[0001] Die Erfindung betrifft eine Koksofentür mit Schild oder Stopfen sowie einem Abdichtungselement,
das an den Dichtflächen mit einer Vielzahl von Andruckelementen gegen den Kammerrahmen
gedrückt wird.
[0002] Generell sind an konvertionellen Türkörpern zwei oder mehr Verriegelungseinrichtungen
über der Höhe verteilt starr mit dem Türkörper verbunden. Derartige Verriegelungskörper
bestehen aus einem doppelarmigen Schwenkhebel, der mit Verriegelungshaken am Kammerrahmen
korrespondiert. Üblicherweise werden alle Schwenkhebel der Verriegelungseinrichtungen
über Gestänge miteinander verbunden und von der Türhebevorrichtung gemeinsam in Drehung
versetzt. Das gilt sowohl für das Verriegeln als auch für das Entriegeln. Vor dem
Verriegeln wird die Koksofentür von der Türhebevorrichtung mit dem Druck, der als
Türschließdruck vorgesehen ist, gegen den Türrahmen gefahren. Das Verriegeln dient
der Arretierung der Tür in dieser Stellung.
[0003] Bei einer derartigen Anordnung und Ausführung der Verriegelungskörper hat sich gezeigt,
daß bei der einhergehenden punktuellen Krafteinleitung in den Türkörper bislang den
physikalischen Gegebenheiten am Türkörper selbst Rechnung getragen wird. Die Krafteinleitung
erfolgt nicht homogen über den Türkörper und mithin nicht homogen auf das Dichtungsorgan
bzw. den Kammerrahmen. Das Ergebnis sind die bekannten Türleckagen. In der Vergangenheit
wurde versucht, dem durch Stopfen der Leckagen mit Asbestschnüren, später mit Keramikschnüren
zu begegnen. Üblich ist auch die Verwendung sogenannter Hammerschlagleisten gewesen.
Das waren nachstellbare Dichtleisten. Als Nachstellorgane waren Schrauben vorgesehen.
Abgesehen von den Bedenken, eine Drehung der Schraube mit Hammer schlägen zu bewirken,
kann es auch nicht richtig sein, die Bedienungsleute zur Beseitigung der Leckagen
an 4 bis 8 m hohen Koksofentüren auf- und niederklettern zu lassen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen. Nach
der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Verriegelung der Koksofentür nicht
mehr über die herkömmlichen Verriegelungseinrichtungen sondern über eine Betätigung
der Andruckelemente erfolgt. Dadurch geraten die oben erläuterten konventionellen
Verriegelungskörper in Wegfall. Bemühungen, sich von den konventionellen Verriegelungskörpern
zu trennen, sind in der Vergangenheit nicht angestellt worden. Es wurde immer nur
versucht, die Verriegelungskörper in sich zu verbessern. Bekannt sind dabei sogenannte
Spindel- und Blasenverriegelungen (ältere Bauart) und Federverriegelungen (neuere
Bauart) geworden.
[0005] Die erfindungsgemäße Verriegelung mit Hilfe der Andruckelemente findet vorzugsweise
bei Leichtbautüren Verwendung, die aus einem Dichtelement und einer Kraftübertragungseinheit
bestehen, wobei die Krafübertragungseinheit durch einen Hohlprofilrahmen gebildet
wird, der mit einer Vielzahl von automatisch drehbaren Andruckelementen versehen ist.
[0006] Die im Hohlprofilrahmen integrierten drehbaren Andruckelemente werden insgesamt
oder auch partiell über Kettenräder bzw. über einen Kettenzug oder auch mehrere Kettenzüge
von einem Drehpunkt oder auch mehreren Drehpunkten bewegt. In diesem Drehpunkt greift
eine auf der Ofenbedienungsmaschine installierte Drehmomentenmaschine (hydraulisch,
elektrisch oder pneumatisch angetrieben) an und übernimmt die Ketten zugkraft für
das Ver- und Entriegeln der Leichtbautür. Besonders geeignet sind langsam drehende
Druckluftschrauber.
[0007] Die Anpreßkraft auf die Dichtungseinheit wird durch eine Vielzahl von Schrauben oder
Bolzen oder Federn übertragen, um somit die Dichtheit zwischen Dichtungsorgan und
Kammerrahmen zu gewährleisten.
[0008] Der Hohlprofilrahmen erhält ferner an den Außenseiten verteilt eine Vielzahl von
Bolzen, mindestens 4 (2 oben und 2 unten). Diese Bolzen werden beim Einsetzen der
Tür über verstellbare Haken, die mit dem Kammerrahmen verbunden sind, aufgenommen,
um im verriegelten Zustand eine kraftschlüssige Verbindung zu bilden.
[0009] Zum Schutz gegen Hitze, Staub und Nässe werden die Kettenräder einschließlich Kettenzug
mit einer abnehmbaren Haube versehen.
[0010] Durch die Neuerung wird erreicht:
- daß die sich bisher nachteilig auswirkende punktuelle Krafteinleitung vermieden
wird, weil die absoluten Beträge der eingeleiteten Kräfte an jeder Stelle der Dichtungseinheit
gleich groß sind,
- daß nunmehr der Hohlprofilrahmen gezwungen wird, sich jeder Biegelinie des Kammerrahmens
anzupassen, letztlich auch wegen seiner hohen Flexibilität,
- daß zur Aufnahme der automatisch drehbaren Andruckelemente darüber hinaus Profile
zur Anwendung kommen können, die handelsüblich sind, wie z.B. quadratische Hohlprofile,
U-Profile, L-Profile, T-Profile, Doppel-T-Profile, Rohr-Profile,
- daß diese Art der Verriegelung auch auf konventionelle Türen übertragbar ist,
- daß alle Einzelteile zur Fertigung der drehbaren Druckelemente so gewählt wurden,
daß sie aus handelsüblichen Teilen bestehen,
- daß die im Hohlprofilrahmen integrierten Drehelemente geschützt sind gegen Hitze,
Nässe und Staub, einschließlich Haubenabdeckung für die Kettenräder bzw. Kettenzug,
- daß außer dem Kettenzug auch andere Zugorgane anwendbar sind.
[0011] In den Zeichnungen sind die Ausführungen der Erfindungen dargestellt. Es zeigt:
Abb. 1 eine erfindungsgemäße Koksofentür im Schnitt während des Ofenbetriebes in Schließstellung
am Kammerrahmen,
Abb. 2 eine Darstellung des Hohlprofilrahmens mit den integrierten automatisch drehbaren
Andruckelementen einschließlich Kettenräder und Kettenzug,
Abb. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Horizontalschnittes.
Abb. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Horizontalschnittes entlang einer Schnittlinie
im Bereich der Planiertür einschließlich Planierkasten.
[0012] Nach Abb. 1 besteht die erfindungsgemäße Koksofentür aus einer Kraftübertragungseinheit
1 und einer Dichtungseinheit 21. Die Kraftübertragungseinheit 1 ist in Abb. 2 als
Hohlprofilrahmen 24 ausgebildet, dessen Längsholme in Abb. 3 mit 22 und dessen Querholme
in Abb. 3 mit 23 bezeichnet sind. Die Längsholme 22 sind am oberen und unteren Ende
offen. Ferner befinden sich in den Längsholmen an den Verbindungsstellen zu den Querholmen
4 Öffnungen, so daß sich im Hohlprofilrahmen 24 erwärmende Luft ungehindert aus den
Quer holmen 23 in die Längsholme 22 und dort nach oben strömen und oben aus dem Hohlprofilrahmen
24 austreten kann.
[0013] Der im Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 dargestellte Hohlprofilrahmen 24 ist mit einer
Vielzahl von Andruckelementen 28 versehen, die in sich drehbar sind. Diese Andruckelemente
28 setzen sich nach Abb. 3 zusammen aus einer beweglichen Hülse 5, einer mit der Hülse
5 fest verbundenen Spindel 3 und einem auf der Spindel 3 fest angebrachtem Kettenrad
2. Nach Abb. 3 wird die Spindel 3 in einer Gewindehülse 4 drehbar geführt. Die Gewindehülse
4 nach Abb. 3 ist in dem Hohlprofilrahmen 24 nach Abb. 2 fest eingeschweißt.
[0014] Die Kraftübertragung von den Andruckelementen 28 über den Kettenzug 27 nach Abb.
2 auf die Dichtungseinheit 21 nach Abb. 3 erfolgt nach Abb. 3 über Federn 6 oder Bolzen
6, die in der drehbaren Hülse 5 nach Abb. 3 untergebracht sind. Um eine kraftschlüssige
Verbindung einerseits zwischen Kammerrahmen 28 nach Abb. 3, Dichtungseinheit 21 nach
Abb. 3 und andererseits zwischen Kraftübertragungseinheit 1 nach Abb. 3 zu erreichen,
sind an den Außenflanken der Längsholme 22 nach Abb. 3 Bolzen 7 angeschweißt und am
Kammerrahmen 28 nach Abb. 3 verstellbare Haken zur Aufnahme der Bolzen 7 angebracht.
Die Anzahl der Haken 8, richtet sich nach der Anzahl der Bolzen 7, beträgt 6. Die
Anzahl der Bolzen 7 ist abhängig von der Ofenhöhe. Bei einer Ofenhöhe von 4 m reichen
insgesamt 4 Bolzen aus, und zwar in der Anordnung von je 2 oben und unten am Hohlprofilrahmen
24 nach Abb. 2.
[0015] Die Andruckkräfte der einzelnen Elemente 28 nach Abb. 2 auf die Dichtungseinheit
21 nach Abb. 3 wird durch einen umlaufenden Kettenzug 27 nach Abb. 2 erzeugt. Mit
dieser Anordnung ist somit eine konstante Kräfte verteilung über die Kraftübertragungseinheit
1 nach Abb. 2 auf die Dichtungseinheit 21 nach Abb. 3 gewährleistet. Der Drehpunkt
30 nach Abb. 2 zum Bewegen der umlaufenden Kette 27 nach Abb. 2 ist auf jedes Andruckelement
28 übertragbar. Das zu benötigende Drehmoment für den Punkt 30 wird durch einen Drehmomentenmotor,
der in der Abb. nicht dargestellt ist, erzeugt. Dieser Drehmomentenmotor kann sowohl
direkt auf der Kraftübertragungseinheit 1 als auch auf im Betrieb vorhandenen Türbedienungsmaschinen
installiert werden.
[0016] Der im Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 dargestellte quadratische Hohlprofilrahmen
24 ist durch die Wahl anderer Profile ersetzbar. Geometrien von handelsüblichen Profilen
wie rechteckiges Hohlprofil, U-Profil, L-Profile, Doppel-T-Profile, Rohrprofile und
einfaches Flachprofil lassen eine Unterbringung der Andruckelemente 28 zu.
[0017] Nach Abb. 3 besteht die Dichtungseinheit 21 aus dem Dichtelement 9 und einer Isolierung
29. Das Dichtelement 9 bildet mit dem Element 10 einen Hohlkörper. Beide Elemente
9 und 10 bestehen aus einem hitzebeständigen metallischen Material. Je nach Profilierung
ist eine Stärke pro Dichtlement zwischen 2 und 4 mm vorgesehen. Die Bauhöhe des Ofens
und seine Breite haben auf die Stärke keinen Einfluß, da die Rückstellkräfte der
Ofenfüllung bei gebräuchlichen Ofengrößen nicht wesentlich voneinander abweichen.
[0018] Die Elemente 9 und 10 besitzen nach Abb. 3 die gleiche Profilierung und sind untereinander
fest verbunden. Eine lose Anordnung des Elementes 10 an Element 9 ist ausführbar.
[0019] Der von den Elementen 9 und 10 gebildete Hohlkörper kann zum einen als geschlossen
und zum anderen zum Offeninneren hin über das Element 10 offen ausgebildet werden.
Im letzteren Fall wird das Element 10 mit seitlichen Schlitzen oder in vertikaler
Richtung oben und unten offen ausgebildet. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit,
die beiden Gaskanäle, gebildet durch die Schildkonstruktion 11 nach Abb. 3 und den
Seitenflächen des Elementes 10, um den durch den Hohlkörper gebildeten Gaskanal zu
erweitern. Gegenüber üblichen Türkonstruktionen mit Schildbauweise anstelle von Steinstopfen
ergibt sich eine Gaskanalerweiterung um bis zu 100 %. Diese Erweiterung des Gaskanals
wirkt sich sehr positiv auf das statische Druckverhalten im Kanal und mithin auf die
Dichtigkeit der Tür aus.
[0020] Nach Abb. 1 fällt bei der Tür der übliche Türfuß fort. Das innere Element 10 nach
Abb. 3 übernimmt aufgrund seiner konstruktiven Ausbildung die Funktion eines Türfußes
35.
[0021] Zwischen dem freien Schenkel 31 nach Abb. 3 und der Dichtfläche des Türrahmens ist
als Ausführungsbeispiel eine metallische U-Dichtung 14 vorgesehen.
[0022] Die Dichtungseinheit 21 wird im ausgesetzten Zustand lose über Halterungen 12 und
25 von der Kraftübertragungseinheit 1 gehalten. Im eingesetzten Zustand werden die
Halterungen 12 und 25 wirkungslos, so daß dem unterschiedlichen Drehnvermögen aufgrund
der unterschiedlichen Temperaturlagen von Dichtungseinheit 21 und Kraftübertragungseinheit
1 Rechnung getragen wird.
[0023] Zum Ein- und Aussetzen der Tür mittels der Türabhebemaschine sind zwischen den Holmen
22 zwei Querstäbe 34 angeordnet. Diese Querstäbe dienen als Hebeangriffspunkt für
die an den Türabhebemaschinen vorhandenen Klauen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt
sind.
[0024] Nach Abbildung 1 und 3 besteht das erfindungsgemäße "Hitzeschild" 33 nicht mehr wie
üblich aus ebenen einteiligen hitzebeständigen metallischen Platten unterschiedlicher
Bauformen, sondern aus einer Vielzahl von hitzebeständigen metallischen Rundstäben
11 gleichen Querschnitts - quer zur Ofenkammer angeordnet - vor der inneren Bohle
10 nach Abb. 3 lose über Haltepunkte 32 befestigt. Die einzelnen Rundstäbe zwischen
20 und 30 mm stark sind zur Aufnahme der Aufhängung an zwei Stellen durchbohrt. Durch
Aufeinanderreihen der Einzelstäbe auf die Aufhängungen ebenfalls als Rundstäbe ausgeführt,
wird über die Ofenhöhe eine eben durchgehende Fläche zur Aufnahme der Kohlefront beim
Füllen des Koksofens erzeugt. Die Einzelstäbe 11 als auch die Aufhängungen 32 verhalten
sich wegen ihrer einfachen Geometrie bei hohen Temperaturen formstabiler, da sich
sowohl jeder Stab in Querrichtung zum Ofen als auch die Aufhängestäbe in vertikaler
Richtung zum Ofen frei dehnen können. Bei den Ausführungsformen der Stäbe sind andere
Geometrien der Stabbauweise mit gleichen physikalischen Eigenschaften integrierbar,
wie quadratische, rechteckige und streifenförmige Formen.
[0025] Die einteilige Stabbauweise nach Abb. 1 und 3 ist auch als mehrteilige Konstruktion
über die Höhe der inneren Bohle 10 ausführbar. Weiterhin läßt die Stabbauweise auch
eine Stabführung in vertikaler Richtung, in den Zeichnungen nicht dargestellt, zu.
Hierbei werden die Stäbe parallel geführt als durchgehende Einheit, mit über die Höhe
verteilte Querstäbe gehalten.
[0026] Die Planiertür 36 nach Abb. 1 und 4 ist in Rundbauweise ausgeführt. Der als Rohr
ausgebildete Planierkasten 14 nach Abbildung 4 nimmt die Dichtfläche 15 auf. Vor
diese Dichtfläche 15 wird ein metallischer Deckel 16 über den Kraftübertragungsrahmen
17 über Bolzen oder Federn 39 angedrückt. Bei Wirksamwerden der Krafteinleitung über
den Rahmen 17 über Kettenräder 20 und Kettenzug 18 werden die Festpunkte 19 und 20
wirksam. Der Festpunkt 19 ist als Schanier ausgelegt, um die Planiertür 36 zu schwenken.
Der Festpunkt 20 wird über ein Handrad 37 mit einer Spindel, die im Gelenk 38 gelagert
ist, wirksam.
1. Koksofentür mit Schild oder Stopfen sowie einem Abdichtungselement, das an den
Dichtflächen mit einer Vielzahl von Andruckelementen gegen den Kammerrahmen gedrückt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung durch die Betätigung der Andruckelemente
(6) erfolgt.
2. Koksofentür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Andruckelementen
Spindeln (3) gehören, die als gemeinsamen Bewegungsantrieb Kettenräder (2) und einen
Kettenzug aufweisen.
3. Koksofentür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kammerrahmen
mindestens drei Paare von Verriegelungshaken vorgesehen sind, von denen zwei Paare
an den Kammerrahmenenden und die anderen Paare dazwischen angeordnet sind.
4. Koksofentür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Verriegelungshaken
Bolzen (7) an dem die Andruckelemente (6) aufnehmenden Rahmen (1) angeordnet sind.
5. Koksofentür nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
eine die Andruckelemente und deren Betätigungsorgan überdeckende Haube (13).