CH676144A5 - - Google Patents

Description

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CH 676 144 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Rohrhaiterung in einer Öffnung einer Platte, insbesondere eines Wärmetauschrohres in einer Stützplatte eines Hochtemperaturwärmetauschers, bei der das Rohr unter Zwischenschaltung von mindestens einem hülsenartigen, zweiteilig ausgebildetem Verschleissschutzele-ment in der Öffnung gelagert und in dieser Lage durch eine Schweissung gesichert ist.

Aus der DE-PS 3 447 264 ist eine solche Rohrhaiterung bekannt, bei der mindestens eine vorzugsweise ringförmige Auftragsschweisse auf dem Rohr vorgesehen ist, die in kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Eingriffen mit der Innenfläche mindestens eines zweiteilig ausgebildeten Verschleissschutzelementes steht, wobei die Innenfläche der beiden Teile des Verschleissschutzelementes entweder glatt oder mit einer in Richtung des Rohrumfanges versehenen Rippe oder Nut versehen ist. Bei dieser Rohrhaiterung kann sich das Rohr entsprechend den wechselnden thermischen und/oder mechanischen Belastungen innerhalb zulässiger Grenzen axial verschieben, weil insbesondere durch die Stützplatte hervorgerufene Reibbeanspruchungen von der Auftragsschweisse als Verschleissteil in Verbindung mit dem Verschleiss-schutzelement aufgenommen und von der Rohrwand ferngehalten werden. Eine derartige Rohrhaiterung setzt voraus, dass auf dem Rohr eine Auftragsschweisse aufgebracht werden darf. Ein Einsatz dieser Rohrhaiterung ist aber dann nicht möglich, wenn eine Rohrhaiterung vorgesehen werden muss, bei der das eingesetzte Rohr in seiner Festigkeit in keiner Weise - so z.B. durch eine Schweisse - beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Rohrhaiterung konstruktiv derart weiter zu entwickeln, dass bei mindestens gleichbleibenden Fertigungskosten der Rohrhaiterung das Rohr frei von jeglichen festigkeitsmässigen Beeinträchtigungen in einer Stützplatte gehalten wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass jeder Teil des Verschleissschutzelementes an einem Ende mindestens eine angeformte Klemmlasche und am anderen Ende mindestens eine der Klemmlasche angepasste rechteckige Ausnehmung aufweist und dass die Klemmlaschen in der Rohrhalteposition der beiden Teile auf jeder Seite der Platte jeweils das andere, mit den Ausnehmungen versehene Ende des anderen Teils kraft- und formschlüssig überlappen. Die mit Klemmlaschen und rechteckigen Ausnehmungen versehenen Teile des Verschleissschutzelementes lassen sich in kostengünstiger Weise aus einer bandförmigen Werkstof-folie nahezu verschnittfrei fertigen, wobei Formund Grössengleichheit der Fertigung entgegenkommt. Diese Teile werden hierauf entsprechend dem Aussenradius des zu haltenden Rohres gebogen. Zwei Teile werden auf das in der Öffnung der Platte in der entsprechenden Stellung positionierte Rohr von beiden Seiten der Platte über das Rohr in die Öffnung der Platte eingeschoben, bis ein senkrecht zur Rohrachse befindlicher Kantenrand einer Klemmlasche eines Teiles eines Verschleissschutzelementes auf einen gleichfalls senkrecht zur Rohrachse liegenden Kantenrand einer Ausnehmung des anderen Teils des Verschleissschutzelementes stösst. Danach werden die beiden Teile des Verschleissschutzelementes mit dem Rohr kraftschlüssig verbunden, beispielsweise durch Umbiegen der Kiemmlaschen des einen Teils über das andere Ende des anderen Teils. Jede Länge einer Klemmlasche kann beliebig gewählt werden, vorzugsweise sollte sie aber bei einer Klemmlasche die Hälfte, bei zwei Klemmlaschen je Teil ein Viertel des Aussenumfanges des Rohres betragen. Die rechteckige Ausnehmung hat verschiedene Aufgaben zu erfüllen. Zum einen soll sie ein Aufschieben der beiden Teile in die Rohrhalteposition und gegebenenfalls ein Umbiegen der Klemmlaschen erleichtern. Zum anderen bestimmen sie in Verbindung mit den Klemmlaschen den axialen Bewegungsspielraum von Rohr und Verschieissschutzelement in der Öffnung der Platte. Die rechteckige Ausnehmung kann verschiedentlich ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines Ausschnittes oder in Form einer quer-schnittsmässig keilförmigen Bearbeitungsfläche.

Befinden sich an den Enden eines Teils eines Verschleissschutzelementes jeweils nur eine Klemmlasche und eine rechteckige Ausnehmung, dann können diese jeweils auf einer der beiden Längsseiten des Teils oder beide nur auf einer Längsseite des Teils des Verschleissschutzelementes angeordnet sein, wobei insbesondere die erste Möglichkeit zur Anwendung geeignet ist. Beide Anordnungen unterscheiden sich aber hinsichtlich der Fertigung aus einer bandförmigen Werkstoffolie wie auch hinsichtlich des Einrichtens des Verschleissschutzelementes auf einem Rohr nicht.

Um ein kraftschlüssiges Überlappen möglichst frei von einer Verdrillung herbeizuführen, ist es zweckmässig, wenn jeder Teil des Verschleissschutzelementes an einem Ende zwei zueinander symmetrisch angeordnete Klemmlaschen und am anderen Ende zwei rechteckige Ausnehmungen aufweist. Beide Klemmlaschen eines Teils eines Verschleissschutzelementes sind in der Rohrhalteposi-tion der beiden Teile beiderseits des Rohres angeordnet und lassen sich in dieser Lage jeweils mit der gleichen Kraft oder gleichen Massnahme, beispielsweise durch Klemmung oder durch Schweissung, mit dem anderen Teil des Verschleissschutzelementes verbinden.

Hinsichtlich einer verschnittfreien Fertigung ist es auch zweckmässig, wenn die Klemmlasche an jedem Teil des Verschleissschutzelementes rechtwinklig zur Rohrachse angeformt ist.

Damit auch sichergestellt ist, dass eine kraft-und formschlüssige Verbindung zwischen dem Verschieissschutzelement und dem Rohr vorliegt, ist es ferner zweckmässig, wenn die beiden Teile in der Rohrhalteposition mindestens einen zur Rohrachse parallelen Spalt bilden. Das Vorsehen eines Spaltes vermeidet ein gegenseitiges Abstützen der Teile des Verschleissschutzelementes und stellt sicher, dass die Teile auf dem Rohr bei der durch die Klemmlaschen bewirkten kraftschlüssigen Verbindung nicht durch mangelnde Reibung verschoben werden können.

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Durch das Überlappen der Klemmlaschen des einen Teils und das mit Ausnehmungen versehene Ende des anderen Teils vergrössert sich der Durchmesser des hüisenartigen Verschleissschutzelementes um mindestens die Dicke einer Klemmlasche. Um ein bezüglich der Platte beiderseitiges Herausgleiten des Verschleissschutzelementes aus der Öffnung der Platte zu verhindern, ist es ferner zweckmässig, wenn der Durchmesser der Öffnung in der Platte kleiner ist als der um die Dicke einer Klemmlasche vergrösserte Aussendurchmesser des Verschleissschutzelementes.

Damit das Rphr in der Öffnung der Platte entsprechend einer ständig ändernden thermischen und/oder mechanischen Belastung innerhalb einer vorgegebenen Grenze eine axiale Bewegung ausführen kann, ist es überdies zweckmässig, wenn der axiale Mindestabstand zwischen Klemmlasche und Ausnehmung eines Teils um einen vorgegebenen Bewegungsabstand grösser ist als die Dicke der Platte. Daraus ergibt sich, dass die Länge eines Teils eines Verschleissschutzelementes weitestgehend von der Dicke der Platte, dem vorgegebenen Bewegungsabstand und einer zweifachen Breite der Klemmlasche bestimmt ist. Die Grösse der rechteckigen Ausnehmung hängt dabei von der Breite der Klemmlasche und von der Dicke des Teils des Verschleissschutzelementes ab.

Bei dieser Rohrhaiterung ist das Verschleiss-schutzelement mit dem Rohr ohne jegliche Schweiss-naht kraft- und formschlüssig verbunden. Um ein durch Schwingungen, Erschütterungen oder thermische bzw. mechanische Belastungen hervorgerufenes Lockern der Verbindung zu verhindern, ist es auch zweckmässig, wenn die Klemmlasche eines Teils in der Rohrhalteposition mit dem anderen Teil und/oder mit der anderen .Klemmlasche desselben Teils verschweisst sind. Da die Schweissverbindung nur zwischen den Teilen und/oder den Klemmlaschen des Verschleissschutzelementes zustandekommt, ist stets gewährleistet, dass das Rohr frei von festigkeitsbeeinflussenden Schweissnähten in der Öffnung der Platte gehalten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Rohrhaiterung mit einem zweiteiligen Verschleissschutzelement, an dem jeweils zwei Klemmlaschen angeformt sind,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils eines in Fig. 1 gezeigten Verschleissschutzelementes im halbgefertigten Zustand,

Fig. 3 eine Schrägansicht der in Fig. 1 gezeigten Rohrhaiterung vor dem form- und kraftschlüssigen Verbinden der Teile des Verschleissschutzelementes,

Fig. 4 eine Ansicht eines Querschnittes einer Rohrhaiterung mit umgebogenen Klemmlaschen eines Verschleissschutzelementes,

Fig. 5 eine Ansicht eines Querschnittes einer Rohrhaiterung mit miteinander verschweissten Teilen eines Verschleissschutzelementes.

Gemäss Fig. 1 ist ein Rohr (1) durch eine in einer

Stützplatte (2) befindliche Öffnung (3) hindurchgeführt. Zwischen der Öffnung (3) in der Stützplatte (2) und dem Rohr (1), dessen Durchmesser kleiner ist als der der Öffnung (3) befindet sich ein aus zwei in Form und Grösse gleichgrossen Teilen (4', 4") bestehendes Verschleissschutzelement (4). Gemäss Fig. 2 haben diese Teile (4', 4") im halbgefertigten Zustand die Form jeweils eines Rechteckes, das entsprechend dem Aussendurchmesser des Rohres (1 ) zu einer Halbschale geformt wird. An jedem dieser Teile befinden sich an einem Ende (5') senkrecht zur Teil- bzw. Rohrachse (6) zwei Klemmlaschen (7) und am anderen Ende (5") im Bereich der Ecken des Teils jeweils eine rechteckige Ausklinkung oder Ausnehmung (8) in Form eines Ausschnittes. Die Breite jedes Teils beträgt einen halben Aussenumfang des Rohres (1), vorzugsweise ist sie so gewählt, dass die beiden Teile (4', 4") in der Rohrhalteposition mindestens einen zur Rohrachse (6) parallelen Spalt (9) bilden, der sicherstellt, dass die beiden Teile einerseits satt auf dem Rohr (1) aufliegen und andererseits ein Abstützen der Teile aufeinander vermieden wird, damit zwischen den Teilen (4') und (4") einerseits und dem Rohr (1) andererseits der erforderliche Kraft-schluss vorliegt. Die Länge jedes Teils (4', 4") bestimmt sich aus der Dicke (S) der Stützplatte (2), einer zweifachen Breite (B) der Klemmlasche (7) sowie einem Bewegungsabstand (C), der in Verbindung mit der Dicke (S) der Stützplatte (2) auch den Kantenabstand von Klemmlasche (7) und Ausnehmung (8) festlegt. Die Länge (L) der Klemmlasche (7) ist dem äusseren Umfang des Rohres (1) angepasst und beträgt im dargestellten Fall jeweils ein Viertel des äusseren Umfanges des Rohres (1). Für den Fall, dass sich jeweils nur eine Klemmlasche (7) an jedem Teil (4', 4") eines Verschleissschutzelementes (4) befindet, entspricht die Länge der Hälfte des äusseren Umfanges des Rohres (1). Die Grösse der rechteckigen Ausnehmung (8) hängt dagegen von der Breite (8) der Klemmlasche (7) und der Dicke (D) des Teils (4'; 4") ab. Bei einem aus zwei zu Halbschalen geformten Teilen (4', 4") bestehenden Verschleissschutzelement (4) werden, nachdem das Rohr (1) durch die Öffnung (3) der Stützplatte (2) in die entsprechende Endposition gebracht worden ist, auf jeder Seite der Stützplatte (2) jeweils ein Teil (4', 4") auf das Rohr (1) aufgelegt und in die Öffnung (3) eingeschoben, wobei sich die Klemmlaschen (7) eines jeden Teils (4', 4") auf jeder Seite der Stützplatte (2) befinden (Fig. 3). Der Einschubvorgang findet sein Ende bis die Klemmlaschen (7) des einen Teils (4') über die rechteckigen Ausnehmungen (8) des anderen Teils (4") gleiten und die senkrecht zur Rohrachse liegenden Kantenränder der Klemmlasche (7) und Ausnehmungen (8) aufeinander stossen. In dieser Position überlappen die Klemmlaschen (7) das andere Ende des anderen Teils kraft- und formschlüssig. Die kraftschlüssige Überlappung kommt beispielsweise gemäss Fig. 1 und 4 dadurch zustande, dass die beiden Klemmlaschen (7) des einen Teils (4') des Verschleissschutzelementes (4) über das andere Ende (5") des anderen Teils (4") des Verschleissschutzelementes (4) gebogen werden, wobei zur Sicherung die

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?inÄS^?WÄn §nä?n MfmmMtn miteinander und/oder mit dem anderen Teil (4") des Verschleissschutzelementes (4) verschweisst sind. Gemäss Fig. 5 besteht auch die Möglichkeit, zwischen den Klemmlaschen (7) und dem Ende des anderen Teils (4") des Verschleissschutzelementes (4) jeweils eine Schweissnaht (10) zu setzen. Da der Durchmesser der Öffnung (3) in der Stützplatte (2) so gewählt ist, dass er kleiner ist als der um die Dicke (D) einer Klemmlasche (7) vergrösserte Aussendurchmesser des Verschleissschutzelementes (4), besteht für das in der Öffnung (3) lose geführte Rohr (1) mit dem Verschleissschutzelement (4) keine Möglichkeit aufgrund der Umklammerung der Klemmlaschen (7) um das Ende (5') des anderen Teils (4") des Verschleissschutzelementes (4) bei einer axialen Bewegung über den vorgegebenen Bewegungsabstand (C) hinaus aus der Öffnung (3) der Stützplatte (2) zu gleiten.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Rohrhaiterung in einer Öffnung einer Platte, insbesondere eines Wärmetauschrohres in einer Stützplatte eines Hochtemperaturwärmetauschers, bei der das Rohr unter Zwischenschaltung von mindestens einem hülsenartigen, mindestens zweiteilig ausgebildeten Verschleissschutzelement in der Öffnung gelagert ist und in dieser Lage durch eine Schweissung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil (4', 4") des Verschleissschutzelementes (4) an einem Ende (5') mindestens eine angeformte Kiemmlasche (7) und am anderen Ende (5") mindestens eine der Kiemmlasche (7) angepass-te rechteckige Ausnehmung (8) aufweist, und dass die Klemmlaschen (7) in der .Rohrhalteposition der Teile (4', 4") auf jeder Seite der Platte (2) jeweils das andere, mit der Ausnehmung (8) versehene Ende (5") des anderen Teils (4") kraft- und formschlüssig überlappen.

2. Rohrhaiterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil (4', 4") des Verschleissschutzelementes (4) an einem Ende (5') zwei zueinander'symmetrisch angeordnete Klemmlaschen (7) und am anderen Ende (5") zwei rechteckige Ausnehmungen (8) aufweist.

3. Rohrhaiterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmlasche (7) an jedem Teil (4', 4") des Verschleissschutzelementes (4) rechtwinklig zur Rohrachse (6) angeformt ist.

4. Rohrhaiterung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (4', 4") in der Rohrhalteposition mindestens einen zur Rohrachse (6) parallelen Spalt (9) bilden.

5. Rohrhaiterung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Öffnung (3) in der Platte (2) kleiner ist als der um die Dicke (D) einer Klemmlasche (7) vergrösserte Aussendurchmesser des Verschleissschutzelementes (4).

6. Rohrhaiterung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Mindestabstand zwischen Klemmlasche (7) und Ausnehmung (8) eines Teils (4'; 4") um einen vorgegebe-

nsn BfwegungsMid (fi) grösser ist als dis

Dicke (S) der Stützplatte (2).

7. Rohrhaiterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmlasche (7) eines Teils (4') in der Rohrhalteposition mit dem anderen Teil (4") und/oder mit der anderen Klemmlasche (7) desselben Teils (4') verschweisst ist.

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