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Dichtung für Türen und Deckel, insbesondere an Koksöfen und Kokskühlkammern
Die Erfindung betrifft eine Dichtung für Türen und Deckel, welche hohen Betriebstemperaturen
ausgesetzt sind und in geschlossenem Zustand mit einer Auflagefläche gegen eine
solche eines festen Rahmens gep.reJ3t werden, insbesondere an Koksöfen und Kokskühlkammern,
wobei zwischen einer Dichtungsfläche des Rahmens und einer solchen der Tür oder
des Deckels ein aufblähbarer Hohlkörper angeordnet ist.
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Die bekannten Dichtungen dieser Art weisen Mängel hinsichtlich des
Dichthaltens, der Betriebssicherheit sowie der Lebensdauer auf. So ist eine Dichtung
mit aufblähbarem Gummischlauch für Koksofentüren in Vorschlag gebracht worden, wobei
der Schlauch eine. als Wärmeschutz dienende Asbestumhüllung besitzt und der ganze
Schließdruck von diesem Schlauch aufgenommen werden muß. Hierbei ist insbesondere
die Asbestumhüllung den beim Schließen und Öffnen entstehenden Formänderungen nicht
gewachsen.
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Eine andere bekannteAusführungsform weist einen Metallschlauch auf,
welcher zwecks Erzeugung des Anpreßdruckes für eine verformbare Packung aufgebläht
werden kann. Dieser Metallschlauch besitzt keine dichtenden Flächenteile, sondern
wirkt im Sinne einer Feder auf das verformbare Dichtungselement. Der Metallschlauch
ist hierbei nur über einen Bruchteil seines Umfanges abgestützt, so daß die Größe
des Aufblähdruckes begrenzt ist, namentlich auch im Hinblick auf die verhältnismäßig
dünnen, flexiblen Schlauchwände. Solche verformbaren Packungen altern jedoch im
Betrieb unter Abnahme ihrer Verformbarkeit, wodurch der sie zusammenpressende Metallschlauch
nicht mehr in der Lage ist, den nötigen Anpreßdruck auszuüben.
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Ferner ist eine Abdichtung mit zwei verformbaren, mit einer plastischen
Masse gefüllten Metallschläuchen bekanntgeworden:, die aufeinander aufliegen und
auf eine verformbare Packung wirken, gegen welche die bewegliche Dichtungsfläche
gepreßt wird. Die Metallschläuche sind nicht aufbdähbar angeordnet; sie können sich
wohl bei verzogenem Rahmen an einer Stelle aufbauchen, dies jedoch nur dann, wenn
die Schläuche an einer anderen Stelle aus der im unbelasteten Zustand bereits abgeplatteten
Form noch weiter in. eine hinsichtlich Spannungsverteilung ungünstigere Form zusammengedrückt
werden. Damit ergeben sich für die Lebensdauer der Metallschläuche ungünstige Verhältnisse,
ganz abgesehen von den bereits geschilderten, mit der Verwendung verformbarer Packungselemente
zusammenhängenden Nachteilen.
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Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nachteile weitgehend auszuschalten.
Sie ist gekennzeichnet durch zwei oder mehrere metallische Hohlkörper mit dünner
Wandung und flach gestreckter Querschnittsform im entlasteten Zustand, mit einander
zugekehrten Breitseiten, die so angeordnet sind, daß nach dem Aufblähen die Hohlkörper
sich gegeneinander abstützen und die der Tür oder dem Deckel bzw. dem Rahmen gegenüberliegenden
Breitseiten auf der Dichtungsfläche der Tür oder des Deckels bzw. auf der Dichtungsfläche
des Rahmens dichtend zur Auflage kommen.
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Die Betriebssicherheit und lange Lebensdauer erfindungsgemäß ausgebildeter
Dichtungen beruhen darauf, daß die Hohlkörper mit dünner Wandung und flach gestreckter
Querschnittsform zum Erzeugen des dichten Verschlusses um ein vorbestimmtes Maß
aufgebläht werden können und nicht unter dem Einfluß des Schließdruckes aus einer
bereits abgeplatteten Form noch weiter zusammengedrückt werden. Durch die Abstützung
einer Auflagefläche 5 der Tür oder des Deckels gegen eine solche, 4, eines festen
Rahmens können eventuelle Deformationen dieser Teile nur ein Abheben der Auflagefläche
bewirken, womit solche Deformationen beim Schließen der Tür oder des Deckels auch
kein Zusammendrücken der Hohlkörper herbeiführen. Ferner sind plastisch verformbare
Packungsorgane vermieden, welche unter Hitzeeinwirkung ihre Verformbarkeit verlieren.
Durch die Anordnung wenigstens zweier Hohlkörper kann die Formänderung des einzelnen
Hohlkörpers mit Sicherheit innerhalb. zulässiger Grenzen gehalten werden.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schtütt eine-Dichtungspartie
mit aufgeblähten Hohlkörpern und Fig.2 dieselbe Anordnung nach erfolgtem Entlasten
derHohlkörper und teilweisem Abheben der Tür; Fig. 3 zeigt die zu verschließende
Öffnung mit dem sie umgebenden' Rahmen in der Artsicht bei enifernter Tür.
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Die mittels der Tür 1 verschließbare Kammer 2 weist am Umfang ihrer
Öffnung einen festen Rahmen 3 aus Metall auf.
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Dieser Rahmen 3 besitzt ein gegen die Tür 1 hin offenes U-förmiges
Profil. Beim Verschließen. der Kammer 2 wird die Tür 1 auf den Rahmen 3 geschoben,
bis die durch den Bund 4 des Rahmens und durch den Bund 5 der Tür gebildeten Flächen
-aufeinander aufliegen. Am Rahmen 3 ist ein Bügel 6 befestigt, welcher einen um
den Bund 5 der Tür greifenden Arm aufweist. Der Bügel 6 ist mit Schraubenbolzen
7 versehen, mit deren Hilfe die Tür 1 fest gegen den Rahmen gepreßt werden kann.
Zur Abdichtung der mittels der Tür 1 verschlossenen Kammer 2 dient die aus drei
schlauchartigen Hohlkörpern 8 gebildete erfindungsgemäße Dichtung. Die Hohlkörper
sind im Innern des U-förmigen Profils des Rahmens 3 angeordnet. Sie sind aus dünnwandigen
Stahlrohren mit elastischer Wandung hergestellt, haben in entlastetem Zustand eine
flach gestreckte Querschnittsform und sind an eine in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte
Zufuhrvorrichtung für ein Druckmittel angeschlossen. Nach Aufblähen durch das Druckmittel
stützen sich die einander zugekehrten Breitseiten der Hohlkörper gegenseitig aufeinander
ab, wobei der oberste Hohlkörper auf einer durch die Wand der Tür 1 gebildeten Dichtungsfläche
9 und der unterste Hohlkörper auf einer durch den. Boden des Rahmens 3 gebildeten
Dichtungsfläche 10 dichtend zur Auflage kommt. So entsteht eine die Kammer 2 hermetisch
verschließende Dichtung zwischen Tür 1 und Rahmen 3.
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Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 1, jedoch bei entlasteten
Hohlkörpern 8, deren Inneres bei unterbrochener Druckmittelzufuhr mit Hilfe einer
nicht gezeichneten Leitung mit der Atmosphäre verbunden worden ist. Die in ihrer
Arbeitsstellung gemäß Fig. 1 durch Aufblähen elastisch deformierten Hohlkörper werden
so in ihre entlastete Stellung zurückgeführt. in welcher die Breitseiten der dünnwandigen
Stahlrohre sich voneinander abheben. Die dichtende Wirkung der Hohlkörper 8 hört
auf, und es entsteht zwischen der Dichtungsfläche 9 der Tür und der Breitseite des
obersten Hohlkörpers ein Zwischenraum. Nach Lösen der auf den Umfang der Tür i verteilten
Schraubenbolzen 7 kann die Tür vom Rahmen abgehoben und durch Verschieben in einer
zur Zeichenebene senkrechten Bewegungsrichtung entfernt werden. Zur Sicherung der
Hohlkörper 8 dienen die am Rahmen 3 und am obersten Hohlkörper angebrachten Anschläge
11 und 12.
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Rahmens 3 und der im Inii--rri seines
U-förmigen Profils angeordneten Hohlk&-per B. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Schnitt; --#ichnungen entsprechen der strichpunktierten Strichli::ie I-I der Fig.3.
Das Innere der Hohlkörper :' ist je durch eine Abzweigung der Leitung 13 mit einer
nicht gezeichneten Zufuhreinrichtung für Druckmittel verbunden. Die Leitung 13 weist
ein Dreiwegventil 14 auf, mit dessen Hilfe die Druckmittelzufuhr unterbrochen und
das Innere der Hohlkörper durch die Leitung 15 mit der Atmosphäre verbunden werden
kann. Ein Manometer 16 ermöglicht die Kontrolle des im Innern der Hohlkörper aufrechterhaltenen
Druckes.
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Die erfindungsgemäße Dichtung eignet sich insbesondere für die Abdichtung
großer Türen oder Deckel, welche einer starken Erhitzung ausgesetzt sind. Eine besonders
vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich für Gaswerke, welche mit Trockenkühlung
des heißen Kokses betrieben sind. In derartigen Anlagen wird beispielsweise der
Koks in einen geschlossenen Behälter gebracht und mittels hindurchgeffhrter Kühlgase
gekühlt.
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Die zum Verschluß solcher Behälter dienenden Türen können beträchtliche
Abmessungen aufweisen, beispielsweise eine Länge von 5 m und eine Breite von 3 m.
Besondere Probleme stellt dabei die hermetische Abdichtung über den ganzen Umfang
der Behälteröffnung trotz möglicher Deformationen der Tür, hervorgerufen durch.
Wärmespannungen infolge ungleichmäßiger Erhitzung bei den im Behälterinneren herrschenden
Betriebstemperaturen von etwa 1000° C. Die erfindungsgemäße Dichtung ermöglicht
eine hermetische Abdichtung der durch Türen verschlossenen Behälter, da ungeachtet
der Deformationen der Türen die elastischen Wandungen der aufgeblähten Hohlkörper
auf dem ganzen Umfang der Behälteröffnungen dichtend zur Auflage kommen.
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Die Hohlkörper sind zudem unempfindlich gegen die auftretenden Betriebstemperaturen.
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Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt.
Vielmehr können auch Hohlkörper mit anderen Querschnittsformen verwendet werden,
beispielsweise dünnwandige, mit Falten versehene Stahlrohre.