Klinkverbindingen

Hoofdpagina | Ketels

Klinknaden

Bij onze ketels treft men de volgende klinkverbindingen aan:

Enkel geklonken lapnaad voor de verbinding van de vuurgang met de fronten. Enkel geklonken wil zeggen dat de klinknaad voorzien is van een enkele rij klinknagels
Tweevoudig zigzag geklonken lapnaad voor de dwarsnaden. Dit zijn de verbindingen van de fronten met de romp en de ringen onderling. Een tweevoudig zigzag geklonken lapnaad heeft twee rijen klinknagels, die zigzag geplaatst zijn
Viervoudig zigzag geklonken enkel gedunde lapnaad als langsnaad van de Cornwall-ketel. Deze klinknaad heeft vier rijen klinknagels. Om de romp niet teveel te verzwakking wordt bij de buitenste rij tussen twee nagels steeds een nagel weggelaten.
Drievoudig geklonken enkel gedunde dubbele stripverbinding, ook wel Rowe-naad genoemd, als langsnaad van de Lancashire-ketels.

Bij een Rowe-naad zijn de strippen van ongelijke breedte en dikte. De smalle strip bevindt zich aan de buitenomtrek van de romp en de brede strip aan de binnenomtrek. De Rowe-naad is de sterkste klinkverbinding. De sterkte bedraagt bij een goed uitgevoerde klinkverbinding ongeveer 85% van de volle plaatsterkte. Bij een ketel die in bedrijf is, is de kracht die uitgeoefend wordt op de langsnaad twee maal zo groot als op de rondnaad. Bij grote ketels wordt als langsnaad dan ook steeds de Rowe-naad toegepast.

Sterkte

De belangrijkste sterkte van een klinkverbinding wordt verkregen door de schuifweerstand van de geklonken platen onderling. Deze weerstand wordt opgebouwd tijdens het klinken, maar wordt versterkt doordat de nagels bij het afkoelen krimpen.

Bij klinknagels van gelijke dikte kan een klinknagel in een dubbele stripverbinding een tweemaal zo grote schuifweerstand opnemen als in een enkel geklonken strip. Mocht deze weerstand falen dan zullen de naden lek zijn en zal de weerstand opgevangen moeten worden door de afschuiving in de steel van de nagel. Dat is echter het laatste redmiddel, de verbinding wordt hiermee instabiel aangezien de nagels niet persé het hele gat vullen en er dus ruimte in de verbinding ontstaat.

Buiten de schuifspanning in de nagels hebben we bij een klinkverbinding te maken met trek- en drukspanningen in het plaatmateriaal. Wordt een lapnaad op trek belast dan kan vervorming van de verbinding optreden zoals aangegeven in figuur c. De nagels worden dan niet meer alleen op afschuiving belast, maar ook op trek.

Klinken

Klinknagels worden in roodgloeiende toestand geklonken. De zetkop wordt tegengehouden, de steel opgestuikt totdat het nagelgat geheel gevuld is en vervolgens wordt de sluitkop gevormd. Het klinken moet snel gebeuren. De klinknagel koelt dan weinig af tijdens het klinken. Na het klinken koelt de nagel verder af waardoor de nagelsteel krimpt en de keteldelen stevig op elkaar getrokken worden. Koelt de nagel te snel af tijdens het klinken, dan wordt hij bros en verliest zijn sterkte.

Koken van naden

Om verzekerd te zijn van een goede stoom- en waterdichte verbinding zijn de randen van de platen, strippen en klinknagels gekookt. De benaming “koken” komt van het Engelse werkwoord to “caulk”, wat breeuwen betekend. De plaateinden worden onder een hoek van ongeveer 75^o afgeschuind en met een speciale beitel wordt de punt van de afgeschuinde rand zodanig opgestuikt dat een opening tussen de platen volledig afgedicht wordt.

Verbinding ter plaatse van de langs- en rondnaden

Ter plaatse van de langs- en rondnaden komen meerdere platen over elkaar te liggen. Om deze verbinding stoomdicht te krijgen wordt een plaat of strip wigvormig uitgesmeed. Met deze constructie wordt een vloeiende en stoomdichte overgang verkregen tussen de overlappende plaatdelen.