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Zweifache. Selbstdichtung für Koksofentüren Die Koksofentürense,lbstdichtunggemäß
der Erfindung gehört zu derjenigen Gattung, bei der zur Verbesserung des Dichthaltens
zwei hintereinanderliegende Dichtungen Verwendung finden.
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Bei Kdksofentüren mit zweifacher Selbstdichtung ist es bekannt, die
innenliegende, d. h. dem Innern der Ofenkammer zugewendete Dichtung als eine reine
Metalldichtung und die außenliegende, d. h. der Außenluft zugewendete als eine Packungsdichtung
auszuführen, bei der also das Dichtungselement aus einem nachgiebigen Stoff, wie
etwa Asbest o. dgl., besteht und sich: abdichtend auf eine metallische Dichtungsfläche
als Gegenfläche auflegt. Diese bekannten Selbstdichtungen besitzen jedoch Mängel
hinsichtlich des Dichthaltens und der Reinigungsmöglichkeiten @bzw. -der damit zusammenhängenden
Haltbarkeit im Betriebe. Diese Mängel werden. in erheblichem Maße durch den im Betrieb
auftretenden Mißstand bedingt, daß sich im Bereich der Dichtungselemente und der
von ihnen bedeckten Dichtungsflächen teerige Kondensate aus den gegen die Außenluft
abzusperrenden Kdksofengasen. der Kammer niederschlagen und zu Reinigungsmaßnahmen
nötigen, welche nicht nur umständlich, sondern auch :den Dichtungselementen selbst
abträglich sind. Dies gilt insbesondere für,die Packungsdichtung, da derartiger
Dichtungsstoff gegen die Einwirkungen von Teerkondensaten u. dgl. sehr empfindlich
ist.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, .diese und andere Mängel der bekannten
zweifachen Selbstdichtungen zu beseitigen und hiermit fortschrittliche Verbesserungen
zu, schaffen.
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Bei der erfindungsgemäßen Selbstdichtung sind das innere Dichtungselement,
das aus einer metallischen Schneide besteht, und das äußere, durch eine Packung
gebildete Dichtungselement an einer am Türkörper angebrachten elastischen Blechmembran
befestigt,
und der zw-ischen-beiden Dichtungselementen ,befindliche Hohlraum ,besitzt einen
An-. schluß zum Einführen eines neutralen oder brennbaren Gases, z. B. Rauchgas-
oder Generatorgas, das unter einem geringen Überdruck gegenüber dem Kammerinnern
wie auch der Außenluft steht. Wenn bei ,der Benutzung dieser zweifachen Selbstd,ichtung
das Paar von Dichtungselementen zusammen mit der sie tragenden Randpartie der Blechmembran
durch eine geeignete Vorrichtung, etwa die üblichen Einstellungsdruckschrauben,
überall gut dichtend gegen die metallische Dichtungsfläche des Türrahmens angepreßt
und die ganze Tür durch die Riegel in dieser Stellung festgehalten wird, so schafft
das in den Hoh.lräum einzuführende Gas durch. seinen Überdruck die Möglichkeit und
Sicherheit, daß-das_Innengas .der Ofen-. kammer mit seinen Teerdämpfen nicht durch
etwaige kleine Unvollkommenheiten der ganzen Türabdichtung nach dem Hohlraum und
nach der Außenluft übertreten und Teerkondensate absetzen kann. Dadurch wird zugleich
ein vollkommenes Dichthalten und ein genügendes Reinbleiben der Dichtungselemente
und Dichtungsflächen gesichert.
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Nach einer @bevorzugten Ausführungsform der Erfindung .kann der besagte
Gasanschluß durch einen im Türrahmen ausgesparten Kanal gebildet werden, welcher
nach dem Hohlraum zwischen den Dichtungselementen ausmündet und mit einer G.aszufuhrieitung
in abschaltbarer Verbindung stehst. Bei dieser Ausführungsform wird das Abnehmen
und Wiedereinsetzen der Tür durch den ortsfesten, stets betriebsbereiten Gasanschluß
in keiner Weise behindert, und es ist bei diesen Betriebsvorgängen nur notwendig,
jedesmal eine an dem Türrahmenkanal oder an seinem Zufuhrrohr vorgesehene Absperrungsvorrichtung
zu schließen und zu öffnen, was,die Bedienung sehr vereinfacht. Dieses Unterhalten
bzw. dauernde Zuführen, einer unter geringem Überdruck stehenden Gasatmosphäre in
dem besagten Hohlraum ist naturgemäß wegen des Überströmens von Gas in den Kammerraum
hinein oder wegen ihres Ausströmens und daher Verlorengehens nach der Außenluft
hin nur tragbar, wenn beide Dichtungselemente gut abdichtend sitzen, d. h. 'keine
auch nur örtliche, gröbere Undichtheiten aufweisen. Dies wird aber gerade dann mit
Leichtigkeit gesichert, wenn, wie es hier zur Grundlage der Erfindung gehört, eine
metallische Schneide und eine Packung als zwei Dichtungselemente nebeneinander bestehen,
weil die im Verhältnis zum Metal'1 stärkere Nachgiebigkeit der Padkung die Sicherheit
für ein stets gleich gutes Anliegen der beiden Elemente gewährt. Das übertreten
kleiner Mengen von Druckgas in die Ofenkammer hinein ist für die Praxis kein untragbarer
Vorgang, da das Koksofengas in der Regel von Haus aus ohnehin meist zu hochwertig
ist und eine gewisse Verdünnung, die man sonst durch die Betriebsführung ermöglicht,
gut vertragen kann.
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Ein weiterer wesentlicher Erfindungsgedanke bei der vorgeschilderten
zweifachen Selbstdichtung besteht darin, daß die beiden verschiedenartigen Dichtungselemente
.auf zwei .getrennte Dichtungsflächen des Türrahmens aufgepreßt werden, von denen
die äußere gegenüber der inneren höher gestuft liegt. Dieser gestuften Anordnung
der inneren und der äußeren Dichtungsfläche des Türrahmens entspricht zunächst ein
gleich großer Höhenunterschied der dichtenden Kantenflächen der beiden Dichtungselemente.
Da nun für Reinigungsmaßnahmen praktisch nur die innere Dichtungsschneide in Betracht
kommt, weil diese allein den Einwirkungen der Kammergase unmittelbar ausgesetzt
ist, so wird ein solches Reinigen sehr bedeutsam dadurch erleichtert, daß bei abgenommener
Tür diese metallische Dichtungsschneide gegenüber der Dichtungspackung um das Stufenmaß
hervorragt, so daß die Reinigungswerkzeuge die weiter zurückliegende Packung nicht
-beeinträchtigen. Am Türrahmen zeigt nun aber die gestufte Dichtungsfläche außerdem
den wichtigen Vorteil, daß Benetzungen der inneren Fläche mit Teer, welcher etwa
unter der Dichtungsschneide ,durchgesickert ist, wegen der Abstufung davon abgehalten
werden, nach der äußeren Fläche überzutreten, und .dadurch werden Verunreinigungen
und Schädigungen der Packungsdichtung vermieden.
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Der Erfindungsgegenstand wird durch die Zeichnung erläutert, welche
eine beispielsweise Ausführung desselben in einer waagerechten Schnittdarstellung
für annähernd eine halbe Koksofentür, die also durch eine senkrechte Ebene nahe
der Kammermitte begrenzt gedacht ist, und für den zugehörigen Türrahmen nebst angrenzendem
Teilstück des Ofenkopfes zeigt.
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Es bedeuten i den eigentlichen Türkörper aus Gußeisen und 2 den daran
unter Zwischenfügen einer wärmeisolierenden dünnen Asbestschicht befestigten, nach
der Kammerinnenseite hin ragenden eisernen. Steinhalter zum Trägen und Halten der
feuerfesten Türausmaueru,ng 3. Der Türrahmen besteht aus dem eigentlichen Rahmenteil
.4, der eine über die ganze Türhöhe reichende Verstärkungsrippe 5 sbesitzt, und
aus den unter ihm angenieteten, im Querschnitt winkelförmigen Verstärkungsstücken
6, die zweckmäßig über die Rahmenhöhe in eine Anzahl von Einzelstücken unterteilt
sind. Der Türrahmen 4 ist im Zeichnungsheispiel als ein einheitliches Stück zusammen
mit der Ofenkopfbewehrung ausgebildet, gegen welche der Ankerständer 2o vorgesetzt
ist, und besitzt eine um die ganze Kammeröffnung einheitlich herumlaufende bearbeitete
Dichtungsfläche. Diese Dichtungsfläche besteht erfindungsgemäß aus zwei getrennten
Einzelflächen, der inneren Fläche 7. und der äußren Fläche 8, in solcher Anordnung,
daß die äußre gegenüber der inneren um etwa io bis 20 mm höher gestuft liegt. An
dem Türkörper i, Lind zwar an dem flanschartig ringsherum laufenden Vorsprung g.
ist unmittelbar aufliegend die rahmenförmig aus-` gebildete,elastisch-nachgiebige
Blechmembranplatte io mit der darunterliegenden Asbestplatte ii befestigt. Zum Festhalten
dienen die Befestigungsschrauben 12, die in mehreren an der Versteifungs-
>arge
13 angebrachten llückchen 14 sitzen und durch diese Anordnung die Metnhranplatte
to mit dem leistenförmigen Zwischenstück 15 gegen den Vorsprung 9 festpressen. :1m
äußeren Rand der ßlechmembranplatte ist (las U-Eisen 1g befestigt, das als Träger
der beiden Dichtungselemente dient und zu diesem Zweck an beiden Schenkeln passend
ausgearbeitet ist. Der Innenschenkel 17 ist als Dichtungsschneide ausgebildet, welche
sich auf die innere Dichtungsfläche 7 ,des Türrahmens aufsetzt. Der andere, äußere
Schenkel dient zum Befestigen einer nachgiebigen Dichtungspackung 16 aus Asbest,
Klingerit o. dgl.. welche sich auf die äußere. höher gestufte Dichtungsfläche 8
des Türrahmens auflegt. Zum überall dichten Anpressen dieser beiden Dichtungselemente
17 und 16 dienen die elastische Membranplatte to, an der sie beide befestigt sind,
und eine Anzahl über den ganzen Dichtungsumfang verteilter Druckschrauben 18. ,die
in den Böckchen 14 sitzen. Dabei wirkt das U-Eisen 1g, weil es ein in seiner Längsrichtung
verhältnismäßig steifer durchlaufender Körper ist, als Verteilungsdruckleiste für
die in gewissen Abständen voneinander angeordneten und dadurch nur einzelne Druckpunkte
ergehenden Druckschrauben 18. In dem Türrahmen ist nun erfindungsgemäß ,der Gaszufuhrkanal
21 und 22 so angeordnet, daß sein Endstück 22 nach dem Hohlraum 23 ausmündet, der
zwischen den beiden Dichtungselementen 17 und 16 verbleibt. An das andere Ende des
Kanals ist das Zufuhrrohr 23 angeschlossen, welches z. B. mit einer in der Höhlung
des Ankerständers 2o angeordneten Gaszufuh-rleitung 24 verbunden und mit einem Absperrhahn
26 zum beliebigen An- und Abschalten versehen ist. Die Gaszufuhrleitung 24 steht
mit einem für die ganze Ofenbatterie gemeinsamen (aus der Zeichnung nicht erkennbaren)
Gasbehälter in Verbindung, welcher ein geeignetes Gas enthält, das unter einem geringen
Überdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre von etwa 5 bis to mm WS oder wenig mehr
steht.
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Im Betrieb werden beim erstmaligen Einsetzen der Tür, nachdem sie
in der üblichen Weise durch die (nicht gezeichneten) Riegelhalter und Riegel befestigt
worden ist, die Membranplatte to und das Paar von Dichtungen 17, 16 durch die Druckschrauben
18 am ganzen Türumfang so eingestellt, daß überall einwandfreies Abdichten herrscht.
Dabei wird durch die Elastizität der Membranplatte to und durch den zentrischen
Druck der Schrauben 18 auf die beiden Dichtungselemente 17. 16 gesichert, daß beide
mit wesentlich gleicher Anpressung auf ihren Dichtungsflächen 7. 8 aufsitzen. Während
des Einsetzens der Tür ist der Gaskanal 21, 22 durch die geschlossene Absperrvorrichtung
26 von der Gaszufuhrleitung 24 abgeschaltet. Nach erfolgtem Anpressen und Dichtstellen
der Dichtungselemente 16, 17 auf ihren Türrahmendichtungsflächen wird nunmehr das
für den Hohlraum 23 vorgesehene Gas aus der Zufuhrleitung 24 durch Öffnen der Absperrvorrichtung
26 in den Hohlraum eingeführt und dann während der ganzen Garungsidauer unter dem
ihm eigenen mäßigen Überdruck belassen. Dieses Gas kann ein neutrales, d. h. inertes
Gas, z. B. Rauchgas, sein; in diesem Falle muß es aus einem besonderen Gasbehälter
entnommen werden, der es unter dem vorgeschriebenen Überdruck enthält und an die
Zufuhrleitungen 24 der sämtlichen Ofentüren angeschlossen ist. Noch vorteilhafter'
ist die Verwendung von Generatorgas, das z. B. für die Ofenheheizung verfügbar ist.
In diesem Falle ist ein besonderer Gasbehälter als Speicher unnötig, da man als
solchen natürlich die Hauptgasleitungen der Öfen benutzen kann, indem man den darin
herrschenden höheren Gasdruck auf den in der Zu.fuhrleitung 24 benötigten schwächeren
Überdruck reduziert. Generatorgas hat gegenüber Rauchgas außerdem die Vorteile,
daß es wegen seiner brennbaren Bestandteile das erzeugte Koksofengas weniger stark
verdiünnt bzw. verschlechtert und, im Gegensatz zu Rauchgas, sofort in kaltem Zustand
verfügbar ist. Ein kaltes Gas wird aber bei gegebenem Überdruck durch gegebene Übertrittsöffnungen,
in diesem Falle etwaige örtliche Undichtheiten der Dichtungselemente, in kleinerer
Gesamtmasse hindurchgetrieben als ein warmes, sonst normalerweise gleich schweres
Gas. Der Überdruck des angewandten Gases sorgt nun dafür, daß erfindungsgemäß Übertritte
von Kammerinnengas wie auch von Außenluft unter den .dichtenden Kanten der Dichtungsschneide
17 wie auch der Dichtungspackung 16 hinweg praktisch ausgeschlossen wer-,den. Wo
etwa eine dieser Dichtungskanten, trotz des Anpressens, irgendeine 'kleine örtliche
Undichtheit beläßt, muß entsprechend Gas von dem Hohlraum 23 her in die Ofenkammer
oder in die Außenluft eintreten. Für die Güte des in der Ofenkammer erzeugten Destillationsgases
machen solche geringfügigen Zutritte von Fremdgas praktisch nichts aus, weil solches
Koksofengas fast immer von Haus aus mit zu hohem Heizwert erzeugt wird und je nach
der Betriebsführung immer gewisse inerte Bestandteile enthält. Vor allem werden
aber durch das Übertreten von Druckgas an der Innenschneide 17 zugleich auch Ansätze
von kondensierbaren Stoffen des Kammerinnengases, hauptsächlich teeriger Art, ferngehalten
bzw. von der Schneide und der Dichtungsfläche weggefegt. Zudem werden etwaige teerige
Kondensate, die natürlich immer durch den abkühlenden Einfluß der Außenluft erzeugt
werden, wenn überhaupt, dann nur in der Nähe der inneren Dichtungsschneide 17 und
auf der zugehörigen Dichtungsfläche 7 des Türrahmens abgesetzt. Soweit dies der
Fall ist, wird dann aber das Weiterdringen dieser Kondensate von der ersten Dichtungsfläche
7 nach der zweiten Dichtungsfläche 8 und damit nach der Packung 16 hin durch die
zwischen beiden Flächen bestehende Abstufung gehindert. Durch das geschilderte Verhalten
wird,das Reinigen der Dichtungsschneide 17 und angrenzenden Fläche 7 außerordentlich.
begünstigt und erleichtert, das Reinigen der zweiten Dichtungsfläche 8 und der Packung
16 überhaupt erspart, und durch diese Umstände wird auch die
Haltbarkeit
der ganzen Dichtung für eine lange Betriebsdauer vergrößert und verbessert.
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Das abschaltbare Zuführen des Druckgases nach dem Hohlraum
23 hin muß nicht unbedingt, wie im Zeichnungsbeispiel beschrieben, auf einem
Wege durch den Türrahmen erfolgen. Man kann gegebenenfalls auch eine Anschlußstelle,
z. B. an dem Rand der Membran io, wo das U-Eisen i9 befestigt ist, vorsehen, welche
durch ein zum Abnehmen und Wiederansetzen geeignetes ,biegsames Rohr bzw. einen
Metallschlauch mit der Gaszufuhrleitung 24 in oder außer Verbindung gebracht werden
kann.