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Bunkerabstützung auf den Verankerungssäulen von Gaserzeugungsöfen
Die zur Beschickung von Gaserzeugungsöfen dienenden Bunker sind oberhalb der Öfen
angeordnet, und zwar entweder unabhängig von diesen, beispielsweise an der Baukonstruktion
der die Öfen umgebenden Gebäude, oder sie werden von den Verankerungssäulen der
Öfen getragen, was namentlich dann notwendig ist, wenn die Gaserzeugungsöfen im
Freien stehen, also nicht von Gebäuden umgeben sind, oder wenn die vorhandenen Gebäude
für das sehr hohe Bunkergewicht nicht tragfähig sind. Benutzt man die Verankerungssäulen
der Öfen als Träger für die Bunker, dann zeigt sich die Formänderung der Öfen bei
deren Hochheizen als nachteilig für das Traggerüst der Bunker, weil die Verankerungssäulen,
der Ofenausdehnung folgend, ihre Lage gegenüber dem Bunker verändern und, wenn sie
an der Unterstützungsstelle des Bunkers mit diesem fest verbunden sind, in ihrem
zwischen Ofen und Bunker liegenden Teile sich in seitlicher Richtung verbiegen.
Diese Verbiegung ist ziemlich beträchtlich, sie kann 30 mm und mehr pro Säule sein.
Die Belastung der Säulen durch das Gewicht der gefüllten Bunker fällt nun nicht
mehr in die Achse der Säulen, sondern wirkt außerhalb derselben und erzeugt erhebliche
Biegungsmomente, die noch durch den Winddruck ,auf die frei. stehenden Öfen erhöht
werden. Man hat schon versucht, diesen Übelstand dadurch zu beseitigen, daß man
das Traggerüst der Bunker gleitend auf den Verankerungssäulen aufruhen läßt. Wenn
die Verankerungssäulen beim Hochheizen der Öfen wandern, sollen ihre oberen Enden
an der Tragkonstruktion der Bunker in der Ausdehnungsvorrichtung entlang gleiten.
Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß häufig infolge der außerordentlich hohen Druckbelastung
ein Gleiten der Verankerungssäulen an der Tragkonstruktion des Bunkers nicht stattfinden
kann. Die sich aus der Druckbelastung und dem Reibungskoeffizienten ergebende Reibungskraft
ist wesentlich größer als der Biegungswiderstand der Säulen, letztere müssen daher
als mit der Tragkonstruktion fest verbunden angesehen «erden und erleiden daher
beim Wandern der Verankerungssäulen infolge der Ofenausdehnung eine seitliche Ausbiegung
genau so, als wenn die Säulen mit der Tragkonstruktion des Bunkers fest verbunden
wären. Beim Erkalten der Öfen schrumpfen diese zwar wieder etwas zusammen, nehmen
aber nie wieder die ursprünglichen Baumaße an. Die vorher verbogenen Säulen strecken
sich dementsprechend auch nicht wieder vollkommen und werden beim nachherigen Hochheizen
von neuem wieder verbogen, so daß sich die Durchbiegung immer weiter erhöht und
die Tragfähigkeit der Säulen immer weiter beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung betrifft eine Bunkerabstützung der erwähnten Art, die
jedoch deren Nachteile vermeiden soll und ein Wandein
der Ofenverankerungssäulen.
bei der Ausdehnung der Öfen zuläßt, ohne daß irgendwelche zusätzlichen Beanspruchungen"
der Säulen auf Biegung auftreten. -Die neue; Bunkerabstützung unterscheidet sich
von (i r., bekannten dadurch, daß sie aus zwei @ärt@ rahmen und zwei einhüftigen
Querralin@K.; gebildet ist, wobei der eine Längsrahmen mit den beiden Querrahmen
starr verbunden ist und letztere mit ihren waagerechten Schenkeln auf dem anderen
Längsrahmen drehbeweglich gelagert sind, während die Fußpunkte des Traggerüstes
unter Zwischenschaltung von Rollen- und Kipplagern auf den Verankerungssäulen aufruhen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand stand in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigen Abb. i die Längsansicht einer Bunkeranlage, Abb. 2 den
Grundriß zu Abb. i, Abb.3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Abb. i, Abb.
d einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Abb. i.
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Abb. 5 und 6 zeiget ein für die neue Bunkerabstützung bestimmtes Rollenlager,
teils in Ansicht, teils geschnitten.
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Im dargestellten Beispiel sind die Gaserzeugungsöfen mit i und 1a
bezeichnet, es können deren zwei oder mehrere nebeneinander zu einer Batterie züsaininengesetzf
sein. Im Beispiel sind zwei nebeneinander angeordnete Öfen mit dem zugehörigen Bunker
dargestellt. Die einzelnen Öfen müssen in sich verankert sein, um die beim Hochbeizen
auftretenden :Spannungen im flauerwerk aufzunehmen. Diese Verankerung wird gebildet
aus den senkrechten Säulen 2 bis 7 und Läng"s- und Querankern 8 bzw. 9. Die Schraubenmuttern
dieser Anker werden beim Hochbeizen der Öfen von Hand gelockert, uni ein schädliches
Anwachsen der Spannung in den Ankern und im Mauerwerk zu verhindern. Die Säulen
2 bis 7 enden oberhalb der Öfen und bilden dort das Auflager für das Traggerüst
der Bunkeranlage. In der Zeichnung sind die zu den Öfen i und iu gehörenden Bunkerteile
mit iö bzw. ioa bezeichnet, ihr innerer Aufbau zeigt nichts Neues, die Bunker sind
daher nur schemä= tisch dargestellt. Das Neue liegt indem Aufbau des Traggerüstes
der Bunker. Wie aus den Abb. 1, 3 und 4. zu ersehen ist, besteht das Traggerüst
des Bunkers: i o aus zwei in Fachwerk- oder Voilwandbau ausgebildeten Rahmen 11,
12 und zwei Halbquerrahmen 13, 1. Der Rahmen i i ist mit seinem Fuß-Punkt i auf
dem Kopf der Säule 3 in einem Kippläger bekannter Ausführung gelabert und ruht finit
seineirr Fußpunkt 16 auf einem "auf dem Kopf der Säule 2 angeordneten Rollenlager
17. Der rechtwinklig zu dein Rahirren i i liegende Halbquerrahmen 13 (Abb. 3) ildet
mit dem in Abb. a linken Teil des @hmens 1i eine starre Konstruktion sein ußpunkt
fällt mit dein Fußpunkt 16 des hliallmens i i zusammen Der Rahmen 12 ruht finit
seinem Fußpunkt 18 auf einem am Kopf der Säule 6 angebrachten Kipplager und mit
seinem -Fußpunkt 1g - auf einem von der Säule 7 getragenen Rollenläger 20.
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Mit dem Rahmen 1i ist ferne, der Halbquerrahmen 14 starr verbunden,
dessen Fußpunkt mit dem Fußpunkt 15 des Rahmens i i zusammenfällt. Der mit den Halbrahmen
13, 1.4 starr verbundene Rahmen ii bildet zusammen mit dem Rahmen 12 das Traggerüst
für den Bunker; dabei gilt der Räumen ii mit den Halbrahmen 13, 14 gegenüber dem
Bunker als unbeweglich, während der Rahmen 12, welcher in Kipplagern 2 i den waagerechten
Ausleger der Halbrahmen trägt, mit seinem Fußende seitlich ausschwingen kann, wenn
die Säulen 6, 7 bei Ausdehnung des Ofens in Querrichtung wandern. Irgendwelche Biegungsspannungen
treten bei dem Ausschwingen des Rahmens weder in dem Rahmen 12 noch in den diesen
tragenden Ofensäulen 6; 7 auf. Die Verschiebung der Verankerungssäulen 2, 7 in der
Längsrichtung des Ofens bei dessen Ausdehnung ist durch die Zwischenschaltung der
Pollenlager 17, ä0 ohne Einfluß auf das Traggerüst des Bunkers.
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Von den vier Stützpunkten des Traggerüstes des Bunkers sei der Punkt
15 als ortsfest angenommen. Dieseln Punkt gegenüber ist der Stützpunkt 16 ebenfalls
als ortsfest anzusehen, denn er führt keine Bewegung gegenüber dem Punkt 15 aus,
wohl bewegt sich die Säule 2 mit dein Rollenlager 17 unter dem Stützpunkt 16 innerhalb
der Grenzen der Längsausdehnung des Ofens. Die Stützpunkte 18, 1g des Rahmens 12
sind gegenüber dein Stützpunkt 15 quer beweglich; unter dem Stützpunkt ig ist die
Säule 7 mit dem Rollenlager 2o in Richtung der Längsausdehnung-des Ofens und außerdem
mit dem Stützpunkt ig des Rahmens 12 in Querrichteng beweglich. Der Ofen kann: sich
also in jeder Richtung ungehindert ausdehnen, ohne daß das Traggerüst des Bunkers
oder sonstige Konstruktionsteile zusätzlichen Spannungen ausgesetzt werden. Die
durch die Querausdehnung hervorgerufene Verschiebung der Verankerungssäulen 6, 7
verursacht eine seitliche Verschiebung der Stützpunkte 18, ig des Rahmens 12, letzterer
stellt sich daher etwas schräg ein, doch ist der Neigungswinkel bei der verhältnismäßig
großen Höhe des Traggerüstes nur gering.
Immerhin ist die Möglichkeit
vorgesehen, daß die von dein Rahmen i i und den Ouerhalbrahrnen 13, 14. gebildete
Konstruktion dieser Neigung folgen kann, denn der Stützpunkt 15 bildet ein Kipplager,
und oberhalb des Rollenlagers 17 ebenso wie über dem: Lager :2o ist noch ein Kipplager
-22 vorgesehen, wie insbesondere aus den Abb.5 und 6 zu ersehen ist. Ein in dem
unteren Teil der Rahmen i i und 1 2 angeordnetes Zugband 23 bzw. 24 verbindet die
zu je einem Rahmen gehörenden Stützen miteinander und hebt dadurch den Horizontalschub
in den Rahmen auf. Das Zugband trägt wesentlich zur Erhöhung der Tragfähigkeit der
Rahmen bei bzw. gestattet bei gleicher Tragfähigkeit eine leichtere Ausführung der
Rahinen und bedeutet damit eine nicht unerhebliche Baustoffersparnis.
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Der über dem Ofen za befindliche Bunkerteil zoa ruht auf G'nerträgeln
25, die sich einerseits, zweckmäßig gelenkig, bei 26 auf die Rahmen 11, 1z
und andererseits unter Zwischenschaltung von Kipplagern 27, 28
auf Pendelsäulen
2o bzw. 30 stützen, deren Fußpunkt auf je einem von den Ofensäulen4., 5 getragenen
Kipplager 31, 32 ruht. Die Fußpunkte der Pendelsäulen 29, 30 wandern
bei Ausdehnung des Ofens mit den Ofensäulen, ihre oberen Tragpunkte verbleiben in
ihrer Stellung gegenüber dem Bunker, die Säulen 29, 30 stellen sich demnach
entsprechend schräg ein, erhalten aber keine Biegungsspannung. Die oberen und unteren
Kipplager ermöglichen eine Schrägeinstellung der Säulen in jeder Richturig, es wird
damit der Ofenausdehnung sowohl in Längsrichtung als auch in Ouerrichtung Rechnung
getragen. Sind mehr als zwei Ofen zu einer Batterie zusammengeschlossen, dann kann
das Traggerüst für die folgenden Bunkerteile dasselbe sein wie für den Bunleerteil
zoa, doch kann man bei längeren Ofenbatterien auch die aus Rahmen und Halbrahmen
gebildete Konstruktion des Bunkerteiles to sich wiederholen lassen, um die Steifigkeit
zu erhöhen.
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Da bei den meist durch Fördereinrichtungen bedingten beträchtlichen
Höhen der Aufbauten im Verhältnis zur Ofenbreite ein Anheben der Konstruktion zum
nachherigen Untersetzen der Lagerkörper vermieden werden soll, müssen die Lagerkörper
schon unmittelbar bei der Montage mit eingebaut werden. Mit Rücksicht auf eine sorgfältige
Montage ist es dabei zweckmäßig, die einzubauenden Rollenlager während der Montage
wirkungslos zu machen, d. h. ihre rollende Wirkung aufzuheben, also die Rollen zu
sperren. Hierfür wird die in den Abb. 5 und 6 dargestellte Ausführung vorgeschlagen.
Es ist hier 33 die untere, mit der Ofensäule verbundene und 34 die obere, an dein
Fuß des Rahmens ii bzw. 1a befestigte Lagerplatte. Zwischen beiden Platten liegen
die Rollen oder Walzen 35, die mit Rücksicht auf bessere Raumausnutzung seitlich
abgeplattet sein können. Die Rollen sind so in das Lager ' eingelegt, daß ihre Bewegungsrichtung
nach dem Einbau des Lagers gleichlaufend ist mit der Ausdehnung des Ofens in Längsrichtung.
Zu beiden Seiten des Lagers sind nun gemäß der Erfindung je ein Paar zweckmäßig
aus Winkeleisen gebildete Schienen 36, 37 vorgesehen, die in einem gewissen Abstande
übereinander angeordnet und mit den Rollen in der Weise gelenkig verbunden sind,
daß letztere in bestimmtem Abstande voneinander gehalten sind. Die Verbindungsstellen
der oberen Schiene 36 mit den Rollen liegt etwas oberhalb, diejenigen der unteren
Schiene 37 etwas unterhalb der Rollenmitte; dies hat zur Folge, daß bei Drehung
der Rollen die Schienen sich in waagerechter Richtung entgegengesetzt zueinander
verschieben und sich dabei auch in Höhenrichtung gegeneinander bewegen. Verhindert
man in irgendeiner Weise die Verschiebung der Schienen gegeneinander, dann können
die Rollen sich nicht drehen, sie sind blockiert. Die Verschiebung der Schienen
gegeneinander kann man auf verschiedene Weise verhindern. Im dargestellten Beispiel
sind in der oberen Schiene 36 mehrere Stellschrauben 38 vorgesehen, die zum Zweck
des Blockierens des Rollenlagers - so weit gegen die untere Schiene verschraubt
werden, daß sie sich auf diese aufstützen. Die Schrauben haben dabei nicht die Drucklast
des Traggerüstes aufzunehmen, sondern dienen lediglich zur Sperrung der Schienenbewegung.
Eine andere Möglichkeit, das Rollenlager zu blockieren, ist die, durch Zwischenlegen
von Paßstücken oder Keilen die Schienen in bestimmtem Abstande voneinander zu halten.
Man kann auch die gegenseitige waagerechte Verschiebung der Schienen dadurch aufheben,
daß man an den Stirnenden einer Schiene Anschläge mit Stellschrauben anbringt, die
auf die andere Schiene einwirken. Nach beendeter Montage wird -die Sperrung der
Rollenlager wiederaufgehoben, und es werden diese dadurch wieder wirksam gemacht.