DE607499C - Gewoelbter Versteifungsrahmen fuer OEffnungen in gewoelbten Wandungen von Hohlkoerpern - Google Patents

Description

.Wenn man in gewölbten Wandungen von Hohlkörpern größere Öffnungen, beispielsweise ein Mannloch, anbringt, versteift man die Wandungsteile, welche um die Öffnung herumliegen, durch einen Versteifungsrahmen, um die Schwächung der Wandung durch das zur Bildung der Öffnung herausgeschnittene Material auszugleichen. Bisher hat man solche Versteifungsrahmen derart ausgeführt, daß der Rahmen die Form der Öffnung hatte und in 'etwa gleicher Breite rings um die Öffnung herumgelegt wurde. Man hat dabei angenommen, daß durch eine derartige Versteifung die Schwächung ausgeglichen und nunmehr die Beanspruchung der Wand überall um den Versteifungsrahmen herum in der gleichen Weise stattfindet. Die Breite und Dicke des Rahmens waren demnach so bemessen, daß nach der Erfahrung oder mach angenäherter Berechnung die Umgebung der Öffnung durch inneren Druck in dem Hohlkörper oder durch sonstige auf die Wandung wirkende Kräfte möglichst nicht wesentlich höher beansprucht werden sollte als der ungeschwächte Teil der Wand. Bei der Durchführung von Versuchen mit dem Tensometer an Hohlkörpern, in deren gewölbten Wandungen Öffnungen eingeschnitten waren, die von Versteifungsrahmen umschlossen werden, hat sich nun gezeigt, daß die Versteifungsrahmen oder die neben bzw. unter ihnen liegenden Teile der Wandung sehr ungleichmäßig beansprucht werden, sofern der Rahmen die Form der Öffnung besitzt und sich in etwa gleicher Breite um die Öffnung herumlegt. Wenn man beispielsweise für runde Öffnungen den Rahmen ringförmig ausführt, wie es in Abb. 1 und 2 beispielsweise für einen eingeschweißten Rohrstutzen in einer zylindrischen Wandung dargestellt ist, so ergibt sich für die Wandteile in der Nähe des äußeren Randes des Rahmens keineswegs ■eine gleichmäßige,- sondern 'eine je nach der Richtung verschiedene Beanspruchung. Der kreisförmige Rahmen wirkt somit nicht, wie gewünscht, als gleichmäßige Versteifung, sondern trägt neue Ungleichmäßigkeiten in die Beanspruchung des Werkstückes hinein. Die Materialbeanspruchung ist besonders groß an den tangential am weitesten außenliegenden Stellen ι-i, hat aber auch an den axial am weitesten außenliegenden Stellen 2-2 erhebliche Werte. Insbesondere ist sie dort höher als an den zwischen 1-1 und 2-2 liegenden übrigen Stellen des Ringes, so daß stellenweise leine unvollkommene Ausnutzung des zur Verstärkung aufgewendeten Materials erzielt wird, während an den Stellen 1 bzw. 2 die Materialanstrengung unzulässig hoch werden kann.

Nach der vorliegenden Erfindung wird dieser Übelstand dadurch behoben, daß an den am meisten beanspruchten Stellen der Verstärkungsrahmen b-reiter ausgeführt wird als. an den weniger beanspruchten Stellen, wodurch 'eine praktisch gleichmäßige Beanspruchung und somit die größte Sicherheit der Konstruktion bei geringstem Materialaufwand erzielt wird.

Man kann beispielsweise nach Abb. 3 oder 4 nur die tangential am weitesten außenliegenden Teile des Ringes der Abb. 1 verbreitern oder nach Abb. 5 auch die axial am weitesten, außenliegenden Stellen.

Sinngemäß in gleicher Weise kann man nach dem Erfindungsgedanken auch bei allen anderen Ausschnitten, die nicht ringsherum gleichmäßig beansprucht werden, die am meisten beanspruchten Stellen durch örtliche Verbreiterung des Versteifungsrahmens gleich widerstandsfähig machen wie die weniger hoch beanspruchten Stellen, so z. B. exzentrisch liegende Mannlochausschnitte an gewölbten Böden von zylindrischen Dampfkesseln oder Druckgefäßen, die da am höchsten beansprucht sind, wo sie der Bodenkrempe am nächsten liegen.

Je nachdem ob die Rechnung eine besondere Kurvenform für die Verbreiterung oder Verstärkung des Versteifungsrahmens ergibt, ist die Leitkurve für das Versteifungsblech anders zu wählen, beispielsweise kann die Verbreiterung parabolisch durchgeführt werden. Die Kanten des Versteifungsbleches können zum Zweck 'eines guten Kraftüberganges auisgeschärft werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gewölbter Versteifungsrahmen für Öffnungen in gewölbten Wandungen von too Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen abweichend von der Form der Öffnung an den Stellen höherer Beanspruchung der Wandung verbreitert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen