EP0163866B1

EP0163866B1 - Decken- und Wandkonstruktion

Info

Publication number: EP0163866B1
Application number: EP85104450A
Authority: EP
Inventors: Bodo Ermer; Dieter Mischorr
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1987-06-10
Also published as: ES543133A0; DE3418195A1; ES8607458A1; DE3560246D1; ZA853083B; EP0163866A1; US4628657A; BR8502278A

Description

Die Erfindung betrifft eine Decken- und Wandkonstruktion zur gasdichten Auskleidung eines hohen Temperaturen ausgesetzten Raumes, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Decken- und Wandkonstruktionen der vorausgesetzten Art werden insbesondere für Wärmetauschereinrichtungen, z.B. Vorwärmer, Öfen und Kühler von Wärmebehandlungsvorrichtungen und -anlagen, ferner für Feuerungsräume sowie für Leitungen und dergleichen verwendet, um deren Räume gasdicht auszukleiden, die relativ hohen und gegebenenfalls sich Temperaturen ausgesetzt sind. Aus der Praxis ist eine Reihe von sehr verschieden ausgeführten Decken- und Wandkonstruktionen für die genannten Räume bekannt.
Bei einer solchen aus der Praxis bekannten Ausführungsform der eingangs vorausgesetzten Art werden von parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden Halterungsschienen zu dichten Reihen aneinander angeordnete Lagersteine getragen, wobei zwischen je zwei einander benachbarten Lagersteinreihen ein Zwischenraum gebildet ist, der von sog. Mittelsteinen ausgefüllt ist, die ebenfalls zu Reihen aneinandergeordnet und dichtend in den genannten Zwischenraum eingesetzt sind. Diese Mittelsteine und die sie abstützenden, in benachbarten Reihen angeordneten Lagersteine besitzen an ihren einander zugewandten Seitenflächen genau aneinander angepaßte Tragflächenprofilierungen wobei die Mittelsteine in der zwischen den zugehörigen Lagersteinen verlaufenden Querrichtung einen zum Innern des auszukleidenden Raumes verjüngten Querschnitt besitzen. Die beiden anderen, jeweils benachbarten Mittelsteinen zugewandten Seitenflächen jedes Mittelsteines verlaufen dagegen etwa senkrecht und parallel zueinander, wobei sie jedoch Nut- und Federausbildungen aufweisen, so daß jeweils einander benachbarte Mittelsteine ineinandergreifen. Es ist nun aus verschiedensten Gründen immer wieder erforderlich, beschädigte oder zerstörte Steine durch neue zu ersetzen. Ein solches Auswechseln von Steinen ist bei der zuvor geschilderten bekannten Konstruktion jedoch nur möglich, wenn ganze Steingruppen der Decken- und Wandkonstruktion herausgenommen werden, was jedoch nicht ohne die Beschädigung oder Zerstörung weiterer Steine möglich ist.
Eine etwas andere Ausführungsform einer Deckenkonstruktion ist in FR-A 15 99 945 offenbart. In diesem Falle werden die Lagersteine nicht direkt von Halterungsschienen getragen, sondern von zusätzlich vorgesehenen Klammern, die ihrerseits an den Halterungsschienen hängen. Von den Tragflächenprofilierungen je zwei einander benachbarter Lagersteinreihen werden hier im wesentlichen quaderförmige Mittelblöcke getragen, die offensichtlich an Ort und Stelle aus einer feuerfesten Gießmasse hergestellt werden sollen. Die gleichförmig miteinander abstützenden Profilierungen ausgebildeten Mittelblöcke bilden zwischen sich Dehnfugen, in die während der Herstellung der Deckenkonstruktion dünne, abbrennbare Schalungselemente eingesetzt werden. Wenn bei dieser bekannten Deckenkonstruktion beispielsweise ein beschädigter Mittelblock ausgewechselt werden muß, dann muß zwangsläufig auch zumindest der größte Teil der zugehörigen Mittelblockreihe entfernt werden, wodurch ein erheblicher Aufwand entsteht.
Letzteres soll zwar bei der einen Ausführungsform gemäß FR-A- 22 47 937 vermieden werden. In diesem Falle geht es jedoch in der Hauptsache um eine Wandauskleidung mit feuerfesten Steinen bzw. Platten. Dabei werden in der bevorzugten einen Ausführungsart sogenannte feste Elemente in zwei unterschiedlichen Ausführungen mit Hilfe von Pratzen und Bolzen an der zu verkleidenden Wand in parallelen Reihen befestigt, während zwischen je zwei Reihen sogenannte nicht-feste Elemente ebenfalls in zwei unterschiedlichen Ausführungen angeordnet und mit Hilfe der zuerst genannten festen Elemente an der zu verkleidenden Wand gehalten werden. Sowohl die beiden Ausführungsarten der festen Elemente als auch die beiden Ausführungsarten der nicht-festen Elemente sind etwa quaderförmig und mit umlaufenden Randprofilierungen ausgebildet, wobei einander gegenüberliegende Profilierungen zwecks gegenseitiger Abstützung der Elemente ineinandergreifen. Wenn bei dieser bekannten Wandkonstruktion beispielsweise ein Mittelstein (egal welcher Ausführungsart) ausgewechselt werden muß, dann ist es auch erforderlich, zumindest eines der festen Elemente von der Wand loszuschrauben, um den auszuwechselnden Mittelstein freigeben zu können. Diese Art der Befestigung ist also immer noch relativ arbeitsaufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Decken- und Wandkonstruktion der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, die ein einfaches und rasches Auswechseln einzelner Steine gestattet, ohne daß dazu weitere Steine beschädigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Nach der vorliegenden Erfindung werden in den zwischen zwei benachbarten Lagersteinreihen vorhandenen Zwischenraum nicht nur die Mittelsteine, sondern zusätzlich auch noch zwischen je zwei einander benachbarten Mittelsteinen Tragsteine gasdicht eingesetzt. Diese Tragsteine sind dabei so geformt und profiliert, daß sie zum einen in der gleichen Weise wie die Mittelsteine von den entsprechenden Lagersteinen aufgenommen und getragen werden können, während sie zum andern ihrerseits an den den Mittelsteinen zugewandten Seitenflächen so profiliert sind, daß die Mittelsteine sowohl in die Zwischenräume zwischen benachbarten Lagersteinreihen als auch in die Zwischenräume benachbarter Tragsteine genau passend aufgenommen werden können. Aufgrund dieser Ausbildung sowie aufgrund der Pyramidenstumpfform der Mittelsteine ist es somit auf einfache Weise möglich, eine Decken-oder Wandkonstruktion gewissermaßen baukastenmäßig so herzustellen, daß auf den Halterungsschienen zunächst die Lagersteine aufgereiht werden, in die genannten Zwischenräume zweier benachbarter Lagersteinreihen die Tragsteine mit entsprechenden Abständen von der Außenseite des auszukleidenden Raumes her eingesetzt werden und daß danach in die gebildeten Zwischenräume zwischen den Lagersteinreihen und benachbarten Tragsteinen die Mittelsteine ebenfalls von der Außenseite des auszukleidenden Raumes her genau passend eingesetzt werden. Das Herausnehmen (zum Auswechseln eines beschädigten Steines) geschieht in umgekehrter Reihenfolge ebenfalls in äußerst einfacher Weise, so daß ein beliebiger Stein ohne Zerstörung anderer Steine einzeln ausgewechselt werden kann. Aufgrund der einander angepaßten Profilierungen der Seitenflächen aller Steine ergibt sich eine vollkommen gasdichte Auskleidung des entsprechenden Raumes.
Die Erfindung sei im folgenden anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der sehr schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen

Fig.1 eine Teil-Längsschnittansicht durch einen mit der erfindungsgemäßen Konstruktion (als Deckenkonstruktion) ausgekleideten Raumes;
Fig.2 eine Teil-Aufsicht auf die Deckenkonstruktion gemäß Fig.1;
Fig.3 eine Teil-Querschnittsansicht entlang der Linie 111-111 in Fig.1;
Fig.4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Fig.1;
Fig.5a, 5b und 5c Vorderansicht, Seitenansicht und Grundriß eines Mittelsteines;
Fig.6a, 6b und 6c Vorderansicht, Seitenansicht und Grundriß eines Tragsteines.

Bevor auf die Einzelheiten des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles der Decken- und Wandkonstruktion eingegangen wird, sei betont, daß die veranschaulichte Ausführungsform sich lediglich auf eine Hängedecke für einen Wärmetauscherraum, insbesondere für ein Kühlergehäuse bezieht, daß jedoch in gleicher Weise auch andere Wärmetauscherräume, Feuerräume, Kanäle, Leitungen und dergleichen gasdicht ausgekleidet werden können.
Die in Fig. 1 im Teil-Längsschnitt dargestellte Hängedecke 1 ist dem Gehäuse eines Kühlers zugeordnet, beispielsweise eines Rostkühlers oder dergleichen für gebranntes Gut, dessen Kühlraum 2 durch diese Hängedecke 1 gasdicht ausgekleidet ist.
Die Hängedecke 1 ist aus parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden Halterungsschienen 3, davon getragenen Lagersteinen 4, die zu dichten Reihen 5a, 5b auf den Halterungsschienen 3 angeordnet sind, sowie aus zwischen den Lagersteinreihen 5a, 5b eingepaßten Tragsteinen 6 und Mittelsteinen 7 zu einer Einheit zusammengesetzt.
Die Halterungsschienen 3, die mit ihren oberen Enden an einem nur angedeuteten äußeren Gehäuseaufbau befestigt sein bzw. werden können, sind hängend angeordnet und in ihren mit den Lagersteinen 4 in Eingriff stehenden unteren Endabschnitten - wie in Fig. 1 gezeigt - T-förmig mit zwei Seitenflanschen 8a und 8b ausgebildet.
In Fig. 1 ist auch zu erkennen, daß die Lagersteine 4 an ihren den Mittelsteinen 7 bzw. Tragsteinen 6 entgegengesetzten Seitenflächen je eine nach außen, hin offene Aussparung 9 aufweisen, die sich über die ganze Länge der Lagersteine 4 erstrecken und in die der zugehörige Seitenflansch 8a bzw. 8b der entsprechenden Halterungsschiene 3 so weit eingreift, daß die Lagersteine 4 zuverlässig auf diesen Seitenflanschen 8a, 8b gehaltert sind, wobei jedoch die unterhalb dieser Seitenflansche 8a, 8b liegenden, einander zugewandten Seitenflächenbereiche der auf einer Halterungsschiene 3 angeordneten Lagersteine beider Lagersteinreihen 5a, und 5b gasdicht aneinanderliegen (vgl. Fig. 1).
Die Lagersteine 4 jeder Lagersteinreihe 5a, 5b weisen ferner an ihren einander zugewandten Seitenflächen ineinandergreifende Nut- und Federausbildungen auf, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, so daß die in einer Reihe 5a, 5b angeordneten Lagersteine 4 auch in einer Richtung parallel zur Halterungsschiene 3 zuverlässig und gasdicht aneinandergesetzt sind.
Im Bereich zwischen je zwei einander benachbarten Halterungsschienen 3 bilden die dort gehalterten, parallel und mit Abstand voneinander angeordneten. Lagersteinreihen 5a und 5b einen Zwischenraum 11, in den - wie oben erwähnt - die Tragsteine 6 und Mittelsteine 7 eingepaßt sind. Zur Aufnahme dieser Trag- und Mittelsteine 6, 7 weisen die Lagersteine 4 an ihrer dem Zwischenraum 11 zugewandten (also den Halterungsschienen 3 abgewandten) Seitenfläche jeweils eine Tragflächenprofilierung 12 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel schräg nach unten (zum Kühlraum 2 hin) derart verläuft, daß jeder Lagerstein 4 eine nach unten zunehmende Querschnittsform besitzt (vgl. Fig. 1
Die im Grundriß rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Mittelsteine 7 (Fig. 2 und 5c) besitzen an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen 7a und 7b eine mit der Tragflächenprofilierung 12 der Lagersteine 4 zusammenpassende Gegenprofilierung und in dieser Querrichtung eine Querabmessung, die genau dem Zwischenraum 11 zwischen einander benachbarten Lagersteinreihen 5a und 5b entspricht. Auf diese Weise sind die sich im Querschnitt in Richtung auf das Innere des auszukleidenden Kühlraumes 2 verjüngenden Mittelsteine genau passend und gasdicht zwischen zwei einander benachbarten Lagersteinreihen 5a, 5b eingepaßt.
Jeder Mittelstein 7 weist jedoch an seinen rechtwinklig zu den Seitenflächen 7a und 7b verlaufenden beiden anderen Seitenflächen 7c und 7d eine zweite Gegenprofilierung auf, die vorzugsweise die gleiche Proilform wie die erste Gegenprofilierung an den Seitenflächen 7a, 7b aufweisen kann, so daß jeder Mittelstein die Form eines geraden Pyramidenstumpfes mit quadratischen Grundflächen besitzt, von denen die kleine Grundfläche 7f in das Innere des Kühlraumes 2 weist.
Auch die ebenfalls in den Zwischenraum 11 eingepaßten und zwischen je zwei einander benachbarten Mittelsteinen 7 eingepaßten Tragsteine 6 weisen an ihren den Lagersteinen 4 zugewandten ersten Seitenflächen 6a und 6b eine der Tragflächenprofilierung 12 dieser Tragsteine 4 angepaßte Seitenprofilierung auf. An ihren den Mittelsteinen 7 zugewandten zweiten Seitenflächen 6c und 6d weisen die Tragsteine 6 dagegen eine den zweiten Gegenprofilierungen der Mittelsteine 7 angepaßte Tragflächenprofilierung auf, die damit im vorliegenden Ausführungsbeispiel die gleiche Profilform wie die Tragflächenprofilierung 12 der Lagersteine 4 besitzt. Die Figuren 6a bis 6c zeigen die Formgebung der Tragsteine 6, wonach nämlich der Querschnitt jedes Tragsteines 6 sich in der zwischen den Lagersteinen 4, also zwischen seinen Seitenflächen 6a und 6b, verlaufenden Querschnittsrichtung zum Innern des zu verkleidenden Kühlraumes 2 hin verjüngt, während der Tragsteinquerschnitt sich in der zwischen den Mittelsteinen 7, also zwischen seinen Seitenflächen 6c und 6d, verlaufenden Querschnittsrichtung nach der Außenseite des Kühlraumes 2 hin, also entgegengesetzt, verjüngt. Durch diese Querschnittsformen können die Tragsteine 6 in gleicher Weise wie die Mittelsteine 7 im Zwischenraum 11 zwischen den Lagersteinen 4 passend und gasdicht aufgenommen und gehaltert werden, während sie gleichzeitig ihrerseits mit ihrer Tragflächenprofilierung an den Seitenflächen 6c und 6d eine zuverlässige und gasdichte Abstützung für die entsprechenden Mittelsteine bilden (vgl. insbesondere Fig.1, 2 und 4).
Den Zeichnungsfiguren 1, 3 und 4 ist ferner deutlich zu entnehmen, daß die Lagersteine 4, die Tragsteine 6 und die Mittelsteine 7 alle dieselbe Höhe H aufweisen. Ferner ist es für eine zuverlässige Halterung und gasdichte Zusammenordnung der Steine von Vorteil, wenn alle Steine 4, 6, 7 zumindest im mittleren Höhenbereich sowie auf derselben Höhe liegend aufeinander abgestimmte horizontale Tragflächen 13 innerhalb ihrer Profilierungen besitzen.
Im zusammengesetzten Zustand sind die Lagersteine 4, die Tragsteine 6 und die Mittelsteine 7 mit ihren dem Innern des Kühlraumes 2 zugewandten Innenseiten bündig zueinander angeordnet.
Bei der in der Zeichnung veranschaulichten und oben beschriebenen Ausführung der Hängedecke geschieht das Zusammenbauen der Deckenkonstruktion auf einfache Weise wie folgt: Auf die Seitenflansche 8a, 8b der parallel und mit den erforderlichen Abständen zueinander angebrachten Halterungsschienen werden zunächst die Lagersteine 4 zu dichten Reihen 5a, 5b angeordnet (gewissermaßen aufgefädelt), wie es aus den Fig.1, 2 und 3 ersichtlich ist. Danach werden in die Zwischenräume 11 die Tragsteine 6 und anschließend die Mittelsteine 7 von oben her eingesetzt, so daß sich die zuverlässig tragende und gasdicht abdichtende Hängedecke ergibt.
Daß durch die erfindungsgemäße Konstruktion auch anders gestaltete Räume als der veranschaulichte Kühlraum 2 gasdicht ausgekleidet werden können, ist bereits weiter oben zum Ausdruck gebracht worden. Des weiteren sei betont, daß die anhand einer Hängedecke beschriebene Konstruktion selbstverständlich nicht nur als reine Deckenkonstruktion, sondern in gleichartiger Weise auch als Wandkonstruktion Verwendung finden kann und daß darüber hinaus selbstverständlich die Decke nicht im wesentlichen horizontal, sondern auch gewölbt oder schräg verlaufen kann.

Claims

1. Decken- und Wandkonstruktion zur gasdichten Auskleidung eines hohen Temperaturen ausgesetzten Raumes, enthaltend parallel und mit Abstand zueinander verlaufende Halterungsschienen (3), von diesen Halterungsschienen getragene Lagersteine (4), die parallele und mit Abstand voneinander angeordnete Lagersteinreihen bilden und die an ihrer den Halterungsschienen abgewandten Seitenfläche eine Tragflächenprofilierung (12) aufweisen, sowie im Grundriß rechteckige Mittelsteine (7), die an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen eine mit der Tragflächenprofilierung der Lagersteine zusammenpassende Gegenprofilierung besitzen, wobei sich der Mittelsteinquerschnitt in Richtung auf das Innere des auszukleidenden, Raumes (2) verjüngt und die Mittelsteine zwischen zwei einander benachbarten Lagersteinreihen dicht eingesetzt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mittelstein (7) außer an seinen den Lagersteinen (4) zugewandten Seitenflächen (7a, 7b) an seinen rechtwinklig dazu verlaufenden Seitenflächen (7c, 7d) eine zweite Gegenprofilierung aufweist, wobei er im wesentlichen die Form eines Pyramidenstumpfes besitzt, dessen kleine Grundfläche (7f) in das Innere des auszukleidenden Raumes (2) weist, und daß zwischen je zwei in einer Reihe einander benachbarten Mittelsteinen (7) einerseits und zwischen den entsprechenden Lagersteinen (4) andererseits je ein Tragstein (6) dichtend angeordnet ist, dessen den Lagersteinen (4) zugewandten ersten Seitenflächen (6a, 6b) eine der Tragflächenprofilierung (12) dieser Lagersteine angepaßte Profilierung und dessen den Mittelsteinen (7) zugewandten zweiten Seitenflächen (6c, 6d) eine den zweiten Gegenprofilierungen dieser Mittelsteine angepaßte Tragflächenprofilierung aufweisen.

2. Decken- und Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mittelstein (7) die Form eines geraden Pyramidenstumpfes mit quadratischen Grundflächen (7e, 7f) besitzt.

3. Decken- und Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jedes Tragsteines (6) sich in der zwischen den Lagersteinen (4) verlaufenden Querschnittsrichtung zum Innern des zu verkleidenden Raumes (2) verjüngt, während er sich in der zwischen den Mittelsteinen (7) verlaufenden Querschnittsrichtung nach der Außenseite des zu verkleidenden Raumes verjüngt.

4. Decken- und Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersteine (4), die Mittelsteine (7) und die Tragsteine (6) dieselbe Höhe (H) aufweisen, zumindest im mittleren Höhenbereich auf derselben Höhe liegende, aufeinander abgestimmte horizontale Tragflächen (13) innerhalb ihrer Profilierungen besitzen und mit ihren dem Innern des auszukleidenden Raumes (2) zugewandten Innenseiten bündig zueinander angeordnet sind.

5. Decken- und Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersteine (4) an ihrer den Mittelsteinen (7) entgegengesetzten Seitenfläche eine offene Aussparung (9) zum Eingriff eines Seitenflansches (8a, 8b) der zugehörigen Halterungsschiene (3) aufweisen, wobei die Halterungsschienen in ihren mit den Lagersteinen in Eingriff stehenden Endabschnitten T-förmig mit zwei Seitenflanschen (8a, 8b) ausgebildet sind.

6. Decken- und Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersteine (4) einer Reihe (5a, 5b) an ihren einander zugewandten Seitenflächen ineinandergreifende Nut- und Federausbildungen (10) aufweisen.