DE503367C - Verfahren zur Befestigung von Stehbolzen in den zu verankernden Waenden durch Einschweissen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. JULI 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 13a GRUPPE

Metallgesellschaft A. G. in Frankfurt a. M.*)

durch Einschweißen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. August 1927 ab

Lötverbindungen sind schon so ausgeführt worden, daß das Lötmetall zuerst zwischen die zu verbindenden Flächen der Werkstücke gebracht und darauf die Lötung durch Erhitzen der Verbindungsstelle ausgeführt wurde. Beim Schweißen dagegen, insbesondere beim Kupferschweißen, wurde diese Maßnahme bisher grundsätzlich nicht angewendet; denn es hängt das Gelingen der Schweißung zum gro-Ben Teil davon ab, daß die reduzierende Flamme des Schweißbrenners sowohl auf die zu verschweißenden Flächen der Werkstücke, als auch auf das Schweißmetall kräftig einwirken kann. Deshalb wurde bisher bei der Kupferschweißung so verfahren, daß eine im Querschnitt keilförmige Fuge zwischen den zu verbindenden Werkstücken mit Metall ausgefüllt wurde, das man von einem Kupferdraht, dem sogenannten Zusatzdraht, unter der Einwirkung und dem Schutz der Schweißbrennerflamme abschmolz. In vielen Fällen ist nun eine derartige Schweißung nicht oder nur schwer ausführbar.

Bei Stehbolzen ζ. B. kann die Schweißarbeit gewöhnlich nur von den hierfür allein zugänglichen Außen- und Feuerseiten der Feuerbuchswände, also nur von einer Seite einer jeden Wand aus bewerkstelligt werden. Damit der Stehbolzenkopf auf seiner ganzen Länge mit der Wandung der Bohrung in der Feuerbuchswand verschweißt werden kann, muß also die Tiefe der Fuge gleich der immerhin erheblichen Dicke der Feuerbuchswand gemacht werden. Selbst wenn die Fuge an- der Seite der Wand, von der aus das Einschweißen erfolgt, ziemlich breit gehalten wird, ist es manchmal noch schwierig, das Schweißmetall gut bis zum anderen Ende der ziemlich tiefen Fuge zu bringen und eine ordnungsgemäße allseitige Verschweißung des Stehbolzenkopfes mit der Kesselwand zu erzielen.

Die breiten Fugen bedingen außerdem noch einen ziemlich hohen Verbrauch an Schweißmetall und hohe Arbeitskosten. Es werden also bei dem bekannten Verfahren die Vorteile, die eine homogene Verbindung des Stehbolzens mit der Kesselwand haben könnte, nur unvollkommen und mit erheblichen Kosten erreicht.

Gemäß der Erfindung' gelingt es, eine durchaus dauerhafte und homogene Verbindung zwischen Kesselwand und Stehbolzenkopf mit verhältnismäßig geringen Kosten herzustellen. Zu diesem Zweck werden zwisehen Stehbolzenkopf und Kesselwand Körper aus Schweißmetall, z. B. in Form einer den Stehbolzenkopf umgebenden Hülse, derart

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Hermann von Forster in Frankfurt a. M- Niederursel.

eingelegt, daß sie den Hohlraum zwischen Stehbolzenkopf und Wandung der Bohrung möglichst dicht ausfüllen. Darauf erfolgt durch Erhitzen des Schweißmetalls und der benachbarten Feuerbuchs- und Stehbolzenteile die Verschweißung. Zur Ausführung der Schweißung kann zweckmäßig elektrische Widerstandserhitzung angewendet werden.

Wenn die Erfindung im Sonderfall des to Einschweißens von Stehbolzen zielbewußt von der bekannten Arbeitsweise des Kupferschweißens abweicht,, so geschieht dies auf Grund der neuen Erkenntnis, daß die Bedingungen für eine gute Schweißung dann weit günstiger sind, wenn- ein zylindrischer Körper mit den Wandungen einer ihn umgebenden Bohrung verschweißt werden soll. Hierbei läßt sich nämlich das Schweißmetall mit Leichtigkeit so dicht in die Fuge zwischen der Oberfläche des Bolzens und der Wandung der Bohrung einpassen, daß auch während des Erhitzens Luft nicht in solchem Maße an die Schweißstelle gelangen kann, daß sie die Schweißung durch Oxydation des Kupfers gefährdet. In diesem Sonderfall kann auf die reduzierende Wirkung des Schweißbrenners auf das Metall der Verbindungsflächen verzichtet werden, ohne daß dafür der Nachteil einer mangelhafteren Schweißung in Kauf genommen werden müßte.

Die Zeichnung diene zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Bei der Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, auf die die Zeichnung Bezug hat, sind die Köpfe 2 des Stehbolzens 1 nach ihren freien Enden zu konisch verstärkt. Zwischen die konischen Köpfe 2 und die Wandungen der Bohrungen in den Kesselwänden 3, die entsprechend ausgebildet sind, werden gegebenenfalls zweiteilige Hülsen 4 aus Schweißmetall gesetzt, die den Zwischenraum möglichst vollständig ausfüllen. Soll die Verschweißung durch elektrische Widerstandserhitzung erfolgen, so wird dem Stehbolzen, z. B. bei 5, elektrische Energie zugeführt. Beim Durchgang des Stroms werden infolge des höheren elektrischen Widerstandes an den Übergangsstellen vom Stehbolzenkopf zur Hülse und von der Hülse zur Feuerbuchswand die Schweißstellen am stärksten erhitzt. Außerdem kann durch Zusatz von Metallen, die bei ganz geringen Prozentsätzen (0,1 bis 0,2 0/0) die elektrische Leitfähigkeit des Kupfers schon stark herabsetzen, zu dem Metall der Hülse, die Entwicklung der elektrischen Stromwärme in der Hülse noch in bekannter Weise begünstigt werden. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, so verbindet sich die Oberfläche der Hülse mit der der Kesselwandung einerseits und der des Stehbolzens anderseits, und es wird eine besonders zuverlässige Abdichtung erzielt. Die Schweißarbeit kann noch dadurch gefördert und in ihrem Ergebnis verbessert werden, daß die Stehbolzen mit einer gewissen Spannung während des Schweißvorganges in die Feuerbuchswandung hineingezogen oder hineingedrückt werden. Hierzu kann eine zangenartige Vorrichtung gewählt werden, die derart wirkt, daß die die Enden des Stehbolzens festhaltenden beiden Klemmbacken 6 durch Hebel 7 nach außen gedrückt werden.

Außer der hervorstechenden Einfachheit und Billigkeit hat die Erfindung noch den Vorteil, daß die Festigkeit der Verbindung des Stehbolzens mit den zu verankernden Wänden wesentlich erhöht und zuverlässiger gestaltet wird. Auch entfällt die bei den bekannten Einschweißverfahren bestehende Notwendigkeit, entweder die Bohrungen der Feuerbuchswände stark zu erweitern oder das Stehbolzenende durch konische Verjüngung zu schwächen, um eine genügend breite Schweißfuge zu schaffen. Durch derartige 8g Verschwächungen der Feuerbuchswand bzw. des Stehbolzens wird bekanntlich die Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit des gesamten Kessels herabgesetzt, ein Nachteil, der durch die Erfindung ebenfalls beseitigt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Befestigung von Stehbolzen in den zu verankernden Wänden durch Einschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stehbolzen und Kesselwand den Zwischenraum möglichst dicht ausfüllende Körper aus Schweißmetall ein- mo gelegt werden und daß dieses Metall und die benachbarten Stehbolzen- und Feuerbuchsteile zur Durchführung' der Schweißung erhitzt werden.

2. Schweißmetallkörper zur Durchfüh- _10>ij rung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von zweiteiligen, den Raum zwischen Stehbolzenkopf und Wandung der Bohrung möglichst dicht ausfüllenden Hülsen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen