DE3644339A1 - Bauelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement (entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruches 1) zur Her­ stellung von hängenden Rohren oder Wänden, bei­ spielsweise von Tauchrohren für Zyklon-Wärmetau­ scher oder von Trennwänden für Schubrostkühler.

Zur Herstellung von hängenden Rohren oder Wänden sind keramische oder metallische Bauelemente be­ kannt, die an ihren Außenseiten Vorsprünge auf­ weisen, über die sie mit benachbarten Bauelemen­ ten in der Regel formschlüssig verbunden sind.

Bedingt durch die Art des Kraftverlaufes in die­ sen Bauelementen sowie mit Rücksicht auf das oft recht beträchtliche Gewicht von hängenden Rohren oder Wänden (die zudem oft noch einer hohen Tem­ peraturbelastung ausgesetzt sind), müssen die bis­ her bekannten Bauelemente verhältnismäßig stark­ wandig sowie aus Material hoher Zugfestigkeit hergestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß es im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich dünnwandiger so­ wie - auch bei hohen Temperaturen - aus Material geringerer Zugfestigkeit hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Bauelement ergibt sich ein sehr günstiger Verlauf der innerhalb der Plat­ te durch die aneinanderhängenden Elemente entste­ henden Kraft. Die von den Hakenvorsprüngen ausge­ hende Kraft wird hierbei über 1/4 der Elementhöhe vorwiegend als Scherkraft in den Hauptkörper, d. h. in die Platte, eingeleitet.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es, die Bau­ elemente aus extrem dünnen Materialien herzustel­ len. Hierbei ist auch bei hohen Temperaturen die Verwendung von Materialien mit vergleichsweise geringer Zugfestigkeit möglich.

Das erfindungsgemäße Bauelement kann beispiels­ weise aus Grauguß, Stahlblech, legiertem Stahl­ blech, Schamotte und keramischen Stoffen aller Art hergestellt werden.

Die gesamte Form des erfindungsgemäßen Bauelemen­ tes eignet sich besonders gut zur Herstellung durch Pressen (bei Verwendung keramischer Stof­ fe) oder Drücken (bei Verwendung von Blechen).

Die auf den Hakenvorsprüngen vorgesehenen Nocken verbinden benachbarte Bauelemente in horizontaler Richtung miteinander. Es sind damit bei der Her­ stellung von Rohren keine zusätzlichen Bandagen oder bei der Herstellung von Wänden keine hori­ zontalen Begrenzungen erforderlich.

Die Überlappung der Hakenvorsprünge sorgt an den vertikalen Nahtstellen benachbarter Bauelemente für die erforderliche Dichtigkeit. An den hori­ zontalen Nahtstellen gewährleistet eine Nasen­ leiste die notwendige Abdichtung.

Mit dem erfindungsgemäßen Bauelement lassen sich besonders vorteilhaft Tauchrohre für Zyklon-Wär­ metauscher oder senkrecht verlaufende Mehlschur­ ren für Drehrohrofen-Vorwärmeranlagen herstellen. Derartige Mehlschurren gestatten es, feinkörni­ ges heißes Gut sehr tief in einen Heißgaskanal einzuleiten, was wesentliche verfahrenstechni­ sche Vorteile mit sich bringt (Verlängerung der Verweilzeit des Rohmateriales im Gasstrom, Ver­ ringerung der Staubaufwirbelung usw.).

Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Bauelemente besteht in der Herstellung von Trennwänden für Schubrostkühler. Wegen der besonders guten Stabilität, die durch den Verbund der Hakenvorsprünge erreicht wird, lassen sich diese Trennwände unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bauelemente mit wesentlich geringerem Gewicht als beim Stand der Technik realisieren.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Vorderansicht und Schnittansich­ ten (längs der Linien II-II bzw. III-III) eines erfindungsgemäßen Bauelementes,

Fig. 4 und 5 Vorderansicht und Seitenansicht einer Gruppe von miteinander ver­ bundenen Bauelementen gemäß den Fig. 1 bis 3,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 4,

Fig. 7 bis 9 Ansichten eines Bauelementes, das als oberstes Abschlußelement eines Tauchrohres verwendbar ist,

Fig. 10 bis 12 Ansichten eines Bauelementes, das als oberstes Abschlußelement einer Trennwand verwendbar ist.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Bauelement 1 enthält eine rechteckige Platte 2, die an ihren beiden vertikal verlaufenden Außenkanten 3, 4 je zwei nach außen gerichtete Hakenvorsprünge 5, 6, 7 und 8 aufweist.

Die Hakenvorsprünge 5 bis 8 sind um das Maß der Plattenstärke d quer zur Plattenfläche gegenüber der Platte 2 versetzt.

Die Hakenvorsprünge 5 und 6 sind an ihrer Unter­ seite und die Hakenvorsprünge 7 und 8 an ihrer Oberseite mit einem Nocken 9, 10, 11, 12 verse­ hen.

Die Hakenvorsprünge 5 bis 8 grenzen an die hori­ zontal verlaufenden Außenkanten 13, 14 der Platte 2 an und erstrecken sich jeweils über etwa 1/4 der vertikalen Gesamthöhe der Platte.

Die Nocken 9 bis 12 sind nahe der vertikal verlau­ fenden Außenkante 5 a, 6 a, 7 a bzw. 8 a der Hakenvor­ sprünge 5 bis 8 angeordnet.

Die Hakenvorsprünge 5 bis 8 schließen mittels einer Schrägfläche 5 b, 6 b, 7 b, 8 b an die Platte 2 an. Die Nocken 9 bis 12 weisen auf ihrer Innen­ seite eine komplementär geformte Schrägfläche 9 b, 10 b, 11 b, 12 b auf.

Längs der horizontal verlaufenden unteren Außen­ kante 14 der Platte 2 ist eine nach unten vor­ springende Nasenleiste 15 vorgesehen, die um min­ destens das Maß der Plattenstärke d quer zur Plat­ tenfläche und nach der entgegengesetzten Seite wie die Hakenvorsprünge 5 bis 8 gegenüber der Platte 2 versetzt ist.

Der Verbund des in den Fig. 1 bis 3 veranschaulich­ ten Bauelementes mit gleichartigen Bauelementen (zur Herstellung hängender Rohre oder Wände) geht aus den Fig. 4 bis 6 hervor. Man erkennt aus Fig. 4, daß jedes Bauelement (z. B. 1) mit vier be­ nachbarten Bauelementen (z. B. 1 a, 1 b, 1 c, 1 d) in Eingriff steht.

Dabei hintergreifen die Hakenvorsprünge 5 bis 8 eines Bauelementes (z. B. des Bauelementes 1) die Platten 2 der benachbarten Bauelemente (z. B. 1 a bis 1 d), wobei sich die beiden oberen Hakenvor­ sprünge 5 und 6 eines Bauelementes (z. B. 1) je­ weils auf einem unteren Hakenvorsprung 7′, 8′ von zwei benachbarten, höher angeordneten Bau­ elementen (z. B. 1 a, 1 c) abstützen. Entsprechend stützen sich die oberen Hakenvorsprünge 5′′, 6′′ der Bauelemente 1 d, 1 b auf den unteren Hakenvor­ sprüngen 7 bzw. 8 des Bauelementes 1 ab.

Fig. 6 läßt erkennen, wie durch den gegenseiti­ gen Eingriff des Hakenvorsprunges 6 des Bauele­ mentes 1 mit dem Nocken 11′ des Hakenvorsprun­ ges 7′ des Bauelementes 1 c der Zusammenhalt die­ ser beiden Bauelemente in horizontaler Richtung gesichert wird.

Aus Fig. 4 ist weiterhin erkennbar, daß die Na­ senleiste 15′ eines Bauelementes (z. B. 1 c) die horizontal verlaufende obere Außenkante 13′′ der Platte des darunter angeordneten Bauelementes (z. B. 1 d) übergreift.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine Abwandlung des er­ findungsgemäßen Bauelementes, das bei der Her­ stellung von hängenden Rohren oder Wänden als oberstes Abschlußelement verwendbar und mit Bau­ elementen gemäß den Fig. 1 bis 3 verbindbar ist.

Dieses Bauelement 1′ enthält eine rechteckige Platte 2′, die an ihren beiden vertikal verlau­ fenden Außenkanten je einen nach außen gerichte­ ten Hakenvorsprung 17, 18 aufweist. Die Haken­ vorsprünge 17, 18 sind in gleicher Weise wie die Hakenvorsprünge 7, 8 des Bauelementes 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 ausgebildet. Sie sind ferner in gleicher Weise mit Nocken 11, 12 versehen. Ebenso enthält das Bauelement 1′ eine Nasen­ leiste 15.

Das Bauelement 1′ gemäß den Fig. 7 bis 9 besitzt nur die halbe Höhe wie das Bauelement 1 gemäß den Fig. 1 bis 3. In ihrem oberen Bereich trägt die Platte 2′ auf ihrer äußeren Breitseite einen Befestigungsansatz 19, der beispielsweise mit einer ortsfesten Halterung 20 verbunden wird.

Das Bauelement 1′ gemäß den Fig. 7 bis 9 kann in horizontaler Richtung so stark ausgebildet wer­ den, daß seine maximale Beanspruchung nicht größer als bei den tiefer angeordneten Bauele­ menten ist.

Fig. 4 läßt erkennen, wie ein solches Bauelement 1′ (gemäß den Fig. 7 bis 9) mit halber Höhe in den Verbund der Bauelemente 1 (gemäß den Fig. 1 bis 3) eingesetzt werden kann, so daß sich eine ge­ rade obere Abschlußkante eines hängenden Rohres oder einer hängenden Wand ergibt.

Die Fig. 10 bis 12 veranschaulichen ein abgewan­ deltes Bauelement 1′′, wie es beispielsweise als oberstes Abschlußelement bei der Herstellung von Trennwänden für Schubrostkühler verwendbar ist.

Die Platte 2′′ ist an ihren beiden vertikal ver­ laufenden Außenkanten im unteren Bereich mit je einem nach außen gerichteten Hakenvorsprung 17 bzw. 18 versehen, die gleichartig wie die Haken­ vorsprünge 7, 8 des Bauelementes 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 ausgebildet sind und auf ihrer Ober­ seite je einen Nocken 11 bzw. 12 tragen.

Die Platte 2′′ ist in ihrem oberen Bereich auf beiden Breitseiten mit einem Befestigungsansatz 19 a, 19 b versehen, die mit ortsfesten Halterun­ gen 20 a, 20 b in Eingriff kommen können.

Die Platte 2′′ ist im übrigen im Bereich ihrer horizontal verlaufenden unteren Außenkante mit einer Nasenleiste 15 versehen und fügt sich in gleicher Weise wie das bereits erläuterte Bauele­ ment 1′ in den Verbund der Bauelemente 1 ein.

Es versteht sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Bauelement nicht nur Wände und von geraden Flä­ chen begrenzte Vieleck-Rohre hergestellt werden können, sondern daß es auch möglich ist, der Plat­ te 2 des Bauelementes eine vorzugsweise teil­ zylindrisch gekrümmte Form zu geben.

Claims (10)

1. Bauelement zur Herstellung von hängenden Roh­ ren oder Wänden, mit Vorsprüngen, die zur Ver­ bindung mit benachbarten gleichartigen Bauele­ menten bestimmt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) das Bauelement (1) enthält eine rechtecki­ ge Platte (2), die an ihren beiden vertikal verlaufenden Außenkanten (3, 4) je zwei nach außen gerichtete, Hakenvorsprünge (5, 6, 7, 8) aufweist;
• b) die Hakenvorsprünge (5 bis 8) sind um min­ destens das Maß der Plattenstärke (d) quer zur Plattenfläche gegenüber der Platte (2) derart versetzt, daß die Hakenvorsprünge eines Bauelementes (z. B. 1) die Platten (2) der benachbarten Bauelemente (z. B. 1 a bis 1 d) hintergreifen und sich die beiden oberen Hakenvorsprünge (z. B. 5, 6) eines Bauelementes (z. B. 1) jeweils auf einem Hakenvorsprung (z. B. 7′, 8′) von zwei be­ nachbarten, höher angeordneten Bauelementen (z. B. 1 c, 1 a) abstützen;
• c) die Hakenvorsprünge (5 bis 8) sind an ih­ rer einander zugewandten Ober- bzw. Unter­ seite mit einem Nocken (9, 10, 11, 12) ver­ sehen, der den gegenseitigen Eingriff der Hakenvorsprünge benachbarter Bauelemente in horizontaler Richtung sichert.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hakenvorsprünge (5 bis 8) an die horizontal verlaufenden Außenkanten (13, 14) der Platte (2) angrenzen und sich jeweils über etwa 1/4 der vertikalen Gesamt­ höhe der Platte erstrecken.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nocken (9 bis 12) nahe der vertikal verlaufenden Außenkante (5 a bis 8 a) der Hakenvorsprünge (5 bis 8) angeordnet sind.

4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hakenvorsprünge (5 bis 8) mittels einer Schrägfläche (5 b bis 8 b) an die Platte (2) anschließen und daß die Nocken (9 bis 12) auf ihrer dem Hakenvorsprung eines be­ nachbarten Bauelementes zugewandten Innenseite eine komplementär geformte Schrägfläche (9 b bis 12 b) aufweisen.

5. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß längs der horizontal verlaufen­ den unteren Außenkante (14) der Platte (2) eine nach unten vorspringende Nasenleiste (15) vorgesehen ist, die um mindestens das Maß der Plattenstärke (d) quer zur Plattenfläche und nach der entgegengesetzten Seite wie die Ha­ kenvorsprünge (5 bis 8) gegenüber der Platte (2) derart versetzt ist, daß die Nasenleiste (z. B. 15′) eines Bauelementes (1 c) die hori­ zontal verlaufende obere Außenkante (z. B. 13′′) der Platte des darunter angeordneten Bauelemen­ tes (1 d) übergreift.

6. Bauelement, das bei der Herstellung von hän­ genden Rohren oder Wänden als oberstes Ab­ schlußelement verwendbar und mit Bauelementen gemäß Anspruch 1 verbindbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) das Bauelement (1′, 1′′) enthält eine recht­ eckige Platte (2′, 2′′), die an ihren beiden vertikal verlaufenden Außenkanten je einen nach außen gerichteten Hakenvorsprung (17, 18) aufweist;
• b) die Hakenvorsprünge (17, 18) sind um min­ destens das Maß der Plattenstärke quer zur Plattenfläche gegenüber der Platte (2′, 2′′) derart versetzt, daß die Hakenvorsprünge dieses Bauelementes die Platten der benach­ barten Bauelemente hintergreifen und sich ein Bauelement (1) gemäß Anspruch 1 jeweils mit einem oberen Hakenvorsprung (5, 6)auf einem Hakenvorsprung (17, 18) eines als oberstes Abschlußelement verwendeten Bau­ elementes (1′, 1′′) abstützt;
• c) die Hakenvorsprünge (17, 18) sind an ihrer Oberseite mit einem Nocken (11, 12) verse­ hen, der den gegenseitigen Eingriff der Ha­ kenvorsprünge benachbarter Bauelemente in horizontaler Richtung sichert.

7. Bauelement nach Anspruch 6, insbesondere zur Herstellung von Tauchrohren für Zyklon-Wärme­ tauscher, dadurch gekennzeichnet, daß die Plat­ te (2′) in ihrem oberen Bereich auf ihrer äuße­ ren Breitseite einen Befestigungsansatz (19) trägt.

8. Bauelement nach Anspruch 6, insbesondere zur Herstellung von Trennwänden von Schubrostküh­ ler, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2, 2′) in ihrem oberen Bereich auf beiden Breitseiten einen Befestigungsansatz (19 a, 19 b) trägt.

9. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es aus Blech durch Drücken her­ gestellt ist.

10. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es aus keramischem Material durch Pressen hergestellt ist.