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Einebnungsstange für liegende Koks- und Kammeröfen Die Erfindung betrifft
eine Verbesserung der für liegende Koks- und Kammeröfen üblichen Einebnungsstangen,
die aus zwei Seitenwangen mit dazwischen befindlichen Querverbindungen bestehen.
Bei bekannten Ausführungen solcher Einebnungsstangen bestehen diese Querverbindungen
aus senkrecht zur Stangenlänge gestellten Blechen, Flacheisen oder ähnlichen wesentlich
plattenförmigen Stücken, welche über den hauptsächlichsten Höhenteil der Seitenwangen
bzw. der ganzen Stange reichen und mit diesen fest, sei es durch Vernietung oder
Verschweißung, verbunden sind. Diese als Querstege ausgebildeten Querverbindungen
wirken bei der Benutzung als käumer für die einzuebnende Kohlenmasse, während gleichzeitig
die zwischen zwei in der Längsrichtung aufeinanderfolgenden Querstegen frei bleibenden
Öffnungen der Stange das Hindurchfallen der eingefüllten Kohle während des Einebnens
ermöglichen. Diese bekannte Bauart von Einebnungsstangen befriedigt in der Praxis
deswegen nicht, weil damit bei der neuzeitlichen bedeutenden, etwa 13 m erreichenden
Länge des frei tragenden Stücks der Einebnungsstange ihr Eigengewicht und namentlich
die dadurch hervorgerufene Durchbiegung des vorderen freien Stangenendes verhältnismäßig
groß ausfallen und weil außerdem der durch das Einebnen, d. h. das Wegräumen von
eingefüllter Kohle gebildete oberhalb der Einebnungsfläche liegende freie Gassammelraum
der Ofenkammer zu weiträumig wird; dieser letztere Mangel wird gerade durch die
infolge der Durchbiegung eintretende Absenkung
des vorderen Stangenendes,
die in der Praxis Höhenmaße von 2150 mm und mehr erreicht, noch fühlbar verschärft.
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Mit dem Erfindungsgegenstand werden die vorgeschilderten Nachteile
bekannter Ausführungen von Einebnungsstangen der vorausgesetzten Gattung vermieden
und durch eine besondere erfindungsgemäße Gestaltung der Ouerverbindungen wesentliche
Vorteile nicht nur für den Bau der Stange selbst, sondern auch für den Einebnungs-und
Ofenbetrieb erzielt. Gemäß der Erfindung werden bei einer Einebnungsstange für liegende
Koks- undKammeröfen, die aus zwei Seitenwangen mit dazwischen befindlichen Ouerverbindungen
besteht, die Seitenwangen durch schräg zur Stangenlänge angeordnete, einen Diagonalverband
ergebende Profileisen verbunden, die nur den obersten Höhenteil des Querschnittumrisses
der Stange einnehmen. Vorteilhaft bestehen diese Diagonalverbindungen aus dachförmig,
d. h. mit der Rückenkante nach oben gestellten Winkeleisen, die nach dem obersten
Teil der Stange hin gerückt und mit ihren Seitenwangen zweckmäßig durch Schweißung
verbunden sind.
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Eine Einebnungsstange .der gekennzeichneten erfindungsgemäßen Bauart
besitzt zunächst wegen des mit den Querverbindungen geschaffenen Diagonalverbands
eine sehr hohe Steifigkeit sowohl gegenüber Knickgefahr als auch gegenüber waagerechten
Biegungsbeanspruchungen und in dieser Richtung hervorgerufenen elastischen Schwingungen.
Da die Profileisen der Querverbindungen nur einen beschränkten Höhenteil des Querschnittsumrisses
der Einebnungsstange einnehmen. wird bei gleichzeitig erhöhter Steifigkeit deren
Eigengewicht verringert. Im Betrieb wirken die aus Profileisen bestehenden Querverbindungen
als Räumer für die einzuebnende Kohlenmasse; hierbei wird auch ihre durch den Profilquerschnitt
erzielte Biegungssteifigkeit vorteilhaft ausgenutzt. Da nun erfindungsgemäß diese
aus Profileisen bestehenden Querverbindungen nur den obersten Höhenteil der Stange
einnehmen, wird beim Einnehmen zwischen den beiden Seitenwangen eine von deren Grundkanten
hochreichende, hügelförmig aufgehäufte Kohlenmasse stehen-gelassen, deren Höhe dem
unterhalb der Querstege zwischen den beiden Seitenwangen verbleibenden freien Raum
entspricht. Durch diese Querschnittsgestaltung der eingeebneten Kohlenmasse wird
aber der freie Querschnitt des gebildeten Gassammelraums bedeutend verkleinert.
Außerdem kommt der günstige Umstand hinzu, daß die frei schwebende Einebnungsstange
an den waagerechten Unterflächen ihrer Seitenwangen in fühlbarem Maß durch die darunter
lagernde Kohle abgestützt wird, weil hier die abstützende Kohlenoberfläche den tief
liegenden Grund einer Grube oder Furche bildet, die an der einen Seite, d. h. nach
der Kammerlängsmitte zu, durch den erwähnten hochragenden Kohlehügel begrenzt und
an der anderen Seite durch die benachbarte Kammerwand gehalten und abgestützt wird.
Da hierdurch die Kohle am Grund dieser Furche beiderseits am Ausweichen gehindert
wird, kann sie der Einebnungsstange eine gute Abstützung bieten, die die Belastung
aus ihrem Gewicht teilweise abfängt und dadurch das zusätzliche Durchbiegen und
Absenken der Einebnungsstange verringert; außerdem schafft hierbei die Kohle eine
wirksame Führung für die unteren, von den Querverbindungen freien Teile beider Seitenwangen
und damit für die ganze Stange beim Hinundherfahren. Infolge der verringerten Durchbiegung
wird ebenfalls der Gassammelraum entsprechend niedrig gehalten. Durch die erfindungsgemäß
stark erniedrigten Querverbindungen wird der Widerstand, den die ganze Stange beim
Einebnen erfährt, und damit der Arbeitsaufwand wesentlich verkleinert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Seitenwangen
der Einebnungsstange in den Diagonalverbandecken zusätzlich durch senkrecht zur
Stangenlänge angeordnete Ouerstege verbunden, die unter die Unterkantenebene der
Diagonalen um ein beschränktes Höhenmaß herabragen. Durch diese Gestaltung wird
d ie Quersteifigkeit der Einebnungsstange und ihre Knicksicherheit noch mehr verstärkt;
daher können die Diagonalverbindungen aus schwächeren Profileisen als bei .der oben
geschilderten Grundform gebildet werden, wodurch das Eigengewicht niedriger gehalten
wird. Die Querstege sind, weil sie unter die Unterkantenebene der Diagonalen herabragen,
die hauptsächlichst wirksamen Räumer für die einzuebnende Kohle, während die Mitwirkung
der Diagonalprofileisen hierfür stark zurücktritt. Auch deswegen können die Diagonalen
schwächer gehalten werden. Da sie am Räumen und Einebnen der Kohle verhältnismäßig
wenig beteiligt sind, wird das Durchfallen der einzuebnenden Kohlenmasse durch die
neben den Diagonalen liegenden freien Öffnungen erleichtert, zumal da wegen dieser
Wirkungsweise auch Stauungen von Kohlenmasse in den Ecken der Diagonalfelder vermieden
werden. Die Erzielung eines verkleinerten Gassammelraums wird bei dieser Ausführungsform
der Einebnungsstange ebenso wie beider oben geschilderten Grundform erreicht.
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In der Zeichnung betreffen die Abb. i, 2 und 5 die erste, die Abb.
3, q, und 6 die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform. Die Abb. i und 3 sind Grundrißaufsichten,
welche nur ein abgebrochenes Längenstück des vorderen, das eigentlicheEinebnen bewirkenden
Längenteils der Stange umfassen. Die Abb. 2 und a, sind senkrechte Längsschnitte
nach den Mittellinien c-ca und b-b der Abb. i bzw. 3. Die Abb. 5 und 6 sind senkrechte
Querschnitte nach den Linien c-c und d-d der Abb. r bzw. 31. Übereinstimmende
oder entsprechende Teile in den verschiedenen Abbildungen sind mit gleichen Bezugsbuchstaben
versehen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i, 2 und g bestehen die beiden Seitenwangen
e der Einebnungsstange wie üblich aus senkrecht gestellten starken Flacheisen, die
beispielsweise Zoo bis 25o mm hoch und 25 bis 40 mm stark sind, und werden nach
dem vorderen freien Stangenende hin (in Abb. i und 2 links)- durch eine schlanke
Abschrägung
f ihrer durchgehend eben gehaltenen Unterkanten verjüngt,
um das Eigengewicht und die Durchbiegung des frei schwebenden Endes zu verringern
und das Vorwärtsfahren in der einzuebnenden Kohle zu erleichtern. Am äußersten Ende
vorn werden die beiden Seitenwangen e durch das rechtwinklig zu ihnen und dachförmig
gestellte Winkeleisen g, am besten durch Verschweißung, verbunden. Erfindungsgemäß
sind als weitere Querverbindungen der Seitenwangen die Profileisen h vorgesehen,
die im Grundriß Abb. i so gestellt sind, daß sie einen Diagonalverband ergeben.
Diese Diagonalenh bestehen imAusführungsbeispiel ebenfalls aus dachförmig gestellten
Winkeleisen, die nach dem obersten Teil der Stange hin gerückt und mit den Seitenwangen
e zweckmäßig durch Verschweißung verbunden sind. Vorteilhaft werden diese Winkeleisen
h vor dem Einbau aus dem ursprünglich rechten in einen spitzen Winkel, wie gezeichnet,
zusammengebogen, damit ihre im Grundriß eingenommene Breite vermindert und der freie
Öffnungsraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Diagonalen h und dem verbindenden
Teilstück der Seitenwange möglichst weit gehalten wird, um das Durchfallen der einzuebnenden
Kohle zu erleichtern. Die durchweg in derselben Höhenebene liegenden Unterkanten
der sämtlichen Winkeleisen bzw. Diagonalen h und der vordersten Querverbindungen
g wirken im Betrieb beim Hi.nundherfahren der Einebnungsstange als Räumer für die
einzuebnende Kohle. Aus dem Querschnitt Abb. 5 erkennt man, daß der von der Diagonalen
h eingenommene oberste Höhenteil des ganzen Querschnittumrisses der Einebnungsstange
nur einen mäßigen Bruchteil, etwa ein Drittel seiner Gesamthöhe ausmacht. Es bleibt
demgemäß ein wesentlicher darunterliegender Höhenteil des ganzen Stangenquerschnitts
vollständig frei, so daß sich zwischen den beiden Seitenwangen ein diesem freien
Höhenteil entsprechender hochragender Kohlenhügel bildet und die durch das Einebnen
erzeugte Kohlenoberfläche zwischen den beiden Wangen entsprechend höher gelegen
ist. Hierdurch wird ersichtlich der oberhalb dieser Kohlenoberfläche in der Ofenkammer
verbleibende freie Gassammelraum entsprechend verkleinert. Die durch die Diagonalen
h gebildeten Querverbindungen reichen selbstverständlich nur über denjenigen ganzen
Längenteil der Einebnungsstange, welcher in die Ofenkammer eingefahren wird. Der
anschließende (aus der Zeichnung nicht erkennbare) hintere Längenteil der Einebnungsstange,
welcher in der Maschine geführt und angetrieben wird, wird in der auch sonst hierfür
üblichen Bauweise gestaltet.
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Die in den Abb.3, .l, und 6 dargestellte zweite Ausführungsform enthält
als Querverbindungen der beiden Seitenwangen e ebenfalls Diagonalen
h aus Profileisen, nach dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung wiederum aus
Winkeleisen, welche mit den Seitenwangen zweckmäßig verschweißt sind. Außerdem werden
jedoch nach einem weiteren Erfindungsmerkmal senkrecht zur Stangenlänge angeordnete
Querstege i vorgesehen, die jeweils in den Ecken des Diagonalverbands stehen, vgl.
Abb. 3: Diese Querstege i können, wie in der Zeichnung, aus einfachen Flacheisen
oder statt dessen ebenfalls aus Profileisen, etwa Winkeleisen, T-Eisen, U-Eisen
cd. dgl., bestehen. Sie ragen, wie aus Abb.4 und 6 hervorgeht, unter die Unterkantenebenen
der Diagonalen um ein beschränktes Höhenmaß herab, beispielsweise um 2o bis
30 mm. Die Profileisen h können bei dieser Ausführungsform, weil die Querstege
i zur Versteifung der ganzen Stange beitragen, schwächer als bei der Ausführungsform
nach Abb. i gehalten werden; dabei läßt sich, wenn die sämtlichen Teile
h und i nach dem obersten Höhenteil der Stange hin gerückt sind, ein
Überragen der Querstege i nach unten hin über die Diagonalenh erzielen, ohne daß
die dieEinebnungshöhe der Kohle bestimmende Unterkante der als Räumer wirkenden
Querstege i tiefer als bei der Ausführung nach Abb. i, 2 und 5 zu liegen kommt.
Es ergibt sich daher auch hier ein für das Einebnen wirksamer Querschnitt der Stange
von derselben Art und Größe wie im obigen ersten Fall, vgl. den Querschnitt Abb.6.
Die vorderste Querverbindung g in Abb. 3 und 4 wirkt dabei ebenfalls wiederum als
Räumer wie die Querstege i. Der in der Zeichnung nicht erscheinende hintere Teil
der Einebnungsstange ist bei dieser Ausführungsform nach Abb. 3, 4 und 6 ebenso,
wie oben für die Ausführung nach Abb. i, 2 und 5, angegeben worden ist, anzunehmen.