DE671564C

DE671564C - Schweissverbindung fuer ein glattes, flanschloses Heizrohr, insbesondere bei Lokomotivkesseln

Info

Publication number: DE671564C
Application number: DEK144732D
Authority: DE
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1936-12-10
Filing date: 1936-12-10
Publication date: 1939-02-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbindung der Rohre von Heizrohr-, insbesondere Lokomotivkesseln mit der Feuerbuchs rohrwand. Es ist bei eisernen Feuerbuchsen bisher üblich, die Heizrohre in die Rohrwand einzuwalzen und dann auf der Feuerseite mit ihr zu verschweißen. Erfahrungsgemäß werden derartige Verbindungen häufig undicht; die Ursache dafür ist in den Spannungen zu suchen, die beim Erkalten der Schweißnaht zwischen dieser und der Einwalzstelle entstehen und die Verbindung so stark beanspruchen, daß sie beim Hinzutreten der durch den Betrieb des Kessels hervorgerufenen Spannungen zerstört wird. Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Verbindung besteht darin, daß die für das Einwalzen erforderliche Blechstärke der Rohrwand von z. B. 20 bis 30 mm ein Vielfaches der Wandr stärke üblicher Heizrohre (2,5 bis 4 mm) beträgt, so· daß der Dickenunterschied zwischen Rohrwand und Rohr die Herstellung einer guten Schweißverbindung außerordentlich erschwert.

Es ist eine Schweißverbindung für ein glattes, flanschloses Heizrohr, insbesondere bei Lokomotivkesseln, bekannt, das über die zu seiner Aufnahme dienende Bohrung hervorragt und nur mit seinem überstehenden Ende mit einer Rohrwand verschweißt ist, die von einer unverformten Platte von die Wandstärke des Rohres übersteigender Dicke gebildet ist. Bei der bekannten Schweißverbindung ist das überstehende Rohrende mit einem Ring verschweißt, der seinerseits an seiner der Rohrwand zugekehrten Stirnfläche mit der ungeschwächten Rohrwand durch Schweißen verbunden ist. Es ist auch bekannt, die glatten Heizrohre nur durch Schweißen mit der Rohrwand zu verbinden; auch hier wirkt der Dickenunterschied ungünstig. Man hat daher zur Verminderung der Plattenwandstärke auf die Heizrohrwandstärke Anschweißstutzen herausgezogen.

Wesentlich einfacher wird die Anpassung erreicht, wenn nur spanabhebende Werkzeuge, insbesondere die zum Bohren der Rohrlöcher sowieso erforderliche Bohrmaschine zum Herstellen der Verjüngung benutzt werden.

Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß die Rohrwand an dem Rohrloch eine Hinterdrehung oder sonstige durch spanabhebende Werkzeuge erzielte Ausnehmung

aufweist, die eine allmähliche Anpassung der Dicke der Rohrwand an die Wandstärke des Rohres ergibt und eine einwandfreie Verschweißung ermöglicht. Liegt die Ausnehinung auf der Innenseite der Rohrplatte, so ist die Herstellung der Schweißnaht am bequemsten; eine Ausnehmung auf der Außenseite gibt einen Schutz der Schweißnaht gegen den Angriff durch die Flamme. Liegt die ίο Ausnehmung in der Mitte, so wird die Schweißstelle von Druck- und Biegungsbeanspruchungen entlastet.

In den Abb. ι bis 3 sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Bei allen drei Ausführungsbeispielen nach der Erfindung sind die Heizrohre 1 mit der Rohrwand 2 ausschließlich durch Schweißung verbunden, und es ist die Dicke der aus einer Platte lediglich unter Benutzung spanabhebender Werkzeuge hergestellten Rohrwand 2 an der Schweißstelle nur wenig größer als die Wandstärke des Heizrohres 1.

Das Beispiel nach Abb. 1 weist glatte zylindrische Heizrohre 1 auf. Das Rohr 1 steht ein wenig über die Feuerseite 5 der Rohrwand 2 vor und ist mit dieser ausschließlich durch eine Schweißnaht 6 verbunden. An der Wasserseite 7 ist die zylindrische Bohrung 4 der Rohrwand 2 mit einer Ausnehmung (Ausdrehung) 9 versehen. Diese beginnt an einer Stelle 10 der Bohrung, die ungefähr um das Maß der Wandstärke des Heizrohres 1 von der Feuerseite 5 der Rohrwand 2 entfernt ist, und erweitert sich im Querschnitt nach einem Kreisbogen 1 i, bis sie die Wasserseite 7 der Rohrwand 2 trifft. Die Schweißnaht 6 hat im Querschnitt die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, dessen Hypothenuse 12 angenähert parallel zum Kreisbogen 11 verläuft»

Die Ausführung nach Abb. 2 unterscheidet sich von der soeben erläuterten hauptsächlich dadurch, daß die Ausnehmung 9 der Rohrwand 2 an deren Feuerseite 5 angeordnet ist und das Heizrohr 1 sich mit einer Schulter 8 gegen die Wasserseite 7 der Rohrwand 2 stützt. (Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß sich das Rohr 1 bei der Ausführung nach Abb. ι mit einer Schulter 8 gegen den Innenrand der Ausnehmung 9 stützt.) Die gleichfalls im Querschnitt nach einem Kreisbogen 11 verlaufende Ausnehmung 9 endet bei der Bauart nach Abb. 2 an einer Stelle 13 der Bohrung 4, die ungefähr um das Maß der Wandstärke des Heizrohres 1 von der Wasserseite 7 der Rohrwand 2 entfernt ist. Über die Stelle 13 ragt das Rohrende ein wenig hervor. Der zwischen dem überstehenden Rohrstück und der Ausnehmung 9 freie Raum ist durch die Schweißung 6 ausgefüllt, deren der Feuerseite zugekehrte Fläche 14 allmählich in die Oberfläche der Ausnehmung 9 übergeht.

Bei der Ausführung nach Abb. 3 sind wie bei der vorhergehenden Heizrohre 1 vorgesehen, die sich mit einer Schulter 8 gegen die Wasserseite 7 der Rohrwand 2 stützen. Die Verringerung der Stärke der Rohrwand 2 an der Schweißstelle 6 ist hier durch eine Hinterdrehung 15 der Bohrung 4 der Rohrwand 2 geschaffen. Den Querschnitt der Hinterdrehung 15 bildet ein gleichschenkliges Dreieck, dessen Grundlinie 16 mit der Bohrung 4 zusammenfällt. Das Rohr 1 steht wieder ein Stück über die Feuerseite 5 der Wand 2 vor und ist auf dem überstehenden Teile durch die Schweißung 6 in der bei der Ausführung nach Abb. 1 erläuterten Weise mit der Rohrwand 7 verbunden. Die Hinterdrehung 15 beginnt an den Stellen 17 bzw. 18, die sowohl von der Feuerseite 5 als auch von der Wasserseite 7 der Rohrwand 2 etwa um das Maß der Wandstärke des Heizrohres 1 entfernt sind. Die Hinterdrehung 15 bildet zwei um das Rohr ι herumlaufende Schenkel 19, 20, von denen der eine Schenkel 19 mit dem vorstehenden Rohrende verschweißt ist, während der andere Schenkel 20 als Stütze für die Schulter 8 des Heizrohres 1 dient.

Unter der Bezeichnung Heizrohr sind im Sinne der Erfindung sämtliche von Heizgasen bestrichenen Rohre der Heizrohrkessel zu verstehen, also auch die Rauchrohre der Lokomotivkessel, in denen die Überhitzerrohre liegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Schweißverbindung für ein glattes, flanschloses Heizrohr, insbesondere bei Lokomotivkesseln, das über die zu seiner Aufnahme dienende Bohrung hervorragt und nur mit seinem überstehenden Ende mit einer Rohrwand verschweißt ist, die von einer unverformten Platte von die Wandstärke des Rohres übersteigender Dicke gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwand (2) an dem Rohrloch eine Hinterdrehung (15) oder sonstige durch spanabhebende Werkzeuge erzielte Ausnehmung (9) aufweist, die eine allmähliche Anpassung der Dicke der Rohrwand (2) an die Wandstärke des Rohres (i) ergibt.

2. Schweißverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) der Rohrwand (2) an der Wasserseite (7) der Wand (2) liegt und das überstehende Ende des Heizrohres (1) mit der glatten Feuerseite (5) der Rohrwand (2) verschweißt ist.

3. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneh-

mung (9) auf der Feuerseite (5) der Rohrwand (2) liegt und das überstehende Ende des Heizrohres (1) mit der Wand der Ausnehmung (9) verschweißt ist.

4. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung

(4) der Rohrwand (2) eine Hinterdrehung (15) aufweist, die die Rohrwand in zwei Schenkel teilt, deren einer (19) mit dem überstehenden Rohrende verschweißt ist und deren anderer (20) als Stütze für eine Schulter (8) des Rohres (1) dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen