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Füllochverschluß für Koksöfen
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Die Erfindung betrifft einen Füllochverschluß für Koksöfen, bestehend
aus einem im Ofen verankerten Rahmenteil mit einer - in der Draufsicht gesehen -
kreisrunden Öffnung mit abgeschrägter Auflagefläche und aus einem Deckel.
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Derartige Verschlüsse befinden sich an der Oberseite der Zellen von
Koksofenbatterien. Bei einem bekannten Füllochverschluß weist das Rahmenteil eine
kegelförmige Wandung und eine sich daran nach außen erstreckende Stirnwandauf.
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Die Innenseite der kegesumpfförmigen Wandung ist als Dicht- oder Auf'-gzfläche
bearbeitet und entspricht der Mantelfläche eines Kegels.wmpCes. Die Stirnwand weist
einen quadratischen Umfang au Zur Versteifung des Rahmens sind mit der Außenseite
der kegelförmigen Wandung und der Unterseite der Stirnwand verbundene, radial verlaufende
Rippen angeordnet, die wegen des quadratischen Umfangs der Stirnwand unterschiedliche
Längen aufweisen. An der Außenseite der-kegelförmigen Wandung sind in Gewindelöcher
eingelassene Ankerschrauben befestigt. Der Deckel des bekannten Füllochverschlusses
weist eine Dichtfläche auf, die der Oberfläche einer Kugelzcne entspricht. Zur Handhabung
des Deckels ist ein Stahlstab üer einer flachen zentrischen Mulde in den Deckel
eingegossen.
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Sowohl die unterschiedlichen Längen der Rippen wie die verschiedenen
Materialien der Ankerschraube und des Rahmenteils sowie des Stahlstabes im Deckel
als auch des Deckels selbst führen bei der vorhandenen Wärmeeinwirkung bei einem
Koksofen zu unterschiedlichen Wärmespannungen, die sowohl das Rahmenteil als auch
den Deckel derart unterschiedlich verformen, daß die Dichtheit des Verschlusses
nicht immer befriedigend ist.
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Bei einem anderen bekannten Füllochverschluß hat man versucht das
Dichtigkeitsproblem durch zwei durch einzelne Zugelemente verbundene Deckel zu lösen,
wobei die beiden terassenförmig angeordneten Auflageflächen des Rahmenteils als
auch die Dichtflächen der Deckel waagerecht sind. Die waagerechte Anordnung der
Auflageflächen im Rahmenteil hat nicht nur den Nachteil, daß der bei Koksöfen immer
anfallende Schmutz die Dichtigkeit des Füllochverschlusses vermindert, die waagerechten
Berührungsebenen haben zudem den großen Nachteil, daß die Dichtigkeit bei ungleichmäßigen
Verformungen stark abnimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunder einen Füllochverschluß der
eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die Dichtigkeit zuverlässig und dauerhaft
verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgeäß dadurch gelöst, daß sowohl das Rahmenteil
als auch der Deckel unter Weglassung aller Unregelmäßigkeiten, wie radialer Rippen,
außermittiger Bohrungen oder dergleichen, vollkommen rotationssymmetrisch ausgebildet
sind. Be einem derart gestalteten Füllochverschluß entstehen bei --mee-inwirkung
im wesentlichen nur gleichmäßige Wärmes^2.-nungen.
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Zur Erhöhung der Dichtigkeit ist weiterhin vorgesehen, den Deckel
mit einem Deckelauwbenteil und einem Deckelinnenteil zu versehen, die je eine am
Umfang angeordnete, abgerundete Dichtfläche aufweisen. Das Deckelinnenteil kann
darüber hinaus als austauschbares Verschleißteil verwendet und zur Wärmedämmung
herangezogen werden.
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Damit sich die Deckelteile unabhängig voneinander an die Auflagefläche
des Rahmenteils anlegen können, ist es zudem vorteilhaft, beide Deckelteile zueinander
beweglich zu verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann diese
Verbindung
durch ein ringförmiges Federelement verwirklicht werden, das in eine Umfangsnut
des einen Deckelteils und in eine Innennut des andern Deckelteils eingreift, wobei
die Breite der einen Nut größer ist als die Breite des Federelements.
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Um das Rahmenteil im Ofen verankern zu können, ist es vorgesehen,
das Rahmenteil mit einem offenen Hohlquerschnitt zu versehen, der durch die Ausmauerung
des Koksofens ausgefüllt ist, wobei der Hohlquerschnitt zwei einander zugeneigte,
die Öffnung bestimmende Schenkel aufweist, die die Ausmauerung umklammern.
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Obwohl eine steilkonische Auflagefläche einen guten Sitz des Deckels
bzw. des Deckelteils ermöglicht, kann es vorteilhaft sein, die Auflagefläche für
das Deckelaußenteil flachkonisch, d.h mit einem größeren Kegelverhältnis auszubilden.
Dadurch wird erreicht, daß - wenn das Deckelinnenteil beim senken. des Deckels bereits
auf der Auflagefläche aufliegt - das Deckelaußenteil schneller abgesenkt werden
kann.
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Um den Deckel handhaben zu sönren, ist es vorgesehen, den Deckel an
seiner auR^ns5-~e mit einem Hohlraum zu versehen, der eine nach außen weisende Öffnung
aufweist.
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Zwei Aus führungsbeisp eI es Gegenstandes der Erfindung sind in der
Zeichnung - in der die umlaufenden Kanten der Übersichtlichkeit halber weitgehend
weggelassen sind -dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Füllochverschluß im Querschnitt,
bei dem die Auflagefläche des Rahmenteils eine einheitliche Steigung aufweist
Fig.
2 einen erfindungsgemäßen Füllochverschluß im Querschnitt, bei dem das Rahmenteil
zwei Auflageflächen mit unterschiedlicher Steigung aufweist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist das waagerecht angeordnete,
vollkommen rotationssymmetrisch, d.h. mit gleichbleibendem Querschnitt ausgebildete
Rahmenteil 1 eine konische Wandung 2 auf, die an ihrem oberen Ende in eine waagerechte
ringförmige Stirnwand 3 übergeht.
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Am äußeren Ende der Stirnwand 3 schließt sich ein nach unten gerichteter
Kragen 4 an. Am unteren Ende der kegelförmigen Wandung 2 schließt sich ein nach
außen gerichteter Flansch 5 an. In dem in Fig. 1 dargestellten Querschnitt erscheinen
der Kragen 4 und der Flansch 5 als zwei Schenkel eines Gesamtprofils. Die beiden
gedachten Mittellinien 4', 5' der beiden Schenkel 4 und 5 schneiden sich unter einem
Winkel P in einem Punkt A. Der Winkel ç beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel
90°. Es ist wichtig, daß der Winkel0 ist. O ist. Durch die beschriebene Ausbildung
des Gesamtproils ist es möglich, das Rahmenteil ohne zusätzliche Teile in der Ausmauerung
7 des Ofens zu verankern. Die Tnnenfläche der kegelförmigen Wandung 2 ist mechanisch
bearbeitet und stellt eine konische Auflagefläche 6 dar. Die Auflagefläche 6 entspricht
der Mantelfläche eines gelstumpfes mit dem Einstellwinkel cr/2 von etwa 300 bzw.
einem Kegelverhältnis von etwa 1,155 bzw. 1 : 0,866.
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Der Deckel 8 des Füllochverschlusses besteht aus einem Deckeloberteil
9 und einem Deckelunterteil 10. Beide Deckelteile 9, 10 sind in sich vollkommen
rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Das Deckeloberteil 9 weist an seinem äußeren Umfang eine ballige Dichtfläche
11 auf, die der Oberfläche einer
Kugel zone entspricht. An der Oberseite
weist das Deckeloberteil eine Öffnung 12 auf, die den Zugang zu einem im Deckeloberteil
9 befindlichen Hohlraum 13 bildet.
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Diese Anordnung ermöglicht es, ein (nicht dargestelltes) Spreizorgan
durch die Öffnung 12 in das Deckeloberteil einzuführen und - nach dem Spreizen des
Werkzeuges - das Deckeloberteil 9 an dem Wulst 14 der an dem oberen Wandteil 15
des Deckelobertels 9 angeordnet ist, zu erfassen.
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An der Außenseite einer den Hohlraum 13 begrenzenden ringförmigen
bzw. zylindrischen Wandung 16 ist eine Wellen-oder Umfangsnut 17 eingelassen.
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Das Deckelunterteil 10 hat an seinem äußeren Umfang ebenfalls eine
ballige Dichtfläche 18, die wiederum der Oberfläche einer Kugelzone entspricht.
Das Deckelunterteil 10 weist ferner eine nach oben weisende ringförmige bzw.
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zylindrische Lraung 19 auf, die an ihrer Innenseite -von oben gesehen
- zunächst eine konische Verjüngung 20 und eine eingedrehte Bohrungs- oder Innennut
21 aufweist.
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Beide Deckelteile 9, 10 sind durch einen nach außen federnden Sprengring
22 miteinander verbunden. Die Breite der Umfangsnut 17 des Dekeloberteils entspricht
im wesentlichen der Dicke ds Sprengrings, während die Breite der Innennut 21 des
Deckelunterteils größer ist als die Dicke des Sprengrings 22. Dadurch ist es möglich,
daß das Deckelunterteil an je~~~ S~e e des Umfangs eine begrenzte Relativbewegung
gegenüber dem Deckeloberteil ausführen kann. Das bedeutet, daß die beiden Deckelteile
9, 10 -ähnlich einem Kardangelenk - Schwenk- und Taumelbewegungen relativ zueinander
ausführen können. Außerdem ist der Innendurchmesser der Umfangsnut 17 kleiner als
der Innendurchmesser des nach außen gespannten Sprengrings 22, so daß beide Deckelteile
auch radial gegeneinander beweglich sind.
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Durch diese Ausgestaltung können die Deckelteile 9, 10 unabhängig
voneinander auf der Auflagefläche 6 des Rahmenteils 1 abgesenkt werden.
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Zur Montage des Deckels 8 wird der Sprengring 22 in die Umfangsnut
17 des Deckeloberteils 9 eingelegt, das dann auf das Deckelunterteil 10 abgesenkt
wird. Dabei gleitet der Sprengring 22 längs der konischen Verjüngung 20 und wird
dabei radial zusammengedrückt, bis er in den Bereich der Innennut 21 kommt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist die kegelförmige Wandung
2' des Rahmenteils 1' zwei konische Auflageflächen 6', 6" auf. Die untere Auflagefläche
6' hat einen Einstellwinkel von a1/2 = 30° bzw. ein Kegelverhältnis von 1,155 bzw.
1 : 0,866. Die obere Auflagefläche 6" weist gegenüber der unteren einen flacheren
Konus auf und im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die obere Auflagefläche 6"
einen Einstellwinkel von «2/2 = 450 bzw. ein Kegelverhältnis von 2 bzw. 1 : 0,5.
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In diesem Fall weist auch die Dichtfläche 11' des Deckeloberteils
eine entsprechend flachere Kugelform auf.
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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen war eine waagerechte Einbaulage
des Rahmenteils und des Deckels vorausgesetzt. Es ist deshalb in der Beschreibung
von dem Deckeloberteil bzw. De;-k31~nterteil die Rede. Um aber auch von der Waagerecte
abweichende Einbaulagen zu erfassen, sind in den rsprüchen die entsprechend allgemeineren
Ausdrucke Deckelaußenteil bzw. Deckelinnenteil verwendet worden
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