DE2615566B2 - Elektrolichtbogenofen-deckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrolichtbogenofenjckel, der aus einer Mehrzahl von feuerfesten, lerhalb eines kreisförmigen Armierungsringes zusam- :ngehaltenen Steinen aufgebaut und mit sich über die eine erstreckenden Halteteilen versehen ist, die am Armierungsring befestigt sind, wobei die Halteteile unter Federbelastung stehen.

L ichtbogenofen-Deckel der eingangs genannten Art sind beispielsweise in der DT-PS 15 58 566 beschrieben. Bei dieser bekannten Einrichtung werden die den Deckel bildenden Steine mittels Halteteilen niedergehalten, die sich über Sehnen gleicher Länge bezüglich des vom Armierungsring gebildeten Kreises erstrecken. Die Enden der Halteteile sind am Armierungsring befestigt und können gegebenenfalls unter Federbelastung stehen, um eine gewisse Bewegung des Deckels zu ermöglichen. _

Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß die Halteteile längs der Sehnen verlaufen, wodurch nur ein Teil der Formkörper niedergehalten werden kann. Weiters schließt die bekannte Ausführung ein Niederhalten im am stärksten beanspruchten inneren Bereich des Deckels praktisch aus. Darüber hinaus muß jeder Halteteil genau der entsprechenden Krümmung des Deckels angepaßt werden.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung nach der CH-PS 1 82 522 weist der Deckel mehrere mit einem starren Ringkörper elastisch verbundene Teilsegmente auf, die durch gefederte Bolzen an den Rand des Deckels gedrückt werden. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Richtung der Federwirkung radial, die infolge der Temperaturänderung auftretende Dehnung des Deckels hingegen axial ist. Demzufolge kann von den Federn nur diejenige Komponente der Axialbewegung des Deckels elastisch aufgenommen werden, die infolge der Querlage der Steine in Richtung der Feder fällt. Um eine ausreichende Niederspannung zu gewährleisten, müssen daher verhältnismäßig starke Federn und diese in großer Anzahl angewendet werden. Dadurch ist die gesamte Konstruktion aufwendig.

Nach der DT-PS 17 58 804 ist auch eine Niederhalteeinrichtung bekannt, die aus einer Kettenanordnung besteht, die sich aus konzentrischen Kettenringen und radialen Kettenabschnitten zusammensetzt. Dabei sind die Kettenabschnitte am äußeren Ende des Deckels befestigt. Die Befestigungsart ermöglicht zwar ein gewisses elastisches Niederhalten des Deckels, ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die gesamte Konstruktion aufwendig und bei Anwendung einer bestimmten Kettenanordnung die Elastizität nicht mehr verlängerbar ist.

Aus der DT-OS 21 63 613 ist eine Stützkonstruktion aus konzentrischen Ringen bekannt, wobei jeder Ring in mehrere bogenförmige Ringstücke unterteilt ist und die konzentrischen Ringstücke gleichen öffnungswinkels zu ausschwenkbaren, sektorförmigen Abstützelementen zusammengefaßt und benachbarte Abstützelemente miteinander verriegelt sind. Die Ausschwenkbarkeit der Abstützelemente soll die Reparatur der feuerfesten Deckelzustellung erleichtern; die Abstützung ist jedoch starr und dadurch unbefriedigend.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, bei einem Elektrolichtbogenofen-Deckel eine Niederspanneinrichtung zu schaffen, die eine den verschieden starken Beanspruchungen in einzelnen Bereichen des Deckels entsprechend einstellbare und nötigenfalls justierbare Niederspannung gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Halteteile in einer am Armierangsring befestigten Konsole drehbar um eine Achse gelagert und als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, wobei ein Hebelarm als Stützarm gestaltet und am Armierungsring federnd abgestützt ist, und der andere

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als Druckarm gestaltete Hebelarm Niederhalteelemente trägt, die auf in Radialabständen des Deckels verlaufenden Ringen aufliegend den Deckel nachgiebig niederhalten.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lichtbogenofen-Deckels ermöglicht eine Anpassung der auf die einzelnen Ringe aufzubringenden Druckkräfte. Da der Drehpunkt der Halteteile außerhalb des Wirkungsund Bewegungsbereiches des Deckels liegt, weiters dadurch, daß der Halteteil als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen Druckarm oberhalb des Deckels wirksam ist, wird erreicht, daß die von den Halteteilen auf den Deckel aufgebrachten Druckkräfte in Richtung des Kernstückes zunehmen. Somit wird der innere Bereich des Deckels immer mit einer größeren Niederhaltekraft als der äußere belastet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lichtbogenofen-Deckels liegt darin, daß die zum Abstützen der Haheteile dienenden Ringe genau auf den zugeordneten Steinen des Deckels aufliegen, und zwar selbst dann, wenn sich der Deckel auf Grund von Wärmespannungen bewegt. Dadurch werden die Schwierigkeiten behoben, die bei den bekannten Einrichtungen entstehen, bei denen die Haheteile genau den Krümmungen der Steine, die entlang der Sehne liegen, angepaßt werden müssen. Die Ringe liegen längs Linien mit im wesentlichen konstanten Krümmungen auf. Damit werden die gestellten Forderungen vollkommen erfüllt.

Zum Verstellen des Drehmomentes bzw. der auf die einzelnen Ringe aufzubringenden Druckkräfte kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Stützarm mittels einer im bzw. am Armierungsring und/oder Umfang des Deckels befestigten Stellschraube gegen die Kraft der Feder einstellbar sein. Dabei können die Niederhalteelemente je eine Spindel aufweisen, die im Druckarm in Längsrichtung in einer Unterlage geführt mittels Einstellschraube verstellbar befestigt ist und in bzw. an einem Halteelement des Ringes aufliegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch das Kernstück des Deckels mittels einer zusätzlichen Niederhalteeinrichtung gesondert niedergespannt sein. Als gesonderte Niederhalteeinrichtungen können dabei mehrere, vorzugsweise drei I-Profile dienen, die in Draufsicht vorzugsweise eine Dreieckform bilden, wobei die äußeren freien Enden der I-Profile auf vom innersten Ring niedergehaltenen Unterlagen aufliegen, und die inneren Enden der I-Profile untereinander fest verbunden sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen, welche zwei Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtbogenofen-Dek-

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Fi g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtbogenofen-Dek- kels,

Fi g 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3,

Fig.5 die linke Hälfte der Fig.2 in größerem Maßstab und

F i g. 6 ein Detail zum Aufhängen von Steinen.

Die Aüsführur.gsbcispicle nach den Fig.! und 2 b?w. F i g. 3 und 4 unterscheiden sich lediglich darin, daß im zweiten Ausführungsbeispiel eine zum gesonderten Niederhalten des Kernstückes dienende zusätzliche Einrichtung vorgesehen ist. Aus diesem Grund sind gleiche Bauteile in beiden Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und in bezug auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 ist nur die zusätzliche Niederhalteeinrichtung beschrieben.

Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Deckel besteht aus in an sich bekannter Art zusammengelegten und zusammengefügten, in Fig.6 gesondert gezeigten Sieinen 2, die entlang des Umfanges des Deckels 1 durch einen Armierungsring 3 zusammengehalten werden.

Über der Oberfläche des Deckels 1 sind in unterschiedlichen Radialabständen Ringe 8 angeordnet. Die Anzahl der Ringe hängt vom Deckeldurchmesser ab; im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Ringe 8a und Sb vorgesehen. Die Ringe 8 bestehen aus gebogenen L-Profilen und weisen an ihrer Oberseite Halteelemente 15 auf, die zur Aufnahme von durch Haheteile 4 gehaltenen und gleichzeitig einen Druck auf die Ringe 8 des Deckels 1 ausübenden, später noch zu erläuternden Niederhalteelementen 7 dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind entlang des Umfanges des Deckels 1 in gleichen Abständen sechs Haheteile 4a bis 4/"vorgesehen, von denen in F i g. 2 die Haheteile 4a und 4d im Schnitt gezeigt sind. Es ist ohne weiteres denkbar, in Abhängigkeit vom Deckeldurchmesser die Anzahl der Haheteile 4 zu vergrößern oder zu vermindern. Auf jeden Fall ist eine gleichmäßige Verteilung der Halteteile 4 notwendig.

Wie in Fig.5 gezeigt, sind die Haheteile 4 als zweiarmige Hebel mit den Hebelarmen 5,6 ausgebildet. Die Hebelarme 5, 6 sind ungleich lang, wobei der Stützarm 5 als kurzer und der Druckarm 6 als langer Hebelarm gestaltet sind. Jeder Halteteil 4 besitzt im Längsschnitt eine L-Form, wobei die Drehachse 9 im Bereich des Knickpunktes 11 der L-Form liegt und in einer am Armierungsring 3 befestigten Konsole 12 gelagert ist.

Die Lage des Stützarrnes 5 ist mittels einer am Armierungsring 3 befestigten Stellschraube 13 einstellbar. Zwischen dem Armierungsring 3 und dem Ende des Stützarmes 5 ist eine Feder 10 vorgesehen, die z. B. aus Telle;federn besteht und deren Achse koaxial mit der Achse der Schraube 13 liegt. Durch die Bemessung der Feder 10 und Einstellung der Niederhalteelemente 7 ist es möglich, dem Deckel 1 eine vorbestimmte Bewegungsmöglichkeit zu geben. Durch die entsprechende Einstellung der Niederhalteelemente 7 kann der Deckel 1 zu Beginn des Aufheizens auch ohne Niederspannkraft hochsteigen; danach beginnt die Niederspannkraft gemäß der Federcharakteristik zu wirken. Eine Korrektur der Federspannung während der Deckelreise ist im allgemeinen nicht erforderlich, doch ist eine Änderung der Vorspannung mittels der Stellschraube möglich.

Die einzelnen Niederhalteelemente 7 bestehen aus Spindel 14, Unterlage 16 und Einstellschraube 17 und liegen in bzw. an einem Halteelement 15 eines Ringes auf. Da jedem Halteteil 4 je zwei Niederhalteelemente 7', 7" zugeordnet sind und insgesamt sechs Haheteile Anwendung finden, werden die Niederhalteelemente mit 7a'bis Tf bzw. 7a"bis Tf"bezeichnet. Der besseren Übersicht halber wurden von den Niederhalteelementen 7 in Fig.2 nur die Niederhaheelemente 7a', 7a" angedeutet, die dem Halteteil 4a zugehören.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 ist das Kernstück 19 des Deckels mittels einer zusätzlichen Niederhalteeinrichtung 20 gesondert niedergespannt.

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Dabei besteht die Niederhalteeinrichtung 20 aus einzelnen I-Prof ilen 21, die hier jedem zweiten Halteteil 4, d. h. den Halteteilen 4a, 4c und 4e, zugeordnet sind. Es sind unterhalb der Ringe 8a Unterlagen 24 vorgesehen, an denen die äußeren Enden 22 der !-Profile 21 befestigt sind. Die inneren Enden 23 der !-Profile 21 sind untereinander fest verbunden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind Halteplatten 25 vorgesehen, an welche die inneren Enden 23 der !-Profite 21 angeschweißt sind.

Der Deckel 1 ist selbsttragend. Es ist aber auch denkbar, die Konstruktion als einen Hängedeckel zu gestalten. In F i g. 6 ist gezeigt, daß an den als Z-Profil gestalteten Ring 8 Steine 2b angehängt sind. Dabei ist zwischen dem Ring 8 und dem Stein 2b ein Hängebügel 26 vorgesehen. Zwecks Erhöhung der Stabilität des Kernstückes 19 können auch an der zusätzlicher Niederhalteeinrichtung 20 Steine aufgehängt sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrolichtbogenofen-Deckel, der aus einer Mehrzahl von feuerfesten, innerhalb eines kreisförmigen Armierungsringes zusammengehaltenen Steinen aufgebaut und mit sich über die Steine erstreckenden Halteteilen versehen ist, die am Armierungsring befestigt sind, wobei die Halteteile unter Federbelastung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Haiieteile (4) in einer am Armierungsring (3) befestigten Konsole (12) drehbar um eine Achse (9) gelagert und als zweiarmige Hebel (5, 6) ausgebildet sind, wobei ein Hebelarm als Stützarm (5) gestaltei und am Armierungsring (3) federnd (Feder 10) abgestützt ist, und der andere als Druckarm (6) gestaltete Hebelarm Niederhalteelemente (7) trägt, die auf in Radialabständen des Deckels (1) verlaufenden Ringen (8) aufliegend den Deckel (1) nachgiebig niederhalten.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halteteil (4) im Längsschnitt eine L-Form aufweist, wobei die Achse (9) im Bereich des Knickpunktes (11) der L-Form liegt.

3. Deckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützarm (5) mittels einer im bzw. am Armierungsring (3) und/oder Umfang des Deckels (1) befestigten Stellschraube (13) gegen die Kraft der Feder (10) einstellbar ist.

4. Deckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) aus Tellerfedern besteht, deren Achse koaxial mit der Achse der Schraube (13) liegt.

5. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalteelemente (7) je eine Spindel (14) aufweisen, die im Druckarm (6) in Längsrichtung in einer Unterlage (16) geführt mittels einer Einstellschraube (17) verstellbar befestigt ist und in bzw. an einem Halteelement (15) des Ringes (8) aufliegt.

6. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrische Ringe (8a, Sb) vorgesehen sind, auf welche in symmetrischer Anordnung zumindest sechs Halteteile (4a' bis Af) mit je zwei Niederhalteelementen (73'bis 7/"'bzw. 7a"bis 7r;_aufliegen.

7. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (19) des Deckels (1) mittels einer zusätzlichen Niederhalteeinrichtung (20) gesondert niedergespannt ist.

8. Deckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Niederhalteeinrichtung (20) von mehreren, vorzugsweise von drei I-Profilen (21) gebildet ist, die in Draufsicht vorzugsweise eine Dreieckform bilden, wobei die äußeren freien Enden (22) der !-Profile (21) auf vom innersten Ring (Sa) niedergehaltenen Unterlagen (24) aufliegen und die inneren Enden (23) der !-Profile (21) untereinander fest verbunden sind.