DE2942805A1

DE2942805A1 - Deckel fuer einen koksofen

Info

Publication number: DE2942805A1
Application number: DE19792942805
Authority: DE
Inventors: Patsie Carmen Campana
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-23
Filing date: 1979-10-23
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB2037410A; JPS5594989A; GB2037410B; CA1127588A; US4236972A

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckel zum dichten Schließen einer in einen Koksofen führenden Öffnung, die von einem Rand umgeben ist, der eine abgeschrägte Fläche aufweist, deren Schrägung von oben außen nach innen unten verläuft. Derartige Deckel sind periodisch sehr hohen Temperaturen ausgesetzt.

Die Erfindung wird insbesondere bei Koksöfen angewandt und wird nachstehend auch in diesem Zusammenhang beschrieben.

Es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß auch andere Verwendungen in Frage kommen wo eine Türe oder ein Deckel hohen Temperaturen ausgesetzt ist und die Tür oder der Deckel so konstruiert sein muß, daß er sich durch die einwirkende Wärme nicht verformt, da ansonsten der Dichtschluß aufgehoben werden würde.

Koksofen ist ein im Stand der Technik verwendeter Ausdruck für einen großen Ofen, der verwendet wird um Koks oder Koksnebenprodukte aus Kohle zu bilden. Obwohl es eine ganze Reihe von Typen und verschiedene Bauarten gibt, haben Koksöfen üblicherweise eine große vertikale Höhe und Tiefe verglichen mit ihrer Breit und ähneln in gewisser Hinsicht einem sehr großen Schrank. Normalerweise sind mehrere einzelne öfen Seite an Seite angeordnet und bilden eine sogenannte Ofenbatterie mit der ein hoher Umsatz an Koks oder Koksnebenprodukten an ein und derselben Stelle erreichbar ist. In vielen Fällen beträgt die Höhe dieser öfen über 3 Meter, wobei die gesamte Frontfläche der öfen mittels einer entsprechend ausgebildeten Tür geöffnet oder ver-

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schlossen werden kann.

Zusätzlich zu den sehr großen Koksofentüren weisen diese öfen auch sogenannte Füllöcher oder Gänsehals-Öffnungen auf. Diese Löcher oder Öffnungen sind wesentlich kleiner als die eigentlichen Koksofentüren, wobei die Füllöffnungen in der Nähe der Ofenoberseite angeordnet sind und zum Füllen des Ofens vor dem Beginn der eigentlichen Verkokung dienen. Die Gänsehals-Öffnungen sind außerhalb des Ofens in der Nähe seines Bodens angeordnet, um durch die Öffnungen Pech, Teer, Rückstände oder andere Nebenprodukte der Verkokung zu entnehmen. Während die Füllöffnungen typischerweise direkt mit den Koksöfen in Verbindung stehen, sind die Gänsehals-Öffnungen typischerweise an großen Rohren angeordnet, die wiederum direkt in den Koksofen münden. Die Gänsehals-Öffnungen stehen daher mit dem zugehörigen Koksofen nur in indirekter Verbindung. Während des Verkokens müssen alle Füll- oder Gänsehals-Öffnungen verschlossen werden um ein Entweichen von Wärme oder Verschmutzung aus dem Ofen zu verhindern, und auch um einen Luftzutritt in den Ofen zu verhindern.

Bei bekannten Koksöfen sind die Deckel oder Türen der Füll-und/oder Gänsehals-Öffnungen aus Gußeisen gefertigt was als das beste Material angesehen wurde um ein unerwünschtes Verwerfen der Türen während des Verkokens zu verhindern. Das Verwerfen oder Verziehen der Türen bzw. Deckel ist ein wichtiges Problem bei hohen Temperaturen,

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innerhalb des Ofens, welche auf die Deckel einwirken, beispielsweise 11OO°C und darüber. Bei Auftreten der Verwerfung ändert sich der ursprünglich enge oder dichtende Sitz zwischen Deckel und Öffnung, so daß die vorerwähnten Wärmeverluste und Verschmutzungsprobleme auftreten. Solche Umstände sind sowohl von der Verfahrensführung als auch von der Umweltbelastung her gesehen unerwünscht.

Obwohl verschiedene Konstruktionen für Deckel von Füllöffnungen oder Gänsehals-Öffnungen bekannt sind, die die verschiedensten Dichtungsausbildung aufweisen, haben diese Ausbildungen die Dichtprobleme beim Auftreten von Wärmeverformungen oder -Verwerfungen nicht aus der Welt schaffen können. Das Hauptproblem der bekannten gußeisernem Deckel dieser Art liegt darin, daß sie sich nicht gleichmäßig verziehen, wenn sie den hohen im Koksofen auftretenden Temperaturen ausgesetzt sind. Dieses Problem wird noch bei denjenigen Deckeln für Füllöffnungen oder Gänsehals-Öffnungen vergrößert, die keine spezielle Dichtungskonstruktion aufweisen. Dies führte in einigen Fällen tatsächlich dazu, daß eine zusätzliche Schicht aus feuerfesten Steinen bzw. solchem Material über dem Deckel bzw. der Tür angeordnet werden mußte, um das Emissionsproblem zu verringern.

Die Erfindung ist somit auf eine Vorrichtung gerichtet, die geeignet ist, Füllöffnungen oder Gänsehals-Öffnungen von Koksöfen zu verschließen und mit der die vorerwähnten Probleme neben anderen überwunden werden können. Mit der Erfindung soll eine neue und verbesserte Deckelkonstruktion

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geschaffen werden,die einfach herzustellen, ohne Schwierigkeiten an im wesentlichen alle Typen von Füll- oder auch Gänsehals-Öffnungen verschiedener Koksöfen anpaßbar sein soll und deren Konstruktion so sein soll, daß sie eine kontinuierliche Dichtung am Umfang einer Füll - oder Gänsehalsöffnung auch während des Verkokungsprozesses sicherstellt.

Die vorrangige Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Deckel und eine Deckelanordnung zu schaffen, die ihre Dichteigenschaften gegenüber einer zugeordneten Öffnung auch dann behält, wenn der Deckel erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Deckels und einer Deckelanordnung, die leicht aus bekannten Materialien herstellbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist schließlich die Schaffung eines Deckels und einer Deckelanordnung, die zusammen mit einem zugeordneten Rand, welcher eine mit dem Koksofen in Verbindung stehende Öffnung umgibt, sowohl eine primäre als auch sekundäre Dichtung bilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Deckel oder die Deckelanordnung an einer Öffnung angebracht ist, die mit einem Koksofen in Verbindung steht, wobei der Deckel wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Um die Öffnung herum ist ein Rand angeordnet, der im

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wesentlichen eine schräge Fläche aufweist, der Schrägung von außen nach innen gerichtet ist. Der Deckel besteht aus einem Deckelkörper aus Weicheisen, mit im wesentlichen einander gegenüberliegenden Innen- und Außenflächen und einer Umfangskante, die so bemessen sind, daß sie auf dem Rand aufliegen und von ihm abgestützt werden. Die Umfangskante ist wenigstens teilweise derart abgeschrägt, daß ihre Schrägung mit der Schrägung der Dichtfläche des schrägen Randbereiches vergleichbar ist. Eine dünne Dichtkante, die dem Deckelkörper zugeordnet ist, ragt aus der Innenfläche des Deckelkörpers an dessen Umfang nach unten und ist nahe der Außenkante des Deckels angeordnet. Diese Dichtkante ist so ausgebildet, daß sie mit der abgeschrägten Dichtfläche des Randes in Eingriff kommt, und eine Primärdichtung für den Deckel bildet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtkante als Messerkante ausgebildet, die lösbar im Deckelkörper angeordnet ist und aus hochgehärtetem Stahl besteht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtkante so bemessen, daß sie mit der abgeschrägten Dichtfläche des Randbereiches in Eingriff kommt und den Deckel derart abstützt, daß die miteinander vergleichbaren Bereiche der abgeschrägten Dichtfläche des Randes und der Umfangsflache des Deckelkörpers einen geringen Abstand voneinander aufweisen und einen Spalt bilden. Dieser Spalt wird mit Teer, Pech, Rückständen und anderen Nebenprodukten gefüllt, die ggf. die Primärdichtung nach Beginn des Verkokens passieren/ wodurch

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- 12 eine Sekundärdichtung gebildet wird.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der Randbereich eine Schulter auf, die sich radial in die öffnung hineinerstreckt und weist der Deckelkörper ebenfalls eine Schulter auf, die sich von dessen Umfangsflache nach außen erstreckt. Wenn der Deckel auf den Randbereich aufgelegt wird, wobei die Dichtkante des Deckels mit der schrägen Dichtfläche des Randes in Eingriff kommt, kommen die zwei Schultern ebenfalls in engen Kontakt und bilden eine Sekundärdichtung.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann ein Handgriff vorgesehen sein, der so ausgebildet ist, daß der Deckel mit seiner Hilfe zwischen einer offenen und geschlossenen Stellung hin- und herbewegt werden kann. Der Handgriff besteht aus einem langgestreckten Griffkörper mit einer Einrichtung an einem Ende zur Erleichterung einer gelenkigen Befestigung des Deckels an einer in der Nähe der öffnung angeordneten Struktur. Der Handgriff besteht weiterhin aus einer Kontakteinrichtung zum Aufbringen von bestimmten Kräften auf den Deckelkörper an verschiedenen Stellen, wodurch die erwünschte dichtende Lage des Deckels unterstützt wird. Diese Kontakteinrichtung kann darüberhinaus einstellbar sein, um Veränderungen in der Ausfluchtung des Deckels auszugleichen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispeilsweise beschrieben. 30

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Darin zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer typischen Gänsehals-Öffnung in einem zu einem Koksofen führenden Rohr,

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Deckels mit Handgriff und Dichtrand gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Unteransicht des Deckels nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Handgriff des Deckels gemäß Fig. 2, und

Fig. 5 einen seitlichen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Deckels und dazugehörigem Dichtrand.

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In den Fig. 1 und 2 ist ein Deckel A mit einem Handgriff B dargestellt, wobei der Deckel mit einem Rand C in Eingriff kommt und eine öffnung D dicht verschließt.

In Fig. 1 ist insbesondere ein sogenanntes Gänsehaisrohr 10 dargestellt, das in die Seitenwand 12 eines Koksofens in der Nähe seines unteren oder Bodenbereiches mündet, üblicherweise ragen mehrere solcher Rohre von den einander zugeordneten Koksöfen nach außen und sind im allgemeinen nebeneinander angeordnet. Rohr 10 weist ein Knie bzw. einen Gänsehaisbereich 14 auf, in dem, wie gezeigt, eine im wesentlichen kreisrunde Zugangsöffnung 16 angeordnet ist. Durch diese öffnung kann das Rohr 10 gereinigt werden, beispielsweise Teer, Pech, Rückstände und andere Nebenprodukte entfernt werden, die sich dort während des Verkokungsprozesses ansammeln. Außen am Rohr 10 ist ein Rand 18 angeordnet, der die öffnung 16 umgibt und vom Rohr 10 etwas nach oben absteht. In den Fig. 1 und 2 ist dieser Rand mit einer Fläche 20 dargestellt, die wenigstens einen Bereich aufweist, der von der Außenkante 22 des Randes 18 aus zur Innenkante 24 abgeschrägt bzw. kegelförmig ausgebildet ist. Ein Paar von im Abstand zueinander angeordneten Türangeln 26, 28 sind in der Nähe der Zugangsöffnung 16 außen am Rohr befestigt. Obwohl in Fig. 1 die öffnung in einem Gänsehaisrohr dargestellt ist, versteht es sich von selbst, daß der Erfindungsgedanke auch auf anders ausgebildete Füllöffnungen ' und dergleichen angewendet werden kann.

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Gemäß der Fig. 2 und 3 besteht der Deckel aus einem Deckelkörper 4 0 von im allgemeinen kreisrunder Ausbildung, welche der Zugangsöffnung 16 angepaßt ist. Sollte diese Zugangsöffnung eine andere als eine runde geometrische Figur aufweisen, müßte der Deckelkörper 40 in gleicher Weise modifiziert werden. Der Deckelkörper 40 weist einander gegenüberliegende, im allgemeinen ebene Innen- und Außenflächen 42, 44 auf. Zwischen der Innen- und der Außenfläche läuft um die Außenkante des Körpers 40 eine Umfangskante 46. Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, ist die Umfangskante 46 abgeschrägt bzw. kegelförmig ausgebildet, so daß sie auf der Dichtfläche 20 des Randes 18 zu liegen kommt. Obwohl die Fläche 20 und die Umfangskante 4 6 so dargestellt sind, daß sie über ihre gesamte seitliche Erstreckung abgeschrägt sind, kann diese Ausbildung falls erforderlich auch modifiziert werden oder bestimmten Deckelkonstruktionen angepaßt werden. Der Deckelkörper 40 selbst besteht aus einer Weicheisenplatte um Verwerfungen durch Wärmeeinwirkung leichter ausgleichen zu können, wie sich aus Nachfolgendem noch klarer ergibt.

Von der Innenfläche 42 des Deckels ausgehend,ist in der Nähe der Umfangskante eine Nut 50 zur Aufnahme einer Dichtkante ausgebildet. Diese Nut läuft um die gesamte Innenkante des Deckels herum und ist so bemessen, daß sie eine messerartige Dichtkante aufnehmen kann, die in Fig. 2 mit 52 bezeichnet ist. Die Dichtkante ist im allgemeinen normal zur Ebene der Innenfläche 42 gerichtet.

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Die Dichtkante 52 ist aus einem hochvergüteten Stahl gefertigt und weist einander gegenüberliegende Seitenkanten 54, 56 auf, wobei die Kante 54 von der Nut 50 aufgenommen wird. Die relativen Abmessungen des Randes 18, des Deckelkörpers 4 0 und der Dichtkante 52 sind so, daß sie in der in Fig. 2 gezeigten Art und Weise zueinander zu liegen kommen, d.h. die Seitenkante 56 der Dichtkante 52 liegt auf der angeschrägten bzw. kegelförmig ausgebildeten Fläche 2 0 auf und stützt den Deckelkörper 4 0 derart ab, daß zwischen der Fläche 20 und dem komplementär dazu ausgebildeten Bereich der Umfangskante 46 des Deckelkörpers 4 0 ein Spalt a verbleibt. Dieser Spalt definiert eine Sekundärdichtung, wie noch genauer nachfolgend beschrieben wird.

In der Mitte der Außenfläche 44 ist nach außen ragend ein zylindrischer Befestigungsblock angeschweißt oder auf ähnliche Art und Weise befestigt. Eine öffnung oder Bohrung 62 durchsetzt den Deckelkörper 40 und den Befestigungsblock 60. Eine, verglichen mit der Bohrung 62, größere Gegenbohrung 64 ist vom Deckelkörper 40 und der Innenfläche 42 her in den Befestigungsblock 60 eingesenkt. Wie später noch ersichtlich ist, wird diese Anordnung zur Befestigung des Deckels A an einem Handgriff B verwendet.

Zugangsöffnungen, bei welchen die erfindungsgemäß ausgebildeten Deckel typischerweise Verwendung finden, haben einen Durchmesser von etwa 30 bis 50 cm. Die ab-30

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geschrägten Flächen 20 und 46 weisen vorzugsweise einen Schrägungswinkel von 60° relativ zur ebenen Innenfläche 42 (Fig. 2) auf. Der Spalt a hat vorzugsweise eine Weite von etwa 1,6 mm, wobei die Dichtkante 52 ebenfalls eine Dicke von 1,6 nun und eine Breite zwischen ihren Seitenkanten 54 und 56 von etwa 1,27 cm aufweist. Die Nut 50 hat eine solche Breite, daß sie die Dichtkante ohne Spiel aufnehmen kann, daß jedoch auch eine Entfernung und Erneuerung der Kante möglich ist, falls dies infolge Abnutzung erforderlich sein sollte. Für eine noch verbesserte Dichtung zwischen der Seitenkante 56 der Dichtkante und der Oberfläche 20 des Randes 18 und zur Steigerung der messerähnlichen Eigenschaften kann die End- oder Seitenkante 56 selbst in gleichem Maße wie die Fläche 2 0 abgeschrägt sein. Die Verwendung von hochgehärtetem Stahl für die Dichtkante 52 hat den Vorteil, daß die Kante durch Teer und ähnliche Rückstände, die sich auf der Fläche 20 angesammelt haben, hindurchschneidet und in jedem Fall eine gute Dichtung gewährleistet und daß auch extremer Mißbrauch, beispielsweise durch Einfallenlassen des Deckels, absorbiert werden kann.

Um den Deckel A zwischen einer offenen und der in Fig. gezeigten geschlossenen Stellung in Richtung des Pfeils b verschwenken zu können, wird vorzugsweise ein Handgriff B verwendet. Dieser Handgriff besteht aus einem langgestreckten Griffkörper 7 0 mit einem Befestigungsende 72 und einem Greif- oder Bedienungsende 74 und 30

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einem vorderen, nasenähnlichen Kontaktende 76. Das Greifende 74 bildet eine bequeme Fläche zum Erfassen des Handgriffs für ein öffnen oder Schließen des Deckels. Das Kontaktende 7 6 ist so bemessen, daß es mit der Außenfläche 44 des Deckelkörpers in Berührung kommt, wie noch beschrieben wird. Das Befestigungsende 72 besteht aus einem einzelnen Stück Weicheisenblech. Das Greif- und Kontaktende 74 bzw. 76 besteht aus einem ähnlichen Weicheisenblech bzw. einer Weicheisenplatte, so daß sich insgesamt eine V-förmige Konfiguration ergibt. Die Einzelteile des Handgriffs sind an einander gegenüberliegenden Seiten eines zylindrischen Deckelbefestigungsgliedes 78 angeordnet. Das Glied 78 weist eine Durchgangsöffnung 80 auf, die im wesentlichen koaxial mit der Bohrung 62 im Befestigungsblock 60 verläuft. Am äußeren Ende des Befestigungsendes 72 ist eine zylindrische Lagerbüchse 82 angeordnet, um ein Anlenken des Handgriffs zwischen den Angeln 26 und 28 zu erleichtern. Ein Bolzen oder dergleichen (nicht gezeigt) kann durch die Angeln 26, 28 durchgesteckt werden und damit die Büchse 82 in bekannter Art und Weise befestigt werden, wodurch der gesamte Handgriff verschwenkbar gelagert wird.

Um die Steifigkeit und Stärke des langgestreckten Griffkörpers 70 zu verbessern, können mehrere Knotenbleche verwendet werden. Wie sich am besten aus den Fig. 2 und 4 ergibt, läuft ein Paar von Knotenblechen 84

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vom Außenende des Greifendes 7 4 zum Scheitelbereich des Kontaktendes 76. Ein Paar weiterer Knotenbleche 86 laufen von diesem Scheitel bis zum Zylindermantel des Deckelbefestigungsgliedes 78. Ein weiteres Paar von Knotenblechen 88 verläuft entlang dem Befestigungsende 72, ausgehend vom Befestigungsglied 78. Ein letztes Paar von Knotenblechen läuft vom Außenende der Knotenbleche 88 zur zylindrischen Lagerbüchse 82. Die Knotenbleche jedes der Paare 84, 86, 88 und 90 sind einander gegenüberliegend angeordnet und steif mit den jeweils zugeordneten Teilen des Griffkörpers durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schweißnähte oder dergl. verbunden.

Aus den Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß etwa in der Mitte zwischen dem Deckelbefestigungsglied 78 und der zylindrischen Lagerbüchse 82 einander gegenüberliegende hintere Deckelkontakteinrichtungen 92 und 94 angeordnet sind. Jede dieser Kontakteinrichtungen besteht aus einem Plattenteil, das allgemein mit 96 bezeichnet ist und das steif am Befestigungsende 72 angeordnet ist, so daß sich die beiden Teile gegenüberliegen. Am äußeren Ende jedes der Plattenteile 96 sind Aufnehmer 98 angeordnet, die eine Gewindedurchgangsbohrung 100 aufweisen. Ein mit einem Gewinde versehenes Kontaktglied, das allgemein mit 102 bezeichnet ist, ist in die Bohrung 100 eingeschraubt und mit einer zusätzlichen Kontermutter 104 versehen. Die mit Gewinde versehenen

Kontaktglieder 102 können getrennt und wahlweise rela-30

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tiv zum zugehörigen Plattenteil 96 vor- oder rückgestellt werden, wodurch die auf den Deckelkörper 4 0 ausgeübten Kräfte verstärkt oder vermindert werden können. Die Gründe dafür werden nachstehend genauer erläutert.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Deckel A mit dem Handgriff C mittels eines langgestreckten Zugbolzens fest verbunden, dessen Kopf 110 von der Gegenbohrung 64 gehalten wird. Der Schaft 112 des Zugbolzens ragt vom Kopf 110 durch die Bohrung 62 im Befestigungsblock 60 und durch die Durchgangsöffnung 80 im Deckelbefestigungsglied nach außen, wo er durch eine Mutter 114 fixiert ist.

Bei Verwendung der vorbeschriebenen Dichtkante, des Deckels und Handgriffs in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung kann der Deckel wahlweise zwischen einer geschlossenen Stellung, die dargestellt ist und einer von dieser Stellung bogenförmig entfernten offenen Stellung (in Richtung des Pfeils b) verschwenkt werden, indem einfach der Handgriff B um sein Gelenk verdreht wird. Das vordere nasenähnliche Kontaktende 76 ist so ausgebildet und bemessen, daß es die Außenfläche 44 des Deckelkörpers auf einer Seite des Befestigungsblocks 60 beaufschlagt. Die rückwärtigen Kontakteinrichtungen sind so ausgebildet, daß sie die Außenfläche 44 des Deckelkörpers an zwei verschiedenen

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Stellen auf der anderen Seite des Befestigungsblocks 60 berühren.

Diese drei Berührungspunkte oder Flächen bilden eine positive Abstützung des Deckelkörpers 40, welche dessen Steifigkeit verstärkt und dazu beiträgt, daß der Deckel mit der Fläche 20 des Randes 18 ausgefluchtet bleibt, wenn der Deckel in seine Schließlage gebracht wird. Für den Fall, daß der Deckel schlecht ausgefluchtet ist, kann er durch ein Vorwärts- oder Rückwärtsverstellen einer oder beider der mit Gewinde versehenen Kontaktglieder 102 der hinteren Deckelkontakteinrichtungen 92, 94 justiert werden, so daß die auf den Deckelkörper 4 0 einwirkende Kraft verändert wird und dadurch eine Biegung des Deckels in der erforderlichen Art und Weise zustande kommt, welche die Fehlausfluchtung kompensiert.

Da zusätzlich die Kraft, die den Deckel A in seiner geschlossenen Stellung hält, im wesentlichen gleich dem Gewicht des Deckels und dem auf den Deckel einwirkenden Handgriff ist, unterstützt das Kontaktende 76 und die Deckelkontakteinrichtungen 92 und 94 die Aufteilung des Gewichts des Handgriffs C auf den gesamten Bereich des Deckels.

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Abgesehen von der in den Fig. 2 und 4 dargestellten spezifischen Ausbildung des Kontaktendes und der Kontakteinrichtungen bestehen mögliche Alternativen darin, die einstellbaren Kontakteinrichtungen am vorderen Kontaktende 76 anzubringen, indem beispielsweise ein paar voneinander entfernt angeordneter Kontakteinrichtungen im Bereich des Kontaktendes 76 angeordnet werden und eine einzelne rückwärtige Kontakteinrichtung anstelle der Einrichtungen 92 und 94 vorgesehen wird. Derartige Modifikationen hängen im wesentlichen von der speziellen Verwendungsart des Deckels ab. Bei einigen Anwendungen kann es möglich sein, die Dichtkante des Deckels mit der Fläche 20 des Randes bei der Montage des Handgriffs und Installation des Deckels so auszufluchten, daß die Notwendigkeit für spätere Nachstellungsmöglichkeiten für das Kontaktende und/oder die Kontakteinrichtungen entfallen.

während dem Verkokungsprozeß und geschlossener Stellung des Deckels A, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, steht die messerähnliche Seitenkante 56 der Dichtkante 52 mit der Dichtfläche 2 0 des Randes in Eingriff und bildet somit eine Primärdichtung zur Verhinderung des Austrittes von Wärme und Fremdstoffen aus dem Ofen und andererseits zur Verhinderung des Zutrittes von Luft in den Koksofen. Da zwischen den komplementär ausgebildeten abgeschrägten Flächen 20

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und 46 des Randes und Deckelkörpers ein Spalt a besteht, erleichtert das Ineingriffkommen der Dichtkante oder Seitenkante 5 6 mit der abgeschrägten Fläche 20 eine Selbstzentrierung des Deckels. Diese Selbstzentrierung verbessert die Dichteigenschaften der Primärdichtung nochmals. Für den Fall, daß zwischen der Dichtkante 52 und der Fläche 2 0 des Randes 18 zu Beginn der Verkokung eine Art Beipaß besteht, wird Teer, Pech, Rückstände oder andere Nebenprodukte des Verkokungsverfahrens, die in das Gänsehaisrohr 10 eintreten, in den Spalt a gelangen, sich dort sammeln und jedes weitere Austreten aus der öffnung verhindern. Gemäß den vom Umweltministerium gesetzten Richtlinien müssen im wesentlichen sämtliche Koksofenemissionen innerhalb einer Zeitspanne von 15 Minuten nach Beginn der Ofen-Operation gestoppt werden. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform liefert unter diesem Gesichtspunkt befriedigende Ergebnisse, die üblicherweise besser als der geforderte Standard ist.

Die Verwendung einer messerähnlichen Dichtkante 52 in Eingriff mit der Fläche 20 von Rand 18 für die Primärdichtung und die Ansammlung von Teer, Pech, Rückständen und anderen Beiprodukten im Spalt a zur Bildung einer Sekundärdichtung wird bei der geschilderten Ausführungsform bevorzugt, da die durch die auf den Deckel einwirkende Hitze diesen zu einem gewissen Maße verformt, so daß auch eine Änderung der

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Ausbildung und Abmessungen von Rand und Deckel die Folge sind. Die nachteiligen Auswirkungen einer solchen Verwerfung würden wesentlich größer sein, wenn die Außenkante des Deckels mit der Dichtkante in satte Berührung kommen müßte, um eine Dichtung zu bewirken. Die Herstellung des Deckelkörpers 40 aus Weicheisen ermöglicht demgegenüber eine gewisse Verbiegung bei einer hitzeinduzierten Verwerfung, besser jedenfalls als die früher verwendeten gußeisernen Deckelkonstruktionen, so daß die gewünschte Dichtverbindung zwischen Deckel und Rand länger aufrechterhalten werden kann. Der Kontaktbereich und die Kontakteinrichtungen 76, 92 und 94 steigern den Dichteingriff zwischen der Dichtkante 52 und dem Rand noch weiter. Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ist der Deckel A im wesentlichen selbstzentrierend, wenn er mit der Fläche 20 in Eingriff kommt, Die Dichtkante 52 ist schließlich so ausgebildet, daß sie bei jedem Verschwenken von der geschlossenen in die offene Stellung und zurück Teer, Pech, Rückstände oder andere Nebenprodukte des Verkokungsverfahrens von der Randfläche 20 abkratzt bzw. den Rand selbsttätig säubert. Diese Wirkung unterstützt selbstverständlich einen Dichteingriff zwischen der Dichtkante und der entsprechenden Dichtfläche des Randes.

Eine weitere Ausführungsform von Rand und Deckel, welches jedoch das gleiche Erfindungskonzept verwirk-

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licht, ist in Fig. 5 gezeigt. Der strukturelle Aufbau von Fig. 5 findet sich üblicherweise in Verbindung mit sogenannten Koksladeöffnungen, obwohl das allgemeine Konstruktionskonzept auch auf andere Koksofenöffnungen angewandt werden kann.

Der Deckel besteht wiederum aus einer kreisförmigen Deckelkörperplatte mit im wesentlichen ebenen Innen- und Außenflächen 142, 144. Obwohl der Deckelkörper im vorliegenden Fall kreisförmig ist, da er mit einem der üblichen runden Ladeöffnungen zusammenwirken soll, kann das erfindungsgemäße Konzept selbstverständlich auch im Zusammenhang mit anderen Öffnungen und anderen Deckelkonfigurationen in die Praxis umgesetzt werden. Ein Dichtring 146 mit einer oberen Fläche 148 ist steif mit der Innenfläche 142 des Deckelkörpers verbunden, so daß er über den gesamten Umfang des Deckels verlaufend in der Nähe der Außenkante des Deckels nach unten absteht. Der Dichtring 146 definiert eine Umfangsfläche für den Deckelkörper und weist eine radial nach auswärts gerichtete Schulter 150 auf, die in eine abgeschrägte bzw. kegelig ausgebildete Fläche 152 übergeht .

Eine Nut 154 zur Aufnahme einer Dichtkante ist im wesentlichen im Bereich des Übergangs zwischen der Schulter 150 und der abgeschrägten Fläche 152 angeordnet. In diese Nut ist eine messerartige Dichtkante 156 eingesetzt, die einander gegenüberliegende innere

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und äußere Seitenkanten 158 und 160 aufweist. Aus den bereits vorher erwähnten Gründen ist die Dichtkante aus vorzugsweise hochgehärtetem Stahl gefertigt, um eine Abnutzung zu verhindern und/oder ein Ausschlagen oder Zerstören beim öffnen und Schließen des Deckels. Da der Dichtring 146 an der Deckelkörperplatte 140 getrennt befestigt ist, sorgen ein Paar diametral verlaufender Knotenbleche 162, 164 für eine zusätzliche Versteifung des Deckels.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform umgibt ein Rand 170 die Ladeöffnung. Der Rand 170 ist aus Weicheisen hergestellt und weist eine Bodenfläche 172 auf, die auf der Ofenkonstruktion direkt befestigt ist. Der Rand 170 weist weiterhin eine innere Fläche auf, die allgemein mit 174 bezeichnet ist und welche die öffnung, die durch den Deckel geschlossen werden kann, umgibt. Diese Fläche besteht zunächst aus einer ersten abgeschrägten Wand 176, die von außen nach innen abfällt und in eine radial nach innen ragende Schulter 178 übergeht. Diese Schulter wiederum geht in eine zweite nach innen abgeschrägte Wand über, deren Schragungswinkel vom Schragungswinkel der ersten Wand 176 leicht abweicht, jedoch noch mit der abgeschrägten Fläche 152 des Dichtrings 146 vergleichbar ist.

Die relativen Abmessungen des Deckelkörpers 140 mit seinen Teilen und des Randes 170 mit seinen Teilflächen

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ist so, daß, wenn sich der Deckel in seiner in Fig. 5 gezeigten Stellung befindet, das äußere Ende oder die Seitenkante 160 der Dichtkante 156 in dichtendem Eingriff mit der zweiten abgeschrägten Wand 180 des Randes gelangt. Diese bilden damit eine primäre Dichtung zwischen Deckel und Rand. Zusätzlich jedoch kommen die Schultern 150 und 178 gleichzeitig miteinander in Eingriff, so daß eine Sekundärdichtung gebildet wird. Der Deckel ist damit auf dem Rand 170 sowohl durch die Dichtkante 156 als auch die Schulter 150 abgestützt. Obwohl es möglich wäre, diese Teile so zu bemessen, daß der Deckel ausschließlich von der Seitenkante 160 in der gleichen Weise getragen wird, wie dies im Zusammenhang mit der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform bereits beschrieben wurde, so daß zwischen den Schultern 150 und 178 ein schmaler Spalt verbliebe. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Sekundärdichtung jedoch durch ein positives Ineingriffkommen der genannten Schultern gebildet.

Die Anordnung gemäß Fig. 5 zeichnet sich weiter dadurch aus, daß das öffnen und Schließen des Deckels ohne einen Handgriff der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Art erfolgt. Der Deckel nach Fig. 5 wird in etwa der gleichen Art und Weise entfernt und aufgesetzt, wie dies bei einem üblichen Mannloch-Deckel erfolgt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Schulterbereich

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190, der an die Außenkante des Deckelkörpers 140 anschließt, verwendet werden. An die Außenfläche 144 könnte auch ein bekannter Griff oder Handgriff (nicht gezeigt) montiert werden. Obwohl bei der zweiten Ausführungsform keine formschlüssige Deckelbefestigung vorgesehen ist, wird die Dichtkante 156 den Deckel in geeigneter Lage zum Rand 170 zentrieren.

Der Deckel kann einfach konstruiert werden und paßt auf jede Koksofenladeöffnung oder auch Gänsehalsrohröffnung durch eine einfache Modifikation seiner charakteristischen Abmessungen. In vielen Fällen, wo ein gußeiserner Deckel durch den neuen Deckel ersetzt werden muß, kann die originale Randausbildung verwendet werden. In anderen Fällen kann es jedoch erforderlich sein, eine neue Randkonstruktion vorzusehen, deren Aufbau ähnlich der vorstehend beschriebenen ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE DR. KADOR & DR. KLUNKER K 12 751/7h PATSIE CARMEN CAMPANA 2614 Sherwood Drive, Lorain, Ohio, 44053, USA Deckel für einen Koksofen Patentansprüche

1.)Deckel zum dichten Schließen einer in einen Koksofen führenden Öffnung, die von einem Rand umgeben ist, der eine abgeschrägte Fläche aufweist, deren Schrägung von oben außen nach innen unten verläuft, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Körper (40,140) des Deckels aus Weicheisen besteht und im wesentlichen eine Innenfläche und eine Außenfläche (42,44,142,144) aufweist und weiterhin eine Umfangsflache (46), die mindestens zum Teil eine Abschrägung besitzt, die im wesentlichen mit der Abschrägung des Außenrandes (18) vergleichbar ist und daß der Deckelkörper (40,140) solche Abmessungen aufweist, daß er vom Rand (18) aufgenommen und auf diesen auflegbar ist und daß eine dünne Dichtkante (56,160) dem Deckelkörper (40,140) zugeordnet ist, die von der Innenfläche (42,142) des Deckelkörpers (4O₇140) nach innen entlang des inneren Umfangs der

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ORIGINAL INSPECTED

Außenkante des Deckels absteht und daß die Dichtkante
(56,160) so ausgebildet ist, daß sie mit der abgeschrägten Randfläche in Eingriff kommen kann und eine Primärdichtung für den Deckel bildet.
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2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (52,156) lösbar im Deckelkörper
(40,140) befestigt ist.

3. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante messerähnlich ausgebildet ist.

4. Deckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die messerähnliche Kante (56,180) aus hochge-

härtetem Stahl hergestellt ist und im Deckelkörper (40,140) entfernbar befestigt ist.

5. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante (42,156) so bemessen ist, daß sie mit der entsprechenden Fläche des Randes (18) derart in

Eingriff kommt, daß der Deckelkörper (40) derart abgestützt wird, daß zwischen der abgeschrägten Fläche (20) des
Randes (18) und der Fläche der Umfangskante (46) des Deckelkörpers (40) ein Spalt (a) gebildet wird.

6. Deckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Spaltes (a) etwa 1,6 mm beträgt.

7. Deckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Teer, Pech, Rückstände und andere Nebenprodukte des Verkokungs-Verfahrens im Kokofen, welche durch die Primär-

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dichtung hindurchgelangen, im Spalt akkumulieren und eine Sekundärdichtung für den Deckel bilden.

8. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (170) eine Schulter (178) aufweist, die radial in die Öffnung hineinragt und an eine abgeschrägte Fläche (176) des Randes anschließt und daß der Deckelkörper (140) eine Schulter (150) aufweist, die von der Umfangskante aus radial nach außen gerichtet ist und an eine abgeschrägte Fläche (152) anschließt und daß die Schulter (15O) des Deckelkörpers (140) einen Abstand zur Dichtkante (156) aufweist, so daß sie bei geschlossenem Deckel nahe der Schulter (178) des Randes (170) zu liegen kommt, wobei sich die Dichtkante (160) in dichtendem Eingriff mit der zweiten abgeschrägten Wand (180) des Randes

(170) befindet und damit eine Sekundärdichtung bildet.

9. Deckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (178) des Randes (170) und die Schulter (150) des Deckelkörpers (140) gleichzeitig mit der Dichtkante (160) und der abgeschrägten Wand (180) des Randes (170) in Eingriff kommen.

10. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Deckelhandgriff aufweist, um den Deckel zwischen einer geschlossenen und geöffneten Stellung hin- und herzubewegen, wobei der Handgriff aus einem langgestreckten Griffkörper (70) besteht mit einer Einrichtung (82) an einem Ende für eine verschwenkbare Befestigung des Handgriffs an einer in der Nähe der öffnung angebrachten Struktur (26,28), 30

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weiterhin mit einer Verbindungseinrichtung (110,112) für
eine Verbindung des Handgriffs mit dem Deckelkörper (40)
im wesentlichen in der Mitte der Außenfläche (44) , und weiterhin mit einer Kontakteinrichtung zum Beaufschlagen der Außenfläche (44) des Deckels mit Auflagerkräften an im wesentlichen einander gegenüberliegenden Flächen, wobei die Kontakteinrichtungen (92,94) dazu beitragen, den Deckelkörper (40) mit der abgeschrägten Fläche (20) des Randes (18) bei geschlossenem Deckel auszufluchten und diese justierte Stellung während der Verkokung aufrechtzuerhalten.

11. Deckel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung aus mehreren individuellen Kontakteinrichtungen (92,94,76) besteht, wobei wenigstens
eine dieser individuellen Kontakteinrichtungen (76,92,94)
im Bezug zum Griffkörper (70) justierbar ist um die Auflagekräfte, die auf die Außenfläche (44) des Deckelkörpers (40) aufgebracht werden, wahlweise zu variieren.

12. Deckel für eine zu einem Koksofen führende öffnung,
gekennzeichnet durch folgende Kombination:

einen die öffnung umgebenden Dichtungsrand aus Weicheisen, der eine abgeschrägte Dichtfläche aufweist, deren Schrägung von oben außen nach innen unten verläuft, einen Deckelkörper aus Weicheisen mit im wesentlichen entgegengesetzt liegenden Innen- und Außenflächen und einer Umfangskante die wenigstens teilweise so abgeschrägt ist, daß ihre Abschrägung mit der Abschrägung der Dichtfläche des Randes vergleichbar ist, wo-

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bei der Deckelkörper so bemessen ist, daß er auf dem Dichtrand aufliegt; weiterhin mit einer dünnen Dichtkante, die dem Deckelkörper zugeordnet ist und von der Innenfläche des Körpers an deren Umfang nahe der Außenkante angeordnet ist, wobei die Dichtkante so ausgebildet ist, daß sie mit der Dichtfläche des Dichtrandes eine Primärdichtung für den Deckel bildet und weiterhin mit einer Einrichtung zum öffnen und Schließen des Deckels.

13. Deckel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante eine messerähnliche Kante aus hochgehärtetem Stahl aufweist und lösbar im Deckelkörper befestigt ist.

14. Deckel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante so bemessen ist, daß sie mit der Dichtfläche des Randes in Eingriff kommt und den Deckelkörper derart unterstützt, daß die Dichtfläche des Randes und der abgeschrägte Bereich der Umfangskante des Deckelkörpers so weit voneinander entfernt sind, daß siezwischen sich einen Spalt bilden.

15. Deckel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Teer, Pech, Rückstände und andere Nebenprodukte des Verkokungsverfahrens, welche die Primärdichtung des Deckels passieren, im Spalt angesammelt werden und eine Sekundärdichtung für den Deckel bilden.

16. Deckel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand eine Schulter aufweist, die radial nach innen in die öffnung ragt und der Dichtfläche des Randes benachbart ist und daß der Deckelkörper ebenfalls eine Schulter

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aufweist, die von seiner umfänglichen abgeschrägten Fläche aus nach außen ragt und daß die Schulter am Deckelkörper einen solchen Abstand zur Dichtkante aufweist, daß sie eng an der Schulter des Randes zu liegen kommt, wenn die Dichtkante mit dem Dichtrand in Eingriff steht, so daß dadurch eine Sekundärdichtung für den Deckelkörper gebildet wird.

17. Deckel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter des Dichtrandes und die Schulter des Deckels im wesentlichen gleichzeitig mit der Dichtkante und der Dichtfläche des Randes in Eingriff kommen.

18. Deckel nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Handgriff mit einem langgestreckten Griffkörper mit einer Einrichtung an einem Ende, die eine verschwenkbare Befestigung des Handgriffs an einer Struktur ermöglicht, die nahe der zu verschließenden öffnung angeordnet ist, weiterhin gekennzeichnet durch eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden des Handgriffs mit dem Deckelkörper i^m wesentlichen in der Mitte seiner Außenfläche und weiterhin durch eine Kontakteinrichtung zum Aufbringen von Kräften auf die Außenfläche im wesentlichen beidseitig der Verbindungseinrichtung, wobei die Kontakteinrichtung dazu beiträgt, den Deckelkörper in dichtendem Eingriff mit der Dichtfläche des Randes zu halten, wenn der Deckel geschlossen ist und den Dichteingriff während der Verkokung aufrechtzuerhalten.

19. Deckel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet/ daß die Kontakteinrichtung mehrere individuelle Kontakteinrichtungen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen relativ zum Griffkörper einstellbar ist um die von den Einrichtungen auf die Außenfläche des Deckelkörpers aufgebrachten Kräfte nach Belieben zu verändern.

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