(19) |
 |
|
(11) |
EP 1 635 126 A2 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
|
15.03.2006 Patentblatt 2006/11 |
(22) |
Anmeldetag: 03.09.2005 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
|
Benannte Erstreckungsstaaten: |
|
AL BA HR MK YU |
(30) |
Priorität: |
08.09.2004 DE 102004043377
|
(71) |
Anmelder: BBT Thermotechnik GmbH |
|
35576 Wetzlar (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Altenkirch, Frank
35460 Staufenberg (DE)
|
|
|
|
(54) |
Gusseiserner Gliederheizkessel |
(57) Die Erfindung betrifft einen gusseisernen Gliederheizkessel, bestehend aus mindestens
zwei Kesselgliedern, deren Wasserräume (3) durch Naben (2, 2') miteinander verbunden
sind und die einen Brennraum sowie Heizgaszüge ausbilden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines gusseisemen Gliederheizkessels,
insbesondere die Fertigung von Kesselgliedern, zu optimieren. Erfindungsgemäß sind daher die Kesselglieder im Bereich der Naben (2, 2') und/oder
sonstiger Anschlüsse mit fertig bearbeiteten Einlegeteilen (4) aus Stahl versehen,
welche durch ein Verbundgießverfahren stoffschlüssig mit dem Gusseisen verbunden sind.
|

|
[0001] Die Erfindung betrifft einen gusseisernen Gliederheizkessel nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
[0002] Derartige Gliederheizkessel bestehen aus mehreren einstückig gegossenen Kesselgliedern,
welche hintereinander angeordnet sind und in der Regel einen Brennraum sowie Heizgaszüge
als Wärmetauscherflächen ausbilden. Die wasserseitige Verbindung untereinander über
Nippel sowie mit dem Kesselrücklauf und dem Kesselvorlauf erfolgt in Naben. Zur Vorbereitung
der Verbindungsstellen sind die relativ aufwändigen Arbeitsgänge Bohren, Fräsen und
Gewindeschneiden, teilweise mit verschiedenen Aufspannungen, nötig. Außerdem müssen
die entsprechenden Toleranzen eingehalten werden. Gleiches gilt auch für alle anderen
wasserseitigen Anschlüsse, beispielsweise sind hier Planflächen für Dichtungen zu
schaffen.
[0003] Entscheidend für eine gute Bearbeitbarkeit des Werkstoffes Gusseisen ist die Ausbildung,
Menge und Größe des Lamellengraphits. Zum Beispiel zeigen Gussstücke mit geringer
Wandstärke und hoher Abkühlungsgeschwindigkeit ein schlechtes Bearbeitungsverhalten.
Wegen einer Vielzahl von Einflussparametem in den einzelnen Arbeitsprozessen und dem
konstruktiven Aufbau von Kesselgliedem, ist es daher nur bedingt möglich, eine günstige
Härte in einzelnen Werkstückbereichen einzustellen.
[0004] Allgemein ist es aus dem Maschinenbau bekannt, durch das sogenannte Verbundgießen
verschiedene Werkstoffe mit einem gusseisernen Grundwerkstoff zu kombinieren. Einen
Heizkessel aus Gusseisen offenbart die DE 40 34 261 C2. Dabei ist eine Wärmetauscherwand
auf der Wasserseite mit einem temperaturbeständigen Dämmelement versehen, welches
Einprägungen und Durchbrechungen aufweist, in die das Gusseisen beim Eingie-ßen hineinströmt
und dort noppenartige Verankerungsbereiche bildet. Allerdings werden keine besonderen
Toleranzanforderungen an dieses eingegossene temperaturbeständige Dämmelement gestellt,
da es sich lediglich im Wasserkanal befindet.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines gusseisernen Gliederheizkessels,
insbesondere die Fertigung von Kesselgliedem, zu optimieren.
[0006] Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0007] Der gusseiseme Gliederheizkessel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kesselglieder
im Bereich der Naben und/oder sonstiger Anschlüsse fertig bearbeitete Einlegeteile
aus Stahl besitzen. Diese werden durch ein Verbundgießverfahren stoffschlüssig mit
dem Gusseisen verbunden. Dazu werden die fertig bearbeiteten Einlegeteile aus Stahl
an Kernen in zugeordneten Aufnahmepositionen, insbesondere an Kemmarken, fixiert und/oder
in die Gießform eingelegt.
[0008] Die Einlegeteile aus Stahl sind ringförmig gestaltet und besitzen ein Gewinde im
Zentrum sowie eine nach außen zeigende Planfläche, welche als Dichtbereich dient.
Auf der vom Gusseisen zu umgießenden Außenseite sind die Einlegeteile mit mindestens
einer Hinterschneidung versehen. Dies können beispielsweise mindestens eine am Umfang
eingedrehte Nut oder mehrere Nocken bzw. Einfräsungen sein. Um eine gute stoffschlüssige
Verbindung der Werkstoffe Stahl und Gusseisen zu erreichen, können die Einlegeteile
mindestens im vom Gusseisen berührten Bereich mit einer raueren Oberfläche und/oder
einer Beschichtung versehen sein.
[0009] Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau wird die Herstellung eines gusseisernen Gliederheizkessels,
insbesondere die Fertigung von Kesselgliedem optimiert. Die relativ aufwändigen Arbeitsgänge,
wie Bohren, Fräsen und Gewindeschneiden, zur Vorbereitung der wasserseitigen Verbindungsstellen
im Bereich der Naben sowie von anderen wasserseitigen Anschlüssen, welche Gewinde
und/oder Planflächen für Dichtungen erfordern, können entfallen. Vorzugsweise sind
die fertig bearbeiteten Einlegeteile aus Stahl als Drehteile gestaltet, damit eine
kostengünstige Großserienproduktion erfolgen kann und die erforderlichen Toleranzen
eingehalten werden. Sofort nach dem Abgießen liegen durch den efindungsgemäßen Aufbau
montagefertige Kesselglieder vor, wenn auf eine nachfolgende Bearbeitung verzichtet
werden kann. Mindestens kann aber die Bearbeitung stark vereinfacht und automatisiert
werden. Beispielsweise müsste dann zum Erreichen der erforderlichen Ebenheit von zugeordneten
Planflächen an einem Kesselglied nur noch eine einfache Schleifbearbeitung an den
Einlegeteilen aus Stahl erfolgen.
[0010] Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt jeweils
ein Kesselglied eines gusseisernen Gliederheizkessels:
- Fig. 1:
- in der Seitenansicht mit einem Bereich um die obere Nabe im Schnitt und
- Fig. 2:
- in der Vorderansicht in vereinfachter Darstellung.
[0011] Das Kesselglied besteht im Wesentlichen aus einer Wärmetauscherfläche 1 sowie einer
oberen und einer unteren Nabe 2, 2', über die der Wasserraum 3 mit benachbarten Kesselgliedern
und/oder mit dem Kesselrücklauf und dem Kesselvorlauf verbunden ist. An den Naben
2, 2' sind fertig bearbeitete Einlegeteile 4 aus Stahl in die gusseiseme Wand des
Kesselgliedes eingegossen.
1. Gusseisemer Gliederheizkessel, bestehend aus mindestens zwei Kesselgliedem, deren
Wasserräume (3) durch Naben (2, 2') miteinander verbunden sind und die einen Brennraum
sowie Heizgaszüge ausbilden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kesselglieder im Bereich der Naben (2, 2') und/oder sonstiger Anschlüsse fertig
bearbeitete Einlegeteile (4) aus Stahl besitzen, welche durch ein Verbundgießverfahren
stoffschlüssig mit dem Gusseisen verbunden sind.
2. Gusseiserner Gliederheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die fertig bearbeiteten Einlegeteile (4) aus Stahl an Kernen in zugeordneten Aufnahmepositionen,
insbesondere an Kemmarken, zu fixieren und/oder in die Gießform einzulegen sind.
3. Gusseiserner Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die fertig bearbeiteten Einlegeteile (4) aus Stahl ringförmig gestaltet sind und
ein Gewinde im Zentrum sowie eine nach außen zeigende Planfläche aufweisen.
4. Gusseisemer Gliederheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die fertig bearbeiteten Einlegeteile (4) aus Stahl auf der vom Gusseisen zu umgießenden
Außenseite mit mindestens einer Hinterschneidung, insbesondere in Form einer Nut oder
in Form von Nocken, versehen sind.
5. Gusseisemer Gliederheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die fertig bearbeiteten Einlegeteile (4) aus Stahl mindestens im vom Gusseisen berührten
Bereich eine raue Oberfläche besitzen.
6. Gusseisemer Gliederheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die fertig bearbeiteten Einlegeteile (4) aus Stahl mindestens im vom Gusseisen berührten
Bereich mit einer das Verbinden der Werkstoffe Stahl und Gusseisen begünstigenden
Beschichtung versehen sind.
