DE2116093C3 - Vorrichtung zum Aufhängen von zweiteiligen kermischen Seinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufhängen von zweiteiligen keramischen Steinen entsprechend den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen.

Derartige Vorrichtungen sind insbesondere in Form von Schienen oder in Form von sogenannten Kloben bekannt Die mit diesen aufgehängten keramischen Steine werden bei der Herstellung von Wand- und Deckenkonstruktionen für Feuerungsräume aller Art in eine feuerfeste Steinschicht oder in eine Schicht aus noch plastischen, feuerfesten Baumassen eingesetzt und bilden zusammen mit den Kloben oder Schienen Halterungen für die aus feuerfesten Baumassen oder Steinen bestehende Wand oder Decke gegenüber einer Tragkonstruktion.

Der Fuß der Vorrichtung greift also in einen verbreiterten Teil der im Stein befindlichen Aussparung ein. Die Wände und Decken von Feuerungsräumen unterliegen naturgemäß einer äußerst starken Erhitzung, so daß auch die Steine eine verhältnismäßig hohe Temperatur annehmen, die sich der zum Aufhängen der Steine dienenden Vorrichtung, insbesondere im Bereich des Fußes, in nicht unbeträchtlichem Maße aber auch im Bereich des Schaftes mitteilt. Deshalb muß das Material der Vorrichtung unabhängig davon, ob sie als Schiene oder Kloben ausgeführt ist, besonders hochwertig sein, damit die auftretenden sehr großen Belastungen auch bei sehr hohen Temperaturen aufgenommen werden können. Durch dies Erfordernis ist die Herstellung einer solchen Vorrichtung sehr teuer. Berücksichtigt man z, B, wie viele Kloben für die Herstellung der Wand- und Deckenteile eines Feuerungsraumes insgesamt benötigt werden, so wird erkennbar, daß die für die Herstellung der Kloben erforderlichen Kosten einen wesentlichen Anteil der Gesamtkosten einnehmen. Entsprechendes gilt natürlich auch für die Anwendung von

ίο Schienen zum Aufhängen der keramischen Steine,

Es ist aus der DE-OS 19 22 679 eine feuerfeste Dekken- oder Wandkonstruktion zum Auskleiden von Industrieöfen bekannt, bei der Ankerhaken in Haltesteine eingebettet sind. Zwischen den Haltesteinen und den übrigen Teil der Auskleidung bildenden Segmenten ist eine Schicht aus Mörtel oder Faserstoff vorhanden. Diese Schicht verläuft jedoch in einer zum Temperaturfluß angenähert parallelen Richtung und ist deshalb nicht in der Lage, einen unmittelbaren Wärmeübergang zwi sehen den Haltesteinen und dem jeweils in diese eingrei fenden Ankerhaken zu verhindern.

Es ist ferner aus dem DE-GM 19 87 823 ein Fertigbauelement zur feuerfesten Auskleidung des Traggerüstes im Rauchgaskanal eines Industrieofens bekannt, dessen Aufhängung mit Hilfe von Scheibenelementen erfolgt, die an jeweils einem Stehbolzen mittels einer Mutter befestigt sind. Beiden Fertigbauteilen handelt es sich um Wandplatten, die im Bereich der Scheibenelemente entsprechend ausgespart sind. Der nach der Montage zu- nächst noch vorhandene und die Scheibenelemente umgebende Freiraura soll mit feuerfester Vergußmasse ausgefüllt werden.

Letztere vermag zwar die Wärmebeanspruchung der Scheibenelemente durch direkte Wärmestrahlung her abzusetzen. Ein unmittelbarer Wärmeübergang zwi schen den Wandelementen und den Scheibenelementen wird jedoch nicht verhindert, da die Wandplatten an der Oberseite der Scheibenelemente unmittelbar aufliegen. Deshalb werden sich die Sciieibenelemente und die Stehbolzen trotz der voroerseitigtn Abdeckung mit Vergußmasse sehr stark erwärmen und aus entsprechend hochtemperaturbeanspruchbarem Material hergestellt sein müssen. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Erwärmung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art beim Betrieb des Feuerungsraumes mit einfachen Mitteln soweit herabzusetzen, daß die Beanspruchung der Vorrichtung durch Temperatureinflüsse wesentlich herabgesetzt wird, so daß die Vorrichtung aus einem geringerwerti gen und somit billigeren Material bestehen kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Fuß und der Schaft der Vorrichtung sind jetzt an allen Seiten von wärmedämmendem Material umgeben.

Ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen dem Stein und dem Fuß kann nicht mehr stattfinden. Somit wird die thermische Beanspruchung der Tragkonstruktion wesentlich herabgesetzt, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß wesentlich geringurwertiges und billigeres Material verwendet werden kann. Die hierdurch erzielbare Einsparung an Herstellungskosten übertrifft den durch die Anwendung des wärmedämmenden Materials bedingten Aufwand um ein Vielfaches. Gleichzeitig wird gewährleistet, daß die Schicht aus wärmedämmendem Material nicht durch die Unterschiedlichkeit mechanischer Beanspruchungen unkontrolliert beschädigt werden kann. Im Bereich der eigentlichen mechanischen Belastungen an der Auflagefläche

ί des Fußes kann das wärmedämmende Material seine Form verändern, ohne daß hierdurch benachbarte Bef reiche der Schicht aus wärmedämrnendem Material in störendem Maße beeinflußt werden. Der besonders belastete Materialbereich kann in bezug auf seine Stärke so bemessen werden, daß er bei Belastung genauso stark ist wie das Material in dem übrigen Bereich. Da sich der : belastete Materialbereich beim Zusammendrücken auch - in seitlicher Richtung geringfügig ausdehnen wird, kann hierdurch gewährleistet werden, daß die Trennfuge immer geschlossen bleibt, auch wenn eine Schrumpfung des Materials auftreten sollte. Die Trennfuge in der vor- < geschlagenen Anordnung ist also in mehrfacher Hin- : sieht vorteilhaft. Ferner ist et günstig, daß Wärmedehnungen im Bereich des metallischen Fußes durch die Elastizität des wärmedämmenden Materials ausgeglichen werden können, ohne daß die Wärmedehnungen :: irgendwelche schädlichen Beanspruchungen verursachen können.

Durch die zwischen dem Schaft und dem Fuß etwa in Belastungsrichtung der Vorrichtung verlaufende Trenn- ·; fuge ist der im Bereich der Auflagefläche am Fuß befind- : liehe Teil der wärmedämmenden Schicht auch von dem " den Schaft umgebenden und geringer beanspruchten Teil dieser Schicht konstruktiv getrennt

Das Material zwischen dem Schaft und den Wandungen der Aussparung braucht nur vom Fuß der Vorrichtung aus bis zu derjenigen Höhe des Schaftes zu reichen, auf der die zwischen diesem und der Wandung der Aussparung bestehende Temperaturdifferenz etwa Nuil ist

Die Beschichtung des Schaftes der Vorrichtung kann zweckmäßig aus zwei vorgefertigten Halbteilen bestehen. Wenn die Vorrichtung als sogenannter Kloben ausgeführt ist, der einen runden Schaft hat, bilden die beiden Halbteile eine den Schaft umgebende Röhre, wenn sie an diesem anliegen.

Wird ein solcher Kloben als Vorrichtung verwendet, so bildet die Beschichtung auf der Auflagefläche des Fußes einen Ring. Dieser kann einteilig ausgeführt sein, wenn der lichte Innendurchmesser des Ringes größer ist als der größte Außendurchmesser des oberhalb des Fußes liegenden Vorrichtungsteils.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und weitere mit der Erfindung verbundene Vorteile ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbe^:spiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen an einem Kloben aufgehängten Stein,

F i g. 2 eine Ansicht zu der Darstellung nach F i g. 1 entlang der Linie 11-11,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Stein mit eingesetztem Kloben,

F ig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Der in Fig. 1 dargestellte Stein 10 ist zweiteilig ausgeführt und mit einer wärmedämmenden Masse 11 abgeschält, die beide die Hängedecke eines Feuerungsraumes bilden. Ein metallischer Kloben 12 hat einen Fuß 13, einen Schaft 14 und einen Kopf 15. Die beiden Hälften des Steines 10 bilden eine Aussparung 16, die aus einem verbreiterten Teil 17 und einem gegenüber diesem schmäleren Teil 18 besteht. Der Fuß 13 des Klobens 12 ragt in den breiteren Teil 17 hinein, während der Schaft 14 den schmäleren Teil 18 durchsetzt

Der Kloben 12 ist mittels einer Klammer 19 an einem Träger 20 befestigt, der ein Doppel-T-Profil hat und zur Tragkonstruktion des Feuerungsraumes gehört

Der verbreiterte Teil 17 der Aussparung 16 ist mit einem schalenförmigen Einsatz 21 versehen, dessen Boden in der Form der unteren Stirnfläche des Fußes 13 angepaßt ist

Diese Stirnfläche wiederum hat die Form eines Kegelmantels mit einem sehr großen Spitzenwinkel, wodurch einerseits erreicht wird, daß die Stirnfläche selbst sehr klein wird und somit auch nur eine sehr kleine Fläche vorhanden ist, auf die die Wärme einwirken kann. Andererseits erhält der Fuß in Richtung auf seine Mittelachse hin eine Querschnittsverstärkung, die der zur Mitte hin zunehmenden Momentenbelastung angepaßt ist Zwischen den etwa waagerechten Auflageflächen an der oberen Begrenzung des Teiles 17 und der Oberseite des Fußes 13 befindet sich ein Ring 22, der aus einem wärmedämmenden Material hergestellt ist Somit ist zwischen dem äußeren Umfang de,- Ringes 22 und dem Rand des Einsatzes 21 eine Trennfuge 23 vorhanden, die ein Zusammendrücken des Ringes 22 erlaubt, ohne daß hierdurch eine Beanspruchung auf den Einsatz 21 ausgeübt wird. Der lichte Innendurchmesser des Ringes 22 ist *;twas größer als der Außendurchmeser des Kopfes 15, so daß sich der Ring 22 von oben her auf die obere Seite des Fußes 13 auflegen läßt

Der Innendurchmesser des Ringes 22 ist so groß, daß zwei ebenfalls aus wärmedämmendem Material bestehende, zusammen eine Röhre bildende Halbteile 24, die den Schaft 14 umgeben, bis zur Oberseite des Fußes 13 hindurchgeführt werden können. Hierdurch ergibt sich eine weitere Trennfuge 25, deren Funktion dieselbe ist, wie die der Trennfuge 23. Die beiden Halbteile 24 reichen im übrigen etwa bis zu einer Stelle nach oben, an der zwischen dem Schaft 14 und der Masse 11 kein bedeutender Temperaturunterschied mehr besteht, so daß der Schaft 14 nach oben hin nicht mehr von einer weiteren Erwärmung geschützt zu werden braucht

Von besonderem Vorteil ist es, daß die aus wärmedämmendem Material bestehenden Teile erst am Herstellungsort eingesetzt bzw. aufgebracht zu werden brauchen, so daß sie sich während der Lagerung und während des Transportes besser vor Beschädigungen schützen lassen. Infolge- der beschriebenen Ausführungsformen dieser Teile ist das Einsetzen bzw. Aufbringen ohne zu großen Zeitverlust möglich.

Da sich die aus der Masse 11 und den Steinen 10 bestehende Hängedecke infolge von Wärmeausdehnungen gegenüber dem Träger 20 der Tragkonstruktion verschieben kann, haben die Oberseite des Fußes 13 und auch die Unterseite des Kcpfes 15 kugelförmige Auflagefläche.!. Hierdurch wird erreicht, daß der Kloben 12 seine lage sowohl gegenüber dem Stein 10 als auch gegenüber dem Träger 20 verändern kann, ohne daß an den Stellen größter Belastungen hohe Kantenpressungen oder dergleichen auftreten, die zu Beschädigungen führen können. Diese Beschädigungen könnten insbesondere auch am Ring 22 auftreten, der die gesamte Belastungskraft aufnehmen muß,

Als wärmedämmendes Material ist z. B. ein filzartiges Material geeignet, das zu etwa gleichen Teilen aus Aluminiumoxyd und Siliziumdioxyd besteht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Aufhängen von zweiteiligen keramischen Steinen an der Tragkonstruktion eines Feuerungsraumes, mit einem in einen verbreiterten Teil einer Aussparung des Steines hineingreifenden Fuß, mit einem einen engeren Teil der Aussparung durchsetzenden Schaft und mit einer Beschichtung aus wärmedämmendem Material zwischen dem Fuß und den Wandungen der Aussparung, wobei die Oberseite des Fußes eine Auflagefläche bildet, auf die die von der Oberseite der Aussparung ausgehenden Belastungskräfte Obertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen dem Fuß (13,30) und der oberen Wandung der Aussparung (16,27) eine Beschichtung aus wärmedämmendem Material vorgesehen ist, daß die Beschichtung am Außenumfang der Auflagefläche des Fußes (13, 30) eine in Belastungsrichtung verlaufende Trenn fuge (23) aufweist, daß auch zwischen dem Schaft (14,32) und den Wandungen der Aussparung (16,27) wärmedämmendes Material (24,33) vorgesehen ist und daß die Beschichtung an der Obergangsstelle zwischen dem Schaft (14) und dem Fuß (13) eine in Belastungsrichtung verlaufende Trennfuge (25) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nur im Bereich vom Fuß (13,30) bis zu derjenigen Höhe des Schaftes (14,32) vorgesehen ist, auf der die zwischen diesem und der Wandung dir Aussparung (16,27) bestehende Temperaturdifferenz etwa Null is;.

3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Beschichtung des Schaftes (14) aus zwei vorgefertigten Halbteilen (24) besteht