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Stehbolzen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung jener
Ausführungsform des beweglichen Stehbolzens nach Patent 608 379, bei der
die dichte Verbindung des in Bohrunben der Kesselwände eingeschobenen biegsamen
Rohres mit den Wänden durch Rufweiten der Befestigungsbüchsen 3 bewirkt wird und
die im Stammpatente in der Abb. r dargestellt ist. Die Befestigungsbüchsen erhalten
die Form tiefer Näpfe, auf deren Grunde sich der kugelförmige Sitz für den Kopf
oder die Mutter des Zugbolzens befindet. Zwar sind solche Näpfe aii sich bekannt,
es ist aber neu, einen solchen Napf durch Rufweiten seines Mantels zur Herstellung
der für den dichten Sitz des biegsamen Rohres in der Kesselwand erforderlichen Spannung
zu verwenden. Gemäß der Erfindung werden die Näpfe so tief ausgebildet, daß der
auf ihrem Grunde befindliche Kugelsitz für den Kopf oder die Mutter des Zugbolzens
bei dem zum Abdichten nötigen Rufweiten der Büchswand nicht verformt wird.
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Die neue Büchsenform bietet gegenüber dem Bekannten mehrfache Vorteile.
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Erstens wird beim Rufweiten der Büchse die kugelförmige Sitzfläche
für den Zugbolzen nicht verformt. Für den Zugbolzen ist also sowohl beim ersten
Einbau als auch bei einem etwa erforderlichen Nachdichten (durch Walzen o. dgl.)
ohne Nacharbeit eine passende Sitzfläche vorhanden.
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Zweitens fördert sie den dichten Sitz des Rohres in der Kesselwand,
weil die Wandstärke des Büchsenmantels auf ein solches Maß vermindert werden kann,
daß bei ausreichender Festigkeit noch eine genügend durchgreifende Wirkung des Aufweitwerkzeuges,
namentlich der Aufwalzvorrichtung, möglich ist.' Drittens wird auf der Feuerseite
der Kopf des Zugbolzens der Einwirkung der Feuergase weitgehend entzogen, und endlich
viertens wird die Sitzfläche in den von Wasser umspülten Teil des Rohres verlegt,
was eine gute Kühlung des Kopfes zur Folge hat.
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Die Abbildungen zeigen als Ausführungsbeispiele das feuerseitige Ende
des Stehbolzens, und zwar zeigt Abb. r die Grundform der neuen Befestigungsbüchse,
Abb. a eine Anpassungsform derselben an stark schräge Kesselwände und Abb.3 eine
besondere Ausgestaltung des Büchsenbundes für solche Stellen der Kesselwand,
die
(lein stärkten Feuer ausgesetzt sind.
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In den Abbildungen sind gleichartige Teile reit den gleichen Ziffern
bezeichnet.
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In Abb. i bedeutet i den zur Aufnah'ttieder Zugkräfte dienenden Schraubenbolzen;
der durch kugelförmige Sitzflächen an hopf und Mutter gegen Biegungsniotnente geschiitZt
ist: 2 ist ein biegsames Rohr, das die Kesselwände <licht verbindet und in der
Bohrung, der Feuerbüchswand durch die Büchse 3 befestigt ist. Hierzu wird nach dem
Stammpatent die Büchse samt dein Rohre aufgeweitet. was durch Aufwalzen, Aufdornen
oder- Aufpressen geschehen kann.-Der zum Aufweiten bestimmte "feil der Büchse hat
einen kleineren lichten Durchniesser als der Teil unmittelbar über dem Kugelsitz,
tun einen Auslauf für das Aufweitwerkzeug zu schaffen und zu verhindern. dah der
Kugelsitz leim Aufweiten seine 1'orin ändert.
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Die Stehbolzen sitzen bekanntlich meist schräg in den Kesselwänden,
was eine meist nicht beachtete unsvitnnetrische Baustoftverteilung in bezug auf
ihre Achse zur Folge hat. Diese L`nsvinnietrie stört insofern, als die Büchsenachse
beint Aufweiten erfahrungsgeinäl,l das Bestreben zeigt, ihren Winkel mit der Blechfläche
zu vergrößern und sich der Senkrechten auf die Blechfläche zu nähern.
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Nach Abb. 2 wird dieser Übelstand dadurch bekämpft, daß man auf der
Büchse 3 einem Absatz ; anbringt, dessen Abstand vom Bund 6 der kürzesten Erzeugenden
der (i:m allgemeinen den 'Mantel eines schiefen Zylinders bildenden) Lochwand entspricht.
Dadurch wird mit großer Annäherung eine axialsynimetrische Verteilung der dein Aufveiten
der Büchse widerstehenden Kräfte der Lochwand erreicht und die Änderung der Achsenlage
der Büchse beim Aufweiten vermieden. Auch ist der Absatz in der Büchse leichter
herzustellen als in der Lochrand.
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Für Stehbolzen, welche dem stärksten Feuer ausgesetzt sind, ist die
in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform bestimmt. Hier ist (las kolir nicht einfach
in ein glattes Loch der Kesselwand eingeschoben, sondern mit Feingewinde eingeschraubt.
Dadurch wird einerseits eine Verbesserung der Abdichtung erreicht, indem das Gewinde
als Labvrintli-und als Kantendichtung wirkt, und anderseits wird die Beanspruchung
des Bundes herabgesetzt. Die Beanspruchung eines Bundes ist bekanntlich vom mittleren
Durchmesser seiner Stützfläche abhängig. Bei den Bauarten nach den Abb. i und 2
ist die Stützfliiclie (renn man die Möglichkeit in Betracht zieht, daß die Spannung
zwischen Rohr und Lochwand und damit auch die Reibung des Rohres in der Lochwand
verschwindet) eine Ringfläche mit dem Lochdurchmesser als innerem und dem :'lußendtirclimesber
des Bundes als äußerem Durchmesser.
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<';,Wird das Rohr hingegen eingeschraubt, so ist seine Stirnfläche
auch beim Verschwinden der Spannung vollwertige Stützfläche, und der Innendurchmesser
der Stützfläche vermindert sich auf den lichten Durchmesser des Rohres. Demgemäß
sinkt auch der mittlere Durchmesser der Stützfläche und damit die Beanspruchung
des Bundes.
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Die Abdichtung kann ferner nach Abb.3 noch dadurch verbessert werden,
<Maß man den Bund 6 an seiner Sitzfläche unterschneidet, so daß sich sein Rand
in das Blech eindrückt und eine wirksame Kantendichtung bildet.
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Da die im schärfsten Feuer liegenden Büchsen Temperaturen annehmen
können, bei denen die Festigkeit der Baustoffe schon merkbar abnimmt, sind die Beanspruchungen
tunlichst klein zu halten. Versuche haben ergeben, (iaß der Bund 6 der Büchse ungünstig
beansprucht ist: er -verformt sich schon bei verhältnismäßig kleinen Axialkräften.
Hierbei verengt sich seine Bohrung, und die Stirnfläche wird hohl. Die Verformung
der Büchse hat aber selbstverständlich das Verschwinden der Spannung und daher Undichtheit
des Rohres in der Kesselrand zur Folge. Z@"olil könnte man durch eine Verstärkung
des Bundes Abhilfe schaffen, es ist aber auch möglich, die Widerstandsfähigkeit
des Bundes und damit auch die der Büchse dadurch zu erhöhen, daß inan die Verengung
der Bohrung durch einen Füllkörper 8 aus druckfestem Werkstoff (Metall, feuerfeste
Stoffe o. dgl.) verhindert.
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Ist der Füllkörper aus feuerfestem Stoff, so verzögert er infolge
seiner schlechten @Värineleitfähigkeit den Wärmedurchgang, setzt so die Temperatur
der ganzen Verbindung herab und erhöht mittelbar ihre Festigkeit. Diese Wirkung
tritt auch noch in gewissem Grade ein, wenn der Füllkörper (Pfropfen) mit einem
Loch versehen ist. um die Beobachtungsmöglichkeit des "Zugbolzens zti wahren.