Bekanntmachung, betreffend allgemeine polizeiliche Bestimmungen über die Anlegung von Landdampfkesseln / Anlage II

Anlage II.

Bauvorschriften für Landdampfkessel.

I. Material.

1. Für die Anforderungen an das zum Baue von Dampfkesseln zur Verwendung kommende Schweiß- und Flußeisen sind die Materialvorschriften für Landdampfkessel maßgebend.

2. Für Kupfer kann, wenn größere Festigkeit nicht nachgewiesen wird, eine Zugfestigkeit von 22 kg/qmm bei Temperaturen bis 120° C angenommen werden. Im Falle höherer Temperatur ist die Zugfestigkeit für je 20° C um 1 kg/qmm niedriger zu wählen.

3. Gegenüber überhitztem Wasserdampfe von 250° C und mehr ist die Verwendung von Kupfer zu vermeiden.

4. Für kupferne Dampfrohrleitungen ist innerhalb der bezeichneten Grenze eine Materialbeanspruchung von höchstens 1/10 der Zugfestigkeit zulässig.

5. Die Scherfestigkeit des Schweißeisens, Flußeisens und des Kupfers kann zu 0,8 der Zugfestigkeit angenommen werden.

II. Vernietung, Schweißung und Bearbeitung im Feuer.

1. Die Nietnähte sollen stets so ausgeführt werden, daß der erforderliche Widerstand gegen Gleiten vorhanden ist und daß die Widerstandsfähigkeit der Niete gegen Abscheren sich nicht geringer ergibt als die in Rechnung zu ziehende Festigkeit des Bleches in der Nietnaht. Hierbei darf die Belastung eines Nietes durch die Scherkraft auf 1 qmm Nietquerschnitt höchstens 7 kg/qmm betragen, sofern keine höhere Zugfestigkeit des Nietmaterials als 38 kg/qmm nachgewiesen wird. Trifft diese Voraussetzung zu, so kann der für eine Belastung mit 7 kg/qmm berechnete Nietdurchmesser mit der Wurzel aus dem Quotienten, der sich aus der Zahl 38 und der nachgewiesenen Festigkeit ergibt, multipliziert werden.

2. Bei Laschennietung sollen die Laschen aus Blechen von mindestens gleicher Güte wie die Mantelbleche geschnitten werden.

3. Die Festigkeit gut und mittels Überlappung geschweißter Nähte kann zu 0,7 der Festigkeit des vollen Bleches in Rechnung gesetzt werden.

4. Empfehlenswert ist es, solche Nähte, welche auf Biegung oder Zug beansprucht werden, nicht zu schweißen und keine Schweißnaht herzustellen, wenn das geschweißte Stück nicht nachträglich ausgeglüht werden kann.

5. In besonderen Fällen kann bei geschweißten Längsnähten in Kesselmänteln verlangt werden, daß Sicherheitslaschen angebracht werden.

6. Jedes geschweißte Stück ist, wenn irgend möglich, gut auszuglühen.

7. Bleche, die im Feuer bearbeitet worden sind, müssen nach vollendeter Formgebung, soweit dies möglich ist, sachgemäß ausgeglüht werden. Dies gilt besonders für solche Bleche, welche wiederholt einer stellenweisen Erhitzung ausgesetzt worden sind.

III. Berechnung der Blechdicken zylindrischer Dampfkesselwandungen mit innerem Überdrucke.

1. Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$D$ den größten inneren Durchmesser des Kesselmantels in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$K$ die Zugfestigkeit des zu dem Mantel verwendeten Bleches,

$x$ einen Zahlenwert,

$z$ das Verhältnis der Mindestfestigkeit der Längsnaht zur Zugfestigkeit des vollen Bleches,

dann ist

$s=D{\frac {px}{200Kz}}+1$ oder $p{\frac {200Kz(s-1)}{Dx}}$ . . . . 1.

Hierin sind zu wählen:

$K$ = 33 kg/qmm bei Schweißeisen,

$K$ = 36 kg/qmm bei Flußeisen von 34 bis 41 kg/qmm Zugfestigkeit,

$K$ = 40 kg/qmm bei Flußeisen von 40 bis 47 kg/qmm Zugfestigkeit,

$K$ = 44 kg/qmm bei Flußeisen von 44 bis 51 kg/qmm Zugfestigkeit,

$x$ = 4,75 bei überlappten oder einseitig gelaschten, handgenieteten Nähten,

$x$ =4,5 bei überlappten oder einseitig gelaschten, maschinengenieteten Nähten und bei geschweißten Nähten (unter Beachtung von Abschnitt II Ziffer 3 bis 6),

$x$ =4,35 bei zweireihigen, doppeltgelaschten, handgenieteten Nähten, deren eine Lasche nur einreihig genietet ist,

$x$ =4,25 bei doppeltgelaschten, handgenieteten Nähten,

$x$ =4,1 bei zweireihigen, doppeltgelaschten, maschinengenieteten Nähten, deren eine Lasche nur einreihig genietet ist,

$x$ =4 bei doppeltgelaschten, maschinengenieteten Nähten.

2. Die Werte $x$ = 4,25 und $x$ = 4 können auch dann in die Rechnung eingeführt werden, wenn bei drei- und mehrreihigen Doppellaschennietungen die eine Lasche eine Nietreihe weniger besitzt als die anderen.

3. Die Blechdicke soll nicht geringer als 7 mm genommen werden; nur bei kleinen Kesseln (z. B. für Feuerspritzen oder Kraftfahrzeuge) sind allenfalls dünnere Bleche zulässig.

4. Bleche, bei denen eine höhere Zugfestigkeit als 36 kg/qmm in Anspruch genommen werden soll, dürfen zu Mantelteilen nur verwendet werden, wenn die Verarbeitung kalt oder rotwarm stattfindet, wenn ihre Verbindung in den Längsnähten durch Doppellaschennietung erfolgt und die Nietung maschinell hergestellt wird.

5. Unterschreitungen der Wanddicken, die innerhalb der in den Materialvorschriften für Landkessel, erster Teil, Abschnitt III Ziffer 6, bezeichneten zulässigen Grenzen bleiben, werden bei der Berechnung nicht berücksichtigt.

6. Die Zugbeanspruchung des Bleches darf unter Annahme gleichmäßiger Spannungsverteilung über den Querschnitt in keiner Nietreihe die Grenze ${\frac {K}{x}}$ überschreiten.

7. Hinsichtlich der zulässigen Nietbeanspruchung vergleiche Abschnitt II.

8. Bei Berechnung der Wanddicke nahtlos gewalzter Mantelschüsse kann $z=$ 1 gesetzt werden, sofern keine Schwächung der Wandung vorhanden ist.

9. Es empfiehlt sich die Nietlöcher zu bohren. Die Nietlöcher in Blechen über 41 kg/qmm Zugfestigkeit und in solchen über 27 mm Dicke müssen gebohrt werden derart, daß das Bohren der Löcher an den zum Kessel zusammengesetzten Blechen vorgenommen wird. Werden die Nietlöcher schwächerer Bleche gelocht, so ist zu den vorstehenden Werten von $x$ ein Zuschlag von 0,25 erforderlich. Bei gelochten und mindestens um ¼ des Durchmessers der Nietlöcher aufgebohrten Löchern kann dieser Zuschlag auf 0,1 ermäßigt werden.

IV. Berechnung der Blechdicken von Dampfkessel-Flammrohren mit äußerem Überdrucke.

Glatte und versteifte Rohre.

1. Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$d$ den inneren Durchmesser zylindrischer Flammrohre, bei konischen Flammrohren den mittleren inneren Durchmesser in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$a$ einen Zahlenwert,

$l$ die Länge des Flammrohrs in mm, zutreffendenfalls die größte Entfernung der wirksamen Versteifungen voneinander,

dann ist

$s={\frac {p\cdot d}{2400}}\left(1+{\sqrt {1+{\frac {al}{p(l+d)}}}}\right)+2$ mm . . . .2.

Hierin ist zu wählen:

$a$ = 100 für Rohre mit überlappter Längsnaht bei liegenden Flammrohren,

$a$ = 80 für Rohre mit gelaschter oder geschweißter Längsnaht bei liegenden Flammrohren,

$a$ = 70 für Rohre mit überlappter Längsnaht bei stehenden Flammrohren.

$a$ = 50 für Rohre mit gelaschter oder geschweißter Längsnaht bei stehenden Flammrohren.

Als wirksame Versteifungen gelten neben den Stirnplatten und den Rohrwänden vorzugsweise folgende Konstruktionen:

Fig. 1.       Fig. 2.       Fig. 3.       Fig. 4.       Fig. 5

die letztere jedoch nur unter der Voraussetzung, daß die Abkröpfung nicht weniger als etwa 50 mm beträgt.

2. Die Länge $l$ derjenigen Rohrstrecken, welche von Quersiedern durchdrungen werden, kann man wie folgt annehmen:

Fig. 6.       Fig. 7.

bei der Rohrstrecke $a$

$l=l_{1}+0,5l_{2}$, sofern $l_{1}$ die größere Strecke,

bei der Rohrstrecke $b$

$l=l_{1}+l_{2}$, sofern $l_{1}$ größer als $l_{3}$ anderenfalls tritt $l_{3}$ an die Stelle von $l_{1}$,

bei der Rohrstrecke $c$

$l=l_{1}+l_{2}$,

bei der Rohrstrecke $d$

$l=l_{2}+l_{3}$ beziehungsweise $l=l_{3}+l_{4}$.

3. Sind mit Rücksicht auf die Grüße, die Befestigungsweise, den Durchbringungsort des Querrohrs usw. Zweifel vorhanden, ob es in ausreichendem Maße versteifend einwirkt, so ist es rätlich, für $l$ die volle Länge einzusetzen, also von einer rechnungsmäßigen Berücksichtigung der versteifenden Wirkung der Querrohre abzusehen.

Wellrohre und gerippte Rohre nach Systemen:

Fig. 8.       Fig. 9.       Fig. 10.       Fig. 11.

1. Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$d$ den kleinsten inneren Flammrohrdurchmesser in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

dann ist

$s={\frac {p\cdot d}{1200}}+2$ . . . . 3.

2. Die Blechdicke soll nicht geringer als 7 mm genommen werden; nur bei kleinen Kesseln (z. B. für Feuerspritzen oder Kraftfahrzeuge) sind allenfalls dünnere Bleche zulässig.

V. Berechnung der Blechdicken ebener Wandungen.

Ebene Platten.

1. Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$a$ den Abstand der Stehbolzen oder Anker innerhalb einer Reihe voneinander in mm,

$b$ den Abstand der Stehbolzen- oder Ankerreihen voneinander in mm,

$c$ einen Zahlenwert,

dann ist

$s=c\cdot {\sqrt {p(a^{2}+b^{2})}}$ . . . 4.

Hierin ist zu wählen:

$c=$0,017 bei Platten, in welche die Stehbolzen oder Anker eingeschraubt und vernietet sind, und welche von den Heizgasen und vom Wasser berührt werden,

$c=$ 0,015 wenn solche Platten nicht von den Heizgasen berührt werden,

$c=$ 0,0155 bei Platten, in welche die Stehbolzen oder Anker eingeschraubt und außen mit Muttern oder gedrehten Köpfen versehen sind, und welche von den Heizgasen und vom Wasser berührt werden,

$c=$ 0,0135, wenn solche Platten nicht von den Heizgasen berührt werden,

$c=$ 0,014 bei Platten, welche durch Ankerröhren versteift sind.

2. Bei Platten, deren Anker mit Muttern und Verstärkungsscheiben versehen sind, ist in der Gleichung 4

$c=$ 0,013, sofern der Durchmesser der äußeren Verstärkungsscheibe 2/5 der Ankerentfernung und die Scheibendicke 2/3 der Plattendicke,

$c=$ 0,012, sofern der Durchmesser der äußeren Verstärkungsscheibe 3/5 der Ankerentfernung und die Scheibendicke 5/6 der Plattendicke,

$c=$ 0,011, sofern der Durchmesser der äußeren Verstärkungsscheibe 4/5 der Ankerentfernung, auch diese mit der Platte vernietet und die Scheibendicke gleich der Plattendicke ist

und die Platten nicht vom Feuer berührt sind. Werden sie dagegen auf der einen Seite von den Heizgasen, auf der anderen Seite vom Dampfe berührt, dann sind sie, falls sie nicht durch Flammbleche geschützt werden, um 1/10 stärker zu nehmen, als die Rechnung ergibt.

3. Bei unregelmäßig verteilten Verankerungen wie in Figur 12

Fig. 12.

ist

$s=c\cdot {\frac {1}{2}}(d_{1}+d_{2}){\sqrt {p}}$ . . . .5

Der Wert von $c$ ist je nach der Art der Verankerung aus Ziffer 1 oder 2 dieses Abschnitts zu entnehmen.

4. Für Verstärkungen nicht dem ersten Feuer ausgesetzter ebener Platten durch Doppelungsplatten können 12½ Prozent von den für die ebenen Platten sich ergebenden Blechdicken in Abzug gebracht werden, wenn die Dicke der Doppelungsplatten mindestens ⅔ der berechneten Blechdicke beträgt und die Doppelungen gut mit den Platten vernietet sind.

5. Rechteckige Platten, die am Umfange befestigt sind, erhalten die Wanddicke

$s=0,053b{\sqrt {\frac {p}{k_{z}\left[1+\left({\frac {b}{a}}\right)^{2}\right]}}}$ . . . 6,

worin

$s$ = die Wanddicke in mm,

$a$ die größere Rechteckseite in mm,

$b$ die kleinere Rechteckseite in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdrück in atm

$k_{z}$ die zulässige Zugbeanspruchung des Materials in kg/qmm, wofür bis ¼ der rechnungsmäßigen Zugfestigkeit eingeführt werden kann,

bedeuten.

6. Bei Platten, die nicht durch Stehbolzen oder Längsanker, sondern durch Eckanker oder in anderer Weise ausreichend unterstützt werden, ist die Wanddicke nach

$s=0,017d{\sqrt {p}}$ . . . . 7

zu bemessen, sofern nicht nachgewiesen wird, daß eine geringere Wanddicke zulässig ist.

Hierin bedeutet:

$s$ die Wanddicke in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$d$ den Durchmesser des größten Kreises in mm, der nach Maßgabe der Figuren 13 bis 16 auf der ebenen Platte, durch die Befestigungsstellen gehend, beschrieben werden kann.

Fig. 13.       Fig. 14.       Fig. 15.       Fig. 16.

Werden keine Angaben über das Maß des Krempungshalbmessers der Stirnplatten gemacht, so ist dieses zu 50 mm anzunehmen.

7. Vorstehende Ausführungen gelten nur für flußeiserne Wandungen.

Durch Stehbolzen oder Anker unterstützte Kupferplatten erhalten die folgenden Wanddicken, und zwar bei regelmäßig verteilten Verankerungen:

$s=5,83c{\sqrt {{\frac {p}{K}}(a^{2}+b^{2})}}$ . . . .8,

bei unregelmäßig verteilten Verankerungen (wie in Figur 12):

$s=5,83c{\frac {1}{2}}(d_{1}+d_{2}){\sqrt {\frac {p}{K}}}$ . . . . 9.

Die Werte von $K$ (Zugfestigkeit des Kupfers) sind aus Abschnitt I, von $c$ je nach der Art der Verankerung aus Ziffer 1 oder 2 dieses Abschnitts zu entnehmen.

Gekrempte ebene Böden.

Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$r$ den Wölbungshalbmesser der Krempe in mm,

$d$ den inneren Durchmesser des Bodens in mm,

Fig. 17.

dann ist

$s={\frac {1}{98}}\left[d-r\left(1+{\frac {2r}{d}}\right)\right]{\sqrt {p}}$ . . . . 10

oder

$p=9600\left[{\frac {s}{d-r\left(1+{\frac {2r}{d}}\right)}}\right]^{2}$ . . . . 11.

Rohrplatten von Heizrohrkesseln.

1. Die außerhalb des Rohrbündels liegenden Teile der Rohrplatte müssen nach den für ebene Wandungen geltenden Bestimmungen (Gleichungen 4 bis 9) verankert werden, falls die Größe der dem Dampfdruck ausgesetzten Fläche die Verankerung fordert.

2. Die innerhalb des Rohrbündels liegenden Teile der Rohrplatte sind wie folgt zu bemessen:

a) bei Verwendung besonderer Anker oder mit Gewinde eingesetzter Ankerrohre sind die Gleichungen 4, 5, 8 oder 9 anzuwenden. Die Rohre können in diesem Falle einfach aufgewalzt sein, jedoch darf die Wandstärke der sicheren Befestigung der Rohre halber

bei Flußeisenplatten

nicht unter $s=5+{\frac {d}{8}}$ für $d=$ 38 bis etwa rund 100 mm,

bei Kupferplatten

nicht unter $s=10+{\frac {d}{5}}$ für $d=$ 38 bis etwa rund 75 mm

gewählt werden, worin $d$ den äußeren Rohrdurchmesser an der Befestigungsstelle in mm bedeutet; ferner muß der Mindestquerschnitt des Steges zwischen zwei Rohrlöchern betragen:

bei Flußeisenplatten

180 qmm für $d=$ 38 mm,

zunehmend auf etwa das 2,5 fache für $d=$ rund 100 mm,

bei Kupferplatten

340 qmm für $d=$ 38 mm,

zunehmend auf etwa das 2,5 fache für $d=$ rund 75 mm.

b) Bei nicht besonders verankerten Rohrwänden, deren Rohre jedoch beiderseits umgebördelt oder in kegelförmig sich nach außen erweiternden Löchern eingewalzt sind, ist Sicherheit gegen Herausziehen der Rohrenden zu erwarten, wenn die auf ein Zentimeter Rohrumfang entfallende Belastung:

Fig. 18.

$\sigma ={\frac {p\cdot {\mathfrak {Flaeche}}{\text{ a b c d e f g h i k l m}}}{\pi \ d}}$ . . . . 12

den Betrag von 25 kg nicht überschreitet, sachgemäße Ausführung vorausgesetzt.

Bei nicht besonders verankerten Rohrwänden, deren Rohre in zylindrischen Löchern glatt eingewalzt sind, ist bei einer Beanspruchung bis zu 7 atm Betriebsüberdruck gleichfalls der Betrag $\sigma =$ 25 als zulässig zu erachten. Bei höheren Dampfspannungen darf jedoch $\sigma$ den Betrag von 15 kg nicht überschreiten.

Wenn $\sigma$ diese Beträgt nicht überschreitet, bedarf es einer Berechnung des durch den Dampfdruck beanspruchten kleinen Feldes $abcdefghiklm$ nicht, sofern die in Ziffer $a$ mit Rücksicht auf sichere Befestigung der Rohre geforderten Mindeststärken vorhanden sind.

In zweifelhaften Fällen kann dahingehende Prüfung durch die Gleichung

$p=360\left(1-0,7{\frac {d}{e}}\right)\left({\frac {s}{e}}\right)^{2}\cdot k_{b}$. . . . 13

stattfinden. Hierin bedeuten

$s$ die Plattendicke in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$d$ den äußeren Rohrdurchmesser an der Befestigungsstelle in mm,

$e$ die Seite des quadratischen Feldes in mm, welches durch die vier unterstützenden Rohre gebildet wird, oder das arithmetische Mittel aus den Seiten des Rechtecks, welches durch die vier Rohre bestimmt erscheint $\left({\mathfrak {in}}\ {\mathfrak {Figur}}\ 18\ e={\frac {{\overline {op}}+{\overline {pq}}}{2}}\right)$,

$k_{b}$ die eintretende Biegungsanstrengung des Plattenmaterials in kg/qmm die bis zur ${\mathfrak {Hoehe}}={\frac {\mathfrak {Zugfestigkeit}}{4,5}}$ zulässig erscheint.

Wird die Beanspruchung nach Gleichung 13 zu groß, oder überschreitet $\sigma$ die vorgeschriebenen Werte, so sind Anker ober Ankerrohre anzuordnen.

Insbesondere sind Randrohre darauf zu prüfen, ob ihre Belastung innerhalb der als zulässig bezeichneten Grenzen bleibt; im verneinenden Falle ist ein Teil von ihnen nach Gleichung 4 als Ankerrohre auszubilden ober sonstige Verankerung anzuordnen.

2. Ist bei Feuerbüchsen die Decke nicht durch Anker oder in anderer Weise mit dem Kesselmantel verbunden, sondern durch Bügel- oder Deckenträger, welche auf den Rändern der Rohrplatten stehen, unterstützt, dann darf die Dicke der Rohrwand nicht geringer sein als

$s={\frac {p\cdot w\cdot b}{1900\ (b-d)}}$. . . . 14,

worin

$w$ die Weite der Feuerbüchse in mm (siehe Figur 21),

$b$ die Entfernung der Rohre voneinander, von Mitte zu Mitte gemessen, in mm,

$d$ den inneren Durchmesser der Rohre in mm

bedeuten.

VI. Berechnung der Blechdicken gewölbter voller Böden ohne Verankerung gegenüber innerem Überdrucke.

1. Bezeichnet

$s$ die Blechdicke in mm,

$p$ den größten Betriebsüberdruck in atm,

$r$ den inneren Halbmesser in der Mitte der Wölbung in mm,

$k$ die zulässige Belastung in kg/qmm,

so ist

$s={\frac {p\ r}{200\ k}}{\mathfrak {oder}}\ p={\frac {200\ s\ k}{r}}$. . . . 15

2. Unter der Voraussetzung, daß der Krempungshalbmesser ausreichend groß gewählt wird, damit ein allmählicher Übergang von dem zylindrischen Teile am Umfange des Bodens in den gewölbten mittleren Teil stattfindet, darf $k$ gewählt werden ::bis zu 5 kg/qmm für Schweißeisen,

bis zu 6,5 kg/qmm für Flußeisen,

bis zu 4 kg/qmm für Kupfer, sofern die Dampftemperatur 200° C nicht überschreitet.

VII. Berechnung der Blechdicken gewölbter Flammrohrböden mit Aushalsung oder Einhalsung für ein oder zwei Flammrohre.

Unter der Voraussetzung ausreichend großer Krempungshalbmesser der Böden (siehe VI. Ziffer 2) und ausreichend großen Abstandes der Flammrohre von den Krempen sowie unter der Voraussetzung der Verwendung elastischer Flammrohre in Richtung ihrer Achse, so daß die Böden durch die Flammrohre keine erheblichen Zusatzspannungen erfahren, kann die Blechdicke der Böden bis auf weiteres nach der Gleichung 15 gerechnet und dabei $k$ bis 7,5 kg/qmm gewählt werden.

VIII. Berechnung der Blechdicken von gewölbten Böden gegenüber äußerem Überdrucke.

1. Bezeichnet

$r$ den äußeren Halbmesser der mittleren Wölbung in mm,

$s$ die Stärke des Bodens in mm,

$p_{0}$ die Flüssigkeitspressung in atm, :bei welcher die Einbeulung zu erwarten steht,

so kann die durch

$k_{0}={\frac {1}{200}}p_{0}{\frac {r}{s}}$ . . . . 16

bestimmte Einbeulungsdruckspannung $k_{0}$ in kg/qmm aus der Gleichung

$k_{0}=A-B{\sqrt {\frac {r}{s}}}$ . . . . 17

ermittelt werden, worin:

für kugelförmige, stark gehämmerte Kupferböden, welche aus dem Ganzen bestehen,

$A=25,5$ $B=1,2$,

für geglühte Flußeisenböden, welche aus dem Ganzen bestehen,

$A=26$ $B=1,15$,

für Flußeisenböden, welche aus einzelnen Segmenten mit Überlappungsnietung hergestellt sind,

$A=24,5$ $B=1,15$,

zu setzen ist.

2. Als zulässige Materialanstrengungen können gemäß der Gleichung

$k={\frac {1}{200}}p{\frac {r}{s}}$,

worin $p$ den größten Betriebsüberdruck in atm bezeichnet, $r$ und $s$ die oben bezeichnete Bedeutung haben, für $k$ nachstehende Werte als zulässig erachtet werden:

gegenüber Druck

für gehämmertes Kupfer bis 4 kg/qmm, sofern die Temperatur 200° C nicht überschreitet,

für geglühtes Flußeisen bis 6,5 kg/qmm,

gegenüber Einbeulung

bis 0,4 $k_{0}$ für beide Materialien

unter Bestimmung von $k_{0}$ aus Gleichung 17.

3. In Bezug auf die Form der Böden gilt die Voraussetzung, daß der Krempungshalbmesser eine solche Größe besitzt, wie erforderlich ist, damit der Übergang von dem zylindrischen Teile am Umfange des Bodens in den gewölbten mittleren Teil ausreichend allmählich stattfindet.

IX. Schrauben und Verschraubungen.

1. Es ist zu unterscheiden zwischen Schrauben, welche für bearbeitete, und solchen, welche für unbearbeitete Flächen zur Verwendung kommen.

2. Bezeichnet

$p$den Gesamtdruck auf die gedrückte Fläche in kg,

$p_{1}$ den auf einen Schraubenkern entfallenden Teil des Gesamtdrucks $P$ in kg,

$k$ die Beanspruchung des Schraubenkerns in kg/qmm,

$d$ den Durchmesser des Schraubenkerns in mm,

so ist

$k=1,27{\frac {P_{1}}{d^{2}}}$ . . . . 18

und ferner, gleichviel, ob die Schrauben aus Schweißeisen oder aus Flußeisen hergestellt sind,

a) bei guten Schrauben, guter Bearbeitung der Flächen und weichem Dichtungsmaterial

$d=0,45{\sqrt {P_{1}}}+5$ . . . . 19,

b) wenn den unter a genannten Anforderungen weniger vollkommen entsprochen ist,

$d=0,55{\sqrt {P_{1}}}+5$ . . . . 20.

3. Wird der Nachweis geliefert, daß das Schraubenmaterial den in den Materialvorschriften für Landdampfkessel für das Nieteisen aufgestellten Anforderungen genügt, so kann der Koeffizient in Gleichung 19 bis auf 0,4 vermindert werden.

4. Die Gleichungen 19 und 20 liefern bei ihrer Anwendung auf das Whitworthsche System:

Äußerer		Kern	Zulässige Belastung der Schraube
Durchmesser der Schraube			Koeffizient 0,4	Koeffizient 0,45	Koeffizient 0,55
engl.”	mm	mm
½	12,70	9,98	155 kg	122,5 kg	82 kg
⅝	15,88	12,93	393 kg	310 kg	208 kg
¾	19,05	15,80	729 kg	576 kg	386 kg
⅞	21,23	18,62	1.159 kg	916 kg	613 kg
1	25,40	21,34	1.669 kg	1.318 kg	883 kg
1⅛	28,57	23,93	2.440 kg	1.770 kg	1.185 kg
1¼	31,75	27,10	3.053 kg	2.412 kg	1.614 kg
1⅜	34,92	29,51	3.755 kg	2.967 kg	1.986 kg
1½	38,10	32,69	4.792 kg	3.786 kg	2.535 kg
1⅝	41,27	34,77	5.539 kg	4.377 kg	2.930 kg
1¾	44,45	37,95	6.785 kg	5.361 kg	3.589 kg
1⅞	47,62	40,41	7.837 kg	6.192 kg	4.145 kg
2	50,80	43,59	9.308 kg	7.355 kg	4.922 kg
2¼	57,15	49,02	12.111 kg	9.569 kg	6.406 kg
2½	63,50	55,37	15.857 kg	12.528 kg	8.387 kg
2¾	69,85	60,55	19.286 kg	15.237 kg	10.201 kg
3	76,20	66,90	23.947 kg	18.923 kg	12.667 kg

5. Schrauben aus Flußeisen sollen kein scharfes, sondern möglichst abgerundetes Gewinde erhalten.

6. Schrauben aus Stahl, welcher härtbar ist, sind nicht zulässig.

7. Bei der Berechnung der Flanschenschrauben, sofern deren mehrere in unter sich gleichen

Fig. 19.       Fig. 20.

Abständen zur Befestigung rechteckiger oder elliptischer Flächen verwendet werden, wie dies in vorstehenden Figuren veranschaulicht ist, kann man annehmen, daß, wenn

$r$ den geringsten Abstand der Schrauben vom Schwerpunkte der gebrückten, rechteckigen oder elliptischen Fläche in mm,

$e$ die Schraubenteilung in mm

bezeichnet, die am stärksten belastete Schraube den Druck zu übertragen hat.

$P_{1}={\frac {Pe}{2\pi r}}$. . . . 21.

8. Wenn Biegungsspannungen von Erheblichkeit zu befürchten sind, wie namentlich bei unbearbeiteten Flächen, Durchbiegen der Flanschen, einseitig liegenden Dichtungen usw., ist ihnen bei der Bemessung der Schrauben besonders Rechnung zu tragen.

9. Die Flanschen sind so stark zu machen, daß sie der Biegungsbeanspruchung sowie auch dem Durchbiegen sicher widerstehen können.

10. Schwächere Schrauben als solche von 16 mm äußerem Durchmesser sind tunlichst zu vermeiden; Schrauben unter 13 mm äußerem Durchmesser sind nicht zulässig.

X. Anker und Stehbolzen.

1. Die Beanspruchung soll

bei geschweißten Ankern und Stehbolzen aus Schweißeisen	3,5	kg/qmm,
bei ungeschweißten Ankern und Stehbolzen aus Schweißeisen	5	kg/qmm,
bei ungeschweißten Ankern und Stehbolzen aus Flußeisen	6	kg/qmm,
bei Ankern und Stehbolzen aus Kupfer für Dampftemperaturen bis 200° C	4	kg/qmm,

nicht überschreiten.

2. Es empfiehlt sich, die mit Muttern versehenen Längsanker mit Gewinde in die Stirnplatten oder Rohrplatten einzuschrauben, außerdem nicht nur außen, sondern auch innen mit Unterlegscheiben und mit Muttern zu versehen. Die Ankerröhren sind mit Gewinde einzuziehen und aufzuwalzen.

3. Die Länge der Eckanker soll so groß wie irgend möglich sein.

4. Es empfiehlt sich, in Dampfkesseln mit Flammrohren diejenigen Niete, welche die Eckanker mit der Stirnplatte verbinden, mindestens 200 mm vom Flammrohrumfang abstehen zu lassen.

5. Der Querschnitt der Eckanker soll im Verhältnis ihrer Neigung zur Kesselachse größer werden als derjenige der Längsanker.

6. Die zur Befestigung der Eckanker dienenden Bolzen und Niete sind den wirkenden Kräften entsprechend reichlich zu bemessen.

7. Werden ebene Stirnwände durch Aufnieten von I Trägern und dergleichen versteift, so sollen diese ihre Belastung möglichst unmittelbar auf den Kesselmantel übertragen.

8. Bei der Versteifung feuerberührter ebener Flächen durch Stehbolzen sollte der Stehbolzenabstand im allgemeinen nicht größer als 200 mm sein.

XI. Bügel- oder Deckenträger für Feuerbüchsdecken.

1. Die freitragenden, nicht aufgehängten Träger sind wie ein Balken zu berechnen, der auf die Entfernung $l$ (vergleiche Figur 21) frei aufliegt und an den Stützstellen der Decke durch die Kräfte belastet wird, welche sich für die auf ihn entfallenden Deckenfelder (vergleiche Figur 23) ergeben.

2. Dabei ist die Tragfähigkeit des Deckenblechs an sich außer Betracht gelassen. Die Abmessung $c_{1}$ bestimmt die Erstreckung desjenigen Teiles der Decke, welcher nach dem Rande zu seine Belastung auf den Randträger absetzt, im Durchschnitt $c_{1}$ etwa $={\frac {2}{3}}x$.

3. Unter den in Figur 21 bis 23 angenommenen Verhältnissen ergibt sich mit $p$ als größtem Betriebsüberdrucke bei den 2 Randträgern:

Fig. 21. bis 23.

für die die Stellen A belastende Kraft $P_{a}=\left(c_{1}+{\frac {c}{2}}\right)\left({\frac {e_{1}}{2}}+{e}{2}\right)p$,

für die die Stellen B belastende Kraft $P_{b}=\left(c_{1}+{\frac {c}{2}}\right)ep$;

bei den 2 Mittelträgern:

für die die Stellen A belastende Kraft $P_{a}=c\left({\frac {e_{1}}{2}}+{e}{2}\right)p$,

für die die Stellen B belastende Kraft $P_{b}=c\cdot ep$,

die Auflagerkraft an den Trägerenden:

$R=P_{a}+P_{b}$,

das größte biegende Moment im Querschnitt bei B und in den Querschnitten zwischen BB

$M_{b}=R\left({\frac {l}{2}}-{\frac {e}{2}}\right)-P_{a}\cdot e$

und somit in

$M_{b}\leqq {\frac {\Theta }{e'}}k_{b}$. . . . 22

die Gleichung zur Berechnung des Trägerquerschnitts, worin bedeutet:

$\Theta$ dessen Trägheitsmoment,

$e'$ den Abstand der am stärksten beanspruchten Faser von der Nullachse; für rechteckigen Querschnitt, wie in Figur 22 angenommen, ist

${\frac {\Theta }{e'}}={\frac {1}{6}}2b\cdot h^{2}={\frac {1}{3}}bh^{2}$,

$k_{b}$ die zulässige Biegungsanstrengung des Trägermaterials, welche für zähes Material (Schweißeisen, Flußeisen, Flußstahl, Stahlguß) zu ¼ der Zugfestigkeit in Rechnung gestellt werden darf. Falls ein Nachweis der Zugfestigkeit nicht vorliegt, kann für die genannten Materialien $k_{b}=$ 9 kg/qmm eingeführt werden.

4. Werden die Deckenträger aufgehängt, so sind sie den veränderten Belastungsverhältnissen entsprechend zu berechnen.

XII. Mannlöcher und sonstige Ausschnitte.

1. Im allgemeinen sollen die ovalen Mannlöcher mindestens 300x400 mm weit sein, hiervon ist nur dann abzuweichen, wenn die Anbringung derartig bemessener Mannlöcher mit Schwierigkeiten verknüpft ist. Die geringste zulässige Weite ist in diesem Ausnahmefalle 280x380 mm.

2. Die in den Dampfdom führenden Öffnungen sind stets so zu bemessen, daß das Innere des Domes sowie dessen Decken- und Randkrempen der Untersuchung zugänglich bleiben.

3. Verschlußdeckel oder Mannlocheinfassungen (Rahmen) dürfen nicht aus Gußeisen oder Temperguß hergestellt werden. Sie müssen so gestaltet sein, daß die Packung nicht herausgedrückt werden kann.

4. Es empfiehlt sich, die Schraubenbolzen der Mannlochdeckel bei Kesseln für hohe Dampfspannung mit Gewinde einzusetzen und zu vernieten.

5. Die Ränder der Mannloch- und der sonstigen Ausschnitte sind stets dann wirksam zu versteifen, wenn durch das Einschneiden der Löcher eine unzulässige Verschwächung des Bleches gegenüber dem beabsichtigten Drucke eintritt, oder wenn zu befürchten steht, daß das Blech durch das Anziehen der Bügel und dergleichen durchgespannt wird.

XIII. Schlußbemerkung.

Ist es gegebenenfalls nicht möglich, auf dem Wege der Rechnung die Widerstandsfähigkeit eines Kessels oder einzelner Teile desselben festzustellen, so ist der Weg des Versuchs zu beschreiten.

Die Druckprobe wird in solchen Fällen zur Festigkeitsprobe und ist dann mit dem zweifachen Betrage des beabsichtigten Betriebsüberdrucks auszuführen.

Anlage III bis VII

• 
  Anlage III. Bescheinigung über die Bauprüfung eines Dampfkessels.
• 
  Anlage IV. Bescheinigung über die Wasserdruckprobe eines Dampfkessels.
• 
  Anlage V. Bescheinigung über die Abnahmeuntersuchung eines Dampfkessels. (Vorderseite)
• 
  Anlage V. Bescheinigung über die Abnahmeuntersuchung eines Dampfkessels. (Rückseite)
• 
  Anlage VI. Urkunde über die Genehmigung zur Anlegung von Dampfkesseln
• 
  Anlage VII. Revisionsbuch für einen Dampfkessel.