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Vorrichtung zur Verhütung der Zerstörung von Gewölbe- und Hängedecken
für metallurgische Öfen und Feuerungen Vorliegende Erfindung zeigt einige weitere
Ausbildungsmöglichkeiten des Patents 6=8 216. Es ist für ältere vorhandene Öfen
usw. das Bedürfnis vorhanden, bei größtmöglicher Einfachheit und ohne große Kosten
die gleichen Vorteile des durch die ältere Erfindung beschriebenen Verfahrens zu
erreichen. Die in den Abb. z bis g dargestellten Ausführungsbeispiele sollen diesem
Verlangen Rechnung tragen und zeichnen sich durch besonders einfache Ausbildungen
aus.
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In Abb. z sind i die feuerfesten Gewölbesteine, welche durch die an
den Trägern 2 in Schneiden gelagerten, also leicht beweglichen Widerlager 3 begrenzt
werden. Durch die veränderbare Neigung der Widerlager 3 werden die Steine z durch
die nachgiebigen Anker q. stets mit den ganzen Flächen zusammengepreßt, so daß eine
Kantenpressung an der inneren Gewölbeseite durch das Wachsen der Steine z als Folge
der Erwärmung nicht mehr eintreten kann. Solche in der Gewölbeebene nachgiebigen
und schwenkbaren Widerlager sind an sich bekannt.
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Die Anordnung der Widerlager 3 an den Trägern 2 bringt gleichzeitig
den großen Vorteil, daß in allen Fällen das Gewölbe sich selbst trägt. Die Ofenwände
können also erneuert,werden, ohne daß das Gewölbe in Mitleidenschaft gezogen oder
gestützt werden muß. Die erfindungsgemäß mit Zunahme der Erwärmung der Steine z
gleichbleibende oder in Abhängigkeit von der Temperatursteigerung abnehmende Belastung
der Steine z wird in dem Ausführungsbeispiel in Abb. z in einfachster Weise dadurch
erreicht, daß eine oder beide Seiten der Anker q. an dem um Punkt 6 drehbaren Lenker
5 bei 7 angelenkt ist. An dem Punkt 7 greift gleichzeitig das Gewicht 8 an, welches
auch durch die Feder g unterstützt oder ersetzt werden kann. Bei der Temperatursteigerung
werden die Träger 2 bei gleichzeitiger kleiner Drehung der Druckstücke 3 auseinandergedrückt,
so daß sich auch die Neigung des Lenkers 5 und somit auch das Hebelverhältnis des
an dem Punkt 7 angreifenden Gewichtes 8 in ganz bestimmter Abhängigkeit von der
Temperatursteigerung ändert. Hierdurch wird auch die Belastung der Steine r im umgekehrten
Verhältnis zur Temperatursteigerung geändert.
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Durch diese einfache Ausbildung und durch geeignete Wahl der Neigung
und Länge des Lenkers 5 hat man es ohne weiteres in der Hand, die Belastung der
Steine in den weitesten Grenzen zu regeln.
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Durch Anordnung einer Mutter zo o. dgl. kann die Lage der Träger 2
festgestellt werden, um das Ausmauern des Gewölbes zu erleichtern. Nach erfolgter
Ausmauerung wird die Mütter gelöst, so daß das Gewicht 8 die Träger 2 und somit
die
Steine i in der gewünschten Weise zusammendrücken kann. Das
Gewicht 8 bzw. die Feder 9 können auch geschützt in die Träger 2 eingebaut werden.
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In Abb. Z sind die Anker ¢ an beiden Seiten aü,: Lenkern 5 angelenkt.
In diesem Ausführungs-Beispiel werden die Träger 2 durch Federn ii unter Vermittlung
der an dem Punkt 7 angreifenden Zugstangen 12 belastet. Der Vorteil dieser Ausbildung
besteht darin, daß die in vielen Fällen hindernden Gewichte 8 gemäß Abb. i -fortfallen
und daß-die Federn ii der Einwirkung der Wärme entzogen sind. Ein weiterer Vorteil
dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Federn i= infolge des Hebelverhältnisses
wesentlich schwächer sein können als bei den üblichen an sich bekannten Anordnungen.
Das Ausführungsbeispiel in Abb. 2 läßt auch ohne Schwierigkeiten die Anordnungen
mehrerer Federn ii' zu. Durch diese doppelte Anordnung der Federn ii und ii' ist
eine größere Sicherheit beim Bruche oder bei Ermüdungserscheinungen der Federn vorhanden.
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Die Widerlager 3 in Abb. r und 2 können in der Längsrichtung ein-
oder mehrmals unterteilt sein (Abb. 6) und schneiden- oder kugelartige Ansätze besitzen,
welche in entsprechende Ausbildungen 13 der Träger 2 eingelegt werden, so daß sich
die Widerlager 3 auch in der Längsrichtung neigen können, um den Temperaturunterschieden
in der Längsrichtung Rechnung zu tragen. .
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Bei den in Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen bewegen sich
die Anker 4 bei der Ausdehnung es Gewölbes leicht in senkrechter Richtung nach oben
bzw. nach unten: Diese an sich nicht nachteilige Erscheinung ist in dem in Abb.
3 gezeigten Ausführungsbeispiel vermieden. Die Widerlager 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel
um die .Punkte 14 drehbar in den Trägern 2 gelagert. Die Anker 4 sind mit den Lenkern
5 gelenkig verbunden. Der Lenker 5 bewegt sich an einem Ende mit der Rolle 15 in
axialer Richtung der Anker 4: auf der Bahn 17 und an dem anderen Ende mit der Rolle
16 in senkrechter Richtung zum Anker 4 auf der Bahn des Trägers 2. Der Anker 4 wird
mittels der Zugstange 12 und des Lenkers 5 durch die Federn ii belastet. Durch das
sich stetig ändernde Hebelverhältnis wird die zunehmende Belastung der Federn ii
derart vernichtet, daß der Anker q. j e nach Länge und Neigung des Lenkers 5, und
somit auch die Steinreihen i entweder gleichmäßig bei jeder Temperaturänderung oder
mit steigender Temperatur im umgekehrten Verhältnis geringer belastet werden.
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Im Ausführungsbeispiel Abb. 4 wird eine ähnliche Belastung der Steine
i erreicht. Zu diesem Zwecke ist der Drehpunkt 18 der Wideriager 3 in Richtung der
Außenseite der feuerfesten Steine l einseitig verschoben, so daß nunmehr die Steine
i in ihrer Höhenausdehnung ungleichmäßig belastet werden: Dadurch erhalten die Steine
i an den äußeren, also kälteren Seiten r g@fßere Drücke als an den dem Feuer ausgesetzten
inneren Seiten. Die Steine i werden alst9'im umgekehrten Verhältnis zur Wärmestäuung
belastet. Durch diese Ausbildung soll der geringeren Druckfestigkeit der dem Feuer
ausgesetzten Flächen im heißen Zustande Rechnung getragen werden. Da die äußeren
Flächen der Steine i infolge der geringen Erwärmung praktisch ihre höhe Festigkeit
behalten, können sie auch im Gegensatz zu den inneren Flächen sehr große Drücke
vertragen, ohne verformt zu werden.
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Man kann diese für die Lebensdauer der Steine sehr vorteilhafte ungleichmäßige
Belastung der Steinflächen durch Federn i9, welche auf die mit den Widerlagern fest
verbundenen Hebel 2o wirken, noch erhöhen. Den gleichen Zweck kann man erreichen,
wenn besondere Zusatzanker 21 und Federn 22 vorgesehen werden, die ebenfalls auf
die Hebel 2o der Widerlager 3 wirken.
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Eine weitere möglichst gleichbleibende Belastung der Steine 1 kann
man auch dadurch erreichen, daß der Federweg der Federn größer als erforderlich
gewählt wird, mit dem Ziele, die Belastungskurve der Federn bei gleicher Endkraft
flacher verlaufen zu lassen. In Abb. 5 ist beispielsweise a der Belastungsverlauf
einer üblichen Feder. b ist der Belastungsverlauf einer Feder mit gleicher Endkraft,
aber mit größerem Federweg. Beide Federn werden auf 2 Tonnen vorgespannt. Die Belastungslinie
c zeigt nun; daß bei einer Feder mit größerer Federung die Belastung der Anker 4
und somit die der Steine i bei gleicher Ausdehnung der Steine nur von 2 t auf etwa
4 t steigt, während bei einer normalen Feder die Belastung des Angriffspunktes 27
der Feder 23 von 2 t auf 7 t steigen würde, wie die Belastungslinie a zeigt.
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Durch diese Anordnung kann man durch einfache Auswechslung der Federn
die Belastungslinien der Steine ändern, ohne die Hebelverhältnisse usw. zu beeinflussen
oder gar zu ändern. Dies ist beispielsweise ein großer Vorteil bei späterer Verwendung
von anderen Steinsorten mit anderen Ausdehnungszahlen.
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Man kann auch den Angriffspunkt der Zugstange 12 in Abb. 2 am Lenker
5 versetzen, um eine einfachere Bauweise zu erhalten, wie beispielsweise die Abb.
7 zeigt.
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Ebenso wird man zweckmäßig alle Reibungsverluste in den Gelenken vermeiden,
um jede Dämpfüngserscheinung zu verhindern. Dies kann beispielsweise durch Einbau
von schneidenartigen Bolzen geschehen, deren Schneiden in pfannenartigen Ausbildungen
der Angriffspunkte der Anker, Hebel usw: ruhen. In diesem Falle 1 wird man die Schneiden
in die mittlere Angriffsrichtung der Anker 4, des Lenkers 5 und der
Zugstange
12 legen (Abb. 7). Die Abb. 8 zeigt die pfannenartige Lagerung 29 des " Gelenkbolzens
28 für die Zugstange 12 der Abb. 7.
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In den Ausführungsbeispielen Abb. i bis q. werden bei dem Wachsen
der Steine i gleichzeitig auch die Träger 2 auseinandergeschoben. Diese Erscheinung
vermeidet das in Abb. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel. In Abb. 9 werden die Träger
2 durch den starren Anker q. im bestimmten Abstande festgehalten. Das Widerlager
3 ist am Träger 2 befestigt und kann sich leicht neigen. Das Widerlager 3' kann
sich außer der leichten Drehung außerdem in der Richtung des Gewölbebogens in der
Führung 26 bewegen. Die Zugstange 12 zieht mittels der Feder 1i das Kniegelenk 2q.,
25 an, so daß das Druckstück 3' die Steine i stets mit einer bestimmten genau zu
erfassenden Kraft mit den ganzen Flächen und unabhängig vom jeweiligen Temperaturzustand
zusammenpressen kann.