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Spange für Glüh- und Temperöfen Glüh- und Temperöfen werden oft als
Tieföfen ausgeführt, deren Beschickung und Entleerung durch eine obere Öffnung von
einer Arbeitsbühne aus erfolgt, die in Höhe der Ofenoberkante liegt. Zum Verschließen
der Beschickungsöffnung dient eine Abdeckung, die aus mehreren sogenannten Spangen
zusammengesetzt ist. An die Hitzebeständigkeit und die thermische Isolierfähigkeit
solcher Spangen werden hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen außerdem starken
mechanischen Beanspruchungen standhalten, denen sie bei dem häufigen Ab- und Wiederaufsetzen
mit Hilfe eines Kranzuges ausgesetzt sind.
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Die bisher gebräuchlichen Spangen bestehen aus einem stählernen Traggerüst
und einem an diesem aufgehängten, gegen den Ofenraum gerichteten Mauerwerkbogen.
Als Mauersteine für diesen Bogen, denen die Aufgabe der Wärmeisolation zufällt und
die gleichzeitig hohe Wärmebeständigkeit besitzen müssen, dienen Feuerleichtsteine,
deren wärmedämmende Wirkung auf ihrer höhen Porosität beruht. Sie sind sowohl im
Interesse ausreichender Wärmedämmung als auch zur Erzielung genügender Tragfähigkeit
des Bogens in verhältnismäßig dicker Schicht vermauert.
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Diese bekannten Spangen haben verschiedene Nachteile. Infolge der
Porosität des Mauerwerkes besitzt der Bogen nur geringe Festigkeit und ist daher
sehr empfindlich gegen die unvermeidbaren mechanischen Beanspruchungen beim Abheben
und Aufsetzen. Außerdem aber treten innerhalb des Mauerwerkes, veranlaßt durch die
ständigen erheblichen Temperaturschwankungen, Spannungen auf, die schon nach verhältnismäßig
kurzzeitigem Gebrauch Risse im Gefolge haben, die zusammen mit den mechanischen
Einwirkungen sehr bald zur völligen Zerstörung des Mauerbogens führen. Bei den hohen
Preisen für feuerfestes Leichtbaumaterial bedeutet die häufige Erneuerung des kurzlebigen
Mauerwerkes einen hohen Aufwand an Betriebskosten.
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Die Erfindung trägt der Erkenntnis Rechnung, daß Festigkeit einerseits
und thermische Isolierfähigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht anderseits
einander
ausschließende Eigenschaften von Baustoffen sind. Sie löst daher die wärmedämmende
Schicht eines Spangenbogens in einen tragenden Teil aus Steinen, die hohe mechanische
Festigkeit mit guter Feuerbeständigkeit verbinden, und eine wärmedämmende Schicht
aus losen billigen Stoffen, wie Asche, Bimskies od. dgl., auf, mit denen der vom
gemauerten Bogen und dem stählernen Traggerüst umschlossene Raum ausgefüllt ist.
Das gemauerte Gewölbe braucht dabei nur geringe Stärke zu besitzen und ist trotz
des höheren Gewichts der dazu benutzten Steine leichter als das bisher benutzte
dickwandige Mauerwerk und zudem wesentlich billiger. Die bisher unvermeidbare und
gefürchtete Rissebildung tritt nicht mehr auf, da das dünnwandige l@lauerwerk gleichmäßig
erhitzt und abgekühlt wird, also Zonen unterschiedlicher Temperatur und Wärmeausdehnung,
auf die die Rissebildung zurückgeführt werden muß, sich nicht mehr bilden können.
Die Praxis hat bewiesen, daß nach dieser Lehre der Erfindung aufgebaute Spangen
mindestens ebenso feuerbeständig sind und ebenso gute wärmedämmende Eigenschaften
besitzen wie die üblichen Spangen, aber eine ganz erheblich längere Lebensdauer
haben als diese. Zudem sind sie billiger und schneller zu erneuern.
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In der Zeichnung ist die nähere Ausgestaltung der den Gegenstand der
Erfindung bildenden Ofenspange an einem Ausführungsbeispiel im Vergleich mit bekannten
Einrichtungen dieser Art dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Ofengrube mit Abdeckung
alter Bauart im Querschnitt, Fig. 2 die Ofengrube nach Fig. i im Längsschnitt, Fig.
3 einen Querschnitt durch die neue Spange. Die die Ofengrube A abdeckende Spange
i bekannter Bauart besteht aus dem gemauerten Bogen 2, der von Stahlträgern 3 in
Widerlagern 5 gehalten ist (Fig. i und 2). Die Linien 4-4 deuten den Verlauf der
schon nach kurzer Betriebszeit auftretenden Risse an, die etwa das untere Drittel
der Ausmauernng vom übrigen Mauerwerk abtrennen.
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Die Spange nach der Erfindung (Fig. 3) besteht im wesentlichen aus
den beiden Trägern 3, die hier gleichzeitig die seitliche Begrenzung der gesamten
Spange bilden, und dem aus festen, feuerbeständigen Steinen gebildeten Mauerbogen
6, dessen Stärke im gezeichneten Beispiel nur etwa den dritten Teil des Mauerwerkes
2 nach den Fig. i und 2 ausmacht. Sie ist ausschließlich durch die Tragfähigkeit
des Bogens bestimmt und damit nur von dessen Spannweite und den verwendeten Werksteinen
ohne jede Rücksicht auf Wärmedämmung abhängig. Zum Schutz der Träger 3 gegen die
von der Ofengrube A ausstrahlende Wärme sind auf den Bogen 6 Kanten 8 aufgemauert,
die aus den gleichen Steinen wie der Bogen 6, aber zur Gewichtsersparnis und weil
sie mechanischen Beanspruchungen kaum ausgesetzt sind, auch aus porösen Leichtbausteinen
geringerer Festigkeit bestehen können. Der von den Trägern 3 und den Kantensteinen
8 seitlich, dem Mauerbogen 6 nach unten begrenzte, oben offene Raum ist mit lose
eingefülltem, wärmedämmendem Stoff g, z. B. Asche oder Bimskies, aufgefüllt.
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Zweckmäßig ist es, zwischen den Trägern 3 und den auf dem Bogen 6
aufliegenden Kantensteinen 8 einen Luftspalt io vorzusehen, der eine freie Wärmeausdehnung
des Mauerwerkes 6 und 8 zuläßt. Damit in diesen Spalt nicht Teile der Masse g rieseln,
ist er von innen durch Platten i i zugestellt, die vorteilhaft aus Schamotte bestehen.
Der Spalt könnte aber ebensogut durch eine Abkantung des inneren unteren Trägerflanschteiles
verschlossen sein.
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Infolge der guten Wärmedämmung der Auffüllung g tritt zwischen der
Unterseite 12 des Mauerbogens und dessen Oberseite 13 kaum ein Temperaturgefälle
auf, so daß keine Spannungen auftreten und sich auch keine Risse bilden können.
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Der Raum zwischen den äußeren Flanschteilen der Träger 3 kann mit
Mauerwerk ausgefüllt sein, das die Träger gegen Wärme und Flammen schützt, die etwa
durch Undichtigkeiteen zwischen den Anlageflächen benachbarter Spangen aus der Ofengrube
aufsteigen.