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Rahmen für metallisch selbstdichtende Koksofentüren Für metallisch
selbstdichtende Koksofentüren sind aus einem Stück bestehende gußeiserneRahmen bekannt,
die, im Querschnitt gesehen, nach den für reine Festigkeitsbeanspruchungen durchgebildeten
Wälzprofilen mit einer oder zwei verhältnismäßig hohen Rippen versehen sind. Diese
greifen entweder in die Ofenkammer ein oder sind nach außen gerichtet, bzw. eine
davon greift in die Ofenkammer ein, während die andere nach außen gerichtet ist.
Abgesehen davon, daß derartige Rahmen verhältnismäßig schwer sind und ihre Herstellung
kostspielig ist, weisen sie den Nachteil auf, daß infolge der auftretenden Temperaturunterschiede
im Laufe der Zeit vornehmlich die Seitenlängsteile sich verziehen und dadurch die
Dichtheit der Tür beeinträchtigt wird; es treten dadurch örtliche Überhitzungen
auf, die häufig sogar zum Bruch des Rahmens führen.
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Nach dem Patent 748 o86 sollen diese Nachteile vermieden werden, indem
der Rahmen aus vier Einzelteilen, nämlich je einem oberen und unteren Kopfteil und
den zwei Seitenlängsteilen aufgebaut wird, und zwar in der besonderen Weise, daß
die Kopfteile aus Gußeisen, die Seitenlängsteile dagegen aus Schmiedeeisen hergestellt
werden. Die Seitenlängsteile sollen dabei einen flachrechteckigen Querschnitthaben,
deren größere Breitenerstreckung in der Rahmenebene liegt, während auf der Rückseite
des Rahmens, also in Richtung auf die Kammerebene zu, unter Zwischenschaltung eines
Isoliermittels
Verstärkungsrippen fest auf den Rahmen aufgesetzt sind, die aus untereinander getrennten
Teilstücken bestehen. Eine solche Verstärkung des flachrechteckigen Querschnitts
ist deshalb erforderlich, weil bei dieser Anordnung in Richtung der Rahmenebene
wohl eine genügende Festigkeit zu erzielen ist, diese aber in Richtung senkrecht
zur Rahmenebene keinesfalls besteht. Bei dieser Bauart rechnet man damit, daß infolge
der nur geringen Tiefenerstreckung der schmiedeeisernen Seitenlängsteile und ihres
Angrenzens an die kühlende Außenluft von vornherein nur mäßige Temperaturunterschiede
zwischen ihrer Außen- und Innenfläche möglich sind.
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Demgegenüber ist aber festzustellen, daß durch die starre Verbindung
der Verstärkungswinkel mit den schmiedeeisernen Seitenlängsteilen die in der dem
Kammerinnern zugekehrten Außenzone der Verstärkungswinkel unter der Einwirkung hoher
Temperatur auftretenden Dehnungen trotzdem auf die schmiedeeisernen Teile des Rahmens
übertragen werden. Da außerdem zwischen den einzelnen Verstärkungswinkeln Lücken
frei bleiben sollen und an dieser Stelle das Widerstandsmoment des Rahmens senkrecht
zu seiner Ebene daher ungenügend ist, sind Verbiegungen des Rahmens unvermeidlich.
Es ist daher auch ausdrücklich die Möglichkeit vorgesehen, verbogene Rahmen ausbauen
und richten zu können, wobei der Aufbau der Seitenlängsteile gerade aus Schmiedeeisen
eine besondere Rolle spielt.
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Bezogen auf die Vermeidung von Verbiegungen des Rahmens stellt also
die Verwendung von Eisen mit flachrechteckigem Querschnitt unter geringer Tiefenerstreckung
für sich genommen keine Abhilfe dar, weil durch die notwendige Verstärkung des in
Richtung senkrecht zur Rahmenebene zu geringen Widerstandsmomentes im ganzen gesehen.
die Tiefenerstreckung des Gesamtquerschnitts doch so groß ist, daß die Rückseite
des Rahmens im Bereich der hohen und die Vorderseite des Rahmens im Bereich der
niedrigen Temperatur liegt. Darüber hinaus ist der Aufbau des Rahmens aus schmiedeeisernen
Seitenlängsteilen und gußeisernen oberen und unteren Kopfstücken sowohl bezüglich
der Herstellung als auch für den Gebrauch ungünstig. So müssen die Stoßstellen der
Einzelteile von vornherein in der sorgfältigsten Weise bearbeitet und zusammengesetzt
werden, um die erforderliche Dichtheit zu erzielen; sie stellen andererseits aber
Schwachpunkte des Rahmens dar, an denen sich auftretende Spannungen anhäufen, durch
die die Dichtung wiederum besonders beeinträchtigt wird.
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Es ist übrigens auch schon eine Türrahmenkonstruktion mit flachrechteckigem
(Querschnitt beschrieben worden, bei der ebenfalls die längere Rechteckseite in
der Rahmenebene lag und innerhalb des Rahmens ein ringsum laufender Kühlkanal verlief.
Die Kühlung der Armierung von Koksöfen mittels einer in Kanälen geführten Flüssigkeit
würde eine Erschwerung des Ofenbetriebes bedeuten und die Temperaturverhältnisse
der Ofenköpfe grundlegend verändern. Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einem
Stück bestehenden Rahmen für metallisch selbstdichtende Koksofentüren und ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt des aus Eisen, vorzugsweise Gußeisen bestehenden
Rahmens (im wesentlichen) quadratisch ist, wobei die Länge einer Quadratseite so
bemessen ist, daß auf der Vorderseite des Rahmens neben der Dichtfläche lediglich
noch die Riegelhalter für die Tür angebracht werden können. Die Erfindung geht von
der Erkenntnis aus, daß durch Verwendung eines solchen regelmäßigen massiven Querschnitts
die maßgebenden Faktoren, nämlich ein genügend großes Widerstandsmoment des Rahmens
in den beiden in Frage kommenden Richtungen, die Verringerung bzw. Beherrschung
der durch die Temperaturunterschiede unvermeidlichen Spannungen sowie die einfache
Herstellungsmöglichkeit, am besten in Übereinstimmung gebracht werden. Die Geschlossenheit
des quadratischen Querschnitts läßt auch eine einseitige Erwärmung sich besser als
etwa beim Winkelprofil verteilen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
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Abb. i zeigt eine Ansicht, Abb. z einen Längsschnitt des Rahmens,
während Abb. 3 einen Querschnitt des Rahmens mit der darin eingesetzten Tür erkennen
läßt.
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Der in üblicher Weise in das Mauerwerk der Ofenkammer io eingesetzte
Türrahmen ii besteht aus einem Stück und hat an jeder Stelle einen im wesentlichen
quadratischen Querschnitt. Auf seiner nach außen gerichteten Fläche besitzt der
Rahmen i i eine bearbeitete Dichtfläche 12, gegen die die metallischen, geschlossen
umlaufenden Dichtungen 13 der Tür 1q. anliegen. Auf den senkrechten Längsteilen
des Rahmens sind neben den Dichtflächen 12 die Riegelhalter 15 für die Tür angeordnet,
und zwar sind diese mit mit dem Türrahmen i i ein Stück bildenden nockenartigen
Vorsprüngen 16 fest verbunden. Die Breite der Dichtfläche 12 und der nockenartigen
Vorsprünge 16 bestimmt die Seitenlänge der Querschnittsform des Türrahmens. Es ist
natürlich auch möglich, den Querschnitt z. B. mit abgerundeten Ecken auszuführen
oder statt der gezeichneten ebenen Flächen gewölbte zu verzvenden.
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Wie der Querschnitt nach Abb. 3 erkennen läßt, ist bei diesem Beispiel
der Rahmen i i als aus Gußeisen gefertigt angenommen worden. Dabei ist auch gleichzeitig
die Möglichkeit der Verwendung eines in der Mitte des Profils liegenden Kerns
17 aus einem Werkstoff höherer Biegsamkeit dargestellt. Der Grundkörper des
Rahmens kann aber auch aus einem anderen Werkstoff als Gußeisen, beispielsweise
aus Schmiedeeisen, bestehen.