DE2115817C3 - Vorrichtung zum Aufhängen eines keramischen Steines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufhängen eines keramischen Steines an der Tragkonstruktion eines Feuerungsraumes, mit einem in einen Verbreiterten Teil einer Aussparung des Steines eingreifenden Fuß, mit einem einen schmäleren Teil der Aussparung durchsetzenden Schaft und mit einem an der Tragkonstruktion befestigen Kopf, wobei der Fuß und/oder der Kopf Auflageflächen aufweisen, die an einer zu der Belastungsrichtung etwa senkrechten Gegenfläche der Aussparung bzw. der Tragkonstruktion anliegen.

Es ist aus DE-PS 8 99 246 eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Hängestein an zwei gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich abgerundete Zapfen aufweist. Über diese Zapfen ist jeweils ein Ende einer Drahtschlaufe gelegt, die über eine horizontale Achse verläuft. Die Aufhängung erfolgt also mit Hilfe der Drahtschlaufe. Diese ermöglicht jedoch keine freie Beweglichkeit des Hängesteines in allen Richtungen. Ein Pendeln des Hängesteins um die der Tragkonstruktion zuzuordnende Achse setzt voraus, daß die Schlaufe auf der einen Seite größer und auf der anderen Seite länger werden kann. Hierzu müßte eine verhältnismäßig große Reibung an der Achse überwunden werden. Dasselbe gilt auch für ein Pendeln um die durch die Zapfen am Stein gebildete Achse. Die Hängesteine sind also innerhalb des Deckenverbandes nicht in allen Richtungen gleichmäßig beweglich, wobei es insbesondere nachteilig ist, daß sich die genannten Achsen in unterschiedlichen Höhen befindea

Bei einer weiteren, aus der DE-AS 11 52 718 bekannten Vorrichtung werden Haken verwendet, deren unteres Ende hammerkopfartig in entsprechende Aussparungen der Steine eingreift, während das obere Ende eine horizontale Schiene hakenförmig übergreift Jeder einzelne Hängestein ist für sich allenfalls um eine einzige Achse beweglich, wenn nicht sogar davon auszugehen ist, daß eine angrenzende Schicht aus Isoliermasse oder aber das formschlüssige Aneinanderliegen der Hängesteine an sich eine Beweglichkeit vollständig verhindern.

Bei einem anderen, aus der DE-OS 18 09 394 bekannten Hän^estein ist eine zur Aufnahme eines Klobens dienendeAussparung vorgesehen, deren die Auflagefläehe für den Kloben bildende Oberseite einen angenähert zylinderförmigen Verlauf hat Es ist deshalb auch hier nur eine Beweglichkeit um eine einzige horizontale Achse möglich.
Alien diesen Ausführungsformen ist der Nachteil gemeinsam. daß die an sich notwendige Beweglichkeit des jeweiligen Wand- oder Deckenverbandes in einzelnen Richtungen unterschiedlich oder aber überhaupt nicht vorhanden ist

Es war deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit möglichst einfachen Mitteln so auszubilden, daß Verschiebungen der Decken oder Wände gegenüber der Tragkonstruktion in allen möglichen Richtungen gleich· gut ausgeglichen werden können, ohne daß gefährlich hohe spezifische

+0 Flächenpressungen· entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei rotationssymmetrischer Ausbildung der Vorrichtungsteile von den Auflageflächen am Fuß und am Kopf zumindest eine kugelförmig ausgebildet ist

Durch die rotationssymmetrische Ausbildung wird zunächst ein Fertigungsvorteil erreicht. Der jeweils aus Fuß, Kopf und Schaft bestehende Teil der Vorrichtung, der meist als Kloben bezeichnet wird, wird im allgemeinen als Gußstück hergestellt werden. Rotationssymme- ■ trische Gußstücke lassen sich mit verhältnismäßig einfachen Formen herstellen und auch gut aus der Form herausnehmen. Soweit eine Nachbearbeitung erforderlich ist, ist auch diese bei rotationssymmetrischen Werkstücken mit geringem Aufwand durchzuführen.

Ferner wird durch die Erfindung aber auch ein Vorteil funktioneller Art geschaffen. Sofern bei bekannten Vorrichtungen überhaupt eine Beweglichkeit im Bereich der Steinaufhängung vorgesehen war, führte diese zwangsläufig zu einer Schräglage des Steines, so daß dessen Längsachse nicht mehr senkrecht zu der jeweiligen Wand- oder Deckenebene verlief. Ein unter Verwendung zumindest einer Kugelfläche aufgehängter rotationssymmetrischer Kloben jedoch macht es möglich, daß auch bei einer Auslenkung der Steine durch hon zontale Kraftkomponenten eine im wesentlichen senkrechte Lage der Stein-Längsachse beibehalten wird. Dies ist für die Aufnahme der im Steinverband auftretenden Belastungen von wesentlichem Vorteil. Günstig

ist es ferner, daß die rotationssymmetrische Ausbildung des Klobens eine gleichmäßige Beweglichkeit um alle horizontalen Achsen gewährleistet und daß eine Auslenkung der Steine bereits bei verhältnismäßig geringen Belastungskräften möglich ist. Es entstehen also keine unzulässig hohen spezifischen Flächenbelastungen.

Im übrigen braucht insbesondere dann, wenn der Kugelradius der Auflagefläche verhältnismäßig groß gewählt wird, die Gegenfläche selbst nicht einmal eine entsprechende Kugelform aufzuweisen, sondern sie kann eine eu»a ebene Fläche bilden. Dies bedeutet vielfach für die Herstellung des Steines eine Vereinfachung. Natürlich ist es aber auch möglich, der Gegenfläche eine angepaßte Kugelform zu geben. Entsprechendes gilt für den Fall, daß eine kugelförmige Auflagefläche nur am Kopf der Vorrichtung vorgesehen ist und diese Auflagefläche auf der Gegenfläche einer mit der Tragkonstruktion verbundenen Halterung aufliegt. Die Fähigkeit zum Ausgleich der genannten Verschiebungen läßt sich weiterhin dadurch verbessern, daß beide Auflageflächen, also die Auflagefläche des Kopfes und des Fußes der Vorrichtung, kugelförmig ausgebildet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sich der Schaft der Vorrichtung bei kleiner werdendem Querschnitt in Richtung auf den Kopf hin verjüngt. Hierdurch wird erreicht, daß der den schmäleren Teil der Aussparung durchsetzende Schaft auch bei größeren Auslenkungen gegenüber seiner eigentlichen Belastungsrichtung nicht in Berührung mit den äußeren Steinkanten kommen kann, an denen der Schaft ein verhältnismäßig großes Moment ausüben kann, welches unter Umständen zur Beschädigung der Kanten führt Ein weiterer, sehr bedeutender Vorteil dieser Maßnahmen besteht aber auch darin, daß bei dieser Formgebung des Schaftes die über seine Länge hin unterschiedliche Temperaturbeanspruchung berücksichtigt werden kann. Der Schaft wird nämlich im Bereich des Fußes in wesentlich stärkerem Maße erhitzt und somit durch eine hohe Temperatur beansprucht, so daß er hier — eine gleiche Beanspruchbarkeit über die ganze Länge des Schaftes hin vorausgesetzt — einen größeren Querschnitt haben muß als in seinem im Bereich des Steinrandes und außerhalb desselben liegenden Teil.

Die von der Erfindung vorgeschlagene kugelförmige Auflagefläche am Fuß des Klobens führt im übrigen zu einer vorteilhaften Form des gesamten Fußes, denn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Fuß die Form einer flachen Scheibe haben, während seine Unterseite hierbei die Form eines Kegelmantels mit einem sehr großen Spitzenwinkel erhält. Diese Ausführung ergibt eine sehr gedrungene Form des Fußes mit einer verhältnismäßig kleinen Oberfläche desselben. Da jetzt eine kleinere Oberfläche der Wärmestrahlung ausgesetzt ist, wird hierdurch die Erwärmung in diesem Bereich des Klobens herabgesetzt, so daß sich für die Beanspruchbarkeit desselben günstigere Verhältnisse ergeben.

Bei einer abgewandelten, ebenfalls sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Gegenfläche in der Aussparung des Steines durch eine quer zur Belastungsrichtung angeordnete Lagerplatte gebildet, die mit einer Seite an der Wandung der Aussparung anliegt. Die Lagerplatte hat eine Öffnung mit einer zur anderen Plattenseite weisenden kugelförmigen Lagerfläche, auf der die kugelförmige Auflagefläche des Fußes nach Art eines Kugelgelenkes aufliegt. Bei dieser Ausführungsform wird der Radius der kugeligen Auflagefläche des Fußes oft kleiner gewählt werden als bei der zuvor erläuterten Ausführungsform, bei der die Kugelfläche des Fußes unmittelbar am Stein anliegt Durch die Anwendung der Lagerplatte wird erreicht

s daß beide Lagerflächen am Fuß des Klobens, also auch die Cegenfläche, aus Metall bestehen können, welches größere spezifische Flächenbelastungen aufnehmen kann als der Stein selbst

Wenn der kleinste Innendurchmesser der öffnung der

ίο Lagerplatte größer ist als der größte Außendurchmesser des Klobenkopfes, läßt sich die Lagerplatte vor dem Einsetzen des Klobens in die Aussparung des Steines leicht von der Kopfseite her auf den Fuß des Klobens aufschieben.

Im übrigen ist beiden zuvor erläuterten Ausführungsformen zusätzlich noch der Vorteil gemeinsam, daß der Kloben stets ein rotationssymmetrisches Werkstück darstellt so daß eine Bearbeitung der Auflageflächen, falls diese erforderlich sein sollte, mit einfachen Mitteln durchgeführt werden kann.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 einen durch die Aussparung eines zweiteiligen Steines verlaufenden Schnitt mit einem Kloben; F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in F i g. 1; F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform; F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3.

Ein zweiteiliger Stein 10 hat eine Aussparung 11 mit einem engeren Teil 12 und einem gegenüber diesem verbreiterten Teil 13. In die Aussparung 11 ist ein Kloben 14 eingesetzt, der aus einem Fuß 15, einem Schaft 16 und einem Kopf 17 besteht. Der Stein 10 und der Kloben 14 bilden die Aufhängung für eine aus feuerfesten Materialien hergestellte Decke 18 an einer hier nicht dargestellten Tragkonstruktion.

Der Fuß 15 des Klobens 14 hat an seiner dem Schaft 16 zugewandten Seite eine kugelförmige Auflagefläche 15a, während der verbreiterte Teil 13 der Aussparung 11 eine ebene Gegenfläche 13a aufweist. Der Fuß 15 hat im übrigen etwa die Form einer flachen Scheibe, wobei seine Unterseite 15i> die Form eines Kegelmantels mit einem verhältnismäßig großen Spitzenwinkel hat. Der Kopf 17 ist mit einer ebenfalls kugelförmigen Auflagsfläche 17a versehen, die die auf den Kloben 14 wirkende Belastung auf die hier nicht dargestellte Gegenfläche der Tragkonstruktion überträgt. Der Schaft 16 hat aus den zuvor bereits erläuterten Gründen einen sich in

so Richtung auf den Kopf 17 verjüngenden Querschnitt.

Wenn die Decke 18 infolge von Temperaturänderungen Verschiebungen unterliegt so werden bei einer Auslenkung des Klobens 14 aus seiner hier dargestellten Mittellage von den Außenkanten des Fußes 15 auf die Gegenfläche 13a Kantenpressungen nicht ausgeübt, da die Außenkanten infolge der Kugelform der Auflagefläche 15a mit der Gegenfläche 13a nicht in Berührung kommen. Eine entsprechende Wirkung ergibt sich für die kugelförmige Auflagefläche 17a am Kopf 17 bei einer Auslenkung des Klobens 14.

Bei der in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist in die Aussparung 11 des Steines 10 ein Kloben 19 eingesetzt, der aus einem Fuß 20, einem Schaft 21 und einem Kopf 22 besteht. Der Schaft 21 und der Kopf 22 entsprechen in der Form dem Schaft 16 und dem Kopf 17 des Klobens 14 gemäß dem vorigen Beispiel. Der Fuß 20 hat eine kugelförmige Auflagefläche 20a von wesentlich engerem Krümmungsradius.

Hierdurch erhält der Fuß 20 die Form eines Gelenkkugelteils.

Auf den Kopf 22 des Klobens 19 ist eine Lagerplatte 23 aufgesetzt, die mit ihrer einen Seite an der Gegenfläche 13a des verbreiterten Teiles 13 anliegt. Die Lagerplatte 23 hat eine sich in Richtung auf die andere Plattenseite öffnende kugelförmige Lagerfläche 23a, die jetzt als mit der Auflagefläche 20a des Fußes 20 zusammenwirkende Gegenfläche dient.

Wenn infolge von Temperaturänderungen Verschiebungen der Decke 18 auftreten und eine Auslenkung des Klobens 19 aus seiner hier dargestellten Mittellage erfolgt, können die Lagerfläche 23a der Lagerplatte 23

und die Auflagefläche 20a des Fußes 20 aneinander gleiten, während die Lagerplatte 23 nach wie vor fest auf der Gegenfläche 13a des verbreiterten Teiles 13 der Aussparung 11 aufliegt. Es treten also auch hier keine Kantenpressungen auf, die zu Beschädigungen des Steines 10 führen können.

Die Lagerplatte 23 verursacht beim Einsetzen des Klobens 19 keine wesentliche Mehrarbeit, da der kleinste Innendurchmesser ihrer Mittelöffnung größer ist als der Außendurchmesser des Kopfes 22. Somit läßt sich die Lagerplatte 23 vom Kopf 22 aus in einfacher Weise auf die Auflagefläche 20a des Fußes 20 aufsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufhängen eines keramischen Steines an der Tragkonstruktion eines Feuerungsraumes, mit einem in einen verbreiterten Teil einer Aussparung des Steines eingreifenden Fuß, mit einem einen schmäleren Teil der Aussparung durchsetzenden Schaft und mit einem an der Tragkonstruktion befestigten Kopf, wobei der Fuß und/oder der Kopf Auflageflächen aufweisen, die an einer zu der Belastungsrichtung etwa senkrechten Gegenfläche der Aussparung bzw. der Tragkonstruktion anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei rotationssymmetrischer Ausbildung der Vorrichtungsteile von den Auflageflächen (15a, 17a; 20a,) am Fuß (15; 20) und am Kopf (17; 22) zumindest eine kugelförmig ausgebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Auflageflächen (15a, 17a; 15a, 2OaJ leicht kugelförmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schaft (16, 21) bei kleiner werdendem Querschnitt in Richtung auf den Kopf (17; 22) hin verjüngt

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (15) die Form einer flachen Scheibe und an seiner Unterseite (15Z>,> die Form eines Kegelmantels mit einem sehr großen Spitzenwinkel hat

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche in der Aussparung (11) des Steines (10) durch eine quer zur Belastungsrichtung angeordnete Lagerplatte (23) gebildet ist, die mit einer Seite an der Wandung (13a^ der Aussparung (11) anliegt, daß die Lagerplatte (22) eine Öffnung mit einer zur anderen Plattenseite weisenden kugelförmigen Lagerfläche (23a) aufweist und daß auf dieser die kugelförmige Auflagefläche (2Oa^ des Fußes (20) nach Art eines Kugelgelenks aufliegt

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Innendurchmesser der Öffnung der Lagerplatte (23) größer ist als der größte Außendurchmesser des Kopfes (22).