(19)
(11) EP 1 635 126 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
15.03.2006  Patentblatt  2006/11

(21) Anmeldenummer: 05019188.1

(22) Anmeldetag:  03.09.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F24H 1/32(2006.01)
F24H 9/14(2006.01)
(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.




Beschreibung


[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.


Ansprüche

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.
 




Zeichnung