DE3302855C2 - Innenrippenrohr für druckgas- oder druckölbeheizte Heizkessel - Google Patents

Abstract

Das Innenrippenrohr besteht aus einteiligen, in der Längsrichtung mehrfach berippten und an den Längsseiten miteinander verschweißten Mantelstreifen (2), wobei jeder Mantelstreifen (2) an jeder Längsseite einen Seitenschenkel (4) aufweist. Die von einem Strang abgelängten Mantelstreifen werden quer zu ihrer Längsrichtung zu einem Kreissegment mit dem gewünschten Außendurchmesser des Innenrippenrohres durchgebogen, so daß die einander benachbarten Rippen (3) zueinander konvergieren. Damit auch die Seitenschenkel (4) möglichst einwandfrei durchgebogen werden können, wird ihre Breite auf den Rippenabstand am Fußende der Rippen verbreitert und jeder bisher z.B. fünf Rippen aufweisende Mantelstreifen lediglich noch mit vier Rippen bzw. einer Rippe weniger versehen. Im Schweißspalt (5) zwischen zwei Mantelstreifen (2) wird mittels einer besonderen Andrückvorrichtung (9) eine den Schweißspalt abschließende Rippe (7) von außen eingeschweißt, so daß in einem Schweißvorgang von außen zwei Mantelstreifen und zugleich die eingedrückte Rippe (7) miteinander flüssigkeitsdicht verschweißt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Innenrippenrohr für druckgas- oder druckölbeheizte Heizkessel, bestehend aus einteiligen, in der Längsrichtung mehrfach berippten und an den Längsseiten miteinander verschweißten Mantelstreifen mit einer dem Innenrippenrohr entsprechenden Länge. Hierbei weist jeder Mantelstreifen an jeder Längsseite einen Seitenschenkel mit einer dem Mantelstreifen entsprechenden Dicke auf. Jeder Seitenschenkel ist mit seiner freien Längsseite über einen gegenseitigen, einen Schweißspalt bildenden Abstand mit der freien Längsseite des benachbarten Seitenschenkels Eines in einer Vorrichtung folgenden ^γίaΓ;-telstreifens über eine radial verlaufende, zum Rohrinnern gerichtete Rippe zusammenschweißbar.

Die für ein gewünschtes Innenrippenrohr notwendigen berippten Mantelstreifen werden von vom Preßwerk gelieferten Strängen abgelängt, wobei die Länge der Mantelstreifen nach Maßgabe der hierbei zugelassenen Plus-Minustoleranzen der Länge des Innenrippenrohres entspricht Die die Stränge bildenden Mantelstreifen sind jedoch aus Herstellungsgründen im Querschnitt gegenüber jedem zum Jonenrippenrohr bereits gebrauchsfertig gebogenen Mantelstreifen in entgegengesetzter Richtung, d. h. konvex kreissegmentförmig durchgewölbt, so daß die Rippen nach außen abstehen. Daher wird jeder Mantelstreifen quer zu seiner Längsrichtung zu einem Kreissegment mit dem gewünschten Außendurchmesser des Innenrippenrohres durchgebogen, so daß nunmehr die einander benachbarten Rippen nicht mehr divergieren, sondern zueinander konvergieren. Dieses Durchbiegen der jeweils in einer kreissegmentartig ausgewölbten Unterlage eingelegten Mantelstreifen kann mittels eines zwischen die Rippen eingreifenden Balkens, einer Presse oder durch profilierte Rollen erfolgen.

Dabei hat sich herausgestellt, daß die etwa einen halben Rippenabstand am Fußende als Breite aufweisenden Seitenschenkel sehr schwer bzw. meistens überhaupt nicht an den im Querschnitt kreisrunden Mantelverlauf angepaßt werden können, so daß das jeweilige Rippenrohr außen im Querschnitt etwa einem Vieleck, z. B. einem Neun- oder Zwölfeck entspricht. Der schmale Seitenschenkel setzt seiner Verformung einen sehr großen Widerstand entgegen und zwar insbesondere dann, wenn die Materialstärke der Mantelstreifen mit ihren jeweils dazugehörigen Rippen hohe Plustoleranzen aufweist. Infolgedessen wird die Weiterverarbeitung jedoch sehr schwierig, da das fertige Innenrippenrohr in Form eines Vielecks ohne Nacharbeit nicht in den Kesselkörper eingeschweißt werden kann. Andererseits erfordert die Nacharbeit von Kesselkörper und Innenrippenrohr aber einen hohen Arbeitsaufwand, so daß die bisherige Herstellung des gesamten Heizkessels noch zu unwirtschaftlich ist.

Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, einen Heizkessel so weiterzubilden, daß das aus Mantelstreifen zusammenschweißbare Innenrippenrohr in einer Formweise herstellbar ist, die keiner weiteren Nachbehandlung bedarf.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch pelöst, daß die Seitenschenkel jedes zum Zusammenschweißen zu einem Innenrippenrohr in einer die Vorrichtung bildenden kreiszylindrischen Form eingestellten berippten Mantelstreifens eine dem am Rippenfuß lichten Rippenabstand entsprechende Breite aufweisen und daß jede an der einen Schweißspalt bildenden Stoßstelle der zusammenzuschweißenden Seitenschenkel hochkant aufliegenden Rippe mittels eines Werkzeuges an die konkave Seite der Form andrückbar ist, wobei die Höhe jeder eingeschweißten Rippe der Höhe der übrigen Rippen entspricht.

Durch die Vergrößerung der Breite der Seitenschenkel der Mantelstreifen wird zugleich auch ihre Biegsamkeit wesentlich erhöht, so daß die Seitenschenkel nunmehr wesentlich leichter und formtreu zu einer kreisrunden Mantelfläche des Innenrippenrohres verarbeitet werden können, ohne daß noch irgendwelche Nacharbeit erforderlich ist. Das ist auch dann der Fall, wenn sich die Materialstärke der Mantelstreifen im Bereich der oberen P'^stcieruiizeii !JeV***** ^ ιιλ%·«4ϊ««ο namon die durchgebogenen Seitenschenkel insbesondere im Bereich der höchstzulässigen Plustoleranz der Materialstärke dazu, wieder etwas zurückzufedern. In der die jeweils zusammenzuschweißenden Mantelstreifen etwa senkrecht aufnehmenden kreiszylindrischen Form bzw. Schweißvorrichtung werden daher die einen Schweißspalt bildenden Seitenschenkel mittels der radial und

hochkant eingestellten Rippe mit Hilfe eines radial auf die jeweilige Rippe einwirkenden Werkzeuges bzw. einer Deckeinrichtung formtreu an den Innenmantel bzw. an die konkave Seite der kreiszylindrischen Form gedruckt so daß nunmehr in allen Fällen nach dem Zusammenschweißen der Mantelstreifen ohne jegliche Nacharbeit eine im Querschnitt formtreue kreisrunde äußere Mantelfläche erzielt wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine wirtschaftliche Weiterverarbeitung des jeweiligen Innenrippenrohres gewährleistet ist

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt das im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigt

F i g. 1 eine Stirnansicht eines konkav durchgewölbten Mantelstreifens bisheriger Ausführungsform mit schmalen Seitenschenkeln,

F i g. 2 eine Stirnansicht zweier einander benachbarter, in einer Vorrichtung zum Zusammenschweißen eingestellter, von teilweise dargestellten benachbarten Mantelstreifen mit verbreiterten Seitenschenkeln und einer mitteis einer Andrückvorrichtung in bzw. an den Schweißspalt gedrückten Rippe,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Rippe einer ersten Ausführungsform,

Fig.4—6 Stirnansichten von weiteren Ausführungsformen der in den Schweißspalt zwischen benachbarter Mantelstreifen einzuschweißenden Rippe.

Der in F i g. t dargestellte mehrfachberippte Mantelstreifen hat die Länge des gewünschten Innenrippenrohres und ist bereits so gewölbt, daß die Rauchgaskanäle bildenden Rippen 3 zueinander konvergieren. Bei der bisherigen Ausführungsform hat jeder Mantelstreifen 2 auf der konkaven Seite fünf Rippen :t. Außerdem ist an jeder Längsseite eines Mantelstreifens 2 symmetrisch zueinander je ein Seitenschenkel 4 angeformt dessen freie Längsseite beispielsweise abgerundet sein kann. Bisher entspricht die Breite eines Seitenschenkels der halben Breite des am Fuß der Rippen 3 gemessenen gegenseitigen Abstandes. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist der durchgewölbte Mantelstreifen zurückgefedert und liegt mit seinen Seitenschenkeln nicht an der angedeuteten Lochbegrenzung 4' des Kesselkörpers an, vgl. Pfeile in Fig. 1, so daß durch das Aneinanderschweißen solcher Mantelstreifen das fertige Innenrippenrohr im Querschnitt die Form eines Vieleckes erhält und demgemaß nachgearbeitet werden muß, wodurch bedeutende zusätzliche Unkosten entstehen.

Erfindungsgemäß wird daher jeder Mantelstreifen 2 mit jeweils einer Rippe 3 weniger ausgebildet und die Breite jedes Seitenschenkels 4 auf den lichten Rippenabstand am Fußende der Rippen vergrößert. Zum Herstellen des Innenrippenrohres werden auch diese Mantelstreifen in eine zylinderförmige Vorrichtung 8 senkrecht hineingestellt deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des fertigen Innenrippenrohres entspricht. Von den freien Längsseiten der Seitenschenkel 4 wird hierbei jeweils ein Schweißspalt 5 begrenzt, dessen Breite etwa der Dicke einer Rippe 3 entspricht, jedoch bei Plustoleranzen kleiner bei Minustoleranzen der Materialstärke der jeweiligen Mantelstreifen 2 auch größer sein kann. In einen solchen Schweißspalt 5 wird nun die zugeordnete, ggf. profilierte bzw. von einem Flacheisen gebildete Rippe 7 mittels einer besonderen Andrückvorrichtung 9 hineingedrückt, vgl. F i g. 2, wodurch gleichzeitig die zurückgefederten Seitenschenkel elastisch an die Innenseite der die eingestellten Mantelstreifen aufnehmende zylindrische Vorrichtung angedrückt werden. Dadurch werden nicht nur in einem Arbeitsgang benachbarte Mantefstreifen zusammengeschweißt und zugleich die fehlende Rippe eingeschweißt sondern gleichzeitig der Schweißvorgang bei an die Vorrichtung eng anliegenden Mantelstreifen durchgeführt so daß nunmehr ein im Querschnitt kreisrundes Rippenrohr gewährleistet ist Durch diese Maßnahmen wird somit erheblich Nacharbeit eingespart ganz abgesehen davon, daß durch den jeweiligen Fortfall einer Rippe die Mantelstreifen nicht unerheblich verbilligt werden.

Des weiteren kann die Ausbildung so durchgeführt werden, daß die jeweils zwischen zwei Mantelstreifen 2 einzuschweifiiende Rippe 10 gemäß F i g. 3 zur Verwirbelung der Rauchgase noch Ausklinkungen 11, eine Wellenlinienlorm od. dgl. aufweist Dabei wird in vorteilhafter Weise entsprechend der kleinsten und der größten Breite der Schweißnut bzw. des Schweißspaltes 5 die einzuschweißende Rippe 10 in zwei Dicken ausgeführt

Der Querschnitt einer einzuschweißenden Rippe 12 kann auch keilförmig ausgebildet werden, wobei die größte Dicke der größten Breite und die kleinste Dicke der kleinsten Breite der jeweiligen Breite der Schweißnut bzw. Schweißspaltes 5 entspricht.

Außerdem kann bei rechteckförmigem Querschnitt der einzuschv.'eißenden Rippe 13 die eine Längsseite mit einer meißeiförmigen, in den Schweißspalt 5 eingreifenden Schneide versehen werden.

Schließlich können als einzuschweißende Rippen zugeschnittene Flacheisenstücke 15 von entsprechender Länge des Innenrippenrohres verwendet werden, deren Längskanten abgerundet sind.

Es kann aber auch die Breite der Schweißspalte 5 von vornherein sei breit gewählt werden, daß die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mantelstreifen 2 bzw. Seitenschenkeln 4 einzuschweißende Rippe 7 von außen durch den für den Schweißvorgang vorgesehenen Längsschlitz 116 der die Mantelstreifen 2 aufnehmenden Vorrichtung 8 hindurchgeschoben wird. In diesem Falle hat die entsprechend auszubildende Andrückvorrichtung 9 lediglich noch die Aufgabe, die zurückgefederten Seitenschenkel 4 an den Innenmantel der Vorrichtung 8 anzudrücken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Innenrippenrohr für druckgas- oder druckölbeheizte Heizkessel, bestehend aus einteiligen, in der Längsrichtung mehrfach berippten und an den Längsseiten miteinander verschweißten Mantelstreifen mit einer dem Innenrippenrohr entsprechenden Länge, bei dem jeder Mantelstreifen an jeder Längsseite einen Seitenschenkel mit einer dem Mantelstreifen entsprechenden Dicke aufweist, wobei jeder Seitenschenkel mit seiner freien Längsseite über einen gegenseitigen, einen Schweißspalt bildenden Abstand mit der freien Längsseite des benachbarten Seitenschenkels eines in einer Vorrichtung folgenden Mantelstreifens über eine radial verlaufende, zum Rohrinnern gerichteten Rippe zusammenschweißbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (4) jedes zum Zusammenschweißen zu einen Innenrippenrohr in einer die Vorrichtung bildenden kreiszylindrischen Form (8) eingestellten berippten Mantelstreifens (2) eine dem am Rippenfuß lichten Rippenabstand entsprechende Breite aufweisen und daß jede an der einen Schweißspalt (5) bildenden Stoßstelle der zusammenzuschweißenden Seitenschenkel (4) hochkant aufliegenden Rippe (7) mittels eines Werkzeuges (9) an die konkave Seite der Form andrückbar ist, wobei die Höhe jeder eingeschweißten Rippe (7) der Höhe der übrigen Rippen (3) entspricht.

2. Innenrippenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jeder einzuschweißenden Rippe (12) keilförmig ausgebildet ist, wobei die größte Dicke der größten Breite und die kleinste Dicke der kleinsten Breite der jeweiligen Breite des Schweißspaltes entspricht.

3. Innenrippenrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei rechteckförmigem , Querschnitt der einzuschweißenden Rippe (13) die eine Längsseite eine meißeiförmige Schneide (14) aufweist.

4. Innenrippenrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei rechteckförmigem Querschnitt der einzuschweißenden Rippe (15) die Längskanten gerundet sind.