DE1602415A1 - Verfahren und Geraet zur Herstellung von Waenden aus Rohren mit Zwischenmembran fuer Dampfkessel und damit hergestellte,zusammengesetzte Wand - Google Patents

Description

• Verfahren und Gerät zur Herstellung von Wänden a#s Rohrenmit Zwischenmembran für I)ampfkessel und damit her-U.estellte, zusammengesetzte Wand Die Erfindung.bezieht sich auf ein Verfahren und eirl:dazugehdriges Gerät zur Herstellung von Wänden aus parallelen .Rohren mit dazwischenliegenden Membranen, db h. Wänden aus ein er Vielzahl paralleler Rohre, die miteinander mit Hilfe von Platten verhunden sind, die an den benachharteh Rohren angeschweißt sind.
• Es sind Schweißverfahren für aus. Rohren bestehende Wände bekannt, bei denen einzwischen zwei benachbarten Rohren. angeordnet,es Verbindungselement an dem Rohr auf einer Seite durch eine Schweißnaht und auf der anderen Seite mit Hilfe einer weiteren Schweißnaht angeachweißt wird. Es ist auch die Hers#tellungsart der vorstehend genannten Schweißnähte in einem gleichzeitigen k-) C> Arbeitsgang mit Hilfe, einer elektrischen Schweiw'jmaschine bekannt. Weiterhin ist das Verfahren bekannt, an einelm Rohr. zwei Platten anzubringen,- die an der Außenoberfläche des-Rohres diametral entgegengesetzt mit C> C> Hilfe einer Schweißnaht für jede Seite und über die gesamte Länge des Rohres angeordnet werden, so daß auf diese Art und U'eise ein Rohr mit Flügeln entsteht, ,wobei dannspäter eine aus Rohren bestehende Wand zusammengesetzt wird, indem die Flügel der so hergestellt-en Rohre miteinander verbunden werden.
• Eine Alternative des gleichen Verfahrens besteht darin, die aus Rohren besteh-ende Wand zusammenzusetzen, indem zwischen zwei wie oben beschrieben, mit Flügel versehenen Rohren ein glattes Rohr eingebracht wird, so daß die Verbindung zwischen dem dazwischengeschalteten Rohr und der freien Seite des Flügels erfolgt, der bereits an der anderen Seite am benachbarten Rohr angeschweißt ist. Außerdem ist das Verfahren bekannt, eine zwischen zwei Rohre gelegte >9,tange, die von einem Kühlstreifen gehalten wird, zum Schmelzen zu bringen, so daß das Material der Stange eine Verbindungebrücke zwischen den benachbarten Rohren bildet. Figur 2 ebenfalls einen Querschnitt der Verbindung der beiden Elemente nach Figur 1 und Figur 3 eine schaubildliche Darstellung der Apparatur bei der Arbeit. In Figur 1 ist die einfachste elementare Gesamtheit-aus. Rohren und Platten.gezeigt, die aus zwei Rohren 10 u"nd 1 1 und aus drei Platten 12,13,14 besteht, von denen eine, die Platte l3,. zwischen den Rohren 10 und 11 liegt und die anderen Platten 12 und 14 außen an den Rohren 10 und 11 angeordnet sind. Die Veründung aller Elemente, die-die Gesamtheit darstellen, wird in einem einzii#en Arbeitegang durch vier Schweißköpfe ( Figur 3) durchgeführt, die in einem Querabstand, voneinander stehen, der der Brei te der Verbindungelinien der.zu verbindenden Elemente entspricht.. .In derfolgen-den Beschreibung wird zur Vereinfachung ausschließlich.auf die einfachste Blegientargruppe zwischen Rohren und Platten, wie vorstehend beschrieben, (Figur 1) Bezug genommen, wobei selbstverständlich auch jegliches Schutzrecht bezüglich des Baues von Einheiten beansprucht wird, die aus n- Rohren-bestehen,- die untereinander durch n - 1 mittlere Platten verbunden-sind, die zwischen die Rohre ei ngelegt sind und wobei an der Außenseite eines jeden Endrohres ebenfalls eine :Platte angeschweißt ist. Der Arbeitsgang sieht das Schweißen auf-beiden Seiten der Elementargruppe vor und dieser Aspekt wird vorteilhaft mit dem System ausgenutzt, das nachstehend beschrieben wird#, um Verformungen während der Abkühlung im Laufe des Schweißens und nach diesem zu vermeiden.
• Die Rohre 10'und 11 werden-parallel zueinander in eine Schablone 22 (Fi.-.lu-2 3), eingebracht, die unter dem (nicht dargestellten ) beweglichen Querteil liegt«, dasdie Schweißköpfe'15,16,17,18 trägt*und in deren Hohlräume sie eingelegt sind, uni die:-Längsächse der Rohre 10 und 11 genau zu zentrieren und sie automatisch auf" der.entsprechenden Höhe zur Verbindung mit der dazwischengelegten-Platte 13. und den benaähbarten Platten 12 und 14 zu halten'. Die Platten 12,13,14, die mit den Rohren 10 und 11 verbunden werden sollen, liegen üblicherWeise-auf Kupferlinealen 199201219 die die Funktion haben, die Teile beim Schweißen zu halten und auf der Schablone 22 festzulegen. Die Schweißköpfe 15,16,17,#18 hingegen bewegen sich gemeinsam mit dem fahrbare.n Gestell 24 bis 27 #m Sinne des Pfeiles. Unter den Schweißköpfen liegt die Druckgruppe 23 für die Rohre und Platten , die die Aufgabe hat, die Stellung der Rohre selbst in den Hohlräume-n der Schablone und die Stellung der Platten 12,13,14 gegenüber den.Rohren konstant zu halten.
• Diese Druckgruppe 23 (öldynamisch o der mechanisch) besteht aus einem Z-,Ylinder 24, der aufo die oberen Erzeugenden der Rohre 10 und 11 drückt und.dessen Achse zu den,Rohren senkrecht liegt und aus Rädern 25,26,27, von denen jedes auf Jede Platte J drückt. Die GrÜppe 23 aus Zylinder und Rädern_ richtet sich selbst aus und ist auf einem (nicht dargestellten ) Schwinghebel angeordnet, der den Druck auf die Rohre und auf die Platt-en verteilt. 2,e Gruppe selbst bewegt sich in*Längsrichtung auf den Rohren und auf den Platten gleichzeitig mit den Schweißköpfen vorwärts und Wält so in jedem Zeitpunkt die relative Stellung der Platten gegenüber den Rohren fest, wobei das gesamte System auf die Schablone 22 gepreßt und von dieser in richtiger Ausrichtung gehalten wird. Auf beiden Seiten der Haltevorrichtungfür die Schablone 22 für die Rohre und die-Platten liegen die beiden Serien von, Haltebügelvorrichtungen 28 und 29, die das Bügelhältesystem für die Elementargruppe bilden. Die Einzelbügel, die in einem Ab-stand von 300 bis 600 mm voneinander liegen, legen sich automatisch und mit einem.vorher bestimmten Druck auf die ;qohre 10 und 11 in deg,Maße, wie der Schweißvorgang abläuft, und - zwar unter Verwendung von Mikroschaltern und Elektroventilen. So wird der bereits geschweißte Teil der Elementargruppe festcehalten, während der noch zu schweißende frei bleibt/Ünd dabei die relativen Stellungen der Rohre 10 und 11 und der Platten 12.13,14 Es ist keine zweite Apparatur vorhanden. In diesem Falle (Figur 3) werden von der Schablone 22, die die Rohre und Platten aufnehmen, die Kupferlineale 19, 20921p die die Platten halten, weggelassen und die Elementargruppe wird auf die Schablone 22 um 180 0 umgedreht aufgelegt und gleichzeitig wird die gesamte Gruppe durch die Bügel festgelegt. Das Haltebügelsystem ist mit.einem Kommutator mit Mikroschalter-Elektroventilsteuerung versehen, so daß die Haltebügel kurzzeitig in dem Augenblick geöffnet werden, in dem die Schweißmaschine an.den Bügeln vorbeiläuft. Die übrigen Arbeitsgänge*sind vollständig gleich den bereits bei der Durchführung des ersten I#urchganges beschriebenen. D ie Schweißnähte werden vorteilhaftterweis»d mit allen Verfahren der automatischen Schweißung, wie sie -heute bekannt sind, durchgeführt (In einer Schutzgasaitmosphäre liegender Schweißbogen, mit laufendem Draht usw.). Die Verbindungsplatten für die Rohre können rechteckig abgeschnittene Ränder oder abge.faßte Ränder haben, je nach der Geometrie der Schweißnaht, die erzielt werden soll und/oder dem Eindringen der Schweißnähte selbst. Die Achse der seitlichen Platten liegt in der gemeinsamen Diametralebene 38 der*Rohre, während die Achse dei#'l#,itt elplatte 13-(21gur 1) 0 bis 0,6 mm unter dieser Ebene ( Niveau 39 ) liegt, und dieser Abstand hängt von dem Durchmesser der Rohre selbst ab, in dem -Sinne-" daß-:ülir--die - Rohre -- von ra ue -_größerem Durchmesser.ve wird, eine barizentrische Stellung zu erreicheng während bei den Rohren geringeren Durchmessers-#ie Mittelplatte unter,der gemeinsamen Diametralebene 38 der Rohre liegt. bis zum.Erreichen.e in es Höchs,twertes von un,-efähr 0,6 mm.-Die,s stellt einen, anderen Aspekt der Erfindung dar.
• Beispielsweise haben-Rohre mit einem Durchmesser von 63,5,mm (2,5 s-owohl,d-ie-Seite,nplatten-al.s auch die Mittelplatte' in-bariz-entrischer Ste13-ung, während Rohre mit einem Durchmesser von 25,4 =i W') die seitlichen Platten-barizentrisch haben, währen d die Mittelplatte von dieser Ebene um ungefähr 0,-61=-verschoben ist. Die Breiten bl und !all, der seitlichen Platten 12-und 14 sind untereinander gleich und ihre Breite hängt von der Breite A der Mittelplatte 13 ab gemäß dem Verhältnis: bl = b 11 Nachdem die Elementäreinheiten zusammengebaut-Sind, werden-diese unter.einande r durch Verschweißen ( mit -einem heute bekannten automatischen oder halbautomatisolien Schweißverfahren -) der äußeren Seit'enplatten ah den Rohren von zwei aufeinanderfolgenden Elementargruppela durch Anbringung des Schweißwulstes-40 (Pigur.2) verbunden, Ein weitere Aspekt der Erfindung.liägt in der Verteilung der Folgen, wenn die Montage 'der elementaren Gruppen aneinander erfolgt. Diese müssen so angeordnet werden, daß eine Element-argruppe, die den ersten Durchgang nach oben,darb.-4;-etet ( d.h. auf der Seite, die den Schweißköpfen gegenüberliegt ), mitder folgenden Elementargruppe verbunden wird, bei der der zweite Durchgang nach oben liegt (in dem vorher an-0 gegebenen Sinne ) (Pigur 2), wobei die Gesamtheit > C> von zwei Elementargruppen auf einer Bezugs- und Ausrichtungsebene mit Hilfe von Bügeln gehalten wird.
• Das hat den Zweck, die'eventuell rbstlic.,-.#en Verformungen auszugleichen. Außerdem müssen die Eler.-.entargruppen- untereinander so verbunden "iierde.n, daß die '.:#Lohrviand durch symmetrische Verbindung der Elementargruppen erzielt wird. Wenn beispielsweise von der einfachsten' 'CIlew.entargruppe ausgegangen wird, d. h. die aus zwe*i Rohren-> C> und drei Platten besteht (!iIigur 1), dann wird diese mit einer gleichen Elementareinheit wie der ersten verbunden, um eine Gruppe von vier Rohren und fünf Platten zu erhalten. Diese Gruppe wird wiederum, mit einer gleichartigen Gruppe verbunden, so daß eine neue Elementargruppe aus acht Rohren und neun Platten erzielt wird. In dieser Art wird weiter verfahren, bis die Rohrwand in der 'gewünschten Abmessung und mit der gewünschten Anzahl von Rohren-vorliegt. Vienn so vorgegahgen wird) wird die gewünschte Rohrwand in jeder Ebene einwandfrei gerade erzielt, wobei die Zwischenräume zwischen den Röhren, die die Platte bildeng untereinander genau gleich sind-.

Claims (2)

1. Pd-venzansDrüche I '7ers-l-ellung von Membranwänden 1 Ver'ahren- zur är Dampfkesse-1, dadurch gekennzeichnett daZ e* -ne -,'lemei.-Iv-,a".g"uppe hergestellt wird, indem aU# einer Profilschablone abwechselnd nebeneinander n-Rahre und n-,1 Mittelplatten angeordnet v;er%ten, U"d au3erdem an-den beiden Endrohren -J1.atten vGn- halber Breite, wonach durch 1'1.--br4r.gen von Längssähwei»lInähten-die Platten an den Rohren entlang den entsprechenden Berührungslinien angeschweißt werden, wonach mehrere Elementareinheiten, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, miteinander verbunden werden, in-dem zwei äußerg; E#ug, d en Endrohren einer jeden Blemen-tärgruppe fiekausragenden Platten durch.Schweißen.verbund-en werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch lt dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißen auf den beiden Oberflächen der ...:.lementargruppe- erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelplatten, die zwischen den" Rohren und/oder die.seitlichen Platten..die an den Endrohren angeordnet sind, an-ihrem Ende'abge-.Laßt sind, um das Schweißen zu erleIchte.rn und zu verbessern. 4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1-und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Blementargruppen*durch gegenseitiges Versc'hweißen der seitlichen Stcrßplatte einer Elmentargruppe', die mit-dem ersten Schweißvorgang nach oben ausgerichtet ist, mit der seitlichen Platte der folgenden Elementargruppe erfolgt, die mit'dem zweiten Schweißdurchgang nach oben gerichtet ist. 54) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Haltebügel zum Festlegen der Rohre während des,Schweißvorganges verwendet werden, und zwar gleichzeitig mit der Verwendung einer Druckwirkung, die auf*üie Rohre und die zu verbindenden Platten #usgeübt wird. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß das geschweißte Element unter der Schweißung durch progressives Pestklemmen mit Haltebügeln festgelegt wird, während es in längsrichtung ober der Schweißmaschine freigelassen wird-, wo die Stellung der-Rohre und der Platten gegenüber den Rohren dur eh eine Drü'dkgruppe festgelegt wird, die aus einem Zylinder besteht, der auf die Rohre drückt und Rädern, die auf die Platten drücken. 7.) Blementarrohrgruppe, dadur-ch gekennzeichnet, - daß sie aus der durch Schweißen erfolgten Ver-