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Einebnungsstange für liegende Koks- und Kammeröfen Die für liegende
Koks und' Kammeröfen üblichen Einebnungsstangen, die aus zwei Seitenwangen mit dazwischenstehenden
Querstegen bestehen, besitzen verschiedene durch dies Ausführung bedingte Nachteile
und Unizulänglichkeiten, die vornehmlich durch die Immer mehr gesteilgerte waagerechte
Nutzlänge der Ofenkammern: begründet werden. Diese bedeutende Länge, dile bei neuzeitlichen
öfen bis zu etwa 13 m reicht und über welche die Einebnungsstange frei schwebend
gehalten und betätigt werden muß, schafft schwierige und ungünstigeBedingungen;
für ihreDurchbiegung unter dem Eigengewicht, namentlich an ihrem vorderen freien
Ende, und für ihre Knicksteifigkeit in ihrer waagerechten Quererstreckung, d'. h.
nach ihnen beiden Seiten hin. Um die Durchbiegung in erträglichen Grenzen zu halten,
müssen. für die Seiibenwangen Walzeisenproffile von einer gewissen Mindesthöhe,
die im allgemeinen etwa 25o bis 300 mm und mehr beträgt, genommen werden.
Um eine genügerndeKnicksteifgkeit zu schaffen, müssen nicht nur dile besagten. Eisenprofile
verhältnismäßig stark sein., was naturgemäß das Eigengewicht entsprechend erhöht,
sondern, auch die Querstege über wesentlich die ganze Höhe der Seitenwangen neichen,
und mit ihnen, starr verbunden werden, sei es durch Nietung oder durch Schweißung.
Derart gehaltene Querstege ergeben zunächst auch wiederum eine fühlbare Erhöhung
des Eigengewichts. Darüber hinaus. hat aber eine derartige leiterförmige
Einebnungsstange
für den Betrieb der Öfen den sehr erheblichen Nachteil, daß der beim Einebnen dcrKohle
in der Ofenkammer gebildete und schließlieh verbleibende obere Leerraum unter der
Kammerdecke, der als Gassammelraum wirb, entsprechend der Bauhöhe der ganzen Einebnungsstange
und ihrer zusätzlichen Durchbiegung verhältnismäßig hach und groß an Volumen ist.
Ein solcher großräumiger Gas,sammel.raum verringert nicht nur den wirklich mit Kohle
angefüllten und für die Verkokung ausnutzbaren Raum der Ofenkammer, d. h. also den
Kohledurchsatz, sondern bedingt auch ein entsprechend langes Verweilen der bei der
Verkokung gebildeten flüchtigen Destillationserzeugnisse, so daß diese leichter
Beeinträchtigungen und Ausbeutev erri.ngerungen erfahren.. Ein wirtschaftlich befriedigender
und technisch einwandfreier Ofenbetrieb verlangt daher diie, Einhaltung eines möglichst
niedrigen und kleinen Gassammelraums. bei der Durchführung des. Einebnens.
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Mit dem Erfindungsgegenstand werden die vorgeschilderten Nachteile
bekannter Ausführungen von. Einebnungsstangen vermieden, und die dargelegten Forderungen
eines befriedigenden Ofenbetriebes in vorteiIhaftester Weise durch eine beson, ders
gestaltete Bauart einer Einebnungsstange der vorausgesetzten Gattung erfüllt. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Einebnungsstange, die aus zwei Seitenwangen
mit dazwischenstehenden Querstegen besteht, dadurch gelöst, daß die Erstreckung
der Querstege in der senkrechten Mittelebene der Stange wesentilich kleiner als
an den Seitenwangen und nach deren oberstem Teil hin gerückt ist. Die hierfür geeignetste
Ausführungsform besteht darin, daß der Umriß der, Ouerstege, also in Richtung der
Längsachse der Einebnungsstange gesehen, eine Halbrahmenfarm mit unten offenem Ausschnitt,
der zweckmäßig trapezähnIich gestaltet ist, besitzt. Eine Einebnungsstange mit Querstegen
dieser Gestaltung läßt, im Vergleich zu einer entsprechenden Einebnungsstange der
üblichen Ausführungsform, zwischen ihren beiden Wangen eine zusätzliche, hügelförmig
aufgehäufte Kohlenmasse stehen, deren Querschnitt, gerechnet senkrecht zur Kammerlänge
oder Stangenlängserstreckung, dem besagten Ausschnitt der einzelnen Ou.erstege,
entspricht; der durch deren unten offene Halbrahmenform bedingt wird. Durch diese
Querschnittsgestaltung der eihgeebneten Kohlenmasse wird aber der freie Querschnitt
des gebildeten Gass.ammelraums bedeutend verkleinert. Zugleich wird auch die Durchbiegung
des freien Stangenendes bzw. der ganzen frei schwebenden Stange schon dadurch verringert.,
daß das Eigengev icht der Stange durch die Ausschnitte bzw. entsprechende Aussparungen
der Querstege, d. h. durch ihre im ganzen. bedeutend verkleinerte Umrißfläche
fühlbar verkleinert wird. In dieser Beziehung kommt aber noch günstig der Umstand
hinzu, daß die: frei schwebende Einebnungsstange an den Unterflächen ihrer Seitenwangen
besser durch die darunter lagernde Kohle, die durch das Einebnen eine gewisse Verdichtung
und Verfestigung erfährt, abgestützt wird, weil die bezügliche Kohlenoberfläche
sozusagen den Grund einer Grube oder Furche bildet, die an der einen Seite, nämlich
nach der Kammerlängs.mitte zu, durch den erwähnten, hochragenden Kohlehügel begrenzt,
an der anderen Seite durch die benachbarte Kammerwand abgestützt und dadurch beiderseits
am Ausweichen gehindert wird. Diese verbesserte Abstützung der frei schwebenden
Einebnungsstange durch die eingeebnete., Kohlenmasse verringert aber ebenfalls.
das zusätzliche Absenken der Einebn.ungsstange aus ihrer Durcbbdegung und hält den
Gassammedraum entprechend niedrig.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal können die Umrisse der Querstege,
gemessen in der senkrechten Mittelebene der Einebnungsstange, übar die Stangenlänge
unterschiedliche Höhen, nämlich am vorderen Stangenende eine niedrigere oder äußers:tens.
gleiche Höhe wie in, ihrem hinteiren wirksamen Teil besitzen, und sie können. dabei
gegebenenfalls über die Stangenlänge stetig gestuft sein. Bei dieser Ausführung
belassen also die dem vorderen Stangenende nächstgelegenen Querstege einen höheren,
zusätzlichen Kohlenhügel in der Kammerlängsmitte als die im hinteren Stangenteil
angeordneten Querstege; dies, kommt auf das Ergübniis hinaus, daß der sich bildende
freue Gassammelraum in der Längsmitte der Ofenkammer an der Maschinenseite eine
größere Höhe und einen größeren Lichtquerschniitt als an der gegenüberliegenden.
Seite der Kammer besitzt. Da nun abier üblicherweise die Gasabzugsöffnung bzw. das.
aufgese#tzteSteigrohr immer an dein maschinensailtigen Ende der Ofenkammer angebracht
wird, so ergibt ein derart geformter Gassammelraum, weil er sich in Richtung der
durch ihn gehenden Gasströmung erweitert, einen leichteren Abfluß der sämtlichen
abzuführenden flüchtigen Stoffe, d. 11. ein solcher Gassammelraum ermöglicht
ein Minimum an Gesamtvolumen bei Vermeidung ,unzulässig großer Strömungswiderstände.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten; des. Erfindungsgegenstandes. ergeben
sich aus dem durch die Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel.
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Abb. i ist ein; senkrechter Längsschnitt und Abb. 2 ein zugehöriger
Grundriß, als Aufsicht von oben her, einer erfindungsgemäßen Einebnungsstange; die
Abb. 3 bis fi sind in, vergrößertem Maßstab gehaltene; Querschnitte der Einebnungsstange
nach den Schnittlinien a-a., b-b, c-c, d-d und e-e der Abb. i ; Abb. 8 betrifft
eine Abänderung in einer Einzelheit und entspricht einem Teilausschnitt der Abb.
i bzw. auch einem senkrecht zu Abb. 5 gedachten Mittelschnitt.
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Die Einebnungsstange besteht im wesentlichen aus zwei über ihre ganze:
Länge durchlaufenden Seitenwangen i und einer größeren Anzahl von senkrechten Querstegen,
welche dis beiden Wangen starr verbinden und in Abständen von beispielsweise etwa
i m stehen.. Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß alle diese Querstege aus;
starken
Blechen oder auch aus breiten Flacheisen bestehen und durchweg
mittels Sahweißung an den Wangen befestigt sind. Das: vordere Längenstück der Stange,
das etwa den Bereich der Querstege :2 bis. 8 umfaßt, befindet sich in ihrem ganz
eingefahrenen Zustand innerhalb der Ofenkammer; das hintere, die Querstege g bis
i i umfassende Längenstück ragt in dieser Stellung aus der Ofenkammer heraus und
wird durch die Rollen 12, 13 und 1q. der Einebnungsvorrichtung abgestützt.
Die Seiten.-wangen werden zweckmäßig aus kräftigen Flacheisen von einer Breite gleich
der Bauhöhe der Stange, beispielsweise Zoo bis 25o mm, und einer Stärke von beispielsweise
q.o mm hergestellt. Damit eine solcheStange in ihren- frei hängendenTeil, der beim
ganz eingefahrenen Zustand den größten Teil ihrer Länge umfaßt, wie Abb. i zeigt,
ein nicht zu großes Eigengewicht bei genügender Steifigkeifit erhält, werden die
Seitenwangen auf beiden Seiten mit einer flache Aussparung 15 versehen, die über
den größten Teil dieser freien Länge reicht und durch Ausfräsen oder Aushobeln aus
dem Vollen hergestellt wird. Außerdem wird das vorderste, etwa q. bis 5 m umfassende
Längenstück der Seitenwangen durch eiirre ani ihren Unterseiten angebrachte Abschrägung
16 nach ihrem Ende hin verjüngt; diese Abschrägung umfaßt nach Abb. i annäharnd
den Bereich der Querstege 2 bis 6. Durch diese Gestaltung erhalten die Seitenwangen
über den wesentlichen Teil der wirksamen Länge ein Querschnittsprofil, wie aus dein.
Abb. 3, q. und 5 hervorgeht, mit einem oberen und unteren verbreiterten Wulst 17
bzw. 18 und einem mittleren schwächerem Steg ig. Der hintere, nicht mit den
Aussparungen 15 ausgestattete Längenteil der Seitenwangen besitzt dann den vollen
Flacheisenquersehnitt (vgl. Abb. 6 und 7). Die Oberkanten der Wülste 17 werden zweckmäßig,
wie die Abb. 3 bis 7 ergeben, mit beiderseitigen Abschrägungen oder auch Abrundungen
versehen, damit die einzuebnende Kohle leichter von. oben abrutscht. Dile Unterkanten
der Wülste i8 werden so ausgebildet, daß sie eine im Querschnitt waagerechte, bis
zum vorderen Ende durchlaufende Kufe bilden. Mit diesen Kufen kann .sieh die Einebnungsstange,
über df;n ganzen oder hauptsächlichen Teil ihrer frei schwebendem Länge auf die
eingeebnete Kohleoberfläche abstützen; hierdurch wird der .infolge, ihrer Durchbiegung
sich einstellende Durchhang geringer, als. es bei einer völlig frei schwebenden,
nicht durch Kohle unterstützten Stange der Fall sein würde.
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Gemäß der Erfindung besitzt der Umriß der Querstege 2 bis 8, wie aus
den Abb. 3 bis 6 hervorgeht, eine Halbrahmenform mit unten offenem, trapezähnlich
geformtem Ausschnitt. Die obere waagerechte Begrenzungskante dieser Querstege ist
dabei nach dem obersten Teil der Seitenwangen bis nahe an deren Oberkanten hin gerückt;
ein gewisses mäßiges Überragen der Wülste 17 bzw. der entsprechenden obersten
Querschnittsproflteiie der Seitenwangen i ist wegen , ihrer Abstützung und Führung
bei den Rollen 1q. (Abt. i) erforderlich. .Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung
der Querstege ist ihre HöhenerstTeckung hin der senkrechten Mittelebene der Einebnun.gsstange
wesentlich kleiner als: an den Seitenwangen, mit denen, sie starr, etwa wie im Beispiel
durch Schweißung, verbunden sind. Die Höhenerstreckungen h können für alle zum Einebnen
benutzten Querstege 2 bis 8 untereinander gleich groß seien; man kann e@si jedoch
auch so einrichten, daß diese Höhenmaße h am vorderen Stangenende niedriger als
an ihrem hinteren Teil sind, so daß sie etwa über die ganze Stangenlänge
oder einen Teil derselben stetig gestuft sind (vgl. die Abb. 3 bis 6 .in
Verbindung mit Abb. i). Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Querstege wird,
weil sie an ihren Verbindungsstellen mit den Seitenwangen annähernd über wesentlich
deren ganze Höhe reichen, ein genügend starrer und ausreichende Steifigkeit ergebender
Zusammenhalt der ganzen Einebn;ungsstange über deren wirksame, d. h. frei in die
Ofenkammer hineinragende Länge gesichert. Zugleich aber wird infolge der wesentlichen
Verringerung der Höhenerstreckung h der Querstege im mittleren Teil der Stange bzw.
durch die unteren; trapezförmigen Ausschnitte der Halbrahmenform der Querstege eine
entsprechende Erhöhung der eingeebneten Kohleoberfläche in der Ofenkammer bzw. eine
entsprechende bedeutende Erniedrigung und damit Querschnittsverkleinerung des beim
Einebnen gebildetem freie- Gas,sammelraums, in der Ofenkammer herbeigeführt.
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Das hintere, immer aus der' Ofenkammer herausragende Längenstück der
Seitenwangen i wird durch eine Anzahl starker und meist enger gestellter Querstege
9, io und i i, die, ebenfalls mit den Seitenwangen verschweißt sind, zusammengehalten.
Die beiden. mittleren Querstege io reichen dabei als volle Flacheisen über den,
wesentlichsten, Teil der Wangenhöhe und tragen im unterstenmittlerenTeil je eine
Seilöse 2o, die an ihnen unter Zwischenfügung starker Druckfedern 21 befestigt ist
und zum Anschließen der Antriebsseile der Einebnungsstange dient. Die anderen Querstege
9 und i i sind an der Unterseite mit einem in der Mitte einspringenden Ausschnitt
22 von beschränkter Höhe versehen, um freiem Betätigungsraum für d:üo Antriebsseile
beim Hinundhergehen der Einebnungs,stange zu schaffen. An der oberen Begre@nzungskante
werden diese Querstege g zweckmäßig mit einer leistenförmigen Verstärkung
23 versehen, etwa dadurch, daß dieser oberste Teil der Querstege 9 aus einem
kräftigen schmalen Stabeisen, dessen: waagerechte Breifite die Dicke der Stege 9
etwas übersteigt, hergestellt und mit dem Steg 9 verschweißt wird; dadurch bildet
sich also hier eine wulstartige Verstärkung der Querstege 9. Eine Verstärkung dieser
Art; kann erfindungsgemäß auch bei den zum eigentlichen Einebnen dienenden, vorbeschriebenen
Querstegen 2 bis 8, sei es bei allen oder einem Teil derselben, angebracht werden
(vgl. in Abb. 6 den punktiert dargestelltem, Teil 25 das Querstegs 8). Hierdurch
wird die Verschwächung dieser Querstege, welche durch die
Beschränkung
ihrer Mittelhöhen h bedingt wird, teilweise ausgeglichen.
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Eine Abänderung der letztbeschrivbenen Verstärkung zeigt die Abb,
B. Hiernach wird der als Beispiel da,rgestelilte; Quersteg 7 der Abb. 5 durch ein
an seine Oberkante angeschweißtes, dachfö@rmiig gestelltes Winkeleisen 24 überdeckt,
das natürlich ebenso wie der Steg 7 selbst an beiden. Enden mit den Seitenwangen
i, und zwar mit deren oberen Wülsten 17, verschweißt wird. Diese Anordnung kann
ebenfalls bei allen einebnenden Querstegen:2 bis 8 oder nur bei einem Teil dersolben
angebracht «=erden. Der dachförmig gestellte Winkel 24 schafft einerseits durch
seine Profilform eine bedeutend verstärkte Steifigkeit bzw. ednei gut starre Verbindung
der beidien Seitenwanglen und damit der ganzenEinebnungsstange und ermöglicht andererseits
das leichte Abrutschen der einzuebnenden Kohle von oben nach unten.
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Der Betrieb der erfindungsgemäßen, Einebnungsstange wird ebenso wie
bei sonst üblichen Bauarten durchgeführt. Da jedoch gegenüber bekannten Ausführungen
die wirksame Höhe da der einzelnen e!inebnenden Querstege 2 bi,s 8, der man beispielswei@s;e
ein Klei.nstmaß von, etwa. 70 mm geben kann, bedeutend niedriger als. üblich
ist, so wird zunächst der Widerstand, den die Einebnungsstange bei ihrer Betätigung
in der Kohlenmasse findet, wesentlich geringer als sonst; dad@irch wiird nicht nur
das Einebnen selbst beträchtlich erleiichtert, sondern auch die Beanspruchung der
Stange, namentlich auf Knickung, stark gemäßigt. Außerdem ist überhaupt die Masse
der hin und her zu schiebenden Kohle kleiner als,,sonst übBch, weil ein größerer
Teil ihrer Gesamtmasse von Anfang an unterhalb der einebnenden Unterkanten der Querstege
liegt. Es wird also die Einebnungsarbeit verkleinert und beschleunigt. Zugleich.
wird das! auf die Durchbiiegung der Stange zurückzuführende Einsinken derselben
in die Kohlenmasse verringert, weil sich die Stange, Einerseits mit den Unterkanten
der Seiten«-angen i teilweise auf dke eingeebnete Kohlenmasse selbst abstützt, teilweise
sogar durch die untere Abschrägung 16 am vorderen Ende hochzubäumen sucht. Durch
alle diese Mittel und Wirkungen wird als Endergebnis des Einebnens ein freier Gassammelraum
über der Kohle in der Ofenkammer von beschränkter, gegenüber üblichen Ausführungen
erheblich verkleinerter Höhe 1}z.w. Querschnittsweite erzeugt.