-
Deckengewölbe für Industrieöfen, dessen Gewölbesteine an den unteren
Gurten eines in sich fest verbundenen Trägernetzes befestigt sind Die Erfindung
bezieht sich auf ein Deckengewölbe für Industrieöfen, dessen Gewölbesteine an parallelen,
unteren Gurten eines in sich fest verbundenen Trägernetzes aus Quer- und Längsgurten
befestigt sind, das von Querträgern des Ofengestells über an Längsgurten des Trägernetzes
angreifende Gehänge gehalten ist.
-
Derartige Gewölbe sind in der Art bekannt, daß die in der Krümmungsrichtung
des Gewölbes verlaufenden unteren Gurte des Trägernetzes mit ihren unteren Flanschen
in entsprechende Kopfnuten der Gewölbesteine eingreifen. Sie stellen dadurch Hängeeisen
für die Gewölbesteine dar.
-
Bei den obergenannten Konstruktionen, die nicht ausschließlich auf
Grund der Gewölbewirkung gehalten sind, können sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte
zwischen den Steinen und den darüberliegenden Gurten auftreten. Da mit den Temperaturen
auch die Dehnungsverhältnisse und damit die in der Decke wirkenden Kräfte wechseln,
können bei ein und demselben Stein je nach der Deckentemperatur sowohl Zug- als
auch Druckkräfte wirken. Zwischen den Flanschen der Hängeeisen und den Kopfnuten
der Steine muß erhebliches Spiel vorhanden sein. Da die gegenseitigen Anlageflächen
bei Zug- und Druckübertragung verschieden sind, verschieben sich die einzelnen Steine
um die Größe dieses Spiels gegenüber den Hängeeisen und im Verhältnis zueinander,
wenn sie bei Temperaturänderungen aus dem einen Zustand in den anderen übergehen.
-
In geringerem Maße tritt derartiges »Arbeiten« der Steine auf, wenn
sich die Kräfte nicht umkehren, aber sich bei Temperaturwechseln ändern. In jedem
Falle vermindert es die Lebensdauer des Gewölbes.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bei der eingangs
genannten Gattung von Deckengewölben zu vermeiden, die bei senkrechter Relativbewegung
der Steine zueinander zu erwarten sind. Die Lösung besteht darin, daß die Gewölbesteine
mit metallischen Kopfplatten versehen sind, die mit den auf ihnen aufliegenden unteren
Gurten des Trägernetzes verschweißt sind. Dadurch werden die Steine gegenüber dem
Trägernetz und auch zueinander sicher lokal festgelegt, so daß auch bei wechselnden
Kräfteverhältnissen kein gegenseitiges Arbeiten auftreten kann. Die Gehänge haben
dabei bekannte, zur Übertragung von Druck und/oder Zug geeignete Form, beispielsweise
die von Spindeln.
-
Es ist eine Gewölbedecke bekanntgeworden, bei der einzelne, quer zur
Gewölbeachse verlaufende Steinreihen ebenfalls an Gurtträgern so befestigt sind,
daß sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen werden können. Jedoch sind diese
Gurtträger nicht fest mit anderen zu einem Trägernetz zusammengeschlossen, so daß
Relativbewegungen von Steinreihen möglich sind. Außerdem ist es dabei nötig, jeden
einzelnen Gurtträger durch mehrere Druckspindeln gegenüber dem Ofengestell abzustützen,
so daß eine sehr große Zahl von solchen Spindeln erforderlich ist.
-
Weiterhin ist es bekannt, einzelne Querreihen von Steinen mit Druckbändern
zu belegen, die ein Ausknicken nach oben verhindern sollen, und außerdem je auf
einzelne Längsreihen vom Ofengestell her durch geeignete Spindeln. oder Zugglieder
Druck- -bzw. Zugkräfte auszuüben. Die wechselnde Beanspruchung wechselnder Steinreihen
durch die aufgezwungenen Druck- bzw. Zugkräfte verstärkt eher die Neigung der Steine,
im Verhältnis zueinander zu arbeiten. Die bei dem bekannten Gewölbe angestrebte
Sicherheit gegen Ausknicken des Gewölbes an den Rändern nach oben bzw. in der Mitte
nach unten wird zudem durch die Erfindung wesentlich besser erreicht. Dies gilt
auch gegenüber anderen bekannten Gewölben, bei denen nur Einrichtungen zum Stützen
der seitlichen Gewölbeteile von oben oder zur teilweisen
übertragung
des Steingewichts durch Zugglieder auf das Ofengestell vorhanden sind.
-
Die unteren, mit den Steinen verbundenen Gurte des Trägernetzes verlaufen
vorteilhafterweise quer zum Gewölbe und sind von den längsverlaufenden Gurten gehalten,
an denen die Gehänge angreifen. Dieses Merkmal ist an sich bekannt. Es hat den Vorteil,
daß das Trägernetz dabei nur aus zwei quer zueinander verlaufenden Gruppen von Gürten
zu bestehen braucht.
-
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung können jedoch auch die
unteren, mit den Steinen verbundenen Gurte des Trägernetzes in Längsrichtung des
Gewölbes verlaufen und über Vermittlung von quer dazu liegenden Gurten von den längsverlaufenden
Gurten gehalten sein, an denen die Gehänge angreifen. Bei dieser Ausführungsform
vermindert sich die Zahl derjenigen Gurte, die dem Gewölbe entsprechend gebogen
sein müssen.
-
Es ist zweckmäßig, wenn die mit den Steinen verbundenen Gurte - wie
es an sich bekannt ist -einen Mittenabstand von einer doppelten Steinbreite haben,
wobei sie über den Trennfugen der Steine verlaufen und jeweils mit den Kopfplatten
der Steine von zwei benachbarten Reihen verschweißt sind. Die Form der Steine kann
dadurch besonders einfach gehalten werden, einfacher als bei den bekannten Gewölbedecken,
bei denen speziell ausgebildete Halteformen an den Steinköpfen formschlüssig mit
an den Gurten befestigten Greiforganen zusammenwirken. Die feuerfesten Steine werden
zum Zwecke der Schweißbarkeit und auch der größeren Widerstandsfähigkeit an Kopf,
Seiten und im Inneren mit Metallplatten ausgerüstet. In anderen Zusammenhängen wurde
es bereits bekannt, feuerfeste Steine mit metallischen Einlagen zu versehen und
diese metallischen Einlagen auch so zu formen, daß an ihnen Halteteile angreifen
können.
-
Bei der starren Verbindung des Trägernetzes mit den Gewölbesteinen
ist es von besonderem Vorteil, wenn zwischen querbenachbarten Steinen Asbestscheiben
liegen. Es ist an sich bekannt, daß derartige Einlagen Wärmedehnungen ausgleichen
können. Die Gehänge, mit denen das Trägernetz an den Querträgern des Ofengestells
befestigt ist, sind zweckmäßig einstellbar. Es können dadurch nicht nur Fertigungstoleränzen
ausgeglichen werden und bei der Montage die Erfordernisse des Einzelfalles berücksichtigt
werden, sondern es können auch während des Betriebes entstandene Fortriänderungen
Berücksichtigung finden.
-
Bei Gewölben, die von Trägern gestützt werden, ist es bekannt, nur
einzelne Gewölberippen bildende Steinreihen mit Trägern zu verbinden, während die
zwischen solchen Rippen liegenden Steine auf Grund der GewölbeWirkung von diesen
gestützt werden. Die Verwendung eines in sich fest verbundenen Trägernetzes ermöglicht
die Anwendung dieses Prinzips erfindungsgemäß in der Weise, daß einige Steine feldweise
kürzer sind als die Normalsteine und lediglich von den Gewölbekräften gehalten werden,
so daß sich über den Feldern der kürzeren Steine offene Räume ergeben, die von den
Köpfen der Normalsteine umgeben sind.
-
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt
sind. Darin sind F i g. 1 ein Querschnitt des beispielsweise einen Ofenfeuerraum
abdeckenden Deckengewölbes, F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2, F i g. 4 ein Schnitt nach der
Linie 4-4 in F i g. 3, F i g. 5 eine Einzelansicht der Befestigung des Gewölbes
an dem tragenden Ofengestell, F i g. 6 eine Teilansicht, in der gezeigt ist, wie
die Steine in der ihnen zugewiesenen Lage gehalten werden, F i g. 7 ein Schnitt
nach der Linie 7-7 in F i g. 6 eines einzelnen Steines, F i g. 8 ein der F i g.
3 ähnlicher Schnitt einer anderen Ausführung des Deckengewölbes, F i g. 9 ein Schnitt
nach der Linie 9-9 in F i g. 8 und F i g. 10 eine Draufsicht nach der Linie 10-10
in F i g. 9, in der nur die aus längeren Steinen bestehenden Rippen gezeigt sind.
-
Nach F i g.1 bis 7 besteht ein tragendes Ofengestell aus den Ankersäulen
1 und den Querträgern 2. Passend verstellbare Hängeeisen 3 ragen von dem genannten
Querträger Z herab und halten die Ofendecke in ihrer gewölbten Form. Das Dach selbst
setzt sich nach F i g. 2 aus Reihen quergestellter, feuerfester Steine
4 zusammen. Jede dieser Reihen hat die in F i g. 1 dargestellte gewölbte
Form. Die aus feuerfestem Material bestehenden Steine weisen an ihrer Oberseite
befestigte Metallplatten 5 auf, die in anderen Ausführungsformen an den Seiten der
Steine nach unten und auch in diese hineinreichen. In F i g. 7 sind die metallischen
Seitenteile mit 16 und die metallischen Einlagen mit 7 bezeichnet.
-
Bei der Herstellung des Deckengewölbes wird ein Lehrgerüst mit einem
gewölbten Oberteil aufgebaut, auf das die Steine aufgelegt werden. Nach Entfernung
des Lehrgerüsts können sich die Steine eine Kleinigkeit absenken, so daß sie die
beabsichtigte Endlage einnehmen.
-
Nachdem die Steine auf dem Lehrgerüst aufgestellt worden sind, werden
auf die längsverlaufenden Steinreihen Träger 8 aufgelegt und an den metallischen
Kopfplatten durch stellenweises Verschweißen wie bei 9 (F i g: 6) befestigt.
-
Bei der Ausführung nach den F i g. 1 bis 6 erstrecken sich die mit
den Steinen verbundenen Träger 8 in Längsrichtung des Gewölbes und bilden mit den
quer dazu verlaufenden U-förmigen Trägern 11, die in dem Gewölbe entsprechend gekrümmt
sind, eine Halteeinrichtung, welche die Aufwärts= oder Abwärtsbewegung der Steine
verhindern soll. Die Träger 11 sind mit den Gurten 8 punktweise verschweißt oder
in einer anderen zweckmäßigen Weise in angemessenen Abständen befestigt, wie beispielsweise
bei 12 in F i g: 5 und 6 gezeigt ist. Diese U-förmigen Träger 11 stellen also Trageinrichtungen
für die Steinreihen in der gebogenen Richtung des Gewölbes dar.
-
Die U-förmigen Teile 11 werden ihrerseits von H-förmigen Trägern 13
(F i g. 2) getragen, die mit diesen in zweckdienlichen Abständen angeordneten Trägern
11 verschweißt sind. Diese H-förmigen Träger werden, wie aus F i g. 1 hervorgeht,
mittels der einstellbaren Gehänge 3 in ihre richtige Lage gebracht. Die in der Längsrichtung
des Gewölbes verlaufenden Gurte 8 halten die Steinreihen in dieser Längsrichtung
des Gewölbes in einer gleichmäßigen Lage, während die U-förmigen Träger 11 die gleichmäßige
Lage der verschiedenen Teile des Gewölbes in der
gebogenen Richtung
des Gewölbes gewährleisten. Es können beliebig viele Gehänge 3 verwendet werden.
Das Gewölbe wird demnach durch das Ofengestell, die Auflager 10, die Gurte
8 und die U-förmigen Träger 11 in der vorgesehenen Lage gehalten, wobei auch
die einzelnen Steine sicher und einfach im Verband gehalten sind. Die Gehänge 3
können sowohl Zug- als auch gegebenenfalls in den seitlichen Gewölbepartien Druckkräfte
übertragen.
-
F i g. 6 zeigt Abstandsscheiben 14 aus Asbest als nachgiebige Bauteile
zwischen bestimmten Steinen. In den F i g. 8, 9 und 10 sind in einer abgeänderten
Ausführung feldweise kürzere Steine 15 vorgesehen. Zwischen diesen Feldern liegen
Rippen aus längeren Steinen 17. Die aus kürzeren Steinen 15 bestehenden
Felder werden von den Rippen lediglich auf Grund der Gewölbewirkung gehalten. Diese
Anordnung könnte zwar ebenfalls von einem Trägernetz entsprechend den F i g. 1 bis
7 gehalten werden, wobei die Haltegurte dieses Netzes allerdings nur an den längeren
Steinen 17 angreifen würden; jedoch ist es in diesem Falle vorteilhafter,
gemäß den Darstellungen in den F i g. 8 bis 10 die gebogenen Träger 11 unmittelbar
an den Rippen des Gewölbes angreifen zu lassen. Oberhalb der kürzeren Steine 15
kann ein freier Raum 16 verbleiben, der von den oberen Teilen der Rippen, also der
längeren Steine 17, umgeben ist. Wie in F i g. 8, 9 und 10 dargestellt, verlaufen
diejenigen Träger 11, die nicht über Querrippen des Gewölbes verlaufen und
dieses tragen, nicht über die ganze Gewölbebreite (wobei sie die Felder der Steine
15 überspannen müßten), sondern sie sind jeweils nur abschnittsweise über den Längsrippen
des Gewölbes als kürzere Stücke 11a vorhanden, wobei vorausgesetzt ist, daß die
Hauptträger 13 jeweils über diesen Längsrippen liegen. Die Trägerstücke 11a überspannen
dabei nur die Breite der durch die längeren Steine 17 gebildeten Zwischenrippen.
Bei diesem Aufbau läßt sich das Deckengewölbe sehr leicht ergänzen und ausbessern.