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Schweißverbindung zwischen einem Anschlußstück mit Innenflansch Die
Erfindung .betrifft eine SchweißTerbindung zwischen einem Anschlußstück mit Innenflansch,
(der sich gegen die Innenwandung eines Hohlkörpers, Gefäßes od. dgl. anlegt.
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Die Befestigung von Einsatzkörpern in Hohlkörpern wunde bislang in
oder Weise vorgenommen, daß der einzusetzende Körper in Form eines Halsstückes mit
Flansch durch eine Ausnehmung des Hohlkörpers hindurchgesteckt und die Verbindung
mittels einer V-Naht hergestellt wurde, wobei sich der Flansch gegen; die Hohlkörperwandung
anlegen soll, um als tragendes Element zu dienen und solcherart,die Schweißnaht
zu entlasten. Eine derartige Verbindung ist in Abb. r dargestellt. Bei Verwendung
insbesondere hochwertiger Werkstoffe hat diese Schweißverbindung versagt. An der
mit R bezeichneten Stelle treten Risse auf, -die teilweise sogar bis zur Oberfläche
-der Schweißnaht durchgehen.
Die Entstehung solcher Risse hat man
durch Verwendung hochwertiger Schweißstäbe aus austenitischem Werkstoff zu vermeiden
gesucht, jedoch ist auch hierdurch nicht immer Abhilfe geschaffen worden, abgesehen,
davon, daß man auf hochwertiges. Zusatzmaterial angewiesen ist. Das Reißen der V-N
aht ist darauf zurückzuführen, daß das Schrumpfen der V-Naht in der Ebene der Behälterwandung
erfolgt und damit voll zur Auswirkung auf die Naht kommt. Es hat sich weiterhin
liei dieser Art der Verbindung gezeigt, daß zwischen Oberseite Flansch und Behälterblech
ein Spalt Sp entsteht, wodurch -der eigentliche Zweck des Flansches als tragendes
Element nicht mehr erfüllt wird, die Schweißnaht also die volle Last zu tragen hat.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Einsteckkörper mit seinem
:Hals einigermaßen schließend in ,die Ausnehmung der Behälterwandung einzusetzen
und die Verbindung durch eine Kehlnaht herzustellen, wie in Abb.2 dargestellt. Damit
werden zwar die schweißtechnischen Schwierigkeiten bei Verwendung einer V-Naht umgangen,
aber beim Schrumpfen der Kehlnaht entsteht zwischen Behälterwandung und Oberfläche
Flansch ein Spalt Sp, so daß auch in ,diesem Fall die Kehlnahtdie volle Beanspruchung
zu tragen hat.
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Nach .der Erfindung ist nun bei gegenüber der Behälterwandung stark:-,varndiger
Gestaltung des Anschlußflansches der Durchmesser der Ausne!hmung in der Hohlkörperwandung
größer als der um.die doppelte Nahtbreite vermehrte Halsdurchmesser des Anschlußätückes
derart, daß zwischen .dem Fuß -der einzigen Kehlnaht zur Verbindung der F'lanschaußenseite
mit der Behälterwandung und dem Fuß des Halsstückes ein Zwischenraum verbleibt.
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Durch diese erfindungsgemäße Anordnung werden die schweißtechnischen
Schwierigkeiten bei Verwendung einer V-Naht umgangen und die Nachteile der Kehlnaht
bei einer Anordnung gemäß Abb. 2 vermieden, da beim Schrumpfen der Kehlnaht Behälterwandung
und Flansch zusammengezogen werden und sich fest mfeinanderleaen. Die Kehlnaht ist
somit vollkommen von Zu.gbeanspruch ungen am Einsatzstück entlastet und kann, daher
unter Umständen geringer bemessen werden als die Kehlnaht bei einer Ausbildung der
Verbindung nach Abb.2, die außer einer Dichtverbindung auch eine Festigkeitsverbindung
sein muß.
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Es ist nun zwar eine dem Erfindungsgegenstand ähnliche Anordnung für
den Anschluß des Domes von Dampfkesseln bekannt, bei welcher,die Randumbördelung
des Domes wi.. der Flansch des Einsatzstückes bei der Erfindung an der Innenwand
des Kessels anliegt. Unterschiedlich gegenüber dem Erfinduin.gsgegenstand ist bei
der Verbindung Dom-Kessel die gleiche Stärke der zu verschweißenden Bleche; ferner
ist der Lochdurchmesser selbst wie auch die Differenz von Lochdurchtnesser und Außendurchmesser
des Einsatzstückes sehr groß; des weiteren ist der Abrundungshalbmesser der Umbördelung
groß; außerdem ist ein den I;ochrand verstärkender Ring aufgeschweißt und eine zusätzliche
Schweißnaht im Kesselinnern um den Außenrand,der Umbördelung herum vorgesehen.
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ZN'enn nun auch in einem gewissen Maß hei der bekannten Verbindung
die Schrumpfwirkung der Schweißnaht nicht mehr in der Fläche der Behälterwandung
erfolgt und damit nicht voll zur Auswirkung auf die Naht kommt, und ferner auch
der eigentliche Zweck des Flansches als tragendes Element in gewissem Sinn erfüllt
ist, so konnte die bekannte Verbindung Dom-Kessel nicht ohne weiteres zu dem Erfindungsvorschlag
anregen, da bei dieser bekannten Verbindung die Schwierigkeiten, die durch die Erfindung
beseitigt werden sollen, wenn überhaupt, so doch nicht in dem gleichen Maß auftreten
werden.
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InAbb. 3 ist die Befestigung gemäß der Erfindung dargestellt. Aü ist
der Einsatzkörper, der aus einem Flanschteil FL und einem Halsteil Ha besteht. Die
Ausnehmung in der Behälterwandung H1 ist bei kreisrundem Querschnitt im Durchmesser
D um ein gewisses Maß größer als der Durchmesser d des Halsteiles des Einsatzkörpers.
Der Durchmesserunterschied zwischen D und d wird in der Hauptsache
dadurch bestimmt, daß man genügend Platz zur Herstellung .der Kehlnaht haben muß.
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Aus gewissen Gründen kann verlangt werden, d;aß die ringförmige Mulde
um das Halsstück Ha herum ausgefüllt werden muß, z. B. zur Vermeidung der
Ansammlung von Feuchtigkeit u.dgl. Ist nun die Kehlnaht K einmal gezogen, so kann
der Spalt zwischen der Kehlnaht und der Wandung .des Halsteiles Ha des Einsatzstückes
A1 ohne weiteres ausgefüllt werden, da durch die bereits gelegte Kehlnaht hindurch
eine nachteilige Beeinflussung der Verbindung nicht mehr zu befürchten ist.