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Verankerung für Koks- und Kammeröfen Die Erfindung ;betrifft Verbesserungen:
der Verankerung für Koks- und Kammeröfen beliebiger, insbesondere liegender und
stehender Bauart mit Anwendung von senkrechten, vor den Ofenköpfen angeordneten
Ankerständern, die nach der üblichen Bauweise an: ihren oberen und unteren Enden
in der Regel durch waagerechte, die gegenüberliegenden Ofenseiten zusammenfassende
Zuganker gegeneinander abgestützt sind und,dabei meist als von oben bis unten, über
die ganze Länge durchlaufende Träger aus schweren, .der hohen Biegungsbelastung
angepa.Bten Profileisen. ausgebildet werden.
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Bei Verankerungen der vorerwähnten Art ist es außerdem bekannt, jeden
Ankerständer im Mittelteil seiner Höhen- bzw. Längenerstreckung durch eine Gelenkverbindung
zu unterteilen, welche zwischen beiden Teilen sowohl Drehbewegungen als auch Belastungsquerkräfte
in der senkrechten Mittelebene des Ankerständers zu übertragen vermag. Hierbei ist
jedoch die Gelenkverbindung derart eingerichtet, .daß sie bei Einswirkung der wesentlich
waagerechten Belastungsdrücke, die teils aus Wärmedehnungen des Ofenbauwerks, teils
aus Beanspruchungen beim Koksausdrücken herrühren, eine entsprechende Gegenkraft
zu überwinden imstande ist. In diesem Belastungszustand verhält sich die bekannte
Ankerständerausbildung statisch ebenso wie ein .durchlaufender Ankerständer, weil
die Gelenkverbindung ein Drehmoment überträgt, das .beide in ihr zusammenstoßenden
Ankerständerteile auf Biegung in gleicher Art, wie es bei eignem durchlaufenden
Ankerständer der Fall -ist, beansprucht.
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Nach der Erfindung wird bei einer Verankerung mittels senkrechter,
im mittleren Höhenteil durch eine Gelenkverbindung unterteilter Ankerständer in
mittlerer
Höhe ein waagerechter Hauptträger angeordnet, .der beide Ankerständerteile zusätzlich
abstützt, während die Gelenkverbindung zur Übertragung allein von Belastungsdrücken,
also von Querkräften, nicht auch von Drehmomenten:, d. h. Biegungsbeanspruchungen,
eingerichtet ist. Hierdurch wird .der ganze sonst durchlaufend ausgeführte Ankerständer
in zwei Trägerstücke mit insgesamt drei Stützpunkten unterteilt, und infolgedessen
isst jeder der beiden Ankerständerteile ein auf Biegung beanspruchter Balkenträger
mit nur zwei Stützpunkten. Diese erfindungsgemäße Verankerung ergibt den Vorteil,
:daß die Bie,gungsbeanspruchungen derAnkerständer wegen der bedeutend verringerten
freien Stützweite jedes einzelnen Ardzerständerteils sowohl gegenüber den üblichen
durchlaufenden als auch gegenüber den bekannten, mit hiegungssteifer Gelenkverbindung
ausgestatteten Ankerständern auf einen stark verkleinerten Größenbetrag, der wegen
der außerdem erzielten statischen Bestimmtheit auch sicher feststeht, herabgedrückt
werden, wodurch eine :bedeutende Baustoff- und Gewichtsersparnis ermöglicht wird.
Die Höhenlage der Gelenkverbindung zwischen den beiden Ankerständerteilen kann.
mit der Abstützungsstelle des waagerechten Hauptträgers zusammenfallen. Eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht jedoch darin, daß zwischen der
Abstützungsstelle des Hauptträgers und der Gelenkunterteilung -des. Ankerständers
ein gewisser Höhenabstand, vom Hauptträger aus nach oben oder unten, eingehalten
wird. Hierdurch entsteht ein System, das .den bekannten sogenannten Gerberträgern
entspricht und neben anderen Vorteilen die solchen, Systemen zukommenden Eigentümlichkeiten
aufweist, insbesondere die, noch weitergehende Verringerung der Biegungsbeanspruchung
und dementsprechende Baustoffersparnis.
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Es ist zwar auch eine Verankerung für Koks-und Kammeröfen bekannt,
bei der die senkrechten Ankerständer durch einen in: mittlerer Höhe angeordneten
waagerechten Hauptträger zusätzlich abgestützt werden. Da jedoch hierbei die Ankerständer
von oben bis unten durchlaufen und daher an jedem Punkt ihrer Länge biegungssteif
sind, besitzt diese bekannte Anordnung besonders deshalb, weil sieden Nachteil einer
statisch unbestimmten Abstützung und Beanspruchung der Ankerständer aufweist, nicht
die; dein Erfindungsgegenstand eigentümlichen Vorteile, namentlich der Bau-.stoff-
und Gewichtsersparnis.
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Die Gelenkverbindung wird ferner nach einer weiteren Ausführungsform
,der Erfindung so ausgestaltet, daß sie eine beschränkte. Längsverschiebung der
in ihr zusammenstoßenden: oberen und unteren Ankerständerteile ermöglicht. Dies
ergibt den Vorteil, daß Längen- bzw. Höhenunterschiede zwischen Aden beiden Teilen
Ader Ankerständer und dem durch sie zusammengehaltenen Ofenbauwerk, die nach dessen
Erstellung und der erstmaligen Verankerung im kalten Zustand nachträglich .durch
das Anheizen der Öfen und die. damit einhergehenden ungleichen Wärmedehnungender
Ankerständer einerseits und des Ofenmauerwerks andererseits auftreten, durch Verschiebungen
zwischen den beiden Ankerständerteilen ausgeglichen werden können. Die Ankerständer
selbst können bei der Erfindung über ihre ganze Länge bzw. Höhe, wie üblich, entweder
aus einheitlichen oder aus Paaren von Trägern, etwa aus Walzprofileisen, wie I-
oder U-Eisen, oder aus zusammengesetzten; Blechträgern bestehen. Eine vorteilhafte
Ausführung, die praktisch gerade durch die Erfindung ermöglicht wird, besteht jedoch
d arin, daß der obereAnkerständerteil aus einem einheitlichen Profil- oder Blechträger,
der untere Teil aus zwei zu beiden Seiten des oberen angeordneten Profil- oder Blechträgern
besteht und für sich durch den Hauptträger abgestützt wird. Bei dieser Ausführung
ergibt -die paarige Ausbildung des unteren Ankerständerteils eine bequeme Möglichkeit
für die Einführung der Heizgasrohrleitungen in die Stirnseite der Ofenköpfe, weil
hierfür immer eine Stelle in oder nahe: der Mittelebene -der Ofenköpfe und damit
auch der Ankerständer in Betracht kommt. Andererseits ist die .dabei stattfindende
Anwendung eines einheitlichen oberen Ankerständerteils in dem zugeordneten Bereich
der Öfen für manche baulichen und betrieblichen Bedürfnisse, z. B. für die Unterbringung
der Türrahmen und Türen, bei waagerechten Kammeröfen, bequemer und günstiger als
die Anwendung von paarigen Ankerständern daselbst.
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Weitere Einzelheiten und Ausführungsbesonderheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung der verschiedenen in den: Zeichnungen wiederagegebenen
Ausf ühr ungsbei sp iele. In .den Zeichnungen ist Abb. i ein senkrechter Teilquerschnitt
durch eine Batterie liegender Kammeröfen zur Koks- oder Gaserzeubiung, der durch
die Ofenkammer und die im Unterbau angeordnete Regeneratorkammer geht; Abb.2 ist
einer Seitenansicht für eine Ausführungsform der Gelenkverbindung der Ankerständer,
Alb. 3 ein zugehöriger Grundriß als waagerechter Schnitt nach oder Linie a-a der
Abb. z; A#bb. ¢ ist einer ,der Abb. 2 entsprechende Seitenansicht, teilweise .als
Schnitt nach e-e der Abb. 6, für eine andere Ausführungsform der Gelenkverbindung;
Abib. 5 und 6,sind zur Abb. 4 zugehörige Grundrisse als waagerechte Schnitte nach
den Linien b-1 bzw. c-c in Abb. 4; Ab'b. 7 ist eineVorderansicht der beiden, in
Abb. 4 dargestellten Ankerständerteile im zusammengefügten Zustand, gesehen in Richtung
des Pfeils d der Abb. 4.
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Zur Verankerung des ganzen Ofenbauwerks, das im Oberbau die Ofenkammer
i mit der Kammersohle 2, im Unterbau die Regeneratorkammer 3 enthält, dienen die
vor den Ofenköpfen zwischen benachbarten Kammern i angeordneten senkrechten Ankerständer,
die aus den oberen Teilen 4 und den unteren Teilen 5 zusammengesetzt sind. Die Unterteilungsstelle
beider befindet sich in der Gelenkverbindung 16. Am oberen Ende sind die Ankerständer
durch die. Zuganker 6, am unteren Ende
durch die Zuganker 7, die
beide über die ganze Batteriebreite Ibis zu den gegenüberliegenden Ankerständern
reichen, festgehalten und gegen das Ofenmauerwerk abgestützt. Im mittleren Höhenteil
der Ankerständer, wenig unterhalb der Kammersohle 2, befindet sich eine dritte Abstützung
durch den über die ganze Batterielänge reichenden waagerechten Hauptträger 8 unter
Zwischenfügung der starken Druckfedern 9. Diese Hauptträger 8 sind durch die biegungssteifen
Stützen io mit der Fundamentplatta i i verbunden, die das ganze Bauwerk der Batterie
trägt. Die sämtlichen Bauteile 8, io und i i sind einheitlich zusammenhängend aus
Eisenbeton hergestellt. In .dem unterhalb derHauptträger 8 freibleibenden begehbaren
Raum 13, dem Meistergang, ist unter anderem die Heizgasleitung 12 untergebracht.
Von dieser ist das Zuleitungsrohr 14 abgezweigt, das im oberenTeil des Meisterganges
an einer Stelle 15, die sich in geringer Entfernung unterhalb der Ofensohle 2 befindet,
in die Stirnseite des Ofenkopfes eingeführt ist.
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Die Ausführungseinzelheiten .des Gelenks 16 ergeben sich aus Abb.
2 und 3. Hierbei ist angenommen, daß jeder Ankerständer sowohl mit seinem oberen
als auch mit seinem unteren Teil aus einem Paar paralleler, in gewissem seitlichem
Abstand angeordneter Profilträger 17 aus I-Eisen besteht (vgl. Abb. 3). Jeder der
Profilträger 17 ist, wie Abb. 2 zeigt, an der Stelle seines Zusammenstoßens ausgeklinkt,
und ihre Mittelstege 18 sind mit angeschweißten metallenen Füllstücken ig etwa aus
Stahlguß besetzt, an denen sich :die in .der Trägerlängsachse schwachgewölbten,
zylindrischen Kipplagerfächen 2o befinden, die sich. gegenseitig berühren und die
Druckkräfte von einem zum anderen. Teil übertragen. Zweckmäßig besteht dabei jede
Lagerfläche 2o in ihrer Längserstreckung gemäß Abib.2 aus einem geraden und. anschließenden
gekrümmten Teilstück. Die Füllstücke i9 werden an ihren Rändern mit den St.°gen
und Flanschen der Profilträger 17 durch Verschweißen verbunden und befestigt. Dabei
ist noch die Einrichtung getroffen, daß der Steg 18 jedes unteren Ankerständerträ:gers
17, im Querschnitt gesehen, an der Ausklinkungsstelle gegen die an ihm befestigten
Füllstücke 20 etwas vorspringt (Abb.2) und mit diesem vorspringenden Teil zwischen
die paarig vorhandenen Füllstücke ig des anderen oberen Trägers eingreift (Abb.3).
Das daselbst vorhandene Stegstück des oberen Trägers muß dann:, zwischen: seinen
Füllstücken i9 entsprechend zurückspringen. Durch diese Einrichtung wird erreicht,
daß die beiden im Gelenk zusammenstoßenden Ankerständerteile schon bei der Montage
richtig und. sicher gegeneinander zentriert werden und auch später :bei den, Bewegungen
gegeneinander"die das Gelenk ermöglichen soll, ihre richtige zentrische Stellung
zueinander beibehalten. Aus Alb. 2 erkennt man -unmittelbar, daß die beschriebene
Gelenkverbindung in .der Ebene der Ankerständer sowohl Kippbewegungen von kleinen
Drehwinkeln als auch Längsverschiebungen gegeneinander von mäßiger Erstreckung,
zugleich aber auch die Übertragung der von den Ankerständern aufzuneh.men.den Belastungs-
und Stückdrücke von dem einen zum anderen Ankerständerteil möglich macht.
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Die Stelle des Gelenks 16 in Abb. i befindet sich nach diesem Beispiel
in mäßigem Höhenabstand oberhalb der Abstützungsste@lle 9 des Hauptträgers B. Es
kommt aber auch die umgekehrte Ausführungsmöglichkeit in Betracht, daß die Gelenkverbindung
16 in mäßigem Höhenabstand unterhalb der Abstützungsstelle 9 angeordnet ist, und
schließlich kann auch dieser Höhenabstand im Grenzfall gleich Null gemacht werden,
d. h. der Ort des Gelenks mit der Höhenlage. der Abstützungsstelle 9 zusammenfallen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. ¢ Abis 7 ist der unterhalb des Gelenks
befindliche Ankerständerteil aus einem Paar von Profilträgern 21, der obere Ankerständerteil
aus einem einheitlichen Profilträger 22, der zweckmäßig ein breitflanschiger 1-Profil-Träger
(Differdingerträger) ist, zusammengesetzt; :diese beiden Teile sind in derselben
senkrechten Mittelebene angeordnet (Abb. 7). Zur Bildung des Gelenks ist (vgl. Abb.4)
der obere Trägerteil 22 in gleicher Weise wie der obere Trägerteil 17 in Abb. 2
ausgeklinkt und mit Füllstücken 23 versehen, welche an der Ausklinkungsstelle die
eine schwachgewölbte zylindrische Kipplagerfläche 24 enthalten. Um die ,damit zusammenarbeitende
andere Lagerfläche des Kipplagers zu schaffen, werden die Mittelsteige .der unterenTrägerteile,
wie Abb. 6 zeigt, :durch ein metallenes, z. B. aus Stahliguß bestehendes Zwischenstück
25 mittels Verschweißung derselben verbunden; an diesen Teil 2:5 i,st die ebene
Lagerfläche 26 zweckmäßig etwas vertieft zwischen den parallelen, sie begren.-zenden
vorstehenden Leisten 27 angebracht, :die eine Zentrierung der Gegenfläche 24 sowohl
bei Kippbewegungen als auch bei Längsverschiebungen sichern.
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Bei dieser Ausführungsforte nach Abfi.4 bis 7 wird der Gelenkpunkt
16 (Abb. 1) zweckmäßig nur in einem Bereich oberhalb der Abstützungsstelle 9 des
Hauptträgers 8 angeordnet. Es ist bei dieser Ausführungsform wegen der paarigen
und auseinandergedrückten Anordnung der unteren Ankerständerteile 21 möglich, in
oder nahe der Mittelebene .der Ankerständer die Einführungsstelle 15 der Heizgaszuführung
14 ohne Behinderungen zu schaffen. Zugleich aber gewährt :diese Ausführungsform
für den Oberbau der Öfen oberhalb der Gelenkstelle 16 alle Vorteile eines über diesen
Bereich nur einheitlichen, in der Mittelebene angeordneten Ankerständerträgers.