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Lösbare Befestigung eines Behälterbodens an einem Großbehälter Die
Erfindung bezieht sich auf eine lösbare Befestigung eines im wesentlichen plattenförmigen
Behälterbodens an einem zylindrischen Großbehälter, insbesondere Mischbehälter für
schmelzflüssige Metalle, der einem überdruck ausgesetzt ist, wobei die Seitenwand
des Behälters an ihrer unteren Öffnung einen in seiner Stärke im wesentlichen der
Seitenwandstärke entsprechenden äußeren Reifen trägt, der zwischen je zwei von mehreren,
entlang seinem Umfang verteilten äußeren Vorsprüngen einen achsparallel zum Behälter
verlaufenden Zuganker hält, der den Behälterboden am äußeren Rand durchsetzt und
durch eine auf sein freies Ende aufgeschraubte Mutter am Behälter festhält.
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Bei üblichen und insbesondere kleineren Behältern oder Behälteröffnungen
versieht man den eigentlichen Behälter mit einem in der Regel angeschweißten Außenflansch,
der mittels entlang seinem Umfang verteilt angeordneter Schrauben mit dem Deckel
verschraubt wird. Bei großen Behältern und insbesondere Mischbehältern für schmelzflüssige
Metalle muß jedoch erfahrungsgemäß mit erheblichen Temperaturspannungen und Deformationen
gerechnet werden, die nur durch Verwendung dehnungsfähiger längerer Zuganker berücksichtigt
werden können. Wollte man die üblichen Flansche derart verstärken, daß ihre Gesamtbreite
der Zugankerlänge entspricht, so würde dies sehr große und schwere Flansche erforderlich
machen, die auch in der Herstellung entsprechend teuer ausfallen. Wollte man jedoch
anderseits den bekannten Weg einschlagen, daß man den Gehäuseflansch von der Gehäuseöffnung
- und damit von der Abstützungsmöglichkeit am Deckel - axial entfernt, um dadurch
die erforderliche Zugankerlänge unterzubringen, so würde dies zu dem erheblichen
Nachteil führen, daß die Flansche und Gehäusewände ständig auf Biegung beansprucht
werden. Auch der zur Vermeidung dieses Mangels bereits vorgeschlagene Weg, den erwähnten
Flansch noch zusätzlich zu dem bisher üblichen Flansch vorzusehen, bleibt wegen
seiner Umständlichkeit und Kostspieligkeit nachteilig. Es ist schließlich schon
seit langer Zeit bekannt, vor einem üblichen äußeren Gehäuseflansch zur Führung
eines Zugankers am Gehäusemantel radial über den Flansch nach außen vorragende Laschen
anzubringen, die gegebenenfalls auch zu einem einzigen etwa sternförmigen Ring verbunden
sein können. Während aber schon die Herstellung und richtige Anbringung eines solchen
zusammenhängenden sternförmig gebogenen Ringes schwierig ist, bleibt selbst bei
einer Anordnung mehrerer einzelner Laschen an der Gehäusewandung nachteilig, daß
noch ein üblicher äußerer Gehäuseflansch benötigt wird und die über den Gehäuseflansch
nach außen vorragenden Laschenteile durch die Zuganker eine beträchtliche Biegebeanspruchung
erfahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel
zu vermeiden und eine einfacher herstellbare Zugankerbefestigung eines Behälterbodens
an einem Behälter zu schaffen, die trotzdem frei von Biegebeanspruchungen ist.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß der Reifen als Flachband und die äußeren Vorsprünge als der Stärke und
Länge der Zuganker angepaßte, flach auf das Flachband gelegte Platten ausgebildet
sind, die ihrerseits durch ein äußeres, das erstgenannte umgebendes reifenförmiges
Flachband und übliche Verbindungsmittel starr mit dem anderen Flachband und der
Seitenwand verbunden sind, wobei die beiden Flachbänder mit ihren unteren Stirnflächen
zugleich als Auflageflächen für den Behälterboden dienen.
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Eine solche Ausbildung der Befestigung ist durch die Verwendung einfacher
Flachbänder und Platten nicht nur billig, sie ist überdies auch außerordentlich
zweckmäßig. Die mit entsprechend T-förmigen Köpfen versehenen Zuganker können unmittelbar
entlang dem inneren Flachband der Befestigungsanordnung - und damit auch dicht neben
der Behälterwand selbst - verlaufen, und andererseits ergibt die unmittelbare Auflage
des Behälterbodens an den Stirnkanten der beiden Flachbänder eine optimale übertragung
der Spannkräfte der Zuganker, bei der jegliche Biegebeanspruchungen entfallen. Nicht
zuletzt erfährt auch der Behälter durch die über nahezu gesamte Zugankerlänge verlaufenden
Reifen eine
wesentliche billigere Versteifung, als sie mit den bekannten
vollen oder zusammengesetzten Flanschen möglich ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die unteren Stirnflächen
der beiden Flachbänder im Falle einer Kugelschalen- oder Kegelmantelform des äußeren
Behälterbodenteils entsprechend abgeschrägt, wodurch sich die vorgenannten Vorteile
auch bei außen räumlich gekrümmten Behälterböden ergeben.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Mischbehälter in einem im Bereich seines
abnehmbaren Behälterbodens geführten axialen Teillängsschnitt, F i g. 2 einen vergrößert
dargestellten Teilausschnitt der F i g. 1, der Einzelheiten der Befestigung des
Behälterbodens an der Behälterseitenwandung erkennen läßt, F i g. 3 einen Querschnitt
durch eine Befestigungsstelle des Behälterbodens an der Behälterseitenwandung nach
der Linie 111-11l der F i g. 2, F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Teilausschnitt
einer gegenüber F i g. 1 und 2 etwas abgewandelten Behälterausführung.
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Der in F i g. 1 dargestellte Mischbehälter besteht in seinem dargestellten
Teil aus einer zylindrischen Seitenwandung 1 aus einem entsprechend starken Metallblech
und einem ebenfalls aus Metallblech hergestellten Behälterboden 2, der zum Abschluß
der unteren Öffnung der Seitenwandung 1 dient. Der Behälter ist an seiner Seitenwandung
1 und an seinem Behälterboden 2 mit feuerfesten Steinen 3 ausgekleidet.
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In den F i g. 2 und 3 sind die Einzelheiten der Befestigung des Behälterbodens
2 an der Seitenwandung 1 des Behälters dargestellt. Die Seitenwandung
1
ist an der Stelle ihrer unteren Öffnung von einem Metallreifen 4 umgeben,
an dessen Außenseite eine Anzahl Platten 5 verteilt angeordnet ist. Wie aus F i
g. 3 hervorgeht, bilden jeweils zwei Platten 5 zwischen sich einen im Querschnitt
etwa quadratischen Zwischenraum 6, während die Platten 5 selbst die Form langgestreckter
Flachbänder haben, die an der Außenseite des Reifens 4 jeweils in Längsrichtung
des Behälters - und damit in senkrechter Richtung zur Behälteröffnung - verlaufen.
Dementsprechend verlaufen auch die zwischen den Plattenpaaren gebildeten Zwischenräume
6 jeweils senkrecht zur Behälteröffnung.
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Alle am Reifen 4 angeordneten Platten 5 sind außen noch
von einem weiteren Reifen 7 umgeben, wobei entsprechend den F i g. 2 und 3 beide
Reifen 4, 7 und die verschiedenen Platten 5 jeweils durch Nieten 8 an der
Seitenwandung 1 des Behälters festgelegt sind.
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In die auf diese Weise etwa kanalförmigen Zwischenräume 6 ist jeweils
ein mit einem flachen Vierkantkopf 10 versehener Zuganker 9 eingeführt, dessen Kopf
mit seiner seitlich über den Querschnitt des Zugankers 9 hinausragenden Unterseite
gegen die dortigen Stirnflächen der Platten 5 anliegt und dadurch ein Durchrutschen
des Zugankers 9 durch den Zwischenraum 6 verhindert. Die Zuganker 9 durchsetzen
mit ihren unteren Enden entlang dem Rand des Behälterbodens 2 verteilte Öffnungen
11.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird der Behälterboden
2 gegen die unteren Stirnflächen der beiden Reifen 4 und 7 durch einen Abstützring
12 angepreßt, der an der Stelle der Öffnungen 11 des Behälterbodens 2 gleichfalls
(Öffnungen aufweist, so daß sich die einzelnen Zuganker 9 mit ihren unteren Enden
bis durch die Öffnungen 11 hindurch unter den Abstützring 12 erstrecken können.
Der Abstützring 12 weist nach dem Behälterboden 2 hin eine bearbeitete Stirnfläche
13 auf, damit er sich der dortigen kegelmantelförmigen Krümmung des Behälterbodens
2 genau anpaßt. Ebenso sind auch die unteren Stirnflächen 14 bzw. 15 der beiden
Reifen 4 und 7 bearbeitet, damit der in der vorgenannten Weise gekrümmte Behälterboden
2 auch an diesen Stirnflächen 14, 15 genau passend anliegen kann.
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Auf die unteren Enden der Zuganker 9 sind jeweils Muttern 16 aufgeschraubt,
mittels derer der Behälterboden 2 fest gegen die Seitenwandung 1 angepreßt werden
kann. Vorzugsweise legt man zwischen die Muttern 16 und den Abstützring
12 noch elastische Unterlagscheiben ein, wie aus F i g. 2 an der Stelle 17
hervorgeht, wo als solche Unterlagscheiben Federscheiben dargestellt sind.
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An der dem Behälterinnenraum zugewandten Seite des Behälterbodens
2 kann man noch einen kurzen kragenförmigen Ansatz 18 anbringen (z. B. anschweißen),
der einer besseren Abdichung des Behälterinnenraumes nach der Abdichtungsfläche
zwischen Seitenwandung 1 und Behälterboden 6 hin dient.
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Bei der beschriebenen und vor allem aus F i g. 2 ersichtlichen Befestigung
des Behälterbodens 2 verlaufen die einzelnen Zuganker 9 praktisch unmittelbar entlang
der Seitenwandung 1 des Mischbehälters. Außerdem ist der Behälterboden 2
durch die Verwendung der Zuganker 9 an der Seitenwandung 1 elastisch festgelegt,
wobei die im Falle eines entsprechend vergrößerten Innendruckes an den Zugankern
9 auftretenden Kräfte praktisch nur genau in Längsrichtung der Seitenwandung 1 und
damit auch nur in Längsrichtung der Zuganker 9 wirken können. Diese Wirkungsweise
bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß auch bei überhöhten Innendrücken keine
Deformationen des unteren Randes der Seitenwandung 1 des Behälters zu befürchten
sind.
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Ein anderer Vorteil der beschriebenen Befestigung liegt in der verhältnismäßig
einfachen Ausführung, da die verwendeten Befestigungsteile alle nur ein Minimum
an Bearbeitung erfordern. Abgesehen von den in der Regel leicht beziehbaren und
durch Spezialmaschinen billig herstellbaren Zugankern 9 nebst Muttern und Unterlagscheiben
lassen sich alle übrigen Teile zur Befestigung des Behälterbodens 2 in der Form
einfacher Rohteile nach einer nur geringfügigen Bearbeitung verwenden.
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In F i g. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für die Festlegung
des Behälterbodens 2 dargestellt, bei dem ebenfalls zwei Reifen 4 und
7 vorgesehen sind, die zwischen sich verschiedene, als Abstützvorsprünge
dienende Platten 5 aufnehmen und gemeinsam mit den Platten 5 durch Nieten 8 an der
Seitenwandung 1 des Behälters festgelegt sind. Ein wesentlicher Unterschied zum
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 besteht in der Formgebung
des äußeren Randes 19 des Behälterbodens 2. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, befindet
sich der äußere Rand 19 des Behälterbodens 2 in einer zur Längsachse des Behälters
genau senkrechten Ebene, die damit zugleich senkrecht zu den Längsachsen der Zuganker
9 verläuft. Auf diese Weise erübrigt sich jegliches Bearbeiten der Stirnflächen
20 und 21 der Reifen 4
bzw. 7 und der dem Rand 19
zugekehrten Stirnfläche 22 eines dem Abstützring 12 gemäß F i g. 2 entsprechenden
Abstützringes 23, der zum Anpressen des Behälterbodens 2 gegen den unteren Rand
der Seitenwandung 1 des Behälters dient. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g.
4 sind weiterhin die Federscheiben 17 des ersten Ausführungsbeispiels durch Unterlagscheiben
24 aus Pappelholz ersetzt, die gegenüber den Muttern 16 noch durch kleine Stahlunterlagscheiben
25 geschützt sind.
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Die Befestigungsart des Behälterbodens 2 nach F i g. 4 ist einfacher
als die Befestigungsart gemäß F i g. 2, weil die letztere eine Bearbeitung der unteren
Stirnflächen 14, 15 der Reifen 4 bzw. 7 und auch der Stirnfläche 13 des Abstützringes
12 erfordert. Andererseits können diese zusätzlichen Bearbeitungen beim ersten Ausführungsbeispiel
deshalb in Kauf genommen werden, weil dadurch die Herstellung des Behälterbodens
2 gemäß den F i g. 1 und 2 wesentlich einfacher als die Herstellung des Behälterbodens
gemäß F i g. 4 vorgenommen werden kann. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, kann der Behälterboden
2 des ersten Ausführungsbeispiels in seinem Mittelteil 26 in sehr einfacher Weise
kugelschalenförmig nach unten ausgewölbt (bombie.rt) werden und vom äußeren Rand
27 diesen bombierten Mittelteils 26 aus kegelmantelförmig bis zu seinem äußeren
Rand verlaufen. Eine solche Gestaltung des Behälterbodens 2 bleibt trotz der Anwendung
einfacher Vorrichtungen anpassungsfähig und läßt sich somit in einfacher Weise auch
für verschiedene Größen des Behälterbodens anwenden, wogegen ein Behälterboden gemäß
F i g. 4 durch seine doppelte Krümmung - in seinem Mittelteil nach unten bombiert
und am äußeren Rand umgekehrt in eine Querebene zur Achse des Bodens ausgebogen
- wesentlich teurere Vorrichtungen zu seiner Herstellung benötigt, damit der sehr
umfangreiche äußere Rand 19 des Behälterbodens richtig ausgekrümmt werden kann.
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Die aus F i g. 1 hervorgehende Gestaltung des Behälterbodens bringt
auch noch den weiteren Vorteil mit sich, daß die bei inneren überbrücken des Behälters
starken Zugbeanspruchungen ausgesetzten äußeren Randbereiche des Behälterbodens
2 nicht verzogen werden, wogegen die am übergang zum äußeren Rand 19 des Behälterbodens
gemäß F i g. 4 befindliche Krümmung eine gewisse schwache Stelle des Behälterbodens
darstellt und unter Umständen eine stärkere Bemessung der Blechstärke des Bodens
erforderlich macht.
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Statt der Abstützringe kann z. B. auch eine entsprechende Zahl von
Unterlagscheiben oder von Ringsegmenten vorgesehen sein, die sich jeweils an der
Stelle der einzelnen Zuganker befinden. Man könnte statt der Platten 5 auch andere
Abstützvorsprünge vorsehen. Zur sicheren Festlegung der Zuganker an der Seitenwandung
des Behälters könnte man die beiderseits jedes Zugankers befindlichen Platten odem
sonstigen Abstützvorsprünge mit äußeren Schweißpunkten versehen, die ein Herausrutschen
der Zuganker aus den Zwischenräumen zwischen den Abstützvorsprüngen verhindern.
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Statt einer Befestigung durch Nieten kann auch irgendeine andere Befestigungsart
für die Reifen und Platten bzw. Abstützvorsprünge, z. B. Schrauben, Schweißnähte,
Hartlotverbindungen od. dgl., vorgesehen sein. Statt genau in Längsrichtung des
Behälters könnten sich die einzelnen Zuganker auch schräg nach außen erstrecken,
damit sie genau senkrecht zur dortigen Gestaltung des Behälterbodens verlaufen.
Schließlich könnte statt eines kugelschalenförmig ausgewölbten Behälterbodens auch
ein ebener oder in irgendeiner anderen Weise geformter Behälterboden Verwendung
finden.