DE492511C - Stud bolts, plain or threaded - Google Patents

Description

Glatter oder mit Gewinden ausgestatteter Stehbolzen Stehbolzen sind schon durch Einschweißen in den zu verankernden Wänden befestigt worden. Wie beim- autogenen Kupferschweißen allgemein üblich, wurde diese Arbeit in der Weise ausgeführt, daß zunächst zwischen dem Bolzenkopf und der Wandung der Bohrung in der Kesselwand eine nach außen sich verbreiternde Fuge geschaffen wurde. Darauf erfolgte die Schweiß.ung durch Einbringen des von einem Zusatzdraht abgeschmolzenen SchweißsnietaI7s indem fiirdieErzielung einer guten Schweißverbindung erforderlichen zähflüssigenZustande in dieseFuge. Obwohl beim Einschweißen sowohl Kesselwand und Stehbolzen als auch Schweißmetall aus reinem Kupfer bestehen können, wird damit doch kein völlig gleichmäßiges Gefüge- der Verbindungsstelle und der verbundenen Teile erzielt. Denn das Schweißmetall hat infolge des Umschmelzens Gußgefüge und damit nicht die hohen Festigkeitswerte, die infolge weitgehender mechanischer Bearbeitung der Werkstoff der Stehbolzen und der zu verankernden Wände aufweisen. Es hat also gerade das Metall der Schweißfüge, das in unmittelbarer Nähe des Stehbolzens liegend den höchsten Beanspruchungen ausgesetzt ist, die geringste Festigkeit, so daß die Schweißstellen noch verhältnismäßig leicht schadhaft werden können. Dieser Übelstand wird noch dadurch erhöht, daß die Schweißfugen an den für die Schweißarbeit meistens allein zugänglichen Außen- und Feuerseiten der Feuerbuch swände ziemlich. breit gehalten werden müssen, damit das Schweißmetall von hier aus gut bis zum anderen Ende der ziemlich tiefen Fuge gebracht werden und eine allseitige Verschiveißung des Stehbolzenkopfes mit der Kesselwand gewährleistet werden kann.Stud bolts are plain or threaded studs has already been attached by welding into the walls to be anchored. As with the- autogenous copper welding is common practice, this work was carried out in such a way that that first between the bolt head and the wall of the hole in the boiler wall an outwardly widening joint was created. The welding then took place by introducing the weld rivet that has been melted from an additional wire in the viscous conditions necessary to achieve a good welded joint in this joint. Although both the boiler wall and stud bolts are welded in Welding metal can consist of pure copper, but it does not become a completely uniform one Structure of the connection point and the connected parts achieved. Because the weld metal has a cast structure as a result of remelting and therefore does not have the high strength values, which as a result of extensive mechanical processing of the material of the stud bolts and of the walls to be anchored. So it just has the metal of the weld, which is exposed to the highest levels of stress in the immediate vicinity of the stud bolt is the lowest strength, so that the welds are still relatively easy can be damaged. This disadvantage is increased by the fact that the weld joints on the outer and fire sides, which are usually only accessible for welding work the firebook is quite a wall. must be kept wide so that the weld metal can be brought from here well to the other end of the rather deep joint and an all-round Verschiveißung of the stud bolt head with the boiler wall is guaranteed can be.

Die breiten Fugen bedingen außerdem noch einen ziemlich hohen Verbrauch an Schweißmetall und hohe Arbeitskosten. Es werden also bei dem bekannten Verfahren die Vorteile, die eine homogene Verbindung des Stehbolzens mit der Kesselwand haben könnte, nur unvollkommen und mit erheblichen Kosten erreicht.The wide joints also require a fairly high consumption of weld metal and high labor costs. So there are in the known method the advantages that a homogeneous connection of the stud bolt with the boiler wall has could be achieved only imperfectly and at considerable cost.

Wenn trotz dieser Nachteile bisher bei der homogenen Verbindung der Stehbolzenköpfe mit den zu verankernden Wänden von dein SCInveIßeri nicht abgegangen wurde, so ist die Ursache hierfür wohl darin-zu suchen, daß es angesichts der starken Verzunderung und Anfressung, die die Stehbolzenköpfe durch die unmittelbare Berührung mit den Feuergasen erleiden, allgemein als notwendig erachtet wurde, ausschließlich Metalle mit möglichst hoher Feuerbeständigkeit für den Bau der Feuerbuchsen zu verwenden und die Betriebssicherheit der Feuerbuchsen nicht durch die Mitverwendung von in befug auf Feuerbeständigkeit geringer wertigen Metallen zu gefährden.If, despite these disadvantages, so far in the homogeneous connection of the Stud bolts with the walls to be anchored have not come off your SCInveIßeri the reason for this is probably to be sought in the fact that it was in the face of the strong Scaling and scuffing that affect the stud bolt heads through direct contact with the fire gases, generally deemed necessary, exclusively To use metals with the highest possible fire resistance for the construction of the fire boxes and the operational safety of the fire sockets is not due to the Shared use from being authorized to endanger low-quality metals for fire resistance.

Gemäß der Erfindung gelingt es, eine durchaus dauerhafte und homogene Verbindung zwischen Kesselwand und Stehbolzenkop.f mit verhältnismäßig geringen Kosten herzustellen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine solche Verbindung durch Löten geschaffen werden kann. Das zu befürchtende Herausschmelzen des Lotes aus den Lötstellen tritt nämlich selbst an den durch die Feuergase oft stark überhitzten, den Dampfraum bildenden Teilen der Feuerbuchse nicht .ein. Selbst wenn bei solchen örtlichen Überhitzungen an der Feuerseite das Lot zum Erweichen gebracht wird, so kann doch nur ganz wenig Lötmetall abtropfen, denn die entstehenden geringen Hohlräume bilden gewissermaßen einen Wärtniesehutz für das übrige Lötmetall und schützen es vor zu starker Erhitzung. Außerdem füllt sich der Hohlraum: auch bald mit Zunder und Flugasche, die noch weiter als Wärmeschutz wirken. Das Entstehen eines kleinen Hohlraumes an :der Lötstelle ist aber auch nicht nachteilig, da die Lotung ohnehin eine viel festere Verbindung darstellt als die mit den heute allgemein üblichen Gewindestehbolzen oder Aufdornistehbolzen zu erreichenden. Auch beträgt der durch Ausschmelzen oder Ausbrennen des Lotes entstehende Hohlraum nur den Bruchteil eines Millimeters, so daß er auch aus diesem Grunde nicht bedenklich ist.According to the invention, it is possible to achieve a thoroughly permanent and homogeneous Connection between boiler wall and stud bolt head with relatively low Cost to produce. It has been shown that such a connection through Soldering can be created. The feared melting out of the solder the soldering point occurs even on the ones that are often overheated by the fire gases, not .ein the parts of the fire box that form the steam space. Even if with such Local overheating on the fire side causes the solder to soften, so can only very little solder drip off, because the resulting small cavities form a kind of bite guard for the rest of the solder and protect it from excessive heating. In addition, the cavity fills: soon with tinder and fly ash, which also act as thermal insulation. The emergence of a small one Cavity: the soldering point is not disadvantageous either, since the soldering is anyway represents a much stronger connection than that with the common ones today Threaded studs or mandrel studs to be reached. Also that is through Melting out or burning out of the solder resulting in only a fraction of a cavity Millimeters, so that for this reason too it is not questionable.

Außerdem hat man beim Löten eine große Auswahl an Lötmetallen. Man kann also das Lötmetall so wählen, daß es eine hohe Festigkeit und insbesondere höhere Warmfestigkeit hat als das Kupfer der Feuerbuchse.There is also a wide range of soldering metals to choose from when soldering. Man So can choose the solder so that it has a high strength and in particular has higher heat resistance than the copper of the fire box.

Ein großer Vorteil des Einlötens der Stehbolzen liegt ferner darin, daß das Lötmetall in dünnflüssigem Zustande in die Lötfuge eingebracht werden kann. Demgemäß kann die Lötfuge viel enger gemacht werden als die für das bekannte Einschweißen der Stehbolzen -bei dem. das Schweißmetall zähflüssig zur Verwendung .gelangt - erforderliche Schweißfuge.Another great advantage of soldering in the stud bolts is that that the solder can be introduced into the solder joint in a low viscosity state. Accordingly, the solder joint can be made much narrower than that for the known welding the stud bolt -with the. the weld metal is viscous for use - required weld joint.

Hierdurch wird die Festigkeit der Verbindung des Stehbolzens mit den zu verankernden Wänden noch wesentlich erhöht. Auch entfällt die beim Einschweißen der Stehbolzen bestehendoNotwendigkeit, entweder dieBohrungen der Feuerbuchswände stark zu erweitern oder das Stehbolzenende durch konische Verjüngung zu schwächen, um eine genügend breite Schweißfuge zu schaffen. Durch derartige Verschwächungen der Feuerbuchswand bzw. des Stehbolzens wird bekanntlich, die Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit des gesamten Kessels herabgesetzt, ein Nachteil, der dun dieErfindüng ,obcnfa11s b eseidg twird. Die Zeichnung diene zur weiteren Erläuterung des Verfahrens: Abb. i zeigt eine Ausbildung des Stehbolzens, die ihn für das Verfahren gemäß der Erfindung besonders geeignet macht. Es sind i der Schaft, 2 die Gewindeköpfe das Stehbolzens; die an ihren Enden 3 ungefähr auf ein Drittel der Länge des Gewindekopfes konisch abgedreht sind, um das flüssige Lot leicht in den Zwischenraum bringen zu können. Die. Stehbolzen werden, wie aus Abb. 2 ersichtlich, in die zu verankernden Wände ¢ und 5 eingeschraubt und darauf ihre Enden 3 mit den Kesselwandungen durch Lotung möglichst homogen verbunden, z. B. derart, dag hierdurch die zwischen den Wandungen der Bohrungen der Kesselwände und den Enden der Stehbolzenköpfe verbleibenden Räume 6 möglichst tief in die Gewindegänge hinein mit geeignetem Lot gefüllt werden.This increases the strength of the connection between the stud bolt and the walls to be anchored still increased significantly. There is also no need for welding the stud bolts exist, either the holes in the fire book walls to expand greatly or to weaken the stud end by means of a conical taper, to create a sufficiently wide weld joint. Through such weakening The fire book wall or the stud is known to be the resistance and durability of the entire boiler is reduced, a disadvantage of the invention , obcnfa11s b eseidg twird. The drawing serves to further explain the process: Fig. I shows a formation of the stud which allows it to be used for the procedure according to the Invention makes particularly suitable. There are i the shaft, 2 the threaded heads that Stud bolt; at their ends 3 to about a third of the length of the threaded head are tapered to easily bring the liquid solder into the space can. The. As can be seen in Fig. 2, stud bolts are inserted into the anchored Walls ¢ and 5 screwed in and then their ends 3 with the boiler walls through Soldering connected as homogeneously as possible, e.g. B. such, dag thereby between the Walls of the bores of the boiler walls and the ends of the stud bolt heads remaining Spaces 6 are filled as deep as possible into the threads with suitable solder.

Es ist natürlich auch möglich, gleiche Lötstellen auf den Innenseiten der zu verankernden Wände oder auf beiden Seiten herzustellen. Auch kann man auf die Verbindung der Stehbolzen mit den Kesselwänden durch Verschraubung überhaupt verzichten und glatte S:tehbolzenköpfe nur durch Lotung in den Kesselwänden befestigen. Die letzte AusführurigsförmiderErfindungkann inder Weisevorgenommenwerden, daß man die Stehbolzenköpfe nach ihren freien Enden zu kegelförmig verstärkt (Abb..3). Zwischen die kegelföruligen Köpfe *7 und die ebenfalls kegelförinigen Wandungen 8 der Bohrungen in den Kesselwänden werden zwei-. oder mehrteilige Hülsen 9 aus Lötmetall gesetzt, - die den Zwischenraum möglichst vollständig ausfüllen. Stehbolzen und Feuerbuehswandung haben, da sie aus Kupfer bestehen, .eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Die Hülsen 9 werden aus Lötmetall mit erheblichem Widerstand, wie beispielsweise aus Kupfer-Nickel-Legierungen hergestellt. Wird dem Stehbolzen z. B. bei io elektrische Energie zugeführt, so wird beim Durchgang des Stroms die Hülse 9 infolge des hohen elektrischen Widerstands am stärksten erhitzt. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, so verbindet sich dasLot mitderKesselwandung einerseits und der -Stehbolzenoberfläche anderseits, und es wird eine besonders zuverlässige Abdichtung erzielt. Die Lötarbeit kann noch dadurch gefördert und in ihrem Ergebnis verbesseit werden, daß die -Stehbolzeil mit einer gewissen Spannung während des Lötvorganges in die Feuerbuchswandung hineingezogen oder hineingedrückt werden. Hierzu kann eine zangenartige Vorrichtung gewählt werden, die derart wirkt, ciaß die die Enden des- Stehbolzens festhaltenden beiden _Klemmbacken i i durch Hebel i2 nach außen gedrückt werden. . AIt is of course also possible to have the same soldering points on the inside of the walls to be anchored or on both sides. You can too the connection of the stud bolts with the boiler walls by screwing at all do without and only fix smooth stud bolt heads by plumbing in the boiler walls. The final embodiment of the invention can be made in that one the stud bolt heads are reinforced in a conical shape according to their free ends (Fig. 3). Between the conical heads * 7 and the likewise conical walls 8 of the holes in the boiler walls become two-. or multi-part sleeves 9 made of solder, - which fill the gap as completely as possible. Studs and firebox wall because they are made of copper, have a high electrical conductivity. The pods 9 are made from solder with significant resistance, such as copper-nickel alloys manufactured. If the stud z. B. supplied electrical energy at io, so When the current passes through, the sleeve 9 becomes due to the high electrical resistance most heated. When the desired temperature is reached, it connects the solder with the boiler wall on the one hand and the stud bolt surface on the other, and a particularly reliable seal is achieved. The soldering work can still be promoted and improved in their result that the -Stehbolzeil pulled into the fire box wall with a certain tension during the soldering process or pushed into it. A forceps-like device can be selected for this purpose, which acts in such a way that the two clamping jaws holding the ends of the stud bolt i i are pushed outwards by lever i2. . A.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: r. Glatter oder mit Gewinden ausgestatteter Stehbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der in den zu verankernden Wänden (q., 5, 8) vorgesehenen Bolzenlöcher und die damit in Berührung stehende Oberfläche der Stehbolzen ganz oder teilweise durch Lot miteinander verbunden sind. a. Verfahren zur Befestigung von Stehbolzen nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stehbolzen und Kesselwand Körper aus Lötmetall in Form eker den Stehbolzen umgebenden, den Zwischenraum möglichst vollständig ausfüllenden Hülse eingelegt werden und samt den benachbarten Stehbolzen- und Feuerbuchsteilen zur Durchführung der Lötung erhitzt werden. 3. Lötmetallkörper zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch?" daLlurch gekennzeichnet, daß zwecks Ausführung des Lötens durch elektrische Widerstandserhitzung Lötmetall niit hohem elektrischen Widerstand benutzt wird.PATENT CLAIMS: r. Plain or threaded studs, characterized in that the walls of the stud holes provided in the walls to be anchored (q., 5, 8) and the surface of the studs in contact therewith are wholly or partially connected to one another by solder. a. Method for fastening stud bolts according to claim z, characterized in that bodies made of soldering metal in the form of a sleeve surrounding the stud bolt and filling the gap as completely as possible are inserted between the stud bolts and the boiler wall and are heated together with the adjacent stud bolt and fire box parts to carry out the soldering. 3. Solder metal body for carrying out the method according to claim ? " Characterized in that, for the purpose of performing the soldering by electrical resistance heating, solder metal is used with a high electrical resistance.