DEP0046459DA - Gelenkstehbolzen für Dampfkessel mit Feuerbuchsen - Google Patents

Description

Bei stählernen Lokomotivfeuerbuchsen kann im Bereich der Wandteile, die sich unter der Erwärmung besonders stark ausdehnen und damit die Stehbolzen besonders stark Verbiegungen aussetzen, das dadurch bedingte häufige Brechen der Bolzen durch gelenkige Verankerung des Stehbolzens in der Wand herabgesetzt werden. Solche sogenannten Gelenkstehbolzen sind an sich bekannte und viel angewandte Konstruktionselemente. Die einfachste Form ist der Stehbolzen mit einem angeschmiedeten Kugelkopf, der sich in eine der Kugelfäche entsprechend angefräste Bohrung in der Wand legt und durch eine übergestülpte mit der Wand verschweißte Kappe abgedeckt wird. Auf dieser Grundlage sind zahlreiche Abwandlungen bekannt, bei denen der Kugelkopf zur leichten Auswechselung als Mutter aufgeschraubt wird, bei denen der Kugelkopf sich in besonderen Untersätzen abstützt und bei denen die Kappe durch eine Verschraubung ersetzt ist u a m. Bei diesen Konstruktionen wird der Bolzenkopf durch den kegeligen Sitz, auf dem er sich abstützt und die große Kraft, die der Bolzen aufzunehmen hat, keilförmig auf den Sitz gezogen. Die bei Bewegung auftretende Reibung ist so groß, daß eine erhebliche Biegungsbeanspruchung auftritt und der Kopf oft so festgeklemmt wird, daß er sich überhaupt nicht bewegt. Ferner müssen bei diesen bekannten Gelenkstehbolzen die Bohrungen in den beiden zu verbindenden Wänden genaeustens fluchten, weil andernfalls der Bolzen von vornherein verbogen wird. Außerdem brauchen Gelenkstehbolzen mit besonderem Untersatzgehäuse sehr viel Bauhöhe und schließen durch hohes Gewicht die Anwendung in vielen Fällen aus.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der am Bolzenschaft angeschmiedete oder angeschweißte Bolzenkopf mit seiner Unterseite auf einen beiderseits mit zwei um 90° versetzten gewölbten Stützflächen versehenen Ausgleichring, der sich unmittelbar auf der Kesselwand abstützt, aufliegt und durch eine auf der Kesselwand aufgeschweißte Abdeckkappe abgedeckt ist.

Die Erfindung wird in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. In Abb. I sind l und 2 die durch den Gelenkbolzen 3 miteinander zu verankernden Wände. Der Bolzen 3 ist in der Feuerbuchswand 2 wie üblich fest verankert z.B. durch Schweißung. Der auf der Gegenseite angeschmiedete Kopf 4 des Bolzenschaftes 3 stützt sich mit seiner ebenen Unterseite auf den Ausgleichring 5 und dieser unmittelbar auf der

Kesselwand 1 ab. Der Ring 5 ist beiderseits wellenförmig so geformt, daß gewölbte Stützflächen bzw Sättel entstehen, die um 90° gegeneinander versetzt liegen. Damit entsteht ein Kreuzgelenk, mit einem Kleinstmaß an Reibung. Bei paralleler oder geneigter Verschiebung der Wände 1 und 2 gegeneinander kann sich dementsprechend der Gelenkkopf vollkommen frei einstellen, wie in der Abb II. in der 8 das Maß der Verschiebung der Wände parallel zueinander ist, dargestellt ist.

Da der Ausgleichring 5 sich auf der Wand 1 mit seinem Sattel 7 abrollt, bewegt sich der Bolzenkopf nahezu reibungsfrei. Ein weiterer Vorteil der Bauart ist die Unabhängigkeit der beiden Wandbohrungen 9 und 10 voneinander, so daß besonders beim Erneuern abgängiger Bolzen in Kesseln, bei denen im Laufe der Zeit durch den Betrieb bleibende Verschiebungen der Wände 1 und 2 gegeneinander eingetreten ist, ohne Nacharbeit an den Bohrungen und ohne Verspannen neue Bolzen eingebaut werden können. Bei unter einem Winkel zueinander liegenden Wänden, wie es bei Lokomotivkesseln an verschiedenen Übergängen notwendig ist, sind bei kleinen Neigungen überhaupt keine Maßnahmen notwendig. Bei größeren Winkeln wird die Stützebene durch eine auf die Wand einmalig aufzuschweißende Unterlage 11 ausgerichtet. Vgl. Abb. III, strichdoppelpunktierte Darstellung.

Die Ausführung eines Doppelgelenkbolzens ohne jede Verbiegung bei Verschiebung der Wände 1 und 2 gegeneinander zeigt Abb III. Zur Montage wird der zweite Kopf 4 über den eingebrachten Bolzenschaft 3 gesteckt und verschweißt. Die Bolzenköpfe werden durch mit den Wänden 1 und 2 verschweißten Kappen 12 und 13 abgedeckt. Da der Innenraum der feuerseitig liegenden Kappe mit dem Wasserraum des Kessels in Verbindung steht, wird auch die im Feuerraum liegende Kappe 13 gekühlt.

Der Bruch eines Bolzens ist in bekannter Weise von außen durch Austreten von Wasser bzw Dampf aus der Kontrollbohrung 14 zu erkennen. Das Problem, solche Brüche auch beim Doppelgelenkbolzen erkennen zu können, was bei der bisherigen Ausführung der Kontrollbohrung 14 gemäß Abb III nicht möglich ist, ist erfindungsgemäß in der Ausführung gemäß Abb. IV gelöst.

Durch die durchgehende Längsbohrung 15 des Bolzenschaftes 3 führt ein besonderes Bruchrohr 16, das durch die Abdeckkappen 12 und 13 nach außen geführt ist. Das Rohr ist auf der Kesselwandseite durch eine auf der Abdeckkappe 12 angeschweißte Membran 17 abgedeckt, so daß geringe Längenänderungen durch Dehnung des Bolzens unter der Belastung oder seitliche Parallelverschiebung der beiden gegeneinander verankerten Wände aufgenommen werden. Bricht ein Bolzen, so wird der Abstand der beiden verankerten Wände so viel größer, daß Bruchrohr 16 ebenfalls reißt. Dadurch tritt Wasser bzw. Dampf nach außen und zeigt damit den Bruch des Bolzens an.

Claims (3)

1) Gelenkstehbolzen mit Ausgleichring zur Verankerung von Feuerbuchswänden in Dampfkesseln, dadurch gekennzeichnet, daß der am Bolzenschaft (3) angeschmiedete oder angeschweißte Bolzenkopf (4) mit seiner Unterseite auf einem beiderseits mit zwei un 90° versetzten gewölbtem Stützflächen (6, 7) versehenen Ausgleichring (5) aufliegt, der sich unmittelbar auf der Kesselwand abstützt und durch eine auf der Kesselwand (1) aufgeschweißte Abdeckkappe (12) abgedeckt ist.

2) Gelenstehbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Bolzenschaftes (3) je ein angeschweißter Bolzenkopf (4) mit einer Abdeckkappe (12, 13) vorgesehen ist.

3) Gelenkbolzen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine Längsbohrung (15) des Bolzenschaftes (3) geführtes besonderes Bruchrohr (7) angeordnet ist, das durch die Bolzenköpfe (4) und Abdeckkappen (12, 13) hindurchgeführt und an der Feuerbuchswandseite (2) offen, an der Kesselwandseite (1) durch eine auf der Abdeckkappe (12) angeschweißte Membran (17) abgedeckt ist.