln. Bei Dampfkesseln handelt es sich um einen geschlossenen beheizten Druckbehälter, der dem Zweck dient, Wasserdampf von höherem als atmosphärischem Druck zu erzeugen.
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Dampfkessel müssen im Rahmen ihres Betriebes regelmäßig gereinigt werden. Dies geschieht überwiegend durch, dem Stand der Technik nach bekannter Rußbläser.
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Durch den Verbrennungsprozess im Dampfkessel entstehen Beläge, insbesondere Flugasche und Ruß, wobei jene Verschmutzungen in Abhängigkeit vom eingesetzten Brennstoff vorzufinden sind. Die entsprechenden Verschmutzungen beeinflussen den Wärmeübergang im Dampfkessel negativ und setzen somit den gesamten Anlagenwirkungsgrad herab. Nur durch die Reinigung jener Dampfkessel kann der technisch realisierbare Wirkungsgrad aufrechterhalten werden.
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In vielen dem Stand der Technik nach bekannten Bauformen sind Rußbläser als Rohr ausgeführt, welches über eine bestimmte Anzahl von Austrittsbohrungen verfügt und entlang der Heizflächen geführt wird. Insoweit wird unter anderem auf die Anmeldungen
DE10 2008 036 686 ,
DE 199 38 496 wie auch
DE10 2011 076 585 verwiesen. In dieses Rohr wird Dampf geleitet, welcher an den gegen die Heizflächen gerichteten Bohrungen austritt. Dieses Rohr wird nun zeitweise in innere Bereiche der Wärmekraftanlage eingeschoben, wobei es währenddessen eine Rotationsbewegung ausführen kann. Während der translatorischen Bewegung des Rohrs verteilen die Düsen in Umfangsrichtung mit relativ geringem Druck Wasserdampf (und/oder Luft) bzw. Wasser. Dadurch werden diese von etwaigen Verschmutzungen befreit.
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Ein Rußbläser besteht aus verschiedenen Bauteilen, welcher einerseits dem Verschleiß und anderseits der regelmäßigen Wartung unterliegen. Der Rußbläser weist insoweit unter anderem eine sogenannte Packung bzw. Dichtung auf, welche den Rußbläser abdichtet. Jene Packung sorgt dafür, dass keine heißen Dämpfe aus dem Rußbläser herausdringen und die Funktion sichergestellt ist. Die Packung befindet sich zwischen dem einzuführenden Rohr, mithin dem Hauptrohr des Rußbläsers und dem innenliegenden Rohr, durch welchen der Dampf in den Rußbläser eingeleitet wird. Die Packung wird mittels der sogenannten Stopfbuchshülse und der Packungsbrille auf der Drehhülse befestigt. Die korrekte Fixierung der Packung durch die Packungsbrille ist entscheidend für die Dichtigkeit des Rußbläsers.
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Problematisch ist regelmäßig, dass die Packung, mithin die Dichtung, regelmäßig nachgestellt werden muss, um die Dichtigkeit zwischen dem Hauptrohr und dem innenliegenden, dampfführenden Rohr zu gewährleisten. Bei regelmäßigem Betrieb des Dampfkessels muss der Dichtring in Form der Packung in der Regel alle 2-3 Wochen nachjustiert werden, was in der Regel händisch funktioniert. Dies ist vorliegend problematisch, da einerseits organisatorisch die entsprechende Überprüfung vorgenommen werden muss, anderseits entstehen durch die regelmäßige Wartung auch nicht unerhebliche Kosten seitens des Betreibers. Insoweit erfindungsgegenständlich ist eine Nachstelleinheit für einen Rußbläser, welche sich von allein nach gewisser Beanspruchung des Rußbläsers und der zugehörigen Packung, jene Packung nachstellt und die Wartungsinterwalle mithin verlängert.
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Die gegenständliche Erfindung in Form einer Nachstelleinheit in Form eines Befestigungselements für eine Rußbläserpackung besteht vorliegend zunächst aus einem Gewindebolzen. Der Gewindebolzen agiert vorliegend als Trägerelement in Form einer Achse für die weiteren Bauteile.
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Gemäß eines Ausführungsbeispiels weist der verwendete Gewindebolzen eine Länge zwischen 100 mm und 140 mm auf. In jedem Fall ist der Durchmesser des Gewindebolzen stets geringer als etwaige zentrale Innendurchmesser der sonstigen verwendeten Komponenten des Nachstellers, sodass der Gewindebolzen dafür als Achse genutzt werden kann.
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Am oberen Ende des Gewindebolzen ist eine Gewindemutter angeordnet, welche in direkter Verbindung mit dem sogenannten Druckstück steht. Jenes Druckstück ist derart ausgestaltetet, dass dieses eine zentrale Öffnung vorsieht, in welcher der Gewindebolzen verläuft.
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Unterhalb des Druckstücks sind sodann Tellerfedern angeordnet. Die Tellerfedern weisen ebenfalls eine innenliegende zentrale Öffnung auf, durch welche der Bolzen verläuft. Bei Tellerfedern handelt es sich um spezielle Federn, deren Vorteil darin besteht, dass sie viel Federkraft auf einem kleinen Federweg aufbringen. Mit anderen Worten bedeutet das, dass die Tellerfedern nur wenig Platz für den Einbau benötigen und dennoch hoch belastet werden können. Es können unterschiedliche Einzelfedern auf verschiedene Arten kombiniert werden, um Federsäulen zu bilden, die sodann bestimmte Kräfte und Federwege ermöglichen.
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Insoweit ist auch im Rahmen der gegenständlichen Erfindung von einem mehrteiligen Aufbau der Tellerfedern auszugehen, wobei mindestens 6, höchstens 14, jedoch vorzugsweise 12 Tellerfedern gemäß eines Ausführungsbeispiels miteinander kombiniert werden. Die miteinander in Verbindung stehenden Tellerfedern stellen sodann das sogenannte Federpaket dar. Die Kombinationsmöglichkeiten von Einzeltellerfedern sind nahezu beliebig, dadurch kann die Kennlinie/Säulenlänge variiert werden. Durch die gewählte Anzahl von Tellerfedern kann die Federkraft im Verhältnis zum Federweg individuell bestimmt werden.
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Entsprechend eines Ausführungsbeispiels weisen die Federn, welche zu einem Federpaket zusammengefasst werden, einen kumulierten Federweg zwischen 3 mm und 14 mm auf. Die einzelnen Federn weisen jeweils einen Federweg von mindestens 0,55 mm und höchstens 1,0 mm entsprechend dieses Ausführungsbeispiels auf. Ferner bestehen jene Tellerfedern vorzugsweise entsprechend eines weiteren Ausführungsbeispiels aus Federstahl, wobei jene Federn einen Außendurchmesser von mindestens 15 mm und höchstens 35 mm aufweisen. Ferner sind die Tellerfedern derart ausgeprägt, dass diese eine zentrale Aussparung aufweisen, durch welche der Gewindebolzen hindurchgeschoben wird, wobei jene zentrale Aussparung einen Durchmesser von mindestens 10 mm und höchstens 15 mm aufweist.
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Unterhalb der Tellerfedern ist sodann der sogenannte Federpakethalter angeordnet, welcher ebenfalls eine zentrale Öffnung vorsieht, durch welche der Gewindebolzen hindurchgeschoben wird. Die zentrale Öffnung weist vorliegend ebenfalls einen Durchmesser von mindestens 10 mm und höchstens 15 mm auf. Innerhalb des Federpakethalters, welcher zylindrisch ausgestaltet ist, werden die Tellerfedern aufeinander lagernd angeordnet. Diese befinden sich folglich auf der Achse des Gewindebolzens zwischen dem Druckstück und dem Federpakethalter.
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Gemäß eines Ausführungsbeispiels weist der verwendete Federpakethalter einen Außendurchmesser von mindestens 20 mm und höchstens 40 mm sowie einen Innendurchmesser von mindestens 15 mm und höchstens 35 mm auf.
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Ferner weist der verwendete Federpakethalter gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels eine Boden- und Außenwandstärke von mindestens 1,5 mm und höchstens 3,5 mm auf. Ein entsprechender Durchmesser dient dem Zweck die Stabilität des Federpakethalters sicherzustellen, dass dieser den entsprechenden Spannungen standhält und vorliegend nicht unter dem anliegenden Druck bricht.
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Gemäß eines Ausführungsbeispiels weist der Federpakethalter eine Höhe von mindestens 10,5 mm und höchstens 32,5 mm auf. Die entsprechende Höhe ist notwendig, um die entsprechenden Tellerfedern aufnehmen zu können.
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Das Druckstück dient dem Zweck die Tellerfedern innerhalb des Federpakethalters zu komprimieren, alsbald das Druckstück mittels der Gewindemutter in die entsprechende Richtung des Federpakethalters auf dem Gewindebolzen angezogen wird. Die Federn werden durch diesen Vorgang mithin innerhalb des Federpakethalters gespannt und unter Spannungsdruck gesetzt.
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Damit es möglich ist, einen entsprechenden Druck auszuüben und zu verhindern, dass der Federpakethalter vom Gewindebolzen nach unten hin wegrutscht, bedarf es der Fixierung des Federpakethalters mit einer Gewindemutter am unteren Ende des Bolzens. Durch diese Gewindemutter wird der erfindungsgegenständliche Nachsteller auf dem Gewindebolzen fixiert und es kann durch Fixierung der am oberen Ende des Gewindebolzens befindliche Gewindemutter Druck auf das Federpaket ausgeübt werden. Der entsprechende Druck wird direkt von dem mittels Gewindemutter in Verbindungen stehenden Druckstück auf die Tellerfedern, mithin das Federpaket ausgeübt.
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Vorteilhaft ist vorliegend, dass im Fall des Druckaufbaus auf das Federpaket jenes sich ohne weitere notwendige Handlungen Dritter nachstellt, um den Druck auf die Dichtung, beziehungsweise Packung zwischen dem innenliegenden Dampfrohr wie auch dem Außenrohr des Rußbläsers konstant zu halten, bis der Federweg der Tellerfedern erschöpft ist. Erst ab diesem Zeitpunkt bedarf es der Nachjustierung der auf dem Gewindebolzen angeordneten Gewindemuttern, um den notwendigen Spannungsdruck wieder aufzubauen und die Dichtung bzw. Packung erneut zu verschließen, sodass kein Wasserdampf aus dem Rußbläser austritt.
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Das verwendete Druckstück ist gemäß eines Ausführungsbeispiels zweiteilig ausgebildet, wobei das Druckstück aus einem zylindrischen Hauptkörper und einem über die Außenmaße des Hauptkörpers hinausragenden einseitig angeordneten überlappenden Kopfteil besteht. Beide Bestandteile weisen eine zentrale Öffnung auf, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird. Jene zentralen Öffnungen weisen einen Durchmesser von mindestens 10 mm und höchstens 15 mm auf.
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Entsprechend eines Ausführungsbeispiels weist das überlappende Kopfteil einen Außendurchmesser zwischen 20 mm und 40 mm auf.
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Entsprechend eines Ausführungsbeispiels weist der Hauptkörper des Druckstücks einen Außendurchmesser zwischen 15 mm und 35 mm auf.
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Gemäß eines Ausführungsbeispiels existiert eine Anfangsstellung der Nachstelleinheit. In jener Anfangsstellung sind die Tellerfedern innerhalb des Federpakethalters durch das Druckstück gespannt. Der äußere Umfang des überlappenden Kopfteils berührt in jener Stellung den äußeren Umfang des Federpakethalters.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels existiert eine Endstellung der Nachstelleinheit. In jener Endstellung sind die Tellerfedern innerhalb des Federpakethalters nicht gespannt. Der äußere Umfang des überlappenden Kopfteils berührt in jener Stellung den äußeren Umfang des Federpakethalters nicht und befindet sich in einem Abstand zum Federpakethalter, welcher der kumulierten Gesamthöhe der verwendeten Tellerfedern entspricht.
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Im Rahmen der Nutzung werden in der Regel zwei erfindungsgegenständliche Nachsteller eingesetzt. Jene sind vorliegend gegenüberliegend angeordnet und fixieren die sogenannte Packung durch die Stopfbuchshülse und die Packungsbrille. Es existieren ebenfalls Rußbläser, bei welchen die Packung mittels vier Schrauben für gewöhnlich vorgenommen wird. Insoweit es sich um einen solchen Rußbläser handelt, sind vier Nachsteller für die Fixierung der Packungsbrille und der Packung auf dem Rußbläser zu verwenden.
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Die Zeichnungen zeigen wie folgt:
- 1 zeigt einen Gewindebolzen herkömmlicher Art in der Seitenansicht.
- 2 zeigt das Druckstück in der Seitenansicht mit einem überlappenden Kopfteil und einer zentralen Aussparung, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird.
- 3 zeigt das Druckstück in der Aufsicht mit zentraler Aussparung, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird.
- 4 zeigt 12 übereinander liegende Tellerfedern in der Seitenansicht in Form des Federpakets.
- 5 zeigt eine Tellerfeder in der Aufsicht mit einer zentralen Aussparung, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird.
- 6 zeigt den Federpakethalter in der Seitenansicht mit entsprechenden Wandungen und einer zentralen Aussparung, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird.
- 7 zeigt den Federpakethalter in der Aufsicht mit entsprechenden Wandungen und einer zentralen Aussparung, durch welche der Gewindebolzen eingeschoben wird.
- 8 zeigt die Nachstelleinheit nebst Druckstück, Federpaket und Federpakethalter in ungespanntem Zustand in der Seitenansicht.
- 9 zeigt die Nachstelleinheit nebst Druckstück, Federpaket und Federpakethalter in gespanntem Zustand in der Seitenansicht.
- 10 zeigt die Nachstelleineit nebst Druckstück, Federpaket und Federpakethalter in gespanntem Zustand in der Seitenansicht, wobei der Gewindebolzen in die Nachstelleinheit eingeschoben wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Gewindebolzen
- 2.
- Gewinde
- 3.
- Überlappendes Kopfteil des Druckstücks
- 4.
- Druckstück
- 5.
- Zentrale Aussparung des Druckstücks
- 6.
- Tellerfeder
- 7.
- Zentrale Aussparung der Tellerfeder
- 8.
- Außenwandung des Federpakethalters
- 9.
- Aufnahmebereich der Tellerfedern innerhalb des Federpakethalters
- 10.
- Zentrale Aussparung des Federpakethalters
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008036686 [0004]
- DE 19938496 [0004]
- DE 102011076585 [0004]
