JP6377134B2 - 煉瓦連結システム - Google Patents

Description

本発明は、ヴォールト状(アーチ状)支持構造体を形成するための耐火セラミック煉瓦のセット(アレイ)に関する。

かかる支持構造体は、工業用炉で主に見受けられ得るものであり、最新技術および本発明は、石灰焼成炉のバーナ領域のアーチを用いてさらに説明されるが、本発明のコンセプトを限定しない。

DE3933744C2によるヴォールト状支持構造体は、石灰焼成炉のバーナ領域に配置される。図1によれば、これは、正面図では(以降、座標系のY方向でと簡略化する)、互いに上に積み重ねられて配置された複数の(以降、座標系のZ方向と簡略化する)積層されたヴォールト状列の煉瓦14、16から構成され、各列の煉瓦は、複数の隣接し合う(以降、座標系のX方向でと簡略化する)煉瓦から構成される。以下では、座標系(X、Y、Z)を用いた配向が、支持構造体の個々の煉瓦について同様に適合される。

X方向にて互いに隣接して配置された煉瓦は、径方向すなわちZ方向に延在するさねおよび溝(雄輪郭および雌輪郭)と形状嵌めされる。特別に形成された端部煉瓦セットが、一列の煉瓦の2つの逆方向に延在するセグメント間にY方向へと中心に挿入されて、その位置をふさぐ。

このシステムは、有利であることが判明しているが、かなりの組立作業を必要とする。これは、EP1255088B1によるシステムについても同様に当てはまり、これによれば、一列の煉瓦の全ての煉瓦が、径方向に延在するさねおよび溝によりやはり連結されるが、単一方向におけるDE3933744C2とは異なる。

DE3933744C2 EP1255088B1

本発明の目的は、組み立てられたレンガシステムにおける簡単かつ安全な組立てを特にさらに可能にする、レンガを積むための代替的な方法を提供することである。

本発明は、以下の見地に基づく。径方向溝および径方向さねによる形状嵌め連結は、背合せのようにして(Y方向に)煉瓦を積み重ねることを不可能なまでに困難にする。また、径方向に配向された連結要素は、しばしば不均一な圧力嵌めが座標系の3方向において達成されるに過ぎないという問題をもたらす。

これらの欠点を解消するために、本発明は、Z方向への接合/組立を同時に安定化させる、X方向およびY方向に2つの形状嵌め要素を有する煉瓦を設計することを提案する。したがって、煉瓦は、座標系のX方向およびY方向だけでなくZ方向においても連続組立/設置で容易に配置され得る。

隣接し合う煉瓦の連結は、以前のように煉瓦の外方表面上の対応する輪郭を介して行われるが、本発明ではX方向およびY方向において行われる。それにより、形状嵌めのようにして単層内に(X方向で横並びに、Y方向に背合せに)全ての煉瓦を配置して支持構造体を形成することが初めて可能となる。これは、結果として煉瓦配置/支持構造体の全体の安定性を直接的にもたらす。

本発明は、そのもっとも一般的な実施形態では、複数の煉瓦のセット(複合システム)であって、複数の煉瓦が集合してヴォールト状の支持構造体を形成するように、前記複数の煉瓦が、互いに垂直に延在する列内でX方向に横並びにおよびY方向に背合せに配置される、複数の煉瓦のセットに関する。これら複数の煉瓦のうちの90%を超える煉瓦が、以下の形状を特徴とする、すなわち
X方向に内方面および外方面を、Y方向に前方面および後方面を、ならびにZ方向に上方面および下方面
を備え、
前方面および後方面は、対応する輪郭を特徴とし、その対応する輪郭は、煉瓦の後方面と、隣接する煉瓦のY方向に沿う前方面と、の間に形状嵌めをもたらし、
内方面および外方面は、対応する輪郭を特徴とし、その対応する輪郭は、煉瓦の外方面と、隣接する煉瓦のX方向に沿う内方面と、の間に形状嵌めをもたらす。

本発明によれば、ブリッジ状の支持構造体における大多数の煉瓦が、同一の煉瓦から構成されるべきである。他の煉瓦フォーマットおよび/またはジオメトリは、例えばアーチの端部の支承部などの構造的に不可欠な領域に限定されるべきである。逆方向に延在するアーチセクションを有する支持構造体では、DE3933744C2に記載されるのと同様に、他のフォーマットの煉瓦から構成される対応するように適合化された端部煉瓦セットが、必要に応じて中間に挿入され得る。

一般的には、煉瓦システムの複数の煉瓦のうちの95%を超える煉瓦が、本発明による様式で設計され得る。

既述の輪郭はそれぞれ、煉瓦の対向する面/エッジの間で座標系(X、Y)の一方向に延在し、つまり、これらの輪郭は、表面から中心にて突出するまたは表面内で中心にて延在する別個の輪郭ではない。

一実施形態によれば、煉瓦の少なくとも1つの輪郭が、さね(雄)のタイプとして設計され、煉瓦の(その反対側表面上の)対応する輪郭が、対応する溝(雌)のタイプとして設計される。これに対応して、さねおよび溝は、煉瓦の対向するエッジ間の全距離にわたってやはり延在する。

煉瓦のさねおよび溝は、Z方向に中心から外れて配置され得る。一実施形態によれば、溝およびさねは、煉瓦の上方面よりも下方面により近い。

溝およびさねのサイズは、一般的には決定的なものではない。しかし、溝およびさねは、より長期間にわたってでも形状嵌め連結の機械的安定性を確保するために最小サイズを有するべきである。したがって、一実施形態は、Z方向における煉瓦の溝およびさねがZ方向における煉瓦の高さの少なくとも20%にわたり/沿って延在することを提案する。

異なるタイプの輪郭は、段であり、煉瓦の(反対側表面上の)対応する輪郭は、対応する段から構成され、それにより所望の形状嵌めが、隣接し合う煉瓦間でやはり達成され得る。

これらの段は、例えば煉瓦の下方面ではなく上方面のより近くになど、煉瓦のZ方向に中心を外れてやはり配置され得る一方で、X方向またはY方向における煉瓦の対向するエッジ/面間の全距離にわたり延在する。

ノッチ効果を回避するために、煉瓦の各面に対して90°ではない角度にて少なくとも部分的に延在する煉瓦の内方面および外方面ならびに前方面および後方面の上の輪郭を設計することが提案される。

ヴォールトの曲線に応じて煉瓦システム(セット)全体にわたり安定的な形状嵌めを達成するために、一実施形態は、煉瓦が頂部から底部にわたって(Z方向に)より細くなってゆく(先細りとなる)ことを提案する。個別に、これは、結果として煉瓦の前方面および後方面の上の煉瓦の下方面に向かうくさび形をもたらす。かかる「くさび形」は、一般的に知られたものであるが、他のジオメトリ形状の煉瓦のためのものである。

さらなる一実施形態は、煉瓦の前方面および後方面の上の輪郭が、煉瓦の内方面および外方面の上の輪郭と比較してZ方向にオフセットすることを提案する。二方向輪郭のこの「オフセット」構成は、取り付けられた状態における荷重分布の均質性を向上させる。

また、これは、煉瓦の段がZ方向に煉瓦のさね/溝の上方に延在する場合にも有効である。

一列の煉瓦(X方向において)内で、煉瓦は、同一方向に、または逆方向に延在する2つのセグメントで配置され得る。

本発明のさらなる特徴は、サブクレームおよび他の出願文献の特徴にて明らかにされる。

これは、隣接し合う列の煉瓦をY方向にオフセットさせて配置することを含む。

以下では、本発明は、添付の図面を補助としてさらに説明される。本発明は、概略図にてそれぞれ示される。

本発明に従って設計された煉瓦の斜視図である。 図1による煉瓦のY方向における後方面RP(N)の正面図である。 図1による煉瓦のX方向における側面図である。 図1による煉瓦を用いたヴォールト状支持構造体のY方向における図である。 図3による支持構造体の下からのZ方向における図である。 図3による支持アーチの右端部の拡大図である。

図2aおよび図4〜図5では、X、Y、Z座表面が概略的に表示される。

図1に示す煉瓦は、内方面I、外方面A、前方面V、後方面R、上方面O、および下方面Uを有する。

前方面Vおよび後方面Rは、対応し合う輪郭VP、RPを有し、すなわち後方面R上に溝Nを、および前方面上に対応するさねFを有し、これらはそれぞれ、煉瓦の全幅(=内方面Iと外方面Aとの間の距離)にわたり延在する。

輪郭IPは、内方面I上の段ST1として認識され得るものであり、対応する段ST2は、反対側の外方面A上の輪郭APとして設けられる。輪郭IP、APは、煉瓦の全長にわたり、したがって煉瓦の反対側のエッジK1、K2の間にわたり延在する。

形状嵌め連結が、二方向輪郭VP、RP;IP、AP間に形成され得るため、これにより互いに前後してではなく互いに横に設置/配置された同一の煉瓦が、図3〜図5に示すように形状嵌めのようにして相互に噛み合う。

X方向に横並びで配置された、およびY方向に背合せに配置される煉瓦S1.1、S1.2….S26.1、S26.2…から構成された46列の煉瓦S1…S46を概略的に見ることができる。隣接し合う列(S1、S2)の煉瓦S1.1、S2.1は、Y方向にオフセットして配置される。

換言すれば、煉瓦S1…S46の隣接し合う列の煉瓦は、段ST1、ST2による形状嵌めのようにして連結され、例えばS2などの個々の煉瓦列の煉瓦は、Y方向に背合せによる溝/さね連結N、F(交互の)を介した形状嵌めを有する。

全体的には、煉瓦は、上方面Oと下方面Uとの間で若干幅狭になるため、図3によるヴォールト状支持構造体は、形状嵌めのようにして構築され得る。

端部では、ヴォールト状支持構造体は、さらには説明されない端部煉瓦Eに支持される。

支持構造体は、説明された煉瓦の組み立てられたセット内でX方向およびY方向に収容され得る。

支持アーチの逆方向に延在するセグメントを有する一実施形態では(図3)、特別な端部煉瓦セットSCHが、DE3933744C2から一般的に知られるように中心に組み込まれ得る。

全体的には、支持アーチの高い機械的安定性と、煉瓦システムでの有利な力/荷重分布とが、横並びにおよび背合せに詰まれた煉瓦の形状嵌め連結によって達成される。

O 上方面
U 下方面
I 内方面
A 外方面
R 後方面
V 前方面
K1 エッジ
K2 エッジ
RP 輪郭
VP 輪郭
AP 輪郭
IP 輪郭
N 溝
F さね
ST1 段
ST2 段
E 端部煉瓦
SCH 端部煉瓦セット
S1.1 煉瓦
S1.2 煉瓦
S26.1 煉瓦
S26.2 煉瓦
S1 煉瓦
S2 煉瓦
S46 煉瓦

Claims (13)

1. 複数の煉瓦のアセンブリであって、前記複数の煉瓦が集合してヴォールト状の支持構造体を形成するように、前記複数の煉瓦が、互いに垂直に延在する列内でX方向に横並びにおよびY方向に背合せに配置され、前記複数の煉瓦のうちの90%を超える煉瓦が、以下の形状を特徴とする、すなわち
   a)内方面(I)、外方面(A)、前方面(V)、後方面(R)、上方面(O)、および下方面(U)を備え、
   b)前記前方面(V)および前記後方面(R)は、対応する輪郭(VP、RP)を特徴とし、前記対応する輪郭(VP、RP)は、煉瓦(S1.1)の後方面(R)と、隣接する煉瓦(S1.2)の前記Y方向に沿う前方面(V)と、の間に形状嵌めをもたらし、
   c)前記内方面(I)および前記外方面(A)は、対応する輪郭(IP、AP)を特徴とし、前記対応する輪郭(IP、AP)は、煉瓦(S1.1)の外方面(A)と、隣接する煉瓦(S2.1)の前記X方向に沿う内方面(I)と、の間に形状嵌めをもたらし、
   d)1つの煉瓦の少なくとも1つの輪郭(VP、RP)は、煉瓦の対向するエッジ間のY方向における全距離にわたって延在し、1つの煉瓦の少なくとも1つの輪郭(IP、AP)が、煉瓦の対向するエッジ間のX方向における全距離にわたって延在する、アセンブリ。
2. 1つの煉瓦の少なくとも1つの輪郭(VP、RP、IP、AP)が、さね(F)として設計され、その煉瓦の対応する輪郭(RP、VP、AP、IP)が、対応する溝(N)として設計される、請求項1に記載のアセンブリ。
3. 前記煉瓦の前記さね(F)および前記溝(N)は、前記煉瓦のZ方向に中心をずらして、すなわち前記煉瓦の前記下方面(U)のより近くに、配置される、請求項2に記載のアセンブリ。
4. 前記煉瓦の前記さね(F)および前記溝(N)は、Z方向に前記煉瓦の高さの少なくとも20%にわたって延在する、請求項2に記載のアセンブリ。
5. 前記さね(F)および前記溝(N)は、Z方向に最長の長さを有する、請求項2に記載のアセンブリ。
6. 煉瓦の少なくとも1つの輪郭(VP、RP、IP、AP)が、段(ST1)として設計され、前記煉瓦の対応する輪郭が、対応する段(ST2)から構成される、請求項1に記載のアセンブリ。
7. 前記段(ST1、ST2)は、前記煉瓦のZ方向に中心をずらして、すなわち前記煉瓦の前記上方面(O)のより近くに、配置される、請求項6に記載のアセンブリ。
8. 前記煉瓦の前記内方面(I)および前記外方面(A)上の、ならびに前記前方面(V)および前記後方面(R)上の前記輪郭(IP、AP、VP、RP)は、前記煉瓦の対応する面(I、A、V、R)に対して90°ではない角度にて少なくとも部分的に延在する、請求項1に記載のアセンブリ。
9. 前記煉瓦は、くさび形に設計され、前記下方面(U)に向かって先細りとなる、請求項1に記載のアセンブリ。
10. 前記煉瓦のZ方向に見て、前記煉瓦の前記前方面(V)上および前記後方面(R)上の前記輪郭(VP、RP)は、前記煉瓦の前記内方面(I)上および前記外方面(A)上の前記輪郭(IP、AP)にオフセットして延在する、請求項1に記載のアセンブリ。
11. 前記煉瓦の前記段(ST1、ST2)は、前記煉瓦の前記さね/溝(F、N)の上方にZ方向に延在する、請求項6に記載のアセンブリ。
12. 前記X方向において逆方向に延在する2つのセグメント(AL、AR)から構成される、請求項1に記載のアセンブリ。
13. 前記X方向に横並びに延在する煉瓦(S1.1、S2.1)が、前記Y方向にオフセットして延在する、請求項1に記載のアセンブリ。

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