EP0026408B1

EP0026408B1 - Coke oven door

Info

Publication number: EP0026408B1
Application number: EP80105627A
Authority: EP
Inventors: Friedhelm Haaf
Original assignee: Ateliers Louis Carton SA
Current assignee: ATELIERS LOUIS CARTON S.A.
Priority date: 1979-09-27
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1983-03-02
Also published as: DE2939070C2; DE2939070B1; AU6250580A; ATE2682T1; ES262179U; JPS5655483A; ES262179Y; US4295938A; EP0026408A1; BR8006223A

Abstract

A coke-oven door assembly has a doorjamb having an outwardly facing annular doorjamb surface. A rigid door body has an annular outer edge aligned with and generally perpendicular to the doorjamb surface and is provided with an annular and hollow rigid frame juxtaposed with this edge and limitedly displaceable relative to the door body. An annular seal strip engages the door edge and bears inwardly on the doorjamb surface. A rail is movable inside the frame toward and away from the doorjamb surface and a plurality of elastically compressible biasing devices are engaged between the rail and the seal strip to urge the latter toward the doorjamb surface. A plurality of spacers extending from the doorjamb are engaged with this rail, normally via respective plungers, so that the biasing force effective on the seal strip remains the same even if the door body is distorted by the effects of heat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Koksofentür mit einem am Umfang des Türkörpers angeordneten, zur dichtenden Anlage an einer Dichtungsfläche des Ofenrahmens kommenden Dichtungselement, einer zur Druckübertragung auf das Dichtelement dienenden Druckschiene, die in Schließrichtung der Tür relativ zum Türkörper gleitbeweglich in einem am Umfang des Türkörpers vorgesehenen, im Querschnitt U-förmigen Hilfsrahmen angeordnet ist, ferner mit am Ofenrahmen angelenkten, auf die Druckschiene drückenden Spannhebeln.The invention relates to a coke oven door with a sealing element arranged on the periphery of the door body, for sealing contact with a sealing surface of the furnace frame, a pressure rail serving to transmit pressure to the sealing element, which can slide in the closing direction of the door relative to the door body in a provided on the periphery of the door body, is arranged in cross-section U-shaped auxiliary frame, further with clamping levers articulated on the furnace frame and pressing on the pressure rail.

Bei einer bekannten Koksofentür (US-A-3 897 310) wird das Dichtungselement durch eine Schiene angedrückt, die parallel zum Dichtungselement zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschiebbar ist. Am Ofenrahmen sind Spann- und Verriegelungsklinken federnd gelagert, die bei Herstellung der Verriegelung einen federnden Druck auf die Schiene ausüben. Da bei dieser bekannten Ausführung der Druck auf das Dichtungselement unmittelbar über die starre Schiene ausgeübt wird, können bestimmte (beispielsweise konkave oder konvexe) Verformungen der Dichtungsflächen zwischen Ofentür und Ofenrahmen nicht durch die Federn, die auf die Spann- und Verriegelungsklinken wirken, ausgeglichen werden.In a known coke oven door (US-A-3 897 310), the sealing element is pressed on by a rail which can be moved parallel to the sealing element between a locking position and an unlocking position. Tensioning and locking pawls are resiliently mounted on the furnace frame and exert a resilient pressure on the rail when the lock is produced. In this known embodiment, since the pressure on the sealing element is exerted directly via the rigid rail, certain (for example concave or convex) deformations of the sealing surfaces between the oven door and the oven frame cannot be compensated for by the springs which act on the tensioning and locking pawls.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung (DE-B-1 091 982) sind am Ofenrahmen Spannhebel gelagert, die in eine Andrückstellung geschwenkt werden und auf ein Dichtungselement wirken, das die gesamte Federelastizität aufzubringen hat. Dies ist jedoch nicht ausreichend, um verhältnismäßig große unterschiedliche Verformungen von Ofentür und Ofenrahmen auszugleichen.In a further known embodiment (DE-B-1 091 982), tensioning levers are mounted on the furnace frame, which are pivoted into a pressing position and act on a sealing element which has to apply the entire spring elasticity. However, this is not sufficient to compensate for relatively large different deformations of the oven door and oven frame.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung (DE-A-2 736 097) ist an dem Türkörper ein in einer Richtung längenveränderbares elastisches Abdeckteil aus Metall mit darin angeordneter Feder vorgesehen, welches das zur Anlage am Ofenrahmen kommende Dichtungselement trägt. Der wesentliche Nachteil dieser Ausführung liegt in dem durch die Verwendung des längenveränderbaren elastischen Abdeckteils bedingten erheblichen Aufwand.In a further known embodiment (DE-A-2 736 097), an elastic cover part made of metal which can be changed in length in one direction and with a spring arranged therein is provided on the door body and carries the sealing element which comes to rest on the furnace frame. The main disadvantage of this design lies in the considerable outlay required by the use of the length-adjustable elastic cover part.

Es ist schließlich eine Koksofentür der eingangs genannten Art bekannt (DE-C-541 252), bei der unmittelbar am Umfang des Türkörpers ein im Querschnitt U-förmiger Hilfsrahmen starr angebracht ist. In diesem Hilfsrahmen ist eine Druckschiene angeordnet, die unter der Wirkung von Spannhebeln steht und unmittelbar auf das Dichtungselement drückt. Um eine gewisse Nachgiebigkeit beim Anpressen zu gewährleisten, kann die Druckschiene aus mehreren Teilstücken bestehen oder mit einer gewissen Biegeelastizität versehen sein.Finally, a coke oven door of the type mentioned at the outset is known (DE-C-541 252), in which an auxiliary frame with a U-shaped cross section is rigidly attached directly to the periphery of the door body. A pressure rail is arranged in this subframe, which is under the action of tensioning levers and presses directly on the sealing element. In order to ensure a certain degree of flexibility when pressing on, the pressure rail can consist of several sections or be provided with a certain bending elasticity.

Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß die gesamte Federelastizität vom Dichtungselement aufgebracht werden muß, was nicht ausreicht, um größere Verformungen zwischen Türkörper und Ofenrahmen auszugleichen.A disadvantage of this design is that the entire spring elasticity must be applied by the sealing element, which is not sufficient to compensate for larger deformations between the door body and the furnace frame.

Ungünstig ist weiterhin, daß die große Wärme des Türkörpers unmittelbar auf den hiermit fest verbundenen Hilfsrahmen einwirkt, was zu unerwünschten Verformungen und thermischen Spannungen im Hilfsrahmen führen kann.It is also unfavorable that the great heat of the door body acts directly on the subframe firmly connected to it, which can lead to undesirable deformations and thermal stresses in the subframe.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mängel der bekannten Ausführungen eine Koksofentür der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei ungleicher Verformung von Ofenrahmen und Türkörper und hoher thermischer Beanspruchung des Türkörpers ein ständig gleichmäßiger Anpreßdruck auf das Dichtungselement gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object, while avoiding the shortcomings of the known designs, a coke oven door of the type mentioned in such a way that even with uneven deformation of the furnace frame and door body and high thermal stress on the door body, a constantly uniform contact pressure on the sealing element is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hilfsrahmen an den beiden Längsseiten durch je ein Dreh- und ein Gleitlager mit dem Türkörper verbunden ist und im Hilfsrahmen zwischen der Druckschiene und dem Dichtungselement Druckfedern angeordnet sind.This object is achieved in that the subframe is connected to the door body on the two longitudinal sides by a rotary and a sliding bearing and that compression springs are arranged in the subframe between the pressure rail and the sealing element.

Bei der erfindungsgemäßen Koksofentür ist der Hilfsrahmen - wie die Zeichnung des Ausführungsbeispiels erkennen läßt - durch einen Luftspalt vom Türkörper getrennt und mit diesem an den beiden Längsseiten lediglich über je ein Dreh- und ein Gleitlager verbunden. Dadurch ist der Hilfsrahmen vom Türkörper thermisch weitgehend isoliert, so daß sich nur eine vergleichsweise geringe Wärmeeinwirkung vom Türkörper auf den Hilfsrahmen ergibt. Die zwischen Hilfsrahmen und Türkörper vorgesehenen Lager gestatten dabei eine stark unterschiedliche thermische Ausdehnung beider Teile, ohne daß hierdurch unerwünschte mechanische Spannungen auftreten.In the coke oven door according to the invention, the auxiliary frame - as can be seen in the drawing of the exemplary embodiment - is separated from the door body by an air gap and is connected to the latter on the two longitudinal sides only via a rotary and a sliding bearing. As a result, the auxiliary frame is largely thermally insulated from the door body, so that there is only a comparatively low heat effect from the door body on the auxiliary frame. The bearings provided between the subframe and the door body permit a very different thermal expansion of the two parts, without this resulting in undesired mechanical stresses.

Durch die geringe Wärmeeinwirkung auf den Hilfsrahmen bleiben die darin untergebrachten Bauteile im Betrieb vor hohen Temperaturen geschützt. Dies ist insbesondere für die im Hilfsrahmen untergebrachten Druckfedern wichtig, die dadurch vor einer Ermüdung durch starke Wärmeeinwirkung (insbesondere bei einer gelegentlich vorkommenden Entflammung von Gasen) geschützt sind. Auf diese Weise ist unter allen in Betracht zu ziehenden betrieblichen Verhältnissen ein ständig gleichmäßiger Anpreßdruck auf das Dichtungselement gewährleistet.Due to the low heat impact on the subframe, the components housed therein are protected from high temperatures during operation. This is particularly important for the compression springs housed in the subframe, which are thus protected against fatigue caused by strong heat (especially in the event of occasional gas ignition). In this way, a constant, even contact pressure on the sealing element is guaranteed under all operating conditions to be taken into account.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 eine Koksofentür in Aufsicht,
Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Tür,
Fig. 3^. einen Querschnitt durch die Tür längs der Linie 111-111 der Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Tür längs der Linie IV-IV der Fig. 1,
Fig. 5 eine abgewandelte Verriegelung der zur Abstützung der Schiene dienenden Hebel.

An embodiment of the invention is illustrated in the drawing. Show it

1 is a coke oven door in supervision,
2 is a side view of this door,
Fig. 3 ^. 2 shows a cross section through the door along the line 111-111 of FIG. 1,
4 shows a cross section through the door along the line IV-IV of FIG. 1,
Fig. 5 shows a modified locking of the lever serving to support the rail.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Tür einen Türkörper 1, einen Dichtrahmen, der aus einzelnen, an den Ecken miteinander verbundenen Dichtleisten 2 besteht, sowie einen Hilfsrahmen 3. Der Türkörper 1 besitzt eine rechteckige Grundplatte 4, die an ihrer Vorderseite senkrecht dazu angeordnete, wandartige Rippen 5, 6 enthält, die parallel zu den Außenkanten 7, 8 der Grundplatte 4 verlaufen und einen in sich geschlossenen Hohlkasten bilden. In den an den Längsseiten angeordneten Rippen 5 befindet sich jeweils eine Bohrung 9 und eine in Längsrichtung der Rippen verlaufende Nut 10. Die Außenkanten 7, 8 der Grundplatte 4 sind plan bearbeitet. An der Rückseite der Grundplatte ist eine Haltevorrichtung 11 für ein Steinstopfen 12 angebracht.In the embodiment shown in the drawing, the door contains a door body 1, a sealing frame, which consists of individual sealing strips 2 connected at the corners, and an auxiliary frame 3. The door body 1 has a rectangular base plate 4, which is perpendicular to it on its front side arranged, wall-like ribs 5, 6, which run parallel to the outer edges 7, 8 of the base plate 4 and form a self-contained box girder. In each of the ribs 5 arranged on the longitudinal sides there is a bore 9 and a groove 10 running in the longitudinal direction of the ribs. The outer edges 7, 8 of the base plate 4 are machined flat. A holding device 11 for a stone plug 12 is attached to the rear of the base plate.

Die Dichtleisten 2 werden durch Klemmittel reibschlüssig an den Außenkanten 7, 8 der Grundplatte 4 gehalten. Als Klemmittel sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel Ankerschrauben 13 vorgesehen, die die Dichtleisten 2 an die Außenkanten 7 bzw. 8 des Türkörpers 1 andrücken.The sealing strips 2 are frictionally held on the outer edges 7, 8 of the base plate 4 by clamping means. In the illustrated embodiment, anchor screws 13 are provided as clamping means, which press the sealing strips 2 against the outer edges 7 and 8 of the door body 1.

Der Hilfsrahmen besteht im wesentlichen aus zwei Längsholmen 14 und zwei Querholmen 15. An der Vorderseite der Längsholme 14 sind zur Verhinderung von Querverformungen des Hilfsrahmens Verbindungsleisten 16 vorgesehe. An der Innenseite jedes der beiden Längsholme 14 sind zwei Zapfen 17 angeordnet, von denen einer in die Bohrung 9 und der andere in die Nut 10 der benachbarten Rippe 5 eingreift. Dabei bilden die beiden Bohrungen 9 ein Drehlager für die in diese Bohrungen eingreifenden Zapfen 17, während die beiden Nuten 10 je ein Gleitlager für die in diese Nuten eingreifenden Zapfen 17 darstellen. Die beiden Drehlager (Bohrungen 9) gestatten hierbei eine gewisse Drehbewegung zwischen dem Hilfsrahmen 3 und dem Türkörper 1, während die Gleitlager (Nuten 10) zusätzlich eine Längsverschiebung zwischen dem Hilfsrahmen 3 und dem Türkörper 1 ermöglichen. Dadurch werden auch bei stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Türkörper 1 und Hilfsrahmen 3 unerwünschte mechanische Spannungen zwischen diesen Teilen vermieden.The subframe consists essentially of two longitudinal bars 14 and two transverse bars 15. At the front of the longitudinal bars 14 connecting strips 16 are provided to prevent transverse deformations of the subframe. On the inside of each of the two longitudinal spars 14, two pins 17 are arranged, one of which engages in the bore 9 and the other in the groove 10 of the adjacent rib 5. The two bores 9 form a rotary bearing for the pins 17 engaging in these bores, while the two grooves 10 each represent a slide bearing for the pins 17 engaging in these grooves. The two rotary bearings (bores 9) allow a certain rotational movement between the auxiliary frame 3 and the door body 1, while the slide bearings (grooves 10) additionally allow a longitudinal displacement between the auxiliary frame 3 and the door body 1. As a result, undesirable mechanical stresses between these parts are avoided even in the case of greatly differing thermal expansions of the door body 1 and the auxiliary frame 3.

Die Holme 14, 15 haben einen Hohl-Querschnitt, der zur Aufnahme einer Schiene 18, von Stempeln 19 und von Spanneinheiten 20 dient. Die Schiene 18 bzw. eine aus mehreren solcher Schienen gebildete Anordnung ist in Schließrichtung der Tür gleitbar innerhalb der Holme 14 bzw. 15 geführt. Zwischen der Schiene 18 und den Dichtleisten 2 befindet sich eine Vielzahl von Spanneinheiten 20, die jeweils aus zwei teleskopartig ineinander geführten, einseitig offenen Hohlzylindern 21,22 bestehen. Zwischen den Böden 23, 24 der Hohlzylinder 21, 22 ist eine Druckfeder 25 angeordnet, die die Spanneinheit 20 auseinanderzudrücken sucht und die damit eine von der Schiene 18 weg gerichtete Kraft auf die Dichtleiste 2 ausübt.The spars 14, 15 have a hollow cross section, which serves to receive a rail 18, stamps 19 and clamping units 20. The rail 18 or an arrangement formed from a plurality of such rails is slidably guided in the closing direction of the door within the bars 14 or 15. Between the rail 18 and the sealing strips 2 there is a large number of clamping units 20, each of which consists of two hollow cylinders 21, 22 that are telescopically guided one inside the other and open on one side. A compression spring 25 is arranged between the bottoms 23, 24 of the hollow cylinders 21, 22, which tries to push the clamping unit 20 apart and thus exerts a force directed away from the rail 18 on the sealing strip 2.

Auf der den Spanneinheiten 20 gegenüberliegenden Seite der Schiene 18 sind Stempel 19 angeordnet. Sie weisen einen Schaft 26 auf, der in Bohrungen 27 der Holme 14, 15 bzw. der Verbindungsleisten 16 geführt ist.Stamps 19 are arranged on the side of the rail 18 opposite the clamping units 20. They have a shaft 26 which is guided in bores 27 of the bars 14, 15 or the connecting strips 16.

Der Ofenrahmen 28 ist mit einer planen Dichtfläche 29 versehen. An seinem Rand sind paarweise Vorsprünge 30 angeordnet, in denen mit einem Haken 31 versehene Hebel 32 schwenkbar gelagert sind. Die Haken 31 besitzen eine Gleitfläche 33 und eine Nase 34. Die Gleitfläche 33 greift über den Schaft 26 der Stempel 19 hinweg und drückt die Spanneinheiten 20 über die Schiene 18 zusammen. Die Nase 34 wird durch die Nase 35 eines weiteren Arretierhebeis 36 gesichert und hält damit den Hebel 32 in der Schließstellung. Zweckmäßig sind die Hebel 32 durch eine Verbindungsstange 37 untereinander gekoppelt.The furnace frame 28 is provided with a flat sealing surface 29. On its edge, pairs of projections 30 are arranged, in which levers 32 provided with a hook 31 are pivotably mounted. The hooks 31 have a sliding surface 33 and a nose 34. The sliding surface 33 engages over the shaft 26 of the stamp 19 and presses the clamping units 20 together via the rail 18. The nose 34 is secured by the nose 35 of a further locking lever 36 and thus holds the lever 32 in the closed position. The levers 32 are expediently coupled to one another by a connecting rod 37.

Durch die Hebel 32 ist ein konstanter Abstand der Schiene 18 vom Ofenrahmen 28 gewährleistet, so daß alle Spanneinheiten 20 - unabhängig von der Verformung des Ofenrahmens 28 und des Türkörpers 1, sowie unabhängig vom Anpreßdruck der Verriegelung des Türkörpers - die gleiche Kraft erzeugen.The lever 32 ensures a constant distance between the rail 18 and the furnace frame 28, so that all clamping units 20 - regardless of the deformation of the furnace frame 28 and the door body 1, and regardless of the contact pressure of the lock of the door body - generate the same force.

Der Ofenrahmen 28 besitzt ferner zwei Paare von Riegelhaken 38. Zur Führung des Türkörpers 1 sind Vorsprünge 39 vorgesehen, die an der Innenseite der Riegelhaken 38 gleiten können. Mit Hilfe eines in die Riegelhaken 38 eingreifenden Hebels 40 und einer Andrückvorrichtung 41 kann der Türkörper 1 gegen den Ofenrahmen 28 und damit gegen die Ofenkammer gedrückt werden. Zur Begrenzung des Schließweges dienen Anschläge 42, die an den Vorsprüngen 39 angeordnet sind. Die Anschläge 42 dienen zugleich dazu, den Türkörper 1 an entsprechenden Vorsprüngen 43 an der Innenseite der Riegelhaken 38 aufzuhängen.The furnace frame 28 also has two pairs of locking hooks 38. For guiding the door body 1, projections 39 are provided which can slide on the inside of the locking hooks 38. With the aid of a lever 40 engaging in the locking hooks 38 and a pressing device 41, the door body 1 can be pressed against the furnace frame 28 and thus against the furnace chamber. Stops 42, which are arranged on the projections 39, serve to limit the closing path. The stops 42 also serve to hang the door body 1 on corresponding projections 43 on the inside of the locking hook 38.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Arretiervorrichtung für die Hebel 32. Sie enthält einen auf den Verbindungsleisten 16 drehbar gelagerten Arm 44, der mit einem Anschlag 45 ein Zurückweichen der Hebel 32 verhindert. Der Arm 44 ist über eine Kupplungsstange 46 mit dem Hebel 40 verbunden. Der Vorteil dieser Arretiervorrichtung besteht darin, daß die Bewegungen des Hebels 40 und des Arms 44 gemeinsam ausgeführt werden.F i g. 5 shows a modified locking device for the levers 32. It contains an arm 44 which is rotatably mounted on the connecting strips 16 and which prevents the levers 32 from retracting with a stop 45. The arm 44 is connected to the lever 40 via a coupling rod 46. The advantage of this locking device is that the movements of the lever 40 and the arm 44 are carried out together.

Claims

1. Coke oven door having a sealing element (2) which is arranged on the periphery of the main body (1) of the door and comes to rest as a seal on a sealing surface (29) of the oven frame (28), a pressure rail (18) which serves to transmit pressure to the sealing element (2) and is arranged so as to be slidably movable relative to the main body (1) of the door in the direction of closure of the door in a auxiliary frame (3) which has a U-shaped cross-section and is provided on the periphery of the main body (1) of the door, and also having gripping levers (32) which are articulated on the oven frame (28) and press on the pressure rail (18), characterised in that the auxiliary frame (3) is connected on the two long sides by a pivot bearing and a friction bearing (17, 9 and 17, 10 respectively) to the main body (1) of the door and compression springs (25) are arranged in the auxiliary frame (3) between the pressure rail (18) and the sealing element (2).

2. Coke oven door as claimed in claim 1, characterised in that the compression springs (25) are each arranged in hollow cylinders (21, 22) which are open on one side and engage telescopically in one another, one of the hollow cylinders (21) resting with its base (23) on the pressure rail (18) and the other hollow cylinder (22) resting with its base (24) on the sealing strip (2).