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Koksofentür mit zweifacher Selbstdichtung Die Koksofentür gemäß -der
Erfindung gehört zu derjenigen Gattung von selbstdichtenden Türen, bei denen zur
Verbesserung des Dichthaltens, zwei hintereinanderliegernde Dichtungen Verwendung
finden.
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Bei derartigen Koksofentüren mit zweifacher Selbstdichtung ist es
bekannt, die innenliegende, d. h. dem Innern -der Ofenkammer zugewendete Dichtung
als eine reine Metalldichtung und die außenliegende, d. h. der Außenluft zugewendete
als eine Packungsdichtung auszuführen, bei der also das Dichtungselement aus einem
nachgiebigen Stoff, wie etwa Asbest od. @dgl., besteht und sich abdichtend auf eine
metallische Dichtungfläche als Gegenfläclie auflegt. Diese bekannten Selbstdichtungen
besitzen jedoch Mängel hinsichtlich des Dichthaltens und der Reinigungsmöglichkeiten
bzw. der damit zusammenhängenden Haltbarkeit im Betrieb. Die Erfindung verfolgt
das Ziel, diese Mängel der bekannten zweifachen Selbstdichtungen zu beseitigen und
hiermit fortschrittliche Verbesserungen zu schaffen.
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Erfindungsgegenstand ist eine selbstdichtende Koksofentür mit einer
innenliegenden Metall@diichtung und einer außenliegenden Packungsdichtung, bei welcher
sowohl das metallische Dichtungselement als auch das Packungselement an je einer
am Türkörper angebrachten elastischen Blechmembran befestigt ist und beide Dichtungskörper
gemeinsam durch dieselbe Vorrichtung gegen. ihre Dichtungsflächen am Türrahmen gepreßt
werden. Hierdurch wird zunächst für beide Dichtungskörper eine unabhängige Bewegungsmöglichkeit
beim Anpressen geschaffen. und durch das gemeinsame Anpressen mittels derselben
Vorrichtung auf die Dichtungsfläche am Türrahmen eine für beide Dichtung,
P.n
sichereBeherrschurng,desAnpressungs-drucks und, damit auch voll 'vornherein, eingutes
Dichthalten beider gewährleistet. Außerdem aber wird das Reinhalten des an der inneren
Blechmembranangebrachten metallischef% Dichtungselements möglich gemacht, ohne daß
Idas Packungselement der -äußeren Dichtung dabei mechanisch beeinträchtigt wird;
damit wird das Reinigen erleichtert und gutwirksam gemacht, auch die Haltbarkeit
der. empfindlichen Packung vergrößert.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorstehend- gekennzeichneten
Erfindung besitzt die Merkmale, daß die innere Blechmembran mit eher -Dichtungs-schneide,
die sich auf eine innere Dichtungsfläche des Türrahmens aufsetzt,. versehen ist
und daß die an der äußeren Blechmembran befestigte Packung zugleich. auf den äußeren
Rand ,der inneren Membran und auf die mit ihm in gleicher Höhe und, dadurch,gestuft
liegende äußere Dichtungsfläche des Türrahmens abdichtend aufgepreßt wird. Die Grundlage
dieser Ausführungeform ist eine gestufte Anordnung der inneren und- der äußeren
Dichtungsfläche des Türrahmerns. Die Höhe dieser Stufe muß dabei gleich .der Sum
me aus der Blechstärke der inneren Membran und der Gesamthöhe ,der ,daran eitzenden
Dichtungsschneide sein. Wenn gemäß den vorgeschilderten Merkmalen: die Packung dier
äußeren Blechmembran zugleich auf die höher gestufte Türrahmendichtungsfläche und
auf den äußeren Rand der inneren Membran aufgepreßt wird, so wird damit zugleich
sowohl ein Anpressen, der beiden Dichtungselemente als auch ein zweifaches Dichthalten
der ganzen Tür auf einfachste Weise herbeigeführt. Außerdem liegen nach dem Abheben
der Tür von ihrem Sitz beide Dichtungselemente unabhängig hintereinander frei, so
idaß Idas Reinigendes inneren Dichtungselements, d. h. der Dichtungsschneide; ohne
Mühe und ohne Beeinträchtigung des äußeren Dichtun:gslelements, der Packung, möglich
ist.
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Weitere Erfindurngsmerkmal'e liegen in der Ausgestaltung der Anpressungsvorrichtung
und der -zu ihr gehörigen einzelnen Teile. Hierbei besteht erfindungsgemäß die Anpressungsvorrichtung
aus einer Mehrzahl von längs des- ganzen Türumfangs angeordneter, Druckschrauben,
einer Verteilungs--drÜckleiste und einem zwischen diese unü: die Außenseite der
äußeren. Membran eingefügten Metallfederkörper. Die einzelnen Druckschrauben dienen
diabei,.wie es auch sonst bei solchen selbstdichtenden Türen üblich ist, zur erstmaligen
Einstellung beider Dichtungen gegenüber den Dichtungsflächen. am Türrahmen. Der
Metallfederkörper dient dazu, die Größe des Anpressttngs:drücles für die. Tür über
den ganzen Dichtungsumfang zu vergleichmäßigen bzw. durch die verfügbare Verstellung
der Druckschraube auf einer Höhe zu halten, die innerhalb gewisser Grenzen väriier'gar
ist. Diese besonderen vorrichtüngsmäß-igen; zum 'Teil elastischen Mittel Bind gerade
hier vorteilhaft, wo die Anpressung auf zwei bestehende Abdichtungen ;zugleich zu
verteilen ist. Der federnde Metallkörper der erwähnten Ausführung' kann, grundsätzlich
jede beliebige Ausführungsform besitzen, also etwa eine Vielzahl von Schraubenfedern,
ein oder mehrere Federbügel oder sonstiges sein, wenn er nur eine genügende Nachgiebigkeit
in Richtung des Anpressungsdrucks besitzt, die natürlich im passenden Gräßenverhältnis
zu den praktisch vorkommenden Anpres'sungs-Bewegungen stehen muß.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des federndenMetallkörpers
ist ein dünnwandigesRohr ,aus ,Feiderstahil von länglich flacher Querschnittsform,
!das zwischen der oibenerwähnter Verteilungsdruckleiste und: der die Packung tragenden
äußeren Blechmembran anzuordnen ist. Ein -derartiger rohrförmiger Metallkörper kann
leicht in der größten vorkommenden, idürch :die Türhöhe gegebenen Länge leergestellt
und bequem eingebaut werden, außerdem sich unter :dien Anpressungsdruck etwaigen
über diese Länge bestehenden Ungleic'hförmigkeiten der Dichtungselemente und der
Dichtungsflächen. hinreichend anschmiegen.
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Ein weiterer Erfindungsgedanke, der bei Anwendung des erwähnten Rohres
verwirklicht werden kann, besteht darin, daß däs Rohr im Betrieb mit einem unter
erhöhtem Druck stehenden gas-oder dampfförmigen oder flüssigen Stoff zeitweilig
gefüllt wird oder dauernd, gefüllt bleibt. Dieser Stoff kann etwa gespannter Kesseldampf,
Preßluft oder Druckwasser sein. Wenn man nach dem Einsetzen. der Tür das elastisch
gespannte Rohr mit einem unter Druck stehenden gas- oder dampfförmigen oder flüssigen
Stoff füllt, so sucht sich das Rohr an allen Stellen seiner Länge in,der Richtung
seiner kleinsten Querschnittserstreckung, -d. h. in der Anpressungsrichtung der
Dichtungen, auseinan.derzuspreizen, wodurch unvollkommenes örtliches Anliegen d
fer Dichtungselemente beseitigt oder verbessert, also das Dichthalten jedenfalls
verstärkt bzw. überhaupt erst vollkommen gemacht wird.. Darüber hinaus bewirkt der
rnuchträglich geschaffene Rohrinnendruck, daß der gesamte Anpr:essungsdruck größer
wird, als er sich beim Einsetzender Tür durch :das Andrehen der Verriegelungsschrauben
eingestellt hat. Man: kann dann sogarden größten Druck, der beim Verschrauben der
Riegel von Hand äußerst erreichbar ist, noch mehr vergrößern und dadurch das Dichtsein
noch mehr verbessern-. Es kommt der Vorteil hinzu, daß ein, durch Innendruck auseinanderspreizbares
elastisches Rohr eine viel weitergehende Nachgiebigkeit bei Formenünderungen und
dadurch ein stärkeres Anpassungsvermögen gegenüber etwaigen Unebenheiten der Dichtungsflächen
und Dichtungselemente als ein nur mit mechanischer Eigenelastizität :behafteter
federnder Körper besitzt, wie aus der weiter untren folgenden Erläuterung der Betriebsweise
erkennbar werden wird..
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Da man icbie Speis@equel'I!e# für ,dien :dampf- oder ga.s= förmigen
oder flüssigen, iire de Rohre einzufüllenden- Druckstoff einheitlich für eine ganze
Koksofenbatterie, d.h. für eine Vielzahl von. Koksofentüren vorsehen kann, liegt
in.der letztgeschilderten Ausführan:gs:fo@rm idier Erfindung ,die Möglichkeit einer
zentralen Beeinflussung sämtlicher Türendichtungen
überhaupt und
sogar in variablem Maße, je nach Höhe. ,des anzuwendenden Drucks.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes als Beispiel ist in
der Zeichnung wiedergegeben, in welcher diie Abb. i mit der rechten Hälfte einen
waagerechten Schnift durch -die Koksofentür, den Türrahmen und den anliegenden Ofenkopf
und mit der linken Hälfte eine Grundrißaufsicht, beide in der Richtung von der Ofendecke
nach der Ofensohle hin projiziert, darstellt. Abb. 2 ist die Darstellung einer abgeäniderten
Einzelheit von Abb. i.
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Es bedeutet i den eigentlichen eisernen Türkörper und 2 den daran
unter Zwischenfügung einer wärmeisolierenden dünnen Asbestplatte befestigten, nach
der Kammerinnenseite hin ragenden eisernen Steinhalter zum Tragen und, Halten der
feuerfesten Türausmauerung 3. Der Türrahmen besteht aus dem eigentlichen Rahmenteil
4, der eine über die ganze Türhöhe reichende Verstärkungsrippe 5 besitzt, und aus
den unter ihm angenieteten, im Querschnitt U-förmigen Verstärkungsstücken 6, die
zweckmäßig über die Rahmenhöhe in eine Anzahl von Einzelstücken unterbrochen sind.
Der Türrahmen sitzt in einer entsprechenden Aussparung des gemauerten Ofenkopfes
7 neben der Ofenkopfbewehrung 8 und ist durch zwischengefügte Ashestdichtungsplatten9,
io gegen den Ofenkopf abgedichtet. Er wird .durch (nicht gezeichnete) Vorrichtungen
entweder von der Bewehrung 8 oder von den Ankerständern ii aus gehalten. Zum Festhalten
der ganzen Tür in der eingesetzten Stellung dienen die üblichen Drehriegel 12, die
in. die beiden an -den Rippen 5 des Türrahmens befestigten Riegelhaken 13 eingreifen.
Zum Anpressen der ganzen Tür dient dabei die jeden Riegel 12 durchsetzende Schaftschraube
14 mit dem hinter den Riegel greifenden Bund 15 und der vor ihm sitzenden
versplinteten Ringplatte 16 sowie mit dein äußeren Vierkant 17 und dem Bolzengewinde
18. Dieses greift in die am Türkörper i befestigte topfförmige Mutter i9 ein, so
daß beim Verdrehen der ganzen Schaftschraube an dem Vierkart 17 der Türkörper
i von dem Riegel 12 entfernt oder ihm genähert wird.
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Erfindungsgemäß sind an dem Türrahmen 4 die zwei ringsum laufeniden
Dichtungsflächen2ound2i zueinander gestuft angeordnet, auf welche sieh die zweifach
vorgesehenen Membrandichtungen aufsetzen. An dem flanschartig ringsherum laufenden
Vorsprung 22 des Türkörpers i ist unmittelbar aufliegend die elastische Blechmemb.rant
23 und dazu parallel, unter Zwischenfügung des ebenfalls ringsherum laufenden und
Abstand haltenden Zwischenstücks 24, die zweite elastische Blechmembran 25 befestigt.
Zum Festhalten dienen die Druckschrauben 26, die in mehreren an der Versteifungszarge
27 des Türkörpers angebrachten Böckchen 28 sitzen und :durch diese Anordnung das
Paar von :Membranplatten 23, 25 und ihr Zwischenstück 2.4 gegen den Vorsprung 22
festpressen. Nahe dem äußeren Rande der inneren Blechmembranplatte 23 ist die Dichtungsschneide3o
angebracht, welche sich auf die Rahmendichtungsfläche 2o legt, und am äußeren Rande
der äußeren Blechmembran 25 ist die Dichtungspackung 31 befestigt, welche sich sowohl
auf -die zweite Rahmendic'htungsfläche 2 1 als auch auf den äußersten Rand 35 der
inneren Membran 23 aufsetzt. Die Dichtungspackung 31 kann. aus geflochtenem Asbest,
aus Klingerit oder einem ähnlichen nachgiebigen und doch , genügend festen Stoff
bestellen. Damit die Packung 3 i gleich gut auf den beiden Flächen 21 und 32 aufliegt,
muß .die Summe der Blechdicke der Membran 2'3 unid der Höhe der Dichtungsschneide
30 gleich der Stufenhöhe zwischen den beiden Dichtungsflächen 2o und 2i des
Türrahmens 4 sein. Die Packung 3 1 und die äußere Membran. 25 werden durch
eine verstellbare Vorrichtung niedergedrückt, welche aus einer Anzahl über den ganzen
Dichtungsumfang verteilter Druckschrauben 32, die in den Böckchen 28 sitzen, einer
Verteilungsdruckleiste 33 und ,einem Metallfederkörper 34 gebildet werden. Der Metallfederkörper
hat hier in an sich bekannter Weise die Form eines dünnwandigen Rohres von länglich
flachem Ouersch.nitt aus Federstahl und besitzt eine dem notwendigen Anpressungsdruck
angepaßte Formänderungselastizität. Beim Niederdrücken der Membran 35 und der daran
sitzenden Packung 31 wird, durch deren Aufsetzen auf den Rand 35, die innere Membran
23 niedergedrückt, und dadurch wurden gemeinsam sowohl dieAbdichtung zwischen der
Schneide 30 und der Dichtungsfläche 2o als auch die Abdichtung zwischen der
Packung 3 1 und der Dichtungsfläche 21 hergestellt. Das Rohr 3.1 best;ht
zweckmäßig aus je einem durchlaufenden Stück für die beiden aufrecht stehenden Längsseiten
und die beiden waagerecht liegenden, oben und unten befindlichen Kopfseiten der
Tür. In den vier Ecken brauchen die Rohre nicht zusammenzuhängen..
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Das erfindungsgemäße Rohr 34 kann gegebenenfalls durch einen geeigneten
anderen Metallfederkörper ersetzt werden, wie es z. B. als Abänderung durch Abb.
2 dargestellt ist. Hier bildet das am Rande der -äußeren Membran 25 angenietete
T-Eisen 33 die Verteilungsdruckleiste und die Schraubenfeder 34 den federnden '_1letallkörper
zwischen der Druckschraube 32 und der Leiste 33.
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Bei Anwendung des federnden Rohres 34 kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken,
wenn die beiden Rohrenden geschlossen sind, jedes Rohr an eine Zufuhrleitung angeschlossen
werden, durch welche es in an sich bekannter Weise mit einem unter erhöhtem Druck
stehenden gas- oder dampfförmigen oder flüssigen Stoff zeitweilig gefüllt wird:
oder dauernd gefüllt bleibt. Bei zeitweiliger Füllung wird der Rohrinnendruck kurz
vor dem Abhebender Tür von ihrem Sitz durch teilweises oder völliges Ablassen des
Druckstoffes gesenkt oder ganz weggenommen, und nach dem Wiedereinsetzen der Tür
wird der Druckstoff wieder aufgefüllt. Dieses zeitweilige Einfüllen erleichtert
das Einsetzen und Verriegeln der Tür ebenso wie das Entriegeln und Abheben) derselben,
weil der durch das Einfüllen des Druckstoffes hervorgerufene verstärkte Anpressungsdruck
während dieser Vornahmen sowohl für die Dichtungen als auch für die
Verriegelungsschrauben
14 nicht besteht. Wenn der Druckstoff dauernd eingefüllt bleibt, so wird sich zwar
das Rohr, solange die Tür von ihrem Sitz entfernt ist, elastisch aufblähen; nach
dem, Wiedereinsetzen der Tür kann jedoch das- Rohr ebenso stark zusammengepreßt
und ,der Anpressungs- bzw. Verriegelungsdruck ebenso groß sein, als wenn das Einfüllen
des Druckstoffes erst nach dem Wiedereinsetzen erfolgt, vorausgesetzt, daß der gegenüber
dem drucklosen Rohr größere Anpressungsdruck der Tür durch die Betätigung der Verriegelungsschrauben
14 erzielt werden kann. Ebenso ist auch die Gütedes, Anschmiegens des Rohres an
etwaige Unebenheiten der Dichtungsflächen bei beiden Arten,des Füllens des Rohres
mit Druckstoff dieselbe.
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Durch das Vorhandensein eines Innendrucks bzw. füllenden gas- oder
dampfförmigen, oder flüssigen Druckstoffs wird die Elastizitätscharakteristik des
federnden Metallkörpers eine andere, als wenn nur seine Formänderungselastizität
allein wirksam ist. Der aus der Eigenelastizität des Körpers' resultierendeAnpressungsd'ruck
bei einer Formänderung ist nämlich von dem Maß dieser Formänderung abhängig und
stegiert sich bekanntlich ungefähr nahezu proportional. mit deren Größe; dagegen
ist der von einem eingefüllten gas- oder ,dampfförmigen oder flüssigen Stoff allein
hervorgerufene Anpressungs,druck von dem Maße der Formänderung ganz unabhängig und
lediglich durch. die Größe des Innendrucks gegeben. Daraus folgt, d'aß ein rohrförmiger,
unt.er Innendruck eines eingefüllten Stoffs stehender Körper ein viel stärkeres
Anschmiegungsvermögen an irgendwelche Unregelmäßigkeiten der Gegendruckfläche besitzt
als ein rein mechanischelastischer Körper.
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Im Betrieb besteht, nachdem die Tür fertig eingesetzt und gehörig
angepreßt ist in der Ofenkammer während der ersten Hälfte der Garungszeit ein Überdruck
der erzeugten Gase und Dämpfe, der also gegen die innere Schneidendichtung 30 wirkt
und bei abkühlender Einwirkung der Außenluft ein gewisses Kondensieren von Teerbestandteilen
an seiner Schneide und ihrer Dichtungsfläche 2o entlang bewirken kann; .diese Kondens.atansätze
begünstigen das Dichthalten der nie ganz vollkommenen, Abdichtung von Metall auf
Metall. Dadurch können äuß.erstenfalls nur geringfügige Mengen. von Gasen und Dämpfen
hinter diese erste Abdichtung nach dem zweiten, Dichtungselement, der Packung 31,
hinübertreten; diese bleibt daher praktisch umangegriffen und geschont. Die Summe
der Dichtungswirkungen aus den beiden hintereinandergefügtem Dichtungselementen
sichert dann jedenfalls eine im ganzen genügend vollkommene Abdichtung. Diese kann
dann sogar durch das- Anfüllen des Rohres 34 mit einem Druckstoff und die dadurch
verstärkte Anpressung noch weiter vervollkommnet werden. In .der zweiten Hälfte
der Garungszeit schwächt sich der Innengasdruck der Koksofenkammer ab, so d'aß schließlich
der äußere Luftdruck überwiegt. Beim Eindringen. von Außenluft kann aber naturgemäß
keine der beiden Dichtungen 31 oder 3o beeinträchtigt werden. Wenn die Tür abgenommen
ist, so machen sich normalerweise Reinigungsmaßnahmen an den Dichtungselementen
und. Dichtungsflächen notwendig, soweit dieselben von, Teeransätzen bedeckt sind.
Da diese aber bei der erfindungsgemäßen Abdichtung praktisch höchstens an der Schnziden@dichtung
30 auftreten können, so wird das an der Tür selbst vorzunehmende Reinigen, nämlich
der Schneide 30, möglich, ohne daß dadurch die Packung 3t in Mitleidenschaft gezogen
wird, wie die Darstellung der Abb. r und 2 ohne weiteres erkennen läßt. Man kann
dabei gegebenenfalls der inneren Membran 23 gegenüber der äußeren Membran 25 sozusagen
eine Vorspannung geben, indem man im abgehobenen Zustand der Tür mit Hilfe einer
gewissem Abbiegung der Membran 23 ein mäßiges Abspreizen derselben vom der Membran
25 an den Randteilen, d. h. am Orte der Dichtungselemente 3o bzw. 3 t vorsieht.
Dann ist also die Schneidendichtung 30 im Zustand der noch etwas weiter von der
Dichtungspackung 31 abgerückt. Zugleich wird durch eine solche Maßnahme der
auf die Schneide 30 wirksame Anpressungsdruck gegen ihre Dichtungsfläche
2o im Zustande nach .dein Wiedereinsetzen der Tür größer als der Anpressungsd-ruck
der äußeren Dichtungspackung 31.
Hierdurch wird ebenfalls begünstigt, daß
die durch die Schneide 3o erzeugte Dichtung von Anfang an gut ist, so :daß die zweite
Diehtungdurch die Packung 3 1 sozusagen. nur eine zusätzliche Reserve bildet.