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Feuerfester, sich nach innen gleichmäßig verjüngender Stein für als
Kugelkappengewölbe ausgebildete Elektro-Ofendeckel Die Erfindung betrifft einen
feuerfesten, sich nach innen gleichmäßig verjüngenden Stein für Elektro-Ofendeckel
und einen kugelkappenförmigen Ofendeckel.
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Es sind Kugelkappengewölbe aus feuerfesten Steinen für Elektro-Ofendeckel
und ähnliche Verwendungszwecke in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Diese Steine
verjüngen sich dem Mittelpunkt der Kugel zu, von der das Gewölbe einen Teil darstellt.
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Wesentliches Anliegen bei den Steinen für diese Gewölbe ist es, eine
gute Passung mit der ganzen Fläche der Steine zu erzielen, um ein einwandfreies
Tragen des Gewölbes sowie eine vorteilhafte Druckübertragung durch die Steine zu
gewährleisten. Dabei sollen möglichst einfache und einheitliche Formen Verwendung
finden, und die Behauarbeiten auf der Baustelle sollen auf ein Minimum reduziert
werden. Bei den Elektrodeneinführungsöffnungen treten insofern schwierige Verhältnisse
und komplizierte Steinformen auf, als die Außenseiten der Einfaßsteine zum Mittelpunkt
des Gewölbes konvergieren, während die Innenseiten der Steine einen Zylindermantel
mit senkrechter Achse bilden müssen.
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Es ist bereits versucht worden, Kugelkappengewölbe so auszuführen,
daß im Mittelpunkt ein Zentralstein angeordnet ist, der ein regelmäßiges Sechseck
bildet und um diesen Stein gleichfalls sechseckige Steine das Hauptgewölbe bilden.
Dabei müssen die Außenflächen der Elektrodeneinfaßsteine dieser Formgebung Rechnung
tragen, und die Randsteine müssen gleichfalls mit entsprechenden, gegeneinander
geneigten, nach innen weisenden Flächen ausgerüstet sein.
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Der Sechseckstein muß stets mit zwei Seitenflächen an der Elektrodeneinfassung
bzw. der Randausmauerung anliegen, also dieser genau entsprechen. Ein wesentliches
Anliegen der Erfindung ist daher darin zu sehen, diese Abhängigkeit aufzuheben.
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Weiterhin sind Deckel und Rippendeckel aus Kugelwölbern mit rechteckigem
Querschnitt bekannt, die sowohl am Rand als auch an den Elektrodeneinfassungen einzeln
angepaßt werden müssen, was eine ganz erhebliche Mehrarbeit bedeutet. So ist es
ein Anliegen der Erfindung, diese Mehrarbeit in Wegfall zu bringen.
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Schließlich ist es auch bekannt, die Enden der Steineinlagen zum Deckelwiderlager
und zu den Elektrodeneinfassungen hin an einem aus Stampfmasse hergestellten Gewölbeteil
anliegen zu lassen oder an diese einzubetten. Dieser Vorschlag konnte sich nicht
durchsetzen, da die Stampfmasse weniger haltbar ist als der Stein und in Fachkreisen
erhebliche Bedenken gegen die Verwendung solcher Massen bestehen. Die Festigkeit
eines Bauelementes, das zum Teil aus Stampfmasse besteht, ist abhängig davon, daß
das Gemisch a) richtig gewählt und gemischt wird, daß b) der genaue Feuchtigkeitsgehalt
eingehalten wird und daß c) die Masse einwandfrei festgestampft wird.
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Sind nicht alle diese Bedingungen mit größter Genauigkeit erfüllt,
so wird die Stampfmasse nicht geeignet sein, Teil eines tragenden Deckels zu bilden.
Schließlich muß die Stampfmasse nach Einbringen erst vortrocknen, bevor der Deckel,
bei dem dann die Stampfmasse während des Betriebes einbrennt, aufgesetzt werden
kann.
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Schließlich ist ein Elektro-Ofendeckel mit lagenweiser Steinanordnung
bekanntgeworden, der mit drei Elektrodendurchführungen versehen war und bei dem
Steine Verwendung fanden, die rhomboidische Grundform mit Seitenwinkeln von 120
und 60° besaßen. Bei diesen Steinen waren zwei der Seiten erheblich länger als die
beiden anderen Seiten, um ein fischgrätenartiges Steingefüge oder eine Verzahnung
der Steine auch im Bereich des winkligen Eingriffs zu erreichen. Diese bekannte
Ausführungsform bedurfte einer größeren Anzahl von Formsteinen, die an den Elektrodeneinfassungen
anliegen, sowie besonderer Bearbeitung jedes Randsteines. Wesentlich war für diesen
bekannten Ofendeckel, den Deckel in sechs gleiche Sektoren einzuteilen und den Kraftangriff
innerhalb der Sektoren möglichst zu verteilen. Auch bei diesem Ofendeckel war es
bereits das Ziel, möglichst wenige Steinformen zu erreichen, optimaler Erfolg konnte
jedoch noch nicht erreicht werden. Die Steine mußten in der Regel gegen sechs, benachbarte
Steine anliegen, mit Ausnahme einzelner Steine an
den Nahtstellen,
die gegen fünf Steine anlagen. Eine gleichmäßige allseitige Druckverteilung war
also kaum möglich.
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Nach der Erfindung werden die bekannten feuerfesten Gewölbesteine
noch weiter vereinfacht, so daß sich Herstellung und Bearbeitung vereinfachen und
verbilligen und in der Tat nur noch eine Steinform für die Ausbildung des gesamten
Hauptmauerwerkes notwendig ist, wobei die Formgebung der Elektrodeneinfaßsteine
und der Randsteine durch die glatten, durchlaufenden Kanten des erfindungsgemäßen
Steines von der Größe desselben unabhängig ist.
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Erfindungsgemäß ist ein feuerfester, sich nach innen gleichmäßig verjüngender
Stein für als Kugelkappengewölbe ausgebildete Elektro-Ofendeckel in Form eines in
Draufsicht schiefwinkligen Parallelogramms, dessen Seiten Winkel von 120 bzw. 60°
einschließen, so ausgebildet, daß alle Seiten gleiche Länge besitzen.
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Durch diese Maßnahme bestehen völlig gleichmäßige Druckverhältnisse,
gerade Begrenzungen von Elektrodeneinfassungen und Randsteinen und somit außerordentliche
Vereinfachungen.
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Ein feuerfester, kugelkappenförmiger Ofendeckel ist nach der Erfindung
so beschaffen, daß das Hauptgewölbe durchgehend aus den erfindungsgemäßen Rautensteinen
gleicher Größe besteht. Die Bautensteine des Hauptgewölbes liegen ohne Behauungsarbeiten
voll und gleichmäßig an den Elektrodeneinfaßsteinen und den Randsteinen an.
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Der erfindungsgemäße Stein ist vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich,
für die Verwendung bei Elektro-Ofendeckeln gedacht. Dort zeigt er die größte Fortschrittlichkeit.
Er kann jedoch auch für kugelkappenförmige Ofendeckel anderer Schmelzöfen mit rundem
Herd und für sonstige aus feuerfesten Steinen aufgebaute Kugelkappengewölbe Verwendung
finden, da auch hier noch erhebliche Fortschritte durch die Verwendung eines Steines
erzielt werden, der ein Hauptgewölbe mit durchlaufend glatten Rändern ergibt. Weiterhin
ist es natürlich von Vorteil, für alle Kugelkappengewölbe den gleichen Stein verwenden
zu können, da hierdurch die Vorratshaltung wesentlich erleichtert wird.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles bei einem Elektroofen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf einen Elektro-Ofendeckel,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1, F i g. 3 die Seitenansicht
eines Bautensteines und F i g. 4 die dazugehörige Draufsicht, wobei die untere Fläche
des Steines gestrichelt dargestellt ist.
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Der Elektro-Ofendeckel besteht aus dem Haltering 1, in welchem
die Widerlagersteine 2 angeordnet sind. Gegen die Widerlagersteine 2 stützen
sich die Randsteine 3 ab. Die Randsteine 3 sind mit glatter Stirnfläche ausgebildet
und können vorgefertigt sein oder auf der Baustelle behauen werden. Da durch d;e
glatte Vorderseite die Randsteine unabhängig von der Größe der Steine des Hauptgewölbes
sind, erleichtert sich die Vorratshaltung vorgeformter Steine erheblich, und bei
Verwendung vorgeformter Steine wird die Arbeit auf der Baustelle entsprechend erleichtert
und beschleunigt. In dem Hauptgewölbe sind die Elektrodenöffnungen 4 so angeordnet,
daß sie im Mittelpunkt auf einem Kreis 5 um den Deckelmittelpunkt liegen und die
Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks darstellen. Das Hauptgewölbe besteht durchgehend
aus den erfindungsgemäßen Formsteinen 6, deren äußerste Schicht sich gegen die Randsteine
3 abstützt, während im Innern des Gewölbes die Formsteine 6 mit ihren Seiten an
den Außenseiten der Elektrodeneinfaßsteine 7 anliegen. Die Rautenform der Formsteine
6 ist so ausgeführt, daß die Seiten 8, 9, 10
und 11 gleiche
Länge besitzen, wobei die Seiten 9
und 10 und 8 und 11 die Winkel 12 von 60°
und die Seiten 8 und 9 und 10 und 11 die Winkel 13 von 120° umschließen.
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Bei einem Kugelkappengewölbe aus den Steinen gemäß der Erfindung braucht
durchgehend nur eine Steinsorte für das Hauptgewölbe verwendet zu werden. Dabei
ist eine gute Paßfähigkeit ohne jede Nachbearbeitung sowohl um die Elektrodeneinfaßsteine
herum als auch an den Randsteinen gewährleistet.