EP3870898B1 - Roststab für stufenrost - Google Patents
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- EP3870898B1 EP3870898B1 EP20800035.6A EP20800035A EP3870898B1 EP 3870898 B1 EP3870898 B1 EP 3870898B1 EP 20800035 A EP20800035 A EP 20800035A EP 3870898 B1 EP3870898 B1 EP 3870898B1
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- F27D15/0206—Cooling with means to convey the charge
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- F27D15/022—Cooling with means to convey the charge comprising a cooling grate grate plates
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- F23H2900/17002—Detachable or removable worn-out parts
Definitions
- the invention relates to a grate bar front section and a grate bar with the grate bar front section.
- Waste incineration is a collective term for waste disposal processes in which accumulating waste materials are burned. Waste incineration reduces the original volume of the waste.
- One waste incineration process is grate combustion. This can include stepped grates and/or moving grates.
- the grate consists of several rows of grate bars, usually braced laterally. The various rows of the grate overlap one another, with the front section of each grate bar overlapping the rear section of the grate bars upstream in the conveying direction. This creates a shallow staircase along which the waste to be incinerated is pushed forward by an oscillating movement.
- the grate sections can be air-cooled and/or water-cooled. A lateral division into two or more grate tracks is also possible.
- EP 0 170 803 A1 discloses a multi-part grate bar and various designs for connecting the parts.
- US 2006/0011114 A1 discloses a one-piece grate plate with a top side, a bottom side, two long sides and two wide sides for a combustion grate, a combustion grate made of grate plates and a waste incineration plant with such a combustion grate.
- EP 3 048 369 B1 discloses a grate bar of a moving grate for waste incineration.
- the grate bar is manufactured in one piece from a ceramic composite material.
- a ceramic base material is cast into a shell with a bottom and side walls made of sheet metal and a perforated support structure.
- the grate bar has a front section for receiving fuel and a rear section designed for attachment to a crossbeam.
- a grate plate with a base plate is known, onto the rear end of which a wear bar 5 is pushed. With its front end, the wear bar engages in a gap extending in the longitudinal direction of the base plate and with its rear end engages the rear end of the base plate.
- a stepped grate for a clinker cooler in which one-piece grate plates are mounted in rows next to each other on crossbeams. To secure the grate plates, they are clamped to the crossbeam from below using a tension bolt.
- the tension bolts each have an angled, free leg at their upper end that engages a complementary hook-like recess on the underside of the respective grate plate.
- the invention is based on the object of developing a lightweight, inexpensive grate bar that promotes the processes on the grate and can withstand high thermal and mechanical loads, such as those that occur in waste incineration reactors and cement clinker coolers.
- a grate bar front section according to claim 1.
- the grate bar front section can be connected to a preferably complementary grate bar rear section to form a grate bar according to claim 2.
- the grate bar can be designed for a waste incineration grate or a clinker cooler grate and used as part of such a grate.
- Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
- the grate bar front section can be mounted to a grate bar rear section, hereinafter referred to as the "rear section,” for example, as described in detail below.
- the front section can be attached to a supporting structure, e.g., a cross member, via the rear section in the conventional manner.
- the front section can be attached to existing rear sections or directly to at least one supporting structure, e.g., a cross member, of a grate.
- the front section comprises a refractory mineral material.
- the front section can consist of or comprise refractory or highly refractory concrete, preferably ceramic. These materials make the front section resistant to thermal, mechanical, and chemical influences, such as heat, abrasion, or corrosion.
- the front section can consist at least substantially (i.e., more than 30%, better more than 50%, preferably more than 75%, more than 85%, or more than 90%) of the refractory mineral material.
- ceramic is used below as a general term for a refractory mineral material.
- the ceramic can be reinforced, for example, with steel fibers or other fibers, and otherwise the front section is preferably monolithic. Alternatively, only the top few centimeters of the front section's upper surface can be made of ceramic.
- the front section has a top, a bottom, a front, two narrow sides, a back, and a section parallel to the top through the
- the grate bar longitudinal axis extends from the front and back.
- the designations of the sides refer to the conveying direction of the grate, i.e. to the installation position of the grate bar in the finished grate.
- the grate bar longitudinal axis preferably extends at least approximately parallel to the conveying direction (i.e. it forms an angle of ⁇ 20°, preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° with the conveying direction or is parallel to the conveying direction).
- the top side can accommodate the material to be processed, be it material to be incinerated (such as garbage or wood chips) or cement clinker (clinker for short) to be cooled.
- the space above the surface is therefore called the reactor, even if chemical processes do not necessarily take place there.
- the material to be processed on the top side can be transported towards the front by an oscillating movement of the grate bars.
- the top side can be in direct contact with the material to be processed and can be exposed to extremely high thermal and chemical stress.
- the underside is the side of the front section facing away from the top side.
- the top side and the underside are connected by the front side, the back side, and the two narrow sides.
- the front side points in the conveying direction and is opposite the back side.
- the two narrow sides each connect the front side to the back side.
- the front sections of a grate row are referred to as adjacent here, with the grate rows extending orthogonal to the conveying direction.
- An (imaginary) longitudinal grate bar axis of the front section runs through the front and the back.
- An (imaginary) vertical grate bar axis runs orthogonal to the longitudinal grate bar axis and orthogonal to the at least approximately flat top side.
- An (imaginary) transverse grate bar axis then extends, as usual, orthogonal to the other two axes through the narrow sides and, when assembled, corresponds to the longitudinal direction of a grate bar row and the transverse direction of the grate.
- the front side defines the front section in the conveying direction, shares an edge with the top and bottom, and is preferably flat, for example, but can also have other geometries.
- the rear side is located on the side of the front section facing away from the front side and, like the front side, shares an edge with the top and bottom.
- the rear side can serve as a contact surface for the rear section and/or a supporting structure for the grate.
- the narrow sides each share a common edge with the front and rear sides, as well as the top and bottom sides.
- the narrow sides preferably extend at least approximately parallel (i.e., ⁇ 20°, preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° or parallel) to the grate bar longitudinal axis.
- At least one recess extends from an opening in the underside towards the top side.
- the recess does not necessarily end in an opening in the top side, but preferably below the top side.
- the recess can preferably be a blind hole.
- the recess preferably has at least one contact surface on the edge of the recess facing the rear side or the front side.
- the contact surface can then introduce a force acting in the direction of the rear side or front side, for example in a form-fitting and/or force-fitting manner, into the front section.
- the contact surface is preferably convex or flat. Compressive forces can then be introduced into the ceramic of the front section via the form-fitting or force-fitting connection in a material-friendly manner. This increases the service life.
- At least one channel connects the rear and/or the front and optionally at least one side surface to the recess.
- the channel has a longitudinal axis.
- the channel can, for example, have a cylindrical, in particular circular-cylindrical, contour. i.e., be delimited by a corresponding lateral surface.
- the channel can preferably taper from the rear and/or front side toward the recess, for example, taper continuously.
- the channel can also be at least partially open to the underside.
- the channel is configured, for example as explained in more detail below, to accommodate a bolt or other connecting element for fastening, namely for bracing, the front section to a rear section.
- the recess with the at least one contact surface, offers an abutment for bracing the connecting element and also access to the connecting element or to the channel.
- the channel together with the recess, therefore makes it possible to preferably detachably connect the front section to a rear section and/or a front plate.
- the rear section which is subject to only minimal wear, can therefore be reused, e.g. if the corresponding front section is worn or otherwise damaged and needs to be replaced.
- the front section, the optional rear section and/or the one optional front plate can be made of different materials, which makes it possible to cost-effectively adapt the front section or the optional rear section to their respective tasks. The same applies accordingly to an optional front plate.
- bolt is used as a general term for a connecting element.
- bolt could therefore simply be replaced with the term “connecting element ,” although this term specifically includes the typical connecting bolt, e.g., a threaded bolt.
- the ceramic makes the front section corrosion- and wear-resistant. Ceramic also has a high permissible operating temperature. The ceramic makes the front section dimensionally stable even under high temperature loads and also has a low specific weight.
- the disadvantages The disadvantages of the ceramic material are its relatively low tensile strength and brittle behavior. Therefore, the tensile stress exerted on the grate bar must be minimized. In contrast to their low tensile strength, ceramic and the other preferred refractory materials exhibit high compressive strength at high temperatures. Due to the bolt fastening described, the ceramic of the front section is, at least essentially, only subjected to compressive stress.
- the preferred tapering of the channel facilitates demolding of the front section from a casting mold, as the front section can be easily released from the mold by pivoting and/or rotating movements and frictional forces are minimized.
- the optional tapered channel facilitates subsequent assembly and disassembly from a complementary rear section or front panel. This allows, for example, a bolt to be inserted more easily into the channel during assembly. Furthermore, a stuck bolt can be quickly and easily released during disassembly with a pivoting motion. The risk of the bolt sticking to the edge of the channel is greatly reduced, if not eliminated.
- At least one gas line can extend in the direction of the top and/or front side and open into the top and/or front side.
- the number of gas lines can vary as required (ie preferably at least one gas line, particularly preferably two, three or more gas lines).
- the at least one gas line connects at least one inlet in the rear and/or the front side with at least one outlet in the top and/or front side.
- the gas line can be used to cool the front section and, in addition, a gas flowing through the gas line can A heating process gas (short "gas”) is conveyed to the top of the front section.
- the gas can be, for example, air or another combustion-promoting gas or gas mixture, e.g., preheated primary air for waste incineration or other applications.
- the gas can be a cooling gas for cement clinker.
- At least a portion of the at least one gas line is located above a plane parallel to the longitudinal axis of the grate bar and the transverse axis of the grate bar, and also above the channel.
- the gas line is then arranged above the bolt for securing the rear section.
- a gas flowing through the gas line therefore cools the area of the front section located above the bolt (or more generally, the connecting element), reducing the thermal load on the bolt. Accordingly, the service life of the bolt is increased, and it can be dimensioned with smaller safety margins.
- the gas line thus enables the transport of gas located below the front section to the top of the front section.
- primary air can flow from the underside of the grate to the top via the gas line. This primary air heats up, i.e., it absorbs heat from the front section. As a result, the gas reaches the top of the front section at a higher temperature, and less energy is required to heat the primary and/or secondary air.
- the gas line can have a circular cross-section, but the cross-section can also be oval, e.g. elliptical, or polygonal.
- At least one section of at least one insulating body can preferably be arranged between the channel and the upper side and/or preferably between the recess and the upper side.
- the number of insulating bodies can vary (i.e., preferably one insulating body, particularly preferably two, three, or more insulating bodies).
- the insulating body is made of a material with lower thermal conductivity than the surrounding ceramic and can, for example, be a rod-shaped body. Such a body can be easily inserted into a mold and thus easily introduced into the front section. Mineral wool and/or air, for example, can be selected as the insulating medium.
- the insulation body reduces heat transfer to the underlying section and thus acts as a thermal barrier. This can reduce the thermal load exerted on a bolt located in the channel.
- At least one gas line as described above is provided, at least one insulating body can preferably be arranged between the gas line and the channel and/or the recess. This does not reduce the heating of gas flowing through the gas line and further reduces the heat input into the region of the channel.
- the insulation body is rod-shaped, its rod longitudinal axis can extend at least approximately (preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° or exactly) in the direction of the grate bar longitudinal axis and/or the channel longitudinal axis.
- the insulation body can be arranged above the channel, for example, and thus protect the channel and the optional bolt particularly efficiently from the heat on the upper side.
- the or another insulation body is aligned at least approximately orthogonally (i.e. ⁇ 20°, preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° or orthogonally) with respect to the grate bar longitudinal axis. This variant is particularly easy to manufacture, and good thermal protection of the channel and the bolt can be achieved by a plurality of insulation bodies arranged next to one another.
- the insulating body may have a circular cross-section, but the cross-section may also be oval, e.g., elliptical, or polygonal.
- the insulating bodies may be arranged tangent, overlapping, or preferably adjacent to one another, e.g., spaced apart from one another and/or at least approximately parallel to one another (within ⁇ 10°, preferably ⁇ 5°, particularly preferably ⁇ 2.5° or less).
- At least one gas passage extends from an inlet in the bottom toward the top and ends in an outlet in the top.
- the number of gas passages can vary as required (i.e., preferably one gas passage, particularly preferably two, three, or more gas passages).
- At least one gas passage enables the transport of gas located below the front section to the top of the front section.
- the gas can, for example, be a process gas for processes taking place on the top side of the grate, such as air or another gas or gas mixture that promotes combustion.
- primary or secondary air can flow from the bottom of the grate to the top side via the gas passage, e.g., in a waste incineration plant.
- the gas passage allows for a uniform introduction of process gas into the reactor or cooling chamber arranged above the front section. The processes in the reactor therefore run more smoothly and the reactor is operated more economically.
- the gas passage can be tilted toward the front with respect to the inlet.
- the gas passage can have a longitudinal axis tilted in the conveying direction, i.e., toward the front, forming an acute angle with the top surface. This promotes uniform combustion on the grate surface.
- the process gas is supplied particularly evenly to the processes in the reactor (combustion, cooling, etc.).
- the gas passage is curved towards the front side at least in a region adjacent to the top side. If a tangent is applied to the lower side of the gas passage in the region adjacent to the top side at a contact point, this tangent forms an acute angle with the top side. As the distance of the contact point of the tangent to the outlet decreases, the value of the angle formed by the tangent and the top side preferably decreases, particularly preferably continuously. In particular, the underside of the gas passage at the outlet can merge continuously into the top side. By tilting and/or curving the gas passage, the gas can flow out in the direction of conveyance and adheres to the surface in the direction of conveyance. All of these measures therefore further increase the homogenization of the processes in the reactor.
- At least one optional gas channel can extend from an inlet in the recess towards the top and/or front side and ends, for example, in at least one outlet in the top and/or front side. At least part of the inlet of this gas channel can be arranged in the region of the channel's longitudinal axis.
- This gas channel can accommodate a cooling fluid (e.g., a process gas) that flows over a surface of a bolt (or other connecting element) that, after assembly, sits in the channel with a rear section, thereby cooling it.
- the bolt can be a hollow bolt with the cooling fluid flowing through its axial recess. Additionally or alternatively, the cooling fluid can flow over at least part of a lateral surface of a connecting element.
- the cooling fluid e.g., a cooling gas
- the cooling fluid then flows from the underside of the grate bar through and/or over the bolt (as a pars pro toto for a connecting element) and optionally via the gas channel, e.g., to the top of the front section, whereby the bolt can be cooled particularly effectively.
- the opening of the recess on the underside can be at least partially closed after assembly.
- the diameter of the opening can be reduced, for example, by using a plug with a passage of smaller diameter than the opening of the recess. If the passage in the plug is omitted, the opening is completely closed.
- the gas passages can, for example, have ribs that support the stability of the front section but do not significantly impair the gas flow.
- the ribs can, for example, extend from the bottom to the top.
- the top side of the front section can have a greater longitudinal extension than the bottom side. Due to the difference in length, the back side has an overhang.
- the back side can, for example, form an at least approximately right angle with the bottom side (within +25°, preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° or better).
- the back side can connect tangentially to the top side.
- the back side can connect the top side to the bottom side in a stepped or curved manner.
- the back side is preferably continuously curved. The curvature can therefore vary.
- the overhang When installed, the overhang can serve as a thermal and/or chemical shield for the rear section.
- the rear section can therefore be made of easily fabricated, less temperature-resistant materials such as sheet steel.
- At least one section of the overhang can be located above the rear section, thus protecting the rear section from the thermal and chemical stress emanating from the top.
- the grate bar back section ie the "back section” for short, can be mounted to a front section, for example as described in detail below.
- the back section can be made of metal.
- the back section has a central part, which is preferably arranged between a first side element and a second side element. However, it can also be made of more or less individual components.
- the middle part is an angle profile with a first leg and a second leg.
- the first leg and the second leg are aligned at least approximately orthogonally (i.e. 90° ⁇ 20°, preferably 90° ⁇ 10°, particularly preferably 90° ⁇ 2.5° or orthogonally (90°)) to one another.
- the common edges of the two legs preferably run parallel to the transverse axis of the grate bar (when installed as intended).
- the common edges of the two legs each end on both sides in one of the two long sides of the legs.
- One leg has at least one through hole and/or preferably at least one through opening (i.e. one through opening, preferably two, three or more through openings).
- One of the two side elements is fastened to each of the two long sides of the middle part.
- the narrow sides correspond to the long sides of the legs.
- the side elements can be easily cut or punched from sheet steel, for example, and, like the center section, are therefore very inexpensive to manufacture. Reinforcements can be added by bending. The expensive steel casting technique otherwise required for grate bars can be omitted. Alternatively, the rear section can also be made as a cast part.
- the contour of the side elements is preferably adapted to the cross braces of a grate substructure, so that the grate bars can be easily hooked into the cross braces with their rear sections.
- the side elements can preferably each have at least one cutout into which a cross member engages from below when assembled.
- the side elements can be attached to the middle part by gluing, clamping, screwing or, preferably, by welding.
- the middle part of the grate bar rear section can have a third leg.
- the third leg can, for example, share a common edge with the second leg.
- the first leg is located between the second and third legs, i.e., the first leg is the middle leg, which preferably has the above-mentioned through hole.
- the third leg is preferably aligned at least approximately parallel (i.e. ⁇ 20°, preferably ⁇ 10°, particularly preferably ⁇ 2.5° or parallel) to the second leg, both together with the first in this sense form at least approximately a Z-profile, i.e. their free ends point away from each other.
- the front section is designed to be connected to the rear section to form a grate bar.
- the connection is detachable, as the less stressed rear section can then be reused particularly easily.
- the rear section is optional; the front section can also be attached directly to a supporting structure.
- the connecting element described above can be used, for example.
- the middle part of the rear section can rest against the rear side of the front section, preferably in a flat manner, at least in sections.
- At least the first leg i.e., the first, second, and third legs, preferably the first leg, particularly preferably the first and/or third leg
- the middle part can rest against the rear side at at least three different points (preferably flatly).
- the contact surfaces of the legs can form an abutment.
- the underside of the front section can rest on the third leg.
- One leg can be fastened, preferably clamped, to the rear with a bolt passing through the through hole and the channel.
- the bolt can be a threaded bolt with either a threaded pin (partially threaded bolt) or a full thread. In this sense, the bolt can also be a screw.
- the bolt can be inserted into the through hole of the middle section adjacent to the rear. The bolt can be received by the channel and end in the recess.
- bolt stands as pars pro toto for a connecting element.
- the bolt can be connected, for example clamped, to a pressure plate resting against the contact surface.
- the bolt and the pressure plate can be irremovably connected, for example, by a material bond or compression (as an example of a frictional connection).
- the bolt and the pressure plate are positively and removably connected.
- the pressure plate can, for example, be a nut with/without a washer or a plate with a connecting part intended for connection.
- the fastening can be achieved, for example, by a bayonet lock, a connecting element with barbs, or a thread.
- the bolt can, for example, be solid or designed as a hollow bolt.
- the bolt can have a through-channel extending along the bolt axis with a proximal inlet and a distal outlet.
- the distal outlet can end in the mouth region of a gas channel that communicates between the recess and the upper side.
- proximal and distal refer to the position of the bolt in relation to the through-hole of the first leg or the rear side of the front section.
- the proximal end is therefore located at the through-hole of the first leg or at the rear side of the front section.
- the distal end here refers to the end remote from it, in other words, the part of the bolt that ends in the recess.
- the hollow bolt has the advantage that a gas flowing through the hollow bolt can cool the bolt. This further reduces the thermal stress on the bolt and increases its service life.
- the hollow bolt and its distal outlet in the area of the gas duct inlet enable, as already described with reference to the gas line and the gas passage, the transport of gas located below the front section to the top of the front section.
- primary or secondary air can flow from the underside of the grate to the top via the gas duct. This primary or secondary air is heated in the process, i.e., it absorbs heat from the front section.
- tangents mentioned are, of course, imaginary tangents that extend orthogonally to the grate bar transverse axis or parallel to the grate bar transverse axis.
- Figure 1 shows an embodiment of a grate bar 1 with a front section 10 and a rear section 20.
- the front section 10 and the rear section 20 are detachably connected with a connecting element 30, which is shown here as a bolt 30 by way of example.
- the front section 10 has a front side 16, a rear side 18, a top side 14 and a bottom side 12.
- the bottom side 12 has an optional shoulder 13.
- the top side 14 of the front section 10 has, for example, an optional slot-shaped outlet 69 and three optional circular outlets 64, 65, which can be identified by reference to Fig.2 will be explained in more detail.
- the number of outlets 64, 65, 69 is merely exemplary, ie, it should be understood as preferably at least one outlet. The outlets may also be omitted.
- the upper side 14, as shown, preferably has a greater longitudinal extent along the grate bar longitudinal axis 2 than the underside 12, whereby the Rear side 18 has an overhang which covers part of the upper side of the rear section 20.
- the rear section 20 comprises a central part 22, a first side element 24, and a second side element 26, which can be manufactured cost-effectively from sheet steel, for example.
- the rear section 20 can also be constructed as a single piece or consist of a different number of individual components.
- FIG 2 is a longitudinal section of the Figure 1 described grate bar.
- the grate bar 1 has a front section 10 and a rear section 20.
- the front section 10 has an upper side 14, a lower side 12, a front side 16, and a rear side 18.
- the front section 10 extends along a grate bar longitudinal axis 2.
- the underside 12 can have a shoulder 13 in a section adjacent to the front side 16.
- a clamping device 50 can fully or partially penetrate the front section 10 in the transverse direction.
- the front section 10 preferably has at least one transverse hole in its front third for receiving at least one clamping device 50.
- the transverse hole can be designed as a through hole or as a blind hole.
- the optional clamping device 50 can clamp the grate bar 1 to other, adjacent grate bars, so that a grate row can be formed.
- the upper side 14 can have a greater longitudinal extent along the grate bar longitudinal axis 2 than the underside 12. Due to the optional difference in the longitudinal extent of the upper side 14 and the underside 12, the rear side 18 can limit an optional downward overhang.
- the rear side 18 can have a flat partial surface that has a common edge with the upper side 14. Adjacent to the flat partial surface is a preferably curved second partial surface of the back 18, which connects the first partial surface with the underside 12.
- the underside 12 may have an opening.
- a recess 70 extends from the opening toward the top side 14.
- the recess 70 is illustrated here as a blind hole and preferably has a support surface 71 that delimits the recess toward the rear side.
- an optional channel 32 extends into the recess 70 along a channel longitudinal axis 33.
- the channel 32 can preferably taper starting from the rear side 18 in the direction of the recess 70.
- the front section 10 can have at least one optional gas line 60, at least one optional gas channel 61 and/or at least one optional gas passage 68. Both the gas line 60 and the gas channel 61 and the gas passage 68 each enable transport of gas (or another fluid) located below the front section 10 to the upper side 14 of the front section 10. Due to the gas line 60, gas channel 61 and gas passage 68 being inclined towards the front side 16, the fluid flows out at an angle to the surface 14 (assuming a corresponding pressure gradient), whereby the flow in the direction of the front side 16 adheres to the upper side 14.
- the optional at least one gas passage 68 extends from an inlet 67 in the bottom side 12 to an outlet 69 in the top side 14, wherein the inlet 67 may have a larger diameter than the gas passage 68, whereby the flow velocity in the gas passage 68 increases towards its outlet, which prevents the fall-through of material located on the top side 14 and at least prevents clogging of the gas passage 68 by material penetrating from above.
- the gas passage 68 is preferably curved, as shown, toward the front side 16 at least in a region adjacent to the top side 14.
- the gas passage can also be uncurved.
- a tangent 80 can be applied to the lower side of the gas passage 68. This tangent 80 forms an acute angle 82 with the top side 14. As the distance between the point of contact of the tangent 80 and the outlet 69 decreases, the value of the acute angle 82 formed by the tangent 80 and the top side 14 continuously decreases, and the gas passage 68 merges continuously into the top side 14 at the outlet 69, whereby the flow adheres particularly effectively to the top side 14.
- the outlet 69 is shown here as a slot-shaped example, wherein the longitudinal direction of the slot preferably runs at least approximately parallel (within ⁇ 10°, preferably ⁇ 5°, 2.5° or better) to the transverse axis 4 of the grate bar.
- the at least one optional gas channel 61 extends from an inlet 63 in the recess 70 to an outlet 65 in the upper side 14, wherein the inlet 63 can preferably have a larger diameter than the gas channel 61.
- the outlet 65 has, for example, a circular cross-section here.
- a gas line 60 extends from an inlet 62 in the rear side 18 to an outlet 64 in the top side 14. Concealed by the front section 10 is a second optional gas line, whose outlet 64 also opens into the top side 14.
- the gas lines 60 are located above a plane that is parallel to the grate bar longitudinal axis 2 and the grate bar transverse axis 4 and also above the channel 32.
- the outlets 64 have, for example, a circular cross-section (other cross-sections are also possible, in particular oval or polygonal cross-sections).
- Eight optional insulation bodies 66 are aligned parallel to one another, preferably at least approximately orthogonal to the grate bar longitudinal axis 2 (within ⁇ 10°, preferably ⁇ 5°, 2.5° or better).
- the insulation bodies 66 are arranged above the channel 32 and the recess 70 and thus protect the bolt 30 and the pressure plate 40 in the channel 32 or the recess 70.
- the number of insulation bodies 66 is also to be understood as an example, i.e., they can be omitted; however, preferably at least one insulation body 66 is realized, which is preferably arranged above the channel 32, i.e., the at least one insulation body is preferably arranged as a heat shield above the channel 32.
- the longitudinal section of the rear section 20 shows the central part 22 and a first side element 24.
- the central part 22 has, for example, a first leg 220, a second leg 221, and a third leg 222.
- the legs 220, 221, and 222 of the rear section 20 form, for example, an angle with a Z-profile.
- the rear section can also be designed with more or fewer individual components.
- the first side element 24 of a rear section is attached to the central part 22. This can preferably be done by a material connection, for example by gluing or preferably welding.
- the side elements each form a receptacle for a cross member of a grate substructure, on which the rear sections 20 with their side elements 24, 26 (cf. Fig. 1 ) rest on.
- the central part 22 can rest against the rear side 18 in the region of the transition from the first leg 220 to the second leg 221 and in the region of the transition from the first leg 220 to the third leg 222.
- the central part 22 can, for example, also rest flat against the rear side 18 or not at all.
- the first leg 220 can have at least one through-opening 62' (two through-openings 62' are shown as an example) and at least one through-hole 21.
- the through-channels 62' are arranged in the region of the inlet 62 and an inlet 62 concealed by the central part 22. In this way, a gas can flow through the gas line 60 despite the mounted rear section 20.
- the through-hole 21 is arranged in the region of the opening of the channel 32 on the rear side 18.
- the bolt 30 is received by the through-hole 21 and the channel 32.
- the bolt 30 may have a through-channel 34 along the channel's longitudinal axis 33, a proximal inlet 31, and a distal outlet 35.
- a pressure plate 40 is located in the recess 70, with the pressure plate 40 abutting the contact surface 71.
- the bolt 30 is releasably connected to the pressure plate 40, thereby releasably connecting the front section 10 and the rear section 20.
- the distal outlet of the bolt can be located in the mouth area of the inlet 63 and the proximal inlet is located on the middle part 22.
- the proximal inlet 31, the through-channel 34 and the distal outlet 35 enable a gas to be transported from below the grate bar 1 through the bolt 30 into the gas passage 61 up to the top side 14 of the front section 10.
- the flow through the through-channel 34 can be improved if the opening of the recess 70 is closed with a plug.
- the Figures 3 and 4 show views of one of the Figures 1 and 2 shown similar embodiment of a grate bar. The description of the Figures 1 and 2 can therefore also be applied to the Figures 3 and 4 read (and vice versa).
- the top view of grate bar 1 ( Fig. 3 ) shows the top side 14 of the front section 10 and a top view of the rear section 20.
- the top side 14 can have, for example, two slot-shaped outlets 69 and, for example, two circular outlets 64, 65.
- the slot-shaped outlets 69 extend, for example, transversely across the top side 14, where transverse means that the slots run at least approximately parallel to the grate bar transverse axis 4 or at a small angle thereto.
- the circular outlets 64, 65 can be arranged centrally.
- the rear section 20 is located on the rear side 18 of the front section 10.
- the top view of the rear section 20 shows the upper side of the second leg 221, as well as the upper sides of a first side element 24 and a second side element 26.
- the side elements 24, 26 are attached to the second leg 221.
- the bottom 12 (see Fig. 4 ) of the front section 10 has a common edge with the front side 16 and the rear side 18. In the area of the front side 16, the front section 10 has a shoulder 13 (which can also be omitted).
- the underside 12 comprises two inlets 67 as an example for at least one inlet 67 and, starting from an opening in the underside 12, a recess 70 extends.
- the recess 70 can take on the function of a further gas inlet.
- the recess 70 comprises a contact surface 71 against which a pressure plate 40 is placed.
- the view of the underside of the rear section 20 shows a second leg 221, a third leg 222, a first side element 24, and a second side element 26.
- the underside 12 of the front section 10 rests on the third leg 222.
- the first side element 24 and the second side element 26 are attached to at least the second leg 221 (ie, to the first, second, and third legs 220, 221, 222, preferably to the second leg 221, more preferably to the first and second legs 220, 221).
- Figure 5 is a longitudinal section of a schematic partial view of another embodiment of a front section 10 of a grate bar 1. Again, the description of the Figures 1 to 4 except for the following special features also to the embodiment according to Fig. 5 read (and vice versa).
- the partial view of the front section 10 in Fig. 5 shows front side 16, top side 14, bottom side 12, and recess 70.
- Bottom side 12 has a shoulder 13.
- the longitudinal section reveals a gas channel 61 curved toward front side 16 and two similarly curved gas passages 68.
- the two gas passages 68 each extend from an inlet 67 in bottom side 12 to an outlet 69 in top side 14.
- the optional gas channel 61 extends from an inlet 63 in the recess 70 to an outlet 65 in the top side 14.
- Both the gas channel 61 and the gas passages 68 are each curved in the direction of the front side 16 in an area adjacent to the upper side 14.
- a tangent 80 can be applied to the lower side of the gas channel 61 or the gas passages 68, respectively. These tangents 80 each form an acute angle 82 with the upper side 14 (cf. Fig. 2 ). With decreasing distance of the contact point of the tangent 80 to the outlet 69, the value of the acute angle 82 formed by the tangent 80 and the upper side 14 continuously decreases and the gas channel 61 and the gas passages 68 continuously merge into the upper side 14 at the respective outlet 65, 69.
- Figure 6 shows a simplified schematic of the rear end of a grate bar 1 with a rear section 20 which is attached to the rear side 18 of a front section 10 via connecting means 30, 40.
- the front section 10 has a recess 70 in its underside 16, which extends towards the upper side 14.
- a channel 32 with a longitudinal channel axis 33 opens into the rear boundary of the recess 70.
- the connecting means extends through the channel 32 30, which is shown here as a bolt by way of example.
- the rear end 308 of the connecting means 30 passes through an opening 295 in the rear section 10 and rests against it in a form-fitting manner with a radial projection (with the interposition of an optional spring ring, a washer, etc.).
- the front end of the connecting means 30 is connected here, by way of example, via a thread to a pressure plate 40, which is supported on the rear boundary of the recess 70, i.e., on a contact surface 71.
- a thread to a pressure plate 40, which is supported on the rear boundary of the recess 70, i.e., on a contact surface 71.
- other connection techniques pressing, wedging, material bond, etc. are of course also possible.
- the back 18 of the front section 10 in Figure 6 has a concave segment 181 that is curved with a first radius.
- a leg of the rear section 20 rests against this first segment 181 with a convexly curved surface 226.
- the convexly curved surface 226 has a smaller radius of curvature than the concave segment 181. Accordingly, in the event of a sudden load on the grate bar, the connection can yield elastically, with the connecting element 30 serving as an elastic restoring element. Overloading of the ceramic front section 10, which would lead to its breakage, can thus be prevented.
- the return section 20 in Fig. 6 is different than in the Figures 1 to 4 made in one piece.
- the Fig. 6 The rear section 20 shown can also be connected to the front sections 10 according to the Figures 1 to 4 and also allows the grate bar 1 to be suspended in a cross member of a substructure. Accordingly, the rear section 10 can be Fig. 6 against a return section to one of the Figures 1 to 4 be replaced.
- the return section 20 in Fig. 6 has a downwardly open profile 29, ie it has a downwardly open opening 28. With the opening 28, the grate bar 1 can be hooked into a cross member, for example, whereby other fastening options are also possible (e.g. screwing, welding, etc.).
- the rear section 20 can at least approximately form and/or have a U-profile 29 that is open at the bottom.
- the free end of the rear first leg 291 of the profile preferably points at least approximately downwards.
- a middle leg 292 adjoins the first leg 291 at the front and then merges into a front (third) leg 293.
- the front side of the front leg forms the convex surface 226 already described.
- a projection 296 preferably adjoins the front and can serve as a support for the underside 16 of the front section 10.
- the free end of the rear free leg of the rear section 20 preferably has a mounting recess 294 in the extension of the channel axis 33.
- the optional mounting recess 294 is preferably located in the extension of the opening 295 in the opposite leg 293, i.e. in the assembled state, the mounting recess 294 is preferably located at least approximately in the extension of the channel longitudinal axis 33. This makes the rear end of the connecting element 30 easily accessible for an assembly tool.
- Figures 7 and 8 show an alternative front section of a grate bar front section 10 which is otherwise as in the Figures 1 to 5 can be trained.
- the description of the Figures 1 to 4 and 8 to 9 reads accordingly also on the Figures 7 and 8 . Therefore, only differences are discussed below:
- the front section 10 can, as in the Figures 6 and 7 shown, have in its front section in the underside 12 a recess 70 which extends in the direction of the upper side 14.
- a channel 32 can extend along a channel longitudinal axis 33.
- the optional channel 32 connects the recess 70 in this example with the front side 16 and is shown here as an example as a channel 32 open downwards, ie towards the underside 12.
- Such a downwardly open channel 30 can be particularly easy to manufacture and improves the cooling of the connecting means 30.
- the channel 32 can also be made as shown in the Figures 1 to 6
- the channels 32 can be designed according to the Figures 1 to 6 be designed as downwardly open channels 32.
- a front panel 160 can be attached to the front side 16 by means of the connecting element 30.
- a front section 306 of the connecting element 30 passes through a recess in the front panel 160 and rests with a radial projection on the front side of the front panel 160 (here with the interposition of an optional spring ring, a washer, or the like).
- the rear end 308 of the connecting element can be supported on the wall of the recess 70 via a pressure plate 40.
- the pressure plate 40 is integrated into an optional skid 90.
- the front side 16 of the front section 10 can have at least two segments 161, 162.
- the front plate 160 lies at least approximately flush against at least one of the two segments 161, 162.
- the surface normal of this first segment 161 is preferably at least approximately parallel to the longitudinal channel axis 33. Accordingly, when the front plate 160 is clamped against the front side 16, at least essentially compressive forces are introduced into the front section 10.
- this first segment 161 can be adjoined by a second segment 162 that is angled relative to the first. The angling can optionally form an overhang.
- the optional skid 90 can, for example, have a bracket with, for example, three legs 91, 92, 93. One leg engages with a section that also at least partially forms the pressure plate 40, in the recess 70 in the front plate. An angled second leg 92 can be connected to this first leg 91. The second leg 92 can have an underside 922, which can then form the underside of the runner 90. With the underside 12 or with a section of the underside 12, the runner 90 can then rest on a support, for example in a displaceable manner.
- the top side 14 of a front section arranged upstream in the conveying direction can serve as the support, for example.
- the second leg 91 preferably merges into a third leg 93 via a further angle.
- the runner 90 can support the front section 10 on its underside 12. In the example shown, the front section 10 therefore rests on an upwardly pointing end of the third leg 93.
- Figures 9 and 10 show schematically simplified another variant of a grate bar in the assembled state ( Fig. 9 ) or as an exploded view ( Fig. 10 ).
- the grate bar 1 has a grate bar front section 10 and a grate bar rear section 20.
- Optional gas channels 61 as well as optional gas passages 68, as in the Figures 1 to 8 are not shown in this variant for the sake of simplicity, but can also be provided.
- the front section 10 has in its rear third a recess 70 which is open to the rear and downwards (cf. Fig. 10 ).
- the recess 70 is delimited upwards and laterally by preferably ceramic material of the front section 10.
- the webs 19 can, for example, each be delimited inwards by opposing inner surfaces 191 and outwards by the side surfaces 15 of the front section 10.
- the two webs 19 are each penetrated by a transverse channel 32.
- the two transverse channels have a common longitudinal axis 192.
- the recess 70 in this example has the function of the channel 32 in the Figures 2 , 6 and 7 and could also be described as such.
- the transverse channel 32 has the function of the recess 70 in the Figures 2 , 6 and 7 and could therefore also be described as such.
- a preferably metallic hook 20 can be inserted into the recess 70, preferably at least approximately flush (cf. Fig. 9 and Fig. 10 ).
- the hook 20 here forms the rear section 20.
- the rear section 20 has a downwardly open opening 28, for example, in the form of a claw, with which the grate bar can be hooked into a cross member.
- the rear section 20 also has a through hole 21, which is designed here as a transverse hole (cf. Fig. 10 ).
- a transverse bolt 30 sits in the through hole 21 and the two transverse channels 32.
- the pivot angle of the rear section 20 about the transverse axis 192 is limited by contact surfaces 71.
- the contact surfaces 71 limit the recess 70 upwards and downwards.
- the Figures 11 and 12 show schematically simplified another variant of a grate bar in the assembled state ( Fig. 11 ) or as an exploded view ( Fig. 12 ).
- This variant is very similar to the one in the Figures 9 and 10 shown variant.
- the description of the Figures 9 and 10 is therefore also on the Figures 11 and 12
- the main difference between the two variants is that the variant according to the Figures 11 and 12 has two hooks 20, which together form the rear section 20. These two hooks 20 are each seated in a recess 70, which, unlike in the Figures 9 and 10 is also open on one side, ie between the two recesses the front section 10 forms at least one web 19 with at least one through hole 32.
- the two hooks 20 are fastened in a respective recess 70 by means of a bolt 30.
- the embodiments according to the Figures 9 and 11 can also be combined, ie for example three (or more) Hooks 20 may be provided, each of which is seated in a recess 70, between which preferably at least one optional web 19 extends.
- the two lateral recesses 70 in the Figures 11 and 12 can be closed laterally, e.g. by a further web 19 (cf. Figs. 9 and 10 ).
- the bolt 30 has been described here as one-piece, ie one bolt fixes the hook(s) 20.
- two or more bolts 30 can be provided, which are inserted into the Figures 9 to 12 like pins to absorb forces acting in the radial direction.
- at least one pin 30 can be provided for each hook 20.
- the term "pin 30" should therefore be understood as "at least one pin 30.”
Landscapes
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Roststabfrontabschnitt sowie einen Roststab mit dem Roststabfrontabschnitt.
- Müllverbrennung ist eine Sammelbezeichnung für Verfahren der Abfallbeseitigung, bei denen anfallende Abfallstoffe verbrannt werden. Durch die Müllverbrennung wird das ursprüngliche Volumen des Mülls reduziert. Ein Verfahren zur Müllverbrennung ist die Rostfeuerung. Hierbei können unter anderem Stufenroste und/oder Vorschubroste eingesetzt werden. Der Rost besteht hierbei aus mehreren Reihen in der Regel seitlich verspannter Roststäbe. Die verschiedenen Reihen des Rosts überlagern einander, wobei der vordere Abschnitt der jeweiligen Roststäbe den hinteren Abschnitt der in Förderrichtung vorgelagerten Roststäbe übergreift. Auf diese Weise wird eine flache Treppe gebildet, auf der der zu verbrennende Abfall durch eine oszillierende Bewegung vorwärts geschoben wird. Je nach Position im Vorschubrost können die Rostabschnitte luftgekühlt und/oder wassergekühlt werden. Auch eine laterale Teilung in zwei oder mehrere Rostbahnen ist möglich.
-
EP 0 170 803 A1 offenbart einen mehrteiligen Roststab und verschiedene Ausführungen zur Verbindung der Teile. -
US 2006/0011114 A1 offenbart eine einstückige Rostplatte mit einer Oberseite, einer Unterseite, zwei Längsseiten und zwei Breitseiten für einen Verbrennungsrost, einen Verbrennungsrost aus Rostplatten sowie eine Müllverbrennungsanlage mit einem solchen Verbrennungsrost. -
EP 3 048 369 B1 offenbart einen Roststab eines Vorschubrostes für die Müllverbrennung. Der Roststab ist einstückig aus einem keramischen Verbund-Werkstoff hergestellt. Dazu wird Keramikgrundmasse in eine Hülle mit einem Boden und Seitenwänden aus Blech und einer gelochten Stützstruktur gegossen. Der Roststab hat einen Roststabfrontabschnitt zur Aufnahme von Brenngut und einen Rückabschnitt, der zur Befestigung an einem Querträger ausgebildet ist. - Aus dem Gebrauchsmuster
DE 75 21 218 ist eine Rostplatte mit einer Grundplatte bekannt, auf deren hinteres Ende ein Verschleißstab 5 aufgeschoben wird. Mit seinem vorderen Ende greift der Verschleißstab in einen sich in Längsrichtung der Grundplatte erstreckenden Spalt ein und umgreift mit seinem hinteren Ende das hintere Ende der Grundplatte. - In der Offenlegungsschrift
DE 2930406 A wird ein Stufenrost für einen Klinkerkühler vorgeschlagen, beim dem einteilige Rostplatten in Reihen nebeneinander auf Querträgern befestigt werden. Zur Befestigung der Rostplatten werden diese von unten mittels je eines Zugbolzens mit dem Querträger verspannt. Dazu haben die Zugbolzen an ihrem oberen Ende je einen abgewinkelten freien Schenkel, der in eine komplementäre hakenartige Ausnehmung an der Unterseite der jeweiligen Rostplatte eingreift. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen leichten, günstigen, die Prozesse auf dem Rost fördernden Roststab zu entwickeln, der hohen thermischen und mechanischen Belastungen standhält, wie sie beispielsweise in Müllverbrennungsreaktoren und Zementklinkerkühlern auftreten.
- Diese Aufgabe wird durch einen Roststabfrontabschnitt nach Anspruch 1 gelöst. Der Roststabfrontabschnitt kann mit einem dazu vorzugsweise komplementären Roststabrückabschnitt zu einem Roststab nach Anspruch 2 verbunden werden.
- Beispielsweise kann der Roststab für einen Müllverbrennungsrost oder auch für einen Klinkerkühlerrost ausgelegt sein und als Teil eines solchen verwendet werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Der Roststabfrontabschnitt, nachfolgend kurz "Frontabschnitt" genannt, kann an einen Roststabrückabschnitt, nachfolgend kurz "Rückabschnitt" genannt, montiert werden, beispielweise wie weiter unten ausführlich beschrieben. Über den Rückabschnitt kann der Frontabschnitt beispielsweise an einer Tragstruktur, z.B. einem Querträger in der bisher üblichen Weise befestigt werden. Alternativ oder optional kann der Fronabschnitt an existierende Rückabschnitte oder unmittelbar an wenigstens einer Tragstruktur, z.B. an einem Querträger, eines Rosts angebracht werden.
- Der Frontabschnitt weist einen feuerfesten mineralischen Werkstoff auf. Beispielsweise kann der Frontabschnitt aus feuerfestem oder hochfeuerfestem Beton, vorzugsweise Keramik, bestehen oder diesen aufweisen. Diese Werkstoffe machen den Frontabschnitt unempfindlich gegen thermische, mechanische und chemische Einflüsse, wie beispielsweise Hitze, Abrasion oder Korrosion.
- Beispielsweise kann der Frontabschnitt zumindest im Wesentlichen (d.h. zu mehr als 30%, besser zu mehr als 50%, vorzugsweise zu mehr als 75%, zu mehr als 85% oder zu mehr als 90%) aus dem feuerfesten mineralischen Werkstoff bestehen. Nachfolgend wird der Begriff Keramik als pars pro toto für einen feuerfesten mineralischen Werkstoff verwendet. Die Keramik kann mit Armierungen, beispielsweise aus Stahlfasern oder anderen Fasern versehen sein und im Übrigen ist der Frontabschnitt vorzugsweise monolithisch. Alternativ können auch nur die obersten Zentimeter der Oberseite des Frontabschnitts aus Keramik bestehen.
- Der Frontabschnitt hat eine Oberseite, eine Unterseite, eine Vorderseite, zwei Schmalseiten, eine Rückseite, sowie eine sich parallel zu der Oberseite durch die Vorderseite und die Rückseite erstreckende Roststablängsachse. Die Bezeichnungen der Seiten sind auf die Förderrichtung des Rostes bezogen, d.h. auf die Einbaulage des Roststabs im fertigen Rost. Die Roststablängsachse erstreckt sich im eingebauten Zustand des Roststabs vorzugsweise zumindest in etwa parallel zur Förderrichtung (, d.h. sie bildet mit der Förderrichtung einen Winkel von ±20°, vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder ist parallel zur Förderrichtung). Die Oberseite kann das zu verarbeitende Material aufnehmen, sei es zu verbrennendes Gut (wie beispielsweise Müll oder Holzschnitzel) oder zu kühlender Zementklinker (kurz Klinker). Der Raum oberhalb der Oberfläche wird daher der Einfachheit halber Reaktor genannt, auch wenn dort nicht notwendigerweise chemische Prozesse ablaufen. Beispielsweise kann das zu verarbeitende Material auf der Oberseite durch eine oszillierende Bewegung der Roststäbe in Richtung der Vorderseite transportiert werden. Die Oberseite kann im direkten Kontakt mit dem zu verarbeitenden Material stehen und kann höchster thermischer und chemischer Belastung ausgesetzt sein. Die Unterseite ist die der Oberseite abgewandte Seite des Frontabschnitts. Die Oberseite und die Unterseite werden durch die Vorderseite, die Rückseite und die beiden Schmalseiten miteinander verbunden. Die Vorderseite weist wie üblich in Förderrichtung und ist der Rückseite gegenüberliegend. Die beiden Schmalseiten verbinden jeweils die Vorderseite mit der Rückseite. Im montierten Zustand liegen die Schmalseiten seitlich benachbarter Frontabschnitte typischerweise aneinander an. Als benachbart werden hier die Frontabschnitte einer Rostreihe bezeichnet, wobei sich die Rostreihen orthogonal zur Förderrichtung erstrecken. Durch die Vorderseite und die Rückseite verläuft eine (gedachte) Roststablängsachse des Frontabschnitts. Eine (gedachte) Roststabhochachse verläuft orthogonal zur Roststablängsachse und orthogonal zur zumindest näherungsweise planen Oberseite. Eine (gedachte) Roststabquerachse erstreckt sich dann wie üblich orthogonal zu den beiden anderen Achsen durch die Schmalseiten und entspricht im montierten Zustand der Längsrichtung einer Roststabreihe und der Querrichtung des Rostes.
- Zusammengefasst begrenzt die Vorderseite den Frontabschnitt in Förderrichtung, hat mit der Oberseite und der Unterseite eine gemeinsame Kante und ist beispielsweise bevorzugt plan, sie kann jedoch grundsätzlich auch andere Geometrien aufweisen. Die Rückseite liegt auf der der Vorderseite abgewandten Seite des Frontabschnitts und hat wie die Vorderseite folglich mit der Oberseite und der Unterseite je eine gemeinsame Kante. Die Rückseite kann als Anlagefläche für den Rückabschnitt und/oder eine Tragstruktur des Rosts dienen.
- Die Schmalseiten haben jeweils eine gemeinsame Kante mit der Vorderseite und der Rückseite, sowie der Oberseite und der Unterseite. Die Schmalseiten erstrecken sich vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel d.h. ±20°, vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder parallel) zu der Roststablängsachse.
- Ausgehend von der Unterseite des Frontabschnitts erstreckt sich von einer Öffnung in der Unterseite wenigstens eine Ausnehmung in Richtung der Oberseite. Die Ausnehmung endet nicht notwendigerweise in einer Öffnung der Oberseite, sondern vorzugsweise unterhalb der Oberseite. In diesem Sinne kann die Ausnehmung vorzugsweise ein Sackloch sein. Die Ausnehmung hat vorzugsweise wenigstens eine Anlagefläche auf der der Rückseite oder der Frontseite zugewandten Begrenzung der Ausnehmung. Dann kann die Anlagefläche eine in Richtung der Rückseite bzw. Frontseite wirkenden Kraft, beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig, in den Frontabschnitt einleiten. Vorzugsweise ist die Anlagefläche konvex oder plan. Dann können über den Formschluss bzw. Kraftschluss Druckkräfte materialschonend in die Keramik des Frontabschnitts eingeleitet werden. Dadurch wird die Lebensdauer erhöht.
- Ausgehend von der Rückseite und/oder der Frontseite verbindet wenigstens ein Kanal die Rückseite und/oder die Frontseite und optional wenigstens eine Seitenfläche mit der Ausnehmung. Der Kanal hat eine Kanallängsachse. Der Kanal kann beispielsweise eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Kontur haben, d.h. durch eine entsprechende Mantelfläche begrenzt sein. Der Kanal kann sich bevorzugt von der Rückseite und/oder von der Frontseite in Richtung der Ausnehmung verjüngen, beispielsweise kontinuierlich verjüngen. Der Kanal kann auch zumindest teilweise zur Unterseite offen sein.
- Der Kanal ist konfiguriert, beispielsweise wie untenstehend näher ausgeführt, einen Bolzen oder ein anderes Verbindungselement zur Befestigung, nämlich zur Verspannung, des Frontabschnitts mit einem Rückabschnitt aufzunehmen. Die Ausnehmung bietet mit der wenigstens einen Anlagefläche ein Widerlager zum Verspannen des Verbindungselements und zudem einen Zugang zu dem Verbindungselement bzw. zu dem Kanal. Der Kanal ermöglicht daher zusammen mit der Ausnehmung den Frontabschnitt mit einem Rückabschnitt und/oder einer Frontplatte vorzugsweise lösbar zu verbinden. Der nur geringem Verschleiß unterliegende Rückabschnitt kann daher wiederverwendet werden, z.B. wenn der entsprechende Frontabschnitt verschlissen oder sonst wie beschädigt ist und getauscht wird. Zudem können der Frontabschnitt, der optionale Rückabschnitt und/oder die eine optionale Frontplatte aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden, was es ermöglicht den Frontabschnitt, den optionalen Rückabschnitt an ihre jeweiligen Aufgaben kostengünstig anzupassen. Gleiches gilt entsprechend für eine optionale Frontplatte.
- Hierin wird der Begriff Bolzen als pars pro toto für ein Verbindungselement verwendet. Der Begriff Bolzen könnte daher einfach gegen den Begriff Verbindungselement getauscht werden, wobei dieser insbesondere aber den typischen Verbindungsbolzen, z.B. einen Gewindebolzen mit einschließt.
- Die Keramik macht den Frontabschnitt korrosionsbeständig und verschleißbeständig. Keramik hat zudem eine hohe zulässige Einsatztemperatur. Durch die Keramik ist der Frontabschnitt auch bei hohen Temperaturbelastungen formstabil und weist zusätzlich ein niedriges spezifisches Gewicht auf. Die Nachteile des keramischen Materials sind eine eher geringe Zugfestigkeit und ihr sprödes Verhalten. Daher muss die auf den Roststab ausgeübte Zugspannung minimiert werden. Im Gegensatz zu der geringen Zugfestigkeit, weisen Keramik und die anderen bevorzugten feuerfesten Werkstoffe eine hohe Druckfestigkeit bei hohen Temperaturen auf. Durch die beschriebene Bolzenbefestigung wird die Keramik des Frontabschnitts durch die Befestigung zumindest im Wesentlichen nur auf Druck belastet.
- Die bevorzugte Verjüngung des Kanals erleichtert das Entformen des Frontabschnitts aus einer Gussform, da der Frontabschnitt durch Schwenk- und/oder Drehbewegungen einfach aus der Form gelöst werden kann und Reibungskräfte minimiert werden.
- Ein weiterer Vorteil der optionalen Verjüngung des Kanals ist die Erleichterung der späteren Montage an sowie die Demontage von einem komplementären Rückabschnitt bzw. einer Frontplatte. So kann beispielsweise ein Bolzen bei einer Montage einfacher in den Kanal eingeführt werden. Weiter kann ein ggf. festsitzender Bolzen bei der Demontage durch eine Schwenkbewegung schnell und einfach gelöst werden. Die Gefahr eines Anhaftens des Bolzens am Rand des Kanals ist stark reduziert, wenn nicht sogar ausgeschlossen.
- Ausgehend von der Rück- und/oder Unterseite kann sich vorzugsweise mindestens eine Gasleitung in Richtung der Ober- und/oder Vorderseite erstrecken und in der Ober- und/oder Vorderseite münden. Die Anzahl der Gasleitungen kann je nach Erfordernis variieren (d.h. vorzugsweise wenigstens eine Gasleitung, besonders bevorzugt zwei, drei oder mehr Gasleitungen). Anders formuliert verbindet die mindestens eine Gasleitung mindestens einen Einlass in der Rückseite und/oder der Frontseite mit wenigstens einem Auslass in der Ober- und/oder Vorderseite. Die Gasleitung kann zur Kühlung des Frontabschnitts genutzt werden und zudem kann durch die Gasleitung ein sich beim Durchströmen derselben erwärmendes Prozessgas (kurz "Gas") an die Oberseite des Frontabschnitts gefördert werden. Das Gas kann beispielsweise Luft oder ein anderes, die Verbrennung förderndes, Gas oder Gasgemisch sein, z.B. ggf. vorgewärmte Primärluft für die Müllverbrennung oder andere Anwendungsbereiche. In der Anwendung in einem Zementklinkerkühler kann das Gas ein Kühlgas für Zementklinker sein.
- Bevorzugt befindet sich wenigstens ein Abschnitt der wenigstens einen Gasleitung oberhalb einer Ebene, die sich parallel zu der Roststablängsachse und der Roststabquerachse und zudem oberhalb des Kanals befindet. Im montierten Zustand ist die Gasleitung dann oberhalb des Bolzens zur Befestigung des Rückabschnitts angeordnet. Ein durch die Gasleitung strömendes Gas kühlt daher den oberhalb des Bolzens (oder allgemeiner des Verbindungselementes) befindlichen Bereich des Frontabschnitts, so dass die thermische Belastung des Bolzens reduziert wird. Entsprechend wird die Standzeit des Bolzens erhöht, zudem kann er mit geringeren Sicherheitszuschlägen dimensioniert werden.
- Die Gasleitung ermöglicht folglich einen Transport von unterhalb des Frontabschnitts befindlichem Gas an die Oberseite des Frontabschnitts. Beispielsweise kann mittels der Gasleitung z.B. in einer Müllverbrennungsanlage Primärluft von der Unterseite des Rostes an die Oberseite strömen. Diese Primärluft erwärmt sich dabei, d.h. sie nimmt Wärme von dem Frontabschnitt auf. Dies hat zur Folge, dass das Gas mit einer höheren Temperatur die Oberseite des Frontabschnitts erreicht und weniger Energie zur Erhitzung der Primär- und/oder Sekundärluft aufgewandt werden muss.
- Die Gasleitung kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der Querschnitt kann aber auch oval, z.B. elliptisch, oder polygonal sein.
- Mindestens ein Abschnitt wenigstens eines Isolationskörpers kann vorzugsweise zwischen dem Kanal und der Oberseite und/oder bevorzugt zwischen der Ausnehmung und der Oberseite angeordnet sein. Die Anzahl der Isolationskörper kann variieren (d.h. vorzugsweise ein Isolationskörper, besonders bevorzugt zwei, drei oder mehr Isolationskörper). Der Isolationskörper ist aus einem Material geringerer Wärmeleitfähigkeit als die ihn umgebende Keramik und kann ein beispielsweise stabförmiger Körper sein. Ein solcher Körper lässt sich einfach in eine Gussform einlegen und damit einfach in den Frontabschnitt einbringen. Als Isoliermedium kann beispielsweise Mineralwolle und/oder Luft gewählt werden.
- Der Isolationskörper reduziert den Wärmeeintrag in den darunterliegenden Abschnitt und wirkt somit als Wärmebarriere. So kann die auf einen im Kanal liegenden Bolzen ausgeübte thermische Belastung reduziert werden.
- Sofern wenigstens eine oben beschriebene Gasleitung vorgesehen ist, kann wenigstens ein Isolationskörper vorzugsweise zwischen der Gasleitung und dem Kanal und/oder der Ausnehmung angeordnet sein. Dadurch wird die Erwärmung von durch die Gasleitung strömendem Gas nicht reduziert und der Wärmeintrag in den Bereich des Kanals weiter reduziert.
- Insbesondere wenn der Isolationskörper stabförmig ist, kann sich seine Stablängsachse zumindest näherungsweise (vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder exakt) in Richtung der Roststablängsachse und/oder der Kanallängsachse erstrecken, insbesondere hierbei kann der Isolationskörper beispielsweise oberhalb des Kanals angeordnet werden und so den Kanal und den optionalen Bolzen besonders effizient von der Hitze auf der Oberseite schützen. Alternativ oder zusätzlich ist der oder ein anderer Isolationskörper zumindest näherungsweise orthogonal (d.h. ±20°, vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder orthogonal) im Bezug zur Roststablängsachse ausgerichtet. Diese Variante ist besonders einfach fertigbar und ein guter thermischer Schutz des Kanals und des Bolzens kann durch eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Isolationskörper erreicht werden.
- Der Isolationskörper kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, der Querschnitt kann aber auch oval, z.B. elliptisch, oder polygonal sein. Die Isolationskörper können tangierend, überschneidend oder vorzugsweise nebeneinander angeordnet werden, z.B. voneinander beabstandet und/oder zumindest näherungsweise parallel zueinander (innerhalb ± 10°, vorzugsweise ±5°, besonders bevorzugt ±2,5° oder weniger) angeordnet werden.
- Vorzugsweise erstreckt sich mindestens ein Gasdurchlass, ausgehend von einem Einlass in der Unterseite, in Richtung der Oberseite und endet in einem Auslass in der Oberseite. Die Anzahl der Gasdurchlässe kann je nach Erfordernis variieren (d.h. vorzugsweise einen Gasdurchlass, besonders bevorzugt zwei, drei oder mehr Gasdurchlässe). Wenigstens ein Gasdurchlass ermöglicht einen Transport von unterhalb des Frontabschnitts befindlichem Gas an die Oberseite des Frontabschnitts. Das Gas kann beispielsweise ein Prozessgas für auf der Oberseite des Rosts stattfindende Prozesse sein, beispielsweise Luft oder ein anderes, die Verbrennung förderndes, Gas oder Gasgemisch sein. Beispielsweise kann mittels des Gasdurchlasses z.B. in einer Müllverbrennungsanlage Primär- oder Sekundärluft von der Unterseite des Rostes an die Oberseite strömen. Durch den Gasdurchlass kann ein gleichmäßiger Prozessgaseintrag in den oberhalb des Frontabschnitts angeordneten Reaktor oder Kühlraum erfolgen, die Prozesse in dem Reaktor laufen daher gleichmäßiger ab, er wird wirtschaftlicher betrieben.
- Der Gasdurchlass kann in Bezug auf den Einlass in Richtung der Vorderseite gekippt sein. Beispielsweise kann der Gasdurchlass eine in Förderrichtung, d.h. in Richtung der Vorderseite, gekippte Längsachse aufweisen, die mit der Oberseite einen spitzen Winkel ausbildet. Dadurch wird eine gleichmäßige Verbrennung auf der Rostoberfläche gefördert. Allgemeiner formuliert, wird das Prozessgas den Vorgängen in dem Reaktor (Verbrennung, Kühlung, etc.) besonders gleichmäßig zugeführt.
- Vorzugsweise ist der Gasdurchlass zumindest in einem an die Oberseite angrenzenden Bereich in Richtung der Vorderseite gekrümmt. Wird eine Tangente an die untere Seite des Gasdurchlasses in dem an die Oberseite angrenzenden Bereich an einem Anlagepunkt angelegt, so bildet diese Tangente einen spitzen Winkel mit der Oberseite aus. Mit abnehmendem Abstand des Anlagepunkts der Tangente zum Auslass, nimmt der Wert des von der Tangente und der Oberseite gebildeten Winkels vorzugsweise ab, besonders bevorzugt kontinuierlich ab. Insbesondere kann die Unterseite des Gasdurchlasses am Auslass kontinuierlich in die Oberseite übergehen. Durch das Kippen und/oder Krümmen des Gasdurchlasses, kann das Gas in Richtung der Förderrichtung ausströmen und legt sich in Förderrichtung an die Oberfläche an. All diese Maßnahmen steigern daher weiter eine Vergleichmäßigung der Prozesse in dem Reaktor.
- Mindestens ein optionaler Gaskanal kann sich, ausgehend von einem Einlass in der Ausnehmung, in Richtung der Oberseite und/oder Frontseite erstrecken und endet beispielsweise in wenigstens einem Auslass in der Oberseite und/oder Frontseite. Zumindest ein Teil des Einlasses dieses Gaskanals kann im Bereich der Kanallängsachse angeordnet sein. Dieser Gaskanal kann ein Kühlfluid (z.B. ein Prozessgas) aufnehmen, das über eine Oberfläche eines nach der Montage mit einem Rückabschnitt in dem Kanal sitzenden Bolzen (oder ein anderes Verbindungselement) strömt und dabei kühlt. Beispielsweise kann der Bolzen ein Hohlbolzen sein, dessen axiale Ausnehmung von dem Kühlfluid durchströmt wird. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Teil einer Mantelfläche eines Verbindungselements von dem Kühlfluid überströmt werden. Das Kühlfluid, z.B. ein Kühlgas strömt dann von der Unterseite des Roststabs durch und/oder über den Bolzen (als pars pro toto für ein Verbindungselement) und optional über den Gaskanal z.B. zur Oberseite des Frontabschnitts, wodurch der Bolzen besonders effektiv gekühlt werden kann. Um einen kontinuierlichen Gasfluss durch einen Hohlbolzen zu erreichen kann die Öffnung der Ausnehmung an der Unterseite nach der Montage zumindest teilweise verschlossen werden. Eine Verringerung des Durchmessers der Öffnung kann beispielsweise durch einen Stopfen mit einem Durchlass geringeren Durchmessers als der der Öffnung der Ausnehmung erreicht werden. Lässt man den Durchlass im Stopfen weg, ist die Öffnung vollständig verschlossen.
- Die Gasdurchlässe können beispielsweise Stege aufweisen, welche die Stabilität des Frontabschnitts unterstützen, aber den Gasdurchfluss nicht oder nicht nennenswert beeinträchtigen. Die Stege können sich beispielsweise von der Unterseite bis hin zur Oberseite erstrecken.
- Die Oberseite des Frontabschnitts kann eine größere Längsausdehnung als die Unterseite haben. Durch den Längenunterschied weist die Rückseite einen Überhang auf. Die Rückseite kann mit der Unterseite beispielsweise einen zumindest näherungsweise rechten Winkel (innerhalb +25°, vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder besser) bilden. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Rückseite tangential an die Oberseite anschließen. Die Rückseite kann gestuft oder gekrümmt die Oberseite mit der Unterseite verbinden. Vorzugsweise ist die Rückseite kontinuierlich gekrümmt. Die Krümmung kann folglich variieren.
- Im montierten Zustand kann der Überhang als thermisches und/oder chemisches Schild für den Rückabschnitt dienen. Der Rückabschnitt kann daher aus leicht verarbeitbaren weniger temperaturbeständigen Werkstoffen wie Stahlblech gefertigt werden. Mindestens ein Abschnitt des Überhangs kann sich oberhalb des Rückabschnitts befinden und so den Rückabschnitt vor der von der Oberseite ausgehenden thermischen und chemischen Belastung schützen.
- Der Roststabrückabschnitt, d.h. kurz der "Rückabschnitt", kann an einen Frontabschnitt montiert werden, beispielweise wie weiter unten ausführlich beschrieben. Der Rückabschnitt kann aus Metall gefertigt sein. Der Rückabschnitt hat ein Mittelteil, das bevorzugt zwischen einem ersten Seitenelement und einem zweiten Seitenelement angeordnet ist. Er kann aber auch aus mehr oder weniger Einzelkomponenten aufgebaut sein. Das Mittelteil ist ein Winkelprofil mit einem ersten Schenkel und mit einem zweiten Schenkel. Vorzugsweise sind der erste Schenkel und der zweite Schenkel zumindest näherungsweise orthogonal (d.h. 90°±20°, vorzugsweise 90°±10°, besonders bevorzugt 90°±2,5° oder orthogonal (90°)) zueinander ausgerichtet. Die gemeinsamen Kanten der beiden Schenkel verlaufen bevorzugt parallel zur Roststabquerachse (bei bestimmungsgemäßer Montage). Die gemeinsamen Kanten der beiden Schenkel enden jeweils beidseits in einer der beiden Längsseiten der Schenkel. Ein Schenkel hat wenigstens ein Durchgangsloch und/oder vorzugsweise wenigstens eine Durchgangsöffnung (d.h. eine Durchgangsöffnung, bevorzugt zwei, drei oder mehr Durchgangsöffnungen). An den beiden Längsseiten des Mittelteils ist jeweils eines der beiden Seitenelemente befestigt. Die Schmalseiten entsprechen den Längsseiten der Schenkel.
- Die Seitenelemente können sehr einfach z.B. aus einem Stahlblech ausgeschnitten oder gestanzt werden und sind entsprechend, wie das Mittelteil, sehr günstig fertigbar. Verstärkungen können durch Abkantungen eingebracht werden. Auf die sonst bei Roststäben notwendige teure Technik des Stahlgusses kann verzichtet werden. Alternativ kann der Rückabschnitt auch als Gußteil ausgeführt werden.
- Die Kontur der Seitenelemente ist vorzugsweise an Querstreben einer Rostunterkonstruktion angepasst, so dass die Roststäbe mit den Rückabschnitten einfach in die Querstreben eingehängt werden können. Die Seitenteile können dazu vorzugsweise je wenigstens einen Ausschnitt aufweisen, in den im montierten Zustand von unten ein Querträger eingreift.
- Die Befestigung der Seitenelemente an dem Mittelteil kann beispielsweise durch Kleben, Klemmen, Schrauben oder vorzugsweise durch Schweißen erfolgen.
- Das Mittelteil des Roststabrückabschnitts kann einen dritten Schenkel aufweisen. Der dritte Schenkel kann beispielsweise mit dem zweiten Schenkel eine gemeinsame Kante aufweisen. Nachfolgend wird der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass der erste Schenkel zwischen dem zweiten und dem dritten Schenkel sitzt, d.h. der erste Schenkel ist der Mittelschenkel der vorzugsweise das oben genannte Durchgangsloch aufweist.
- Der dritte Schenkel ist vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel (d.h. ±20°, vorzugsweise ±10°, besonders bevorzugt ±2,5° oder parallel) zu dem zweiten Schenkel ausgerichtet beide bilden zusammen mit dem ersten in diesem Sinne zumindest näherungsweise ein Z-Profil aus, d.h. ihre freien Enden weisen voneinander weg.
- Gemäß der Erfindung ist der Frontabschnitt dazu eingerichtet, mit dem Rückabschnitt verbunden zu werden, um dadurch einen Roststab auszubilden. Erfindungsgemäß erfolgt die Verbindung lösbar, da dann der weniger beanspruchte Rückabschnitt besonders einfach wiederverwendet werden kann. Wie schon Eingangs beschrieben ist der Rückabschnitt optional, der Frontabschnitt kann auch unmittelbar an einer Tragstruktur befestigt werden. Dazu kann z.B. das oben beschrieben Verbindungselement verwendet werden.
- Das Mittelteil des Rückabschnitts kann zumindest abschnittsweise an der Rückseite des Frontabschnitts anliegen, vorzugsweise flächig anliegen. Wenigstens der erste Schenkel (d.h. der erste, zweite und dritte Schenkel, bevorzugt der erste Schenkel, besonders bevorzugt der erste und/oder dritte Schenkel), kann an der Rückseite anliegen. Beispielsweise kann das Mittelteil an mindestens drei unterschiedlichen Stellen (vorzugsweise flächig) an der Rückseite anliegen. Wobei die Auflageflächen der Schenkel ein Widerlager ausbilden können. Die Unterseite des Frontabschnitts kann auf dem dritten Schenkel aufliegen.
- Ein Schenkel kann mit einem das Durchgangsloch und den Kanal durchsetzenden Bolzen gegen die Rückseite befestigt, vorzugsweise verspannt, werden. Dadurch wird folglich der Frontabschnitt mit dem Rückabschnitt zu einem Roststab zusammengefügt. Der Bolzen kann ein Gewindebolzen sein, der entweder einen Gewindezapfen (Teilgewindebolzen) oder auch ein Vollgewinde hat. In diesem Sinne kann der Bolzen auch eine Schraube sein. Der Bolzen kann in das Durchgangsloch, des an der Rückseite anliegenden Mittelteils, eingeführt werden. Der Bolzen kann vom Kanal aufgenommen werden und in der Ausnehmung enden. Wieder steht der Begriff Bolzen als pars pro toto für ein Verbindungselement.
- In der Ausnehmung kann der Bolzen mit einer an der Anlagefläche anliegenden Druckplatte verbunden, beispielsweise verspannt, werden. Der Bolzen und die Druckplatte können beispielsweise durch einen Stoffschluss oder Verpressung (als Beispiel für eine Kraftschlussverbindung) nicht lösbar verbunden sein. Vorzugsweise sind der Bolzen und die Druckplatte formschlüssig und lösbar verbunden. Die Druckplatte kann beispielsweise eine Mutter mit/ohne Unterlegscheibe oder eine Platte mit einem für eine Verbindung vorgesehenen Verbindungsteil sein. Die Befestigung kann beispielsweise durch einen Bajonettverschluss, ein Verbindungselement mit Widerhaken oder durch ein Gewinde erfolgen.
- Der Bolzen kann beispielsweise massiv sein oder als Hohlbolzen ausgeführt sein. Der Bolzen kann einen sich entlang der Bolzenachse erstreckenden Durchgangskanal mit einem proximalen Einlass und einem distalen Auslass aufweisen. Der distale Auslass kann im Mündungsbereich eines die Ausnehmung mit der Oberseite kommunizierend verbindenden Gaskanals enden. Die Begriffe proximal und distal beziehen sich auf die Lage des Bolzens in Bezug auf das Durchgangsloch des ersten Schenkels bzw. die Rückseite des Frontabschnitts. Das proximale Ende befindet sich folglich am Durchgangsloch des ersten Schenkels bzw. an der Rückseite des Frontabschnitts. Das distale Ende bezeichnet hierbei das davon entfernte Ende, in anderen Worten, das in der Ausnehmung endende Teil des Bolzens.
- Der Hohlbolzen hat den Vorteil, dass ein durch den Hohlbolzen strömendes Gas den Bolzen kühlen kann. So kann die auf den Bolzen wirkende thermische Belastung weiter verringert und die Standzeit des Bolzens weiter erhöht werden.
- Der Hohlbolzen und dessen distaler Auslass im Bereich des Einlasses des Gaskanals ermöglichen, wie schon anhand der Gasleitung und des Gasdurchlasses beschrieben, einen Transport von unterhalb des Frontabschnitts befindlichem Gas an die Oberseite des Frontabschnitts. Beispielsweise kann mittels des Gaskanals z.B. in einer Müllverbrennungsanlage Primär- oder Sekundärluft von der Unterseite des Rostes an die Oberseite strömen. Diese Primär- oder Sekundärluft erwärmt sich dabei, d.h. sie nimmt Wärme von dem Frontabschnitt auf.
- Bei den genannten Tangenten handelt es sich selbstverständlich um eine gedachte Tangente, die sich orthogonal zu der Roststabquerachse oder einer Parallelen zu der Roststabquerachse erstreckt.
- Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
-
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Roststabs im montierten Zustand. -
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt des Roststabs nachFigur 1 . -
Figur 3 zeigt die Draufsicht eines weiteren Roststabs. -
Figur 4 zeigt die Unterseite des Roststabs nachFigur 3 . -
Figur 5 zeigt einen Längsschnitt eines Details des Roststabs nach denFiguren 3 und4 . -
Figur 6 zeigt schematisch vereinfacht das hintere Ende einer weiteren Variante eines Roststabs. -
Figur 7 zeigt eine Ansicht eines rückseitigen Abschnitts noch eines weiteren Roststabfrontabschnitts. -
Figur 8 zeigt einen perspektivischen Teilschnitt des Roststabfrontabschnitts nachFigur 7 mit einem Roststabrückabschnitt. -
Figur 9 zeigt schematisch vereinfacht das hintere Ende eines weiteren Roststabs. -
Figur 10 zeigt eine Explosionsansicht des Roststabs nachFig. 9 . -
Figur 11 zeigt schematisch vereinfacht das hintere Ende noch eines weiteren Roststabs. -
Figur 12 zeigt eine Explosionsansicht des Roststabs nachFig. 11 . -
Figur 1 zeigt eine Ausführung eines Roststabs 1 mit einem Frontabschnitt 10 und einem Rückabschnitt 20. Der Frontabschnitt 10 und der Rückabschnitt 20 sind mit einem Verbindungselement 30, das hier beispielhaft als Bolzen 30 dargestellt ist, lösbar verbunden. - Der Frontabschnitt 10 hat eine Vorderseite 16, eine Rückseite 18, eine Oberseite 14 und eine Unterseite 12. Die Unterseite 12 weist einen optionalen Absatz 13 auf. Die Oberseite 14 des Frontabschnitts 10 weist beispielhaft einen optionalen schlitzförmigen Auslass 69 und drei optionale kreisförmige Auslässe 64, 65 auf, die Anhand von
Fig.2 genauer erläutert werden. Die Anzahl der Auslässe 64, 65, 69 ist lediglich beispielhaft, d.h. als vorzugsweise wenigstens ein Auslass zu verstehen. Die Auslässe können auch entfallen. - Die Oberseite 14 weist, wie dargestellt, vorzugsweise eine größere Längsausdehnung entlang der Roststablängsachse 2 auf als die Unterseite 12, wodurch die Rückseite 18 einen Überhang aufweist, der einen Teil der oberen Seite des Rückabschnitts 20 bedeckt.
- Der Rückabschnitt 20 weist ein Mittelteil 22, ein erstes Seitenelement 24 und ein zweites Seitenelement 26 auf, die beispielsweise aus Stahlblech kostengünstig gefertigt werden können. Alternativ kann der Rückabschnitt 20 kann auch einteilig ausgeführt werden oder aus einer anderen Anzahl von Einzelkomponenten bestehen.
- In
Figur 2 ist ein Längsschnitt des inFigur 1 beschriebenen Roststabs dargestellt. Der Roststab 1 hat einen Frontabschnitt 10 und einen Rückabschnitt 20. Der Frontabschnitt 10 hat eine Oberseite 14, eine Unterseite 12, eine Vorderseite 16 und eine Rückseite 18. Der Frontabschnitt 10 erstreckt sich entlang einer Roststablängsachse 2. - Die Unterseite 12 kann in einem an die Vorderseite 16 angrenzenden Abschnitt einen Absatz 13 aufweisen. Im Bereich der Vorderseite 16 kann ein Spannmittel 50 den Frontabschnitt 10 in Querrichtung vollständig oder partiell durchsetzen. Entsprechend hat der Frontabschnitt 10 vorzugsweise in seinem vorderen Drittel wenigstens ein Querloch zur Aufnahme wenigstens eines Spannmittels 50. Das Querloch kann als Durchgangsloch oder als Sackloch ausgeführt sein. Das optionale Spannmittel 50 kann den Roststab 1 mit weiteren, benachbarten, Roststäben verspannen, sodass eine Rostreihe gebildet werden kann.
- Die Oberseite 14 kann eine größere Längsausdehnung entlang der Roststablängsachse 2 aufweisen als die Unterseite 12. Durch den optionalen Unterschied in der Längsausdehnung der Oberseite 14 und der Unterseite 12 kann die Rückseite 18 einen optionalen Überhang nach unten begrenzen. Vorzugsweise kann die Rückseite 18 eine plane Teilfläche haben, die eine gemeinsame Kante mit der Oberseite 14 aufweist. An die plane Teilfläche schließt sich eine vorzugsweise gekrümmte zweite Teilfläche der Rückseite 18 an, die die erste Teilfläche mit der Unterseite 12 verbindet.
- Die Unterseite 12 kann eine Öffnung aufweisen. Ausgehend von der Öffnung erstreckt sich eine Ausnehmung 70 in Richtung der Oberseite 14. Die Ausnehmung 70 ist hier beispielhaft als Sackloch dargestellt und weist vorzugsweise eine die Ausnehmung in Richtung der Rückseite begrenzende Auflagefläche 71 auf.
- Ausgehend von einer Öffnung in der Rückseite 18 erstreckt sich ein optionaler Kanal 32 in die Ausnehmung 70 entlang einer Kanallängsachse 33. Der Kanal 32 kann sich bevorzugt ausgehend von der Rückseite 18 in Richtung der Ausnehmung 70 verjüngen.
- Der Frontabschnitt 10 kann mindestens eine optionale Gasleitung 60, mindestens einen optionalen Gaskanal 61 und/oder mindestens einen optionalen Gasdurchlass 68 aufweisen. Sowohl die Gasleitung 60, als auch der Gaskanal 61 und der Gasdurchlass 68 ermöglichen jeweils einen Transport von unterhalb des Frontabschnitts 10 befindlichem Gas (oder einem anderen Fluid) an die Oberseite 14 des Frontabschnitts 10. Das Fluid strömt (einen entsprechenden Druckgradienten vorausgesetzt), aufgrund der in Richtung der Vorderseite 16 geneigten Gasleitung 60, Gaskanal 61 und Gasdurchlass 68, schräg zur Oberfläche 14 aus, wodurch sich die Strömung in Richtung der Vorderseite 16 an die Oberseite 14 anlegt.
- Der optionale mindestens eine Gasdurchlass 68 erstreckt sich von einem Einlass 67 in der Unterseite 12 bis hin zu einem Auslass 69 in der Oberseite 14, wobei der Einlass 67 einen größeren Durchmesser aufweisen kann als der Gasdurchlass 68, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit in dem Gasdurchlass 68 zu dessen Auslass hin zunimmt, was dem Durchfall von auf der Oberseite 14 befindlichem Material vorbeugt und zumindest eine Verstopfung des Gasdurchlasses 68 durch von oben eindringendes Material verhindert.
- Der Gasdurchlass 68 ist vorzugsweise wie dargestellt zumindest in einem an die Oberseite 14 angrenzenden Bereich in Richtung der Vorderseite 16 gekrümmt. In einer alternativen Variante kann der Gasdurchlass auch ungekrümmt sein. Eine Tangente 80 kann an die untere Seite des Gasdurchlasses 68 angelegt werden. Diese Tangente 80 bildet mit der Oberseite 14 einen spitzen Winkel 82 aus. Mit abnehmendem Abstand des Anlagepunkts der Tangente 80 zum Auslass 69 nimmt der Wert des von der Tangente 80 und der Oberseite 14 ausgebildeten spitzen Winkels 82 kontinuierlich ab und der Gasdurchlass 68 geht am Auslass 69 kontinuierlich in die Oberseite 14 über, wodurch sich die Strömung besonders effektiv an die Oberseite 14 anlegt. Der Auslass 69 ist hier beispielhaft schlitzförmig dargestellt, wobei die Längsrichtung des Schlitzes vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel (innerhalb von ±10°, vorzugsweise ±5°, 2,5° oder besser) zur Roststabquerachse 4 verläuft.
- Der mindestens eine optionale Gaskanal 61 erstreckt sich von einem Einlass 63 in der Ausnehmung 70 bis hin zu einem Auslass 65 in der Oberseite 14, wobei der Einlass 63 vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweisen kann als der Gaskanal 61. Der Auslass 65 hat hier beispielhaft einen kreisförmigen Querschnitt.
- Eine Gasleitung 60 erstreckt sich von einem Einlass 62 in der Rückseite 18 bis hin zu einem Auslass 64 in der Oberseite 14. Vom Frontabschnitt 10 verdeckt wird eine zweite optionale Gasleitung deren Auslass 64 ebenfalls in der Oberseite 14 mündet. Die Gasleitungen 60 befinden sich oberhalb einer Ebene, die sich parallel zur Roststablängsachse 2 und der Roststabquerachse 4 und zudem oberhalb des Kanals 32 angeordnet ist. Die Auslässe 64 haben hier beispielhaft einen kreisförmigen Querschnitt (auch andere Querschnitte sind möglich, insbesondere ovale oder polygonale Querschnitte).
- Acht optionale Isolationskörper 66 sind hier parallel zueinander vorzugsweise zumindest näherungsweise orthogonal zur Roststablängsachse 2 ausgerichtet (innerhalb von ± 10°, vorzugsweise ±5°, 2,5° oder besser). Die Isolationskörper 66 sind im gezeigten Beispiel oberhalb des Kanals 32 und der Ausnehmung 70 angeordnet und schützen damit den Bolzen 30 und die Druckplatte 40 in dem Kanal 32 bzw. der Ausnehmung 70. Die Anzahl der Isolationskörper 66 ist ebenfalls beispielhaft zu verstehen, d.h. sie können weggelassen werden, vorzugsweise wird aber wenigstens ein Isolationskörper 66 realisiert, der bevorzugt oberhalb des Kanals 32 angeordnet ist, d.h. vorzugsweise ist der wenigstens eine Isolationskörper als Hitzeschild oberhalb des Kanals 32 angeordnet.
- Der Längsschnitt des Rückabschnitts 20 zeigt das Mittelteil 22 und ein erstes Seitenelement 24. Das Mittelteil 22 hat hier beispielhaft einen ersten Schenkel 220, einen zweiten Schenkel 221 und einen dritten Schenkel 222. Die Schenkel 220, 221, 222 des Rückabschnitts 20 bilden hier beispielhaft einen Winkel mit Z-Profil aus. Der Rückabschnitt kann aber auch mit mehr oder weniger Einzelkomponenten ausgeführt sein.
- Das erste Seitenelement 24 eines beispielsweise dreiteiligen Rückabschnittes ist am Mittelteil 22 befestigt, dies kann vorzugsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben oder vorzugsweise Schweißen erfolgen. Die Seitenelemente bilden jeweils eine Aufnahme für einen Querträger einer Rostunterkonstruktion aus, auf der die Rückabschnitte 20 mit ihren Seitenelementen 24, 26 (vgl.
Fig. 1 ) aufliegen. - Das Mittelteil 22 kann an der Rückseite 18 im Bereich des Übergangs vom ersten Schenkel 220 zum zweiten Schenkel 221 und im Bereich des Übergangs vom ersten Schenkel 220 zum dritten Schenkel 222 anliegen. Das Mittelteil 22 kann an der Rückseite 18 beispielsweise auch flächig oder gar nicht anliegen.
- Der erste Schenkel 220 kann wenigstens eine Durchgangsöffnung 62' (dargestellt als Beispiel sind 2 Durchgangsöffnungen 62') und wenigstens ein Durchgangsloch 21 aufweisen. Nach der oben beschriebenen Montage sind die Durchgangskanäle 62' im Bereich des Einlasses 62 und eines durch das Mittelteil 22 verdeckten Einlasses 62 angeordnet. Auf diese Weise kann trotz des montierten Rückabschnitts 20 ein Gas durch die Gasleitung 60 strömen. Das Durchgangsloch 21 ist im Bereich der Öffnung des Kanals 32 an der Rückseite 18 angeordnet.
- Der Bolzen 30 wird von dem Durchgangsloch 21 und dem Kanal 32 aufgenommen. Der Bolzen 30 kann einen Durchgangskanal 34 entlang der Kanallängsachse 33, einen proximalen Einlass 31 und einen distalen Auslass 35 haben. Eine Druckplatte 40 befindet sich in der Ausnehmung 70, wobei die Druckplatte 40 an der Anlagefläche 71 anliegt. Der Bolzen 30 ist mit der Druckplatte 40 lösbar verbunden, wodurch der Frontabschnitt 10 und der Rückabschnitt 20 lösbar verbunden werden. Der distale Auslass des Bolzens kann sich im Mündungsbereich des Einlasses 63 befinden und der proximale Einlass befindet sich am Mittelteil 22. Der proximale Einlass 31, der Durchgangskanal 34 und der distale Auslass 35 ermöglichen einen Transport eines Gases von unterhalb des Roststabs 1 durch den Bolzen 30 in den Gasdurchlass 61 bis hin zu Oberseite 14 des Frontabschnitts 10. Die Strömung durch den Durchgangskanal 34 kann man verbessern, wenn man die Öffnung der Ausnehmung 70 mit einem Pfropfen verschließt.
- Die
Figuren 3 und4 zeigen Ansichten einer zu der in denFiguren 1 und2 gezeigten ähnlichen Ausführungsform eines Roststabs. Die Beschreibung derFiguren 1 und2 lässt sich daher mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen Abweichungen auch auf dieFiguren 3 und4 lesen (und vice versa). Die Draufsicht des Roststabs 1 (Fig. 3 ) zeigt die Oberseite 14 des Frontabschnitts 10 und eine Draufsicht des Rückabschnitts 20. Die Oberseite 14 kann beispielsweise zwei schlitzförmige Auslässe 69 und beispielsweise zwei kreisförmige Auslasse 64, 65 aufweisen. Die schlitzförmig ausgeprägten Auslässe 69 erstrecken sich beispielhaftquer über die Oberseite 14, wobei quer bedeutet, dass die Schlitze zumindest näherungsweise parallel zu der Roststabquerachse 4 oder in einem kleinen Winkel dazu verlaufen. Die kreisförmigen Auslässe 64, 65 können mittig angeordnet sein. Wenigsten ein Auslass könnte auch in der Vorderseite austreten. Der Rückabschnitt 20 befindet sich an der Rückseite 18 des Frontabschnitts 10. Die Draufsicht des Rückabschnitts 20 zeigt die obere Seite des zweiten Schenkels 221, sowie die oberen Seiten eines ersten Seitenelements 24 und eines zweiten Seitenelements 26. Die Seitenelemente 24, 26 sind an dem zweiten Schenkel 221 befestigt. - Die Unterseite 12 (s.
Fig. 4 ) des Frontabschnitts 10 weist eine gemeinsame Kante mit der Vorderseite 16 und der Rückseite 18 auf. Im Bereich der Vorderseite 16 weist der Frontabschnitt 10 einen Absatz 13 auf (der auch entfallen kann). Die Unterseite 12 umfasst zwei Einlässe 67 als Beispiel für wenigstens einen Einlass 67 und ausgehend von einer Öffnung in der Unterseite 12 erstreckt sich eine Ausnehmung 70. Die Ausnehmung 70 kann die Funktion eines weiteren Gaseinlasses übernehmen. Die Ausnehmung 70 umfasst eine Anlagefläche 71, an der eine Druckplatte 40 angelegt ist. Ein Verbindungselement 30, hier beispielhaft ein Bolzen 30, befestigt, beispielsweise verspannt, den Rückabschnitt 20 am Frontabschnitt 10, indem der Bolzen 30 mit der Druckplatte 40 formschlüssig verbunden ist. - Die Ansicht der Unterseite des Rückabschnitts 20 zeigt einen zweiten Schenkel 221, einen dritten Schenkel 222, ein erstes Seitenelement 24 und ein zweites Seitenelement 26. Die Unterseite 12 des Frontabschnitts 10 liegt auf dem dritten Schenkel 222 auf. Das erste Seitenelement 24 und das zweite Seitenelement 26 sind wenigstens an dem zweiten Schenkel 221 befestigt (d.h. am ersten, zweiten und dritten Schenkel 220, 221, 222, bevorzugt am zweiten Schenkel 221, besonders bevorzugt am ersten und zweiten Schenkel 220, 221).
- In
Figur 5 ist ein Längsschnitt einer schematischen Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Frontabschnitts 10 eines Roststabs 1 dargestellt. Wieder lässt sich die Beschreibung derFiguren 1 bis 4 bis auf die nachfolgenden Besonderheiten auch auf die Ausführungsform nachFig. 5 lesen (und vice versa). - Die Teilansicht des Frontabschnitts 10 in
Fig. 5 zeigt Vorderseite 16, Oberseite 14, Unterseite 12 und die Ausnehmung 70. Die Unterseite 12 weist einen Absatz 13 auf. Der Längsschnitt legt einen, in Richtung der Vorderseite 16 gekrümmten, Gaskanal 61 und zwei ebenso gekrümmte Gasdurchlässe 68 offen. Die zwei Gasdurchlässe 68 erstrecken sich von je einem Einlass 67 in der Unterseite 12 bis hin zu je einem Auslass 69 in der Oberseite 14. - Der optionale Gaskanal 61 erstreckt sich von einem Einlass 63 in der Ausnehmung 70 bis hin zu einem Auslass 65 in der Oberseite 14.
- Sowohl der Gaskanal 61 als auch die Gasdurchlässe 68 sind jeweils in einem an die Oberseite 14 angrenzenden Bereich in Richtung der Vorderseite 16 gekrümmt. Eine Tangente 80 kann jeweils an die untere Seite des Gaskanals 61 bzw. der Gasdurchlässe 68 angelegt werden. Diese Tangenten 80 bilden mit der Oberseite 14 je einen spitzen Winkel 82 (vgl.
Fig. 2 ) aus. Mit abnehmendem Abstand des Anlagepunkts der Tangente 80 zum Auslass 69 nimmt der Wert des von der Tangente 80 und der Oberseite 14 ausgebildeten spitzen Winkels 82 kontinuierlich ab und der Gaskanal 61 sowie die Gasdurchlässe 68 gehen am jeweiligen Auslass 65, 69 kontinuierlich in die Oberseite 14 über. -
Figur 6 zeigt schematisch vereinfacht das hintere Ende eines Roststabs 1 mit einem Rückabschnitt 20 der über Verbindungsmittel 30, 40 an der Rückseite 18 eines Frontabschnitts 10 befestigt wurde. Dazu hat der Frontabschnitt 10 in seiner Unterseite 16 eine Ausnehmung 70, die sich in Richtung der Oberseite 14 erstreckt. Ein Kanal 32 mit einer Kanallängsachse 33 mündet in der rückwärtigen Begrenzung der Ausnehmung 70. Durch den Kanal 32 erstreckt sich das Verbindungsmittel 30, das hier beispielhaft als Bolzen dargestellt ist. Das hintere Ende 308 des Verbindungsmittels 30 durchsetzt eine Öffnung 295 des Rückabschnitts 10 und liegt formschlüssig mit einem radialen Vorsprung an diesem an (unter Zwischenlage eines optionalen eines Federrings, einer Unterlegscheibe etc.). Das vordere Ende des Verbindungsmittels 30 ist hier beispielhaft über ein Gewinde mit einer Druckplatte 40 verbunden, die sich an der rückwärtigen Begrenzung der Ausnehmung 70, d.h. an einer Anlagefläche 71, abstützt. Alternativ zur Verschraubung sind natürlich auch andere Verbindungstechniken (Verpressen, Verkeilen, Stoffschluss, etc.) möglich. - Die Rückseite 18 des Frontabschnitts 10 in
Figur 6 hat ein konkaves Segment 181, dass mit einem ersten Radius gekrümmt ist. An diesem ersten Segment 181 liegt ein Schenkel des Rückabschnitts 20 mit einer konvex gekrümmten Fläche 226 an. Die konvex gekrümmte Fläche 226 hat einen kleineren Krümmungsradius als das konkave Segment 181. Entsprechend kann bei einer plötzlichen Belastung des Roststabs die Verbindung elastisch nachgeben, wobei das Verbindungselement 30 als elastisches Rückstellelement dient. Einer Überlastung des keramischen Frontabschnitts 10, die zu deren Bruch führen würde, kann so vorgebeugt werden. - Der Rückabschnitt 20 in
Fig. 6 ist anders als in denFiguren 1 bis 4 einstückig ausgeführt. Der inFig. 6 dargestellte Rückabschnitt 20 kann aber ebenso an die Frontabschnitte 10 nach denFiguren 1 bis 4 montiert werden und ermöglicht es ebenfalls den Roststab 1 in einen Querträger einer Unterkonstruktion einzuhängen. Entsprechend kann der Rückabschnitt 10 inFig. 6 gegen einen Rückabschnitt nach einer derFiguren 1 bis 4 ausgetauscht werden. - Der Rückabschnitt 20 in
Fig. 6 hat ein nach unten offenes Profil 29, d.h. es hat eine nach unten offene Öffnung 28. Mit der Öffnung 28 kann der Roststab 1, z.B. in einen Querträger eingehängt werden, wobei andere Befestigungsmöglichkeiten ebenfalls möglich sind (z.B. Verschrauben, verschweißen, etc.). Entsprechend kann der Rückabschnitt 20 zumindest näherungsweise ein nach unten offenes U-Profil 29 ausbilden und/oder aufweisen. Das freie Ende des rückseitigen ersten Schenkels 291 des Profils weist in diesen Fall vorzugsweise zumindest in etwa nach unten. An den ersten Schenkel 291 schließt sich nach vorne ein Mittelschenkel 292 an, der dann in einen vorderen (dritten) Schenkel 293 übergeht. Die vordere Seite des vorderen Schenkels bildet die schon beschriebene konvexe Fläche 226 aus. Am unteren Ende des vorderen Schenkels 293 schließt sich nach vorne vorzugsweise ein Vorsprung 296 an, der als Auflager für die Unterseite 16 des Frontabschnitts 10 dienen kann. - Das freie Ende des rückseitigen freien Schenkels des Rückabschnitts 20 hat in der Verlängerung der Kanalachse 33 vorzugsweise eine Montageausnehmung 294. Die optionale Montageausnehmung 294 sitzt vorzugsweise in der Verlängerung der Öffnung 295 im gegenüberliegenden Schenkel 293, d.h. im montieren Zustand sitzt die Montageausnehmung 294 vorzugsweise zumindest in etwa in der Verlängerung der Kanallängsachse 33. Dadurch wird das hintere Ende des Verbindungselements 30 für ein Montagewerkzeug leicht zugänglich.
-
Figuren 7 und 8 zeigen einen alternativen vorderen Abschnitt eines Roststabfrontabschnitts 10 der ansonsten wie in denFiguren 1 bis 5 ausgebildet sein kann. Die Beschreibung derFiguren 1 bis 4 und8 bis 9 liest sich entsprechend auch auf dieFiguren 7 und 8 . Nachfolgend wird daher lediglich auf Unterschiede eingegangen: Der Frontabschnitt 10 kann, wie in denFiguren 6 und7 dargestellt, in seinem vorderen Abschnitt in der Unterseite 12 eine Ausnehmung 70 haben, die sich in Richtung der Oberseite 14 erstreckt. Ausgehend von der Ausnehmung 70 kann sich ein Kanal 32 entlang einer Kanallängsachse 33 erstrecken. Der optionale Kanal 32 verbindet die Ausnehmung 70 in diesem Beispiel mit der Vorderseite 16 und ist hier beispielhaft als nach unten, d.h. zur Unterseite 12 offener Kanal 32 dargestellt. Ein solcher nach unten offener Kanal 30 lässt sich besonders einfach fertigen und verbessert die Kühlung des Verbindungsmittels 30. Alternativ kann der Kanal 32 aber auch wie in denFiguren 1 bis 6 ausgebildet sein. Ebenso können die Kanäle 32 nach denFiguren 1 bis 6 als nach unten offene Kanäle 32 ausgebildet sein. - Wie in der
Figur 8 dargestellt, kann eine Frontplatte 160 mittels des Verbindungselements 30 an der Vorderseite 16 befestigt werden. Ein vorderer Abschnitt 306 des Verbindungselements 30 durchsetzt dazu eine Ausnehmung der Frontplatte 160 und liegt mit einem radialen Vorsprung an der Vorderseite der Frontplatte 160 an (hier unter Zwischenlage eines optionalen Federrings, einer Unterlegscheibe oder dgl.). Das hintere Ende 308 des Verbindungselements kann sich über eine Druckplatte 40 an der Wandung der Ausnehmung 70 abstützen. InFigur 7 ist die Druckplatte 40 beispielhaft in eine optionale Kufe 90 integriert. - Wie in den
Figuren 7 und 8 gut zu erkennen ist, kann die Vorderseite 16 des Frontabschnitts 10 wenigstens zwei Segmente 161, 162 aufweisen. An wenigstens einem der beiden Segmente 161, 162 liegt in diesem Beispiel die Frontplatte 160 zumindest näherungsweise bündig an. Die Flächennormale dieses ersten Segments 161 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel zur Kanallängsachse 33. Entsprechend werden beim Verspannen der Frontplatte 160 gegen die Vorderseite 16 zumindest im wesentlichen Druckkräfte in den Frontabschnitt 10 eingeleitet. An dieses erste Segment 161 kann sich wie dargestellt ein zweites, gegenüber dem ersten abgewinkeltes zweites Segment 162 anschließen. Durch die Abwinkelung kann optional ein Überhang gebildet werden. - Die optionale Kufe 90 (s.
Fig. 8 ) kann beispielsweise einen Bügel mit beispielsweise drei Schenkeln 91, 92, 93 aufweisen. Ein Schenkel greift dabei mit einem Abschnitt, der auch zumindest zum Teil die Druckplatte 40 ausbildet, in die Ausnehmung 70 ein der Frontplatte ein. An diesen ersten Schenkel 91 kann sich ein abgewinkelter zweiter Schenkel 92 anschließen. Der zweite Schenkel 92 kann an eine Unterseite 922 haben, die dann die Unterseite der Kufe 90 bilden kann. Mit der Unterseite 12 oder mit einem Abschnitt der Unterseite 12 kann die Kufe 90 dann auf einem Auflager z.B. verschiebbar aufliegen. Als Auflager kann beispielsweise die Oberseite 14 eines in Förderrichtung vorgelagerten Frontabschnitts dienen. Der zweite Schenkel 91 geht über einen weiteren Winkel vorzugsweise in einen dritten Schenkel 93 über. Beispielsweise mit einer Endfläche des dritten Schenkels 93 kann die Kufe 90 den Frontabschnitt 10 an dessen Unterseite 12 abstützen. In dem gezeigten Beispiel liegt der Frontabschnitt 10 folglich auf einem nach oben weisenden Ende des dritten Schenkels 93 auf. -
Figuren 9 und 10 zeigen schematisch vereinfacht eine weitere Variante eines Roststabs im montierten Zustand (Fig. 9 ) bzw. als Explosionsansicht (Fig. 10 ). Wie schon alle anderen hierin beschriebene Varianten, hat der Roststab 1 einen Roststabfrontabschnitt 10 und einen Roststabrückabschnitt 20. Optionale Gaskanäle 61 als auch optionale Gasdurchlässe 68, wie in denFiguren 1 bis 8 , sind in dieser Variante lediglich zur Vereinfachung nicht eingezeichnet, können aber ebenso vorgesehen werden. Gleiches gilt entsprechend für das optionale Spannmittel 50 und wenigstens ein optionales Querloch im vorderen Drittel des Frontabschnitts 10 zur Aufnahme wenigstens eines Spannmittels 50 sowie für die Befestigung eines optionalen Bügels 90 und/oder einer Frontplatte 160 entsprechend derFiguren 7 und 8 . - Der Frontabschnitt 10 hat in seinem hinteren Drittel eine nach hinten und nach unten offene Ausnehmung 70 (vgl.
Fig. 10 ). Die Ausnehmung 70 wird nach oben und seitlich von vorzugsweise keramischem Material des Frontabschnitts 10 begrenzt. D.h. der Frontabschnitt hat wenigstens einen Steg 19, der die Ausnehmung in seitlicher Richtung begrenzt. Die Stege 19 können z.B. jeweils nach innen durch einander gegenüberliegende Innenflächen 191 und nach außen durch die Seitenflächen 15 des Frontabschnitts 10 begrenzt werden. Die beiden Stege 19 werden jeweils von einem Querkanal 32 durchsetzt. Die beiden Querkanäle haben eine gemeinsame Längsachse 192. Die Ausnehmung 70 hat in diesem Beispiel die Funktion des Kanals 32 in denFiguren 2 ,6 und7 und könnte auch als solcher bezeichnet werden. Der Querkanal 32 hat die Funktion der Ausnehmung 70 in denFiguren 2 ,6 und7 und könnte folglich auch als solche bezeichnet werden. - In die Ausnehmung 70 kann vorzugsweise zumindest in etwa bündig ein vorzugsweise metallischer Haken 20 eingesetzt werden (vgl.
Fig. 9 und Fig. 10 ). Der Haken 20 bildet hier den Rückabschnitt 20 aus. Der Rückabschnitt 20 hat eine beispielsweise klauenartige nach unten offene Öffnung 28 mit der der Roststab in einen Querträger eingehängt werden kann. Der Rückabschnitt 20 hat zudem ein Durchgangsloch 21, das hier als Querloch ausgebildet ist (vgl.Fig. 10 ). Im montierten Zustand (vgl.Fig. 9 ) sitzt ein Querbolzen 30 in dem Durchgangsloch 21 und den beiden Querkanälen 32. Der Schwenkwinkel des Rückabschnitts 20 um die Querachse 192 wird durch Anlageflächen 71 eingeschränkt. Die Anlageflächen 71 begrenzen die Ausnehmung 70 nach oben bzw. nach unten. - Die
Figuren 11 und 12 zeigen schematisch vereinfacht eine weitere Variante eines Roststabs im montierten Zustand (Fig. 11 ) bzw. als Explosionsansicht (Fig. 12 ). Diese Variante ist sehr ähnlich zu der in denFiguren 9 und 10 gezeigten Variante. Die Beschreibung derFiguren 9 und 10 ist daher auch auf dieFiguren 11 und 12 zu lesen. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Varianten besteht darin, dass die Variante nach denFiguren 11 und 12 zwei Haken 20 hat, die gemeinsam den Rückabschnitt 20 ausbilden. Diese beiden Haken 20 sitzen jeweils in einer Ausnehmung 70, die anders als in denFiguren 9 und 10 auch zu jeweils einer Seite offen ist, d.h. zwischen den beiden Ausnehmungen bildet der Frontabschnitt 10 wenigstens einen Steg 19 mit wenigstens einem Durchgangsloch 32 aus. Mit einem Bolzen 30 werden die beiden Haken 20 in jeweils einer Ausnehmung 70 befestigt. Die Ausführungsformen nach denFiguren 9 und11 können auch kombiniert werden, d.h. es können beispielsweise drei (oder mehr) Haken 20 vorgesehen sein, die jeweils in einer Ausnehmung 70 sitzen, zwischen denen sich vorzugsweise jeweils mindestens ein optionaler Steg 19 erstreckt. Die beiden seitlichen Ausnehmungen 70 in denFiguren 11 und 12 können seitlich, z.B. durch einen weiteren Steg 19 verschlossen sein (vgl.Fig. 9 und 10 ). Der Bolzen 30 wurde hier als einteilig beschrieben, d.h. ein Bolzen fixiert den bzw. die Haken 20. Alternativ können auch zwei oder mehr Bolzen 30 vorgesehen sein, die in denFiguren 9 bis 12 wie Stifte zur Aufnahme von in radialer Richtung angreifenden Kräften dienen. Beispielsweise kann für jeden Haken 20 wenigstens ein Bolzen 30 vorgesehen sein. Der Begriff "Bolzen 30" sollte daher als "wenigstens ein Bolzen 30" verstanden werden. -
- 1
- Roststab
- 2
- Roststablängsachse
- 3
- Roststabhochachse
- 4
- Roststabquerachse
- 10
- Roststabfrontabschnitt, kurz: Frontabschnitt
- 12
- Unterseite
- 13
- Absatz
- 14
- Oberseite
- 15
- Seitenfläche
- 16
- Vorderseite
- 160
- Frontplatte
- 161
- erstes Segment der Vorderseite 16
- 162
- zweites Segment der Vorderseite 16
- 18
- Rückseite
- 19
- Steg
- 191
- Innenfläche
- 192
- Achse
- 181
- konkaves Flächensegment
- 20
- Roststabrückabschnitt, kurz: Rückabschnitt
- 21
- Durchgangsloch
- 22
- Mittelteil
- 226
- konvexes Flächensegment
- 24
- erstes Seitenelement
- 26
- zweites Seitenelement
- 28
- Öffnung
- 29
- Profil
- 291
- erster Profilschenkel
- 292
- Mittelschenkel des Profils
- 293
- zweiter Profilschenkel
- 294
- Montageausnehmung
- 295
- Öffnung für Verbindungsmittel
- 296
- Vorsprung
- 30
- Bolzen / Verbindungselement
- 306
- vorderer Abschnitt / vorderes Ende des Verbindungselements
- 308
- hinterer Abschnitt / hinteres Ende des Verbindungselements
- 31
- proximaler Einlass
- 32
- Kanal
- 33
- Kanallängsachse
- 34
- Durchgangskanal
- 35
- distaler Auslass
- 40
- Druckplatte
- 50
- Spannmittel
- 60
- Gasleitung
- 61
- Gaskanal
- 62
- Einlass
- 62'
- Durchgangsöffnung
- 63
- Einlass
- 64
- Auslass
- 65
- Auslass
- 66
- Isolationskörper
- 67
- Einlass
- 68
- Gasdurchlass
- 69
- Auslass
- 70
- Ausnehmung
- 71
- Anlagefläche
- 80
- Tangente
- 82
- spitzer Winkel
- 90
- Kufe
- 91
- erster Schenkel
- 92
- zweiter Schenkel
- 922
- Unterseite der Kufe z.B. Unterseite des zweiten Schenkels 92
- 93
- dritter Schenkel
- 220
- erster Schenkel
- 221
- zweiter Schenkel
- 222
- dritter Schenkel
Claims (18)
- Ein Roststabfrontabschnitt (10) zur Montage an einem Roststabrückabschnitt (20), um durch die Montage einen Roststab (1) beispielsweise für eine Müllverbrennungsanlage auszubilden, wobei der Roststabfrontabschnitt (10) eine Oberseite (14), eine Unterseite (12), eine Vorderseite (16), zwei Schmalseiten, und eine Rückseite (18) sowie eine sich parallel zu der Oberseite (14) durch die Vorderseite (16) und die Rückseite (18) erstreckende Roststablängsachse (2) hat, wobei sich eine Ausnehmung (70) von der Unterseite (12) in Richtung der Oberseite (14) erstreckt, wobei- der Roststabfrontabschnitt (10) einen feuerfesten mineralischen Werkstoff aufweist,- die Ausnehmung (70) wenigstens eine Anlagefläche (71) zur Einleitung einer in Richtung der Rückseite (18) und/oder der Vorderseite (16) wirkenden Kraft in den Roststabfrontabschnitt (10) hat, und- wenigstens ein Kanal (32) mit einer Kanallängsachse (33) die Rückseite (18) und/oder die Vorderseite (16) mit der Ausnehmung (70) verbindet, wobei der Kanal (32) konfiguriert ist einen Bolzen (30) oder ein anderes Verbindungselement (30) zur Verspannung des Roststabfrontabschnitts (10) mit einem Rückabschnitt oder einer Frontplatte (160) aufzunehmen, wobei die Anlagefläche als Widerlager zum Verspannen des Verbindungselements (30) konfiguriert ist.
- Ein Roststab (1), mit einem Roststabfrontabschnitt (10) nach Anspruch 1 und einem Roststabrückabschnitt (20), wobei der Roststfrontabschnitt (10) mit dem Roststabrückabschnitt (20) lösbar verbunden ist, wobei:- der Roststabrückabschnitt (20) ein Mittelteil (22), ein erstes Seitenelement (24) und ein zweites Seitenelement (26) hat,- das Mittelteil (22) wenigstens einen ersten Schenkel (220) und einen zweiten Schenkel (221) hat, wobei der erste Schenkel (220) und der zweite Schenkel (221) ein Winkelprofil ausbilden,- der erste Schenkel (220) wenigstens ein Durchgangsloch (21) hat, und- das Mittelteil zwei Längsseiten hat und beidseits der beiden Längsseiten des Mittelteils (22) jeweils eines der beiden Seitenelemente (24,26) befestigt ist.
- Ein Roststabfrontabschnitt (10) nach Anspruch 1 oder ein Roststab (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (32) zumindest teilweise zur Unterseite (12) offen ist. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) nach Anspruch 1 oder 3 oder ein Roststab (1) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich ausgehend von der Rückseite (18) mindestens eine Gasleitung (60) in Richtung der Oberseite (14) und/oder Vorderseite (16) erstreckt, wobei die Gasleitung (60) einen Einlass (62) an der Rückseite (18) und einen Auslass (64) an der Oberseite (14) und/oder Vorderseite (16) hat. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich wenigstens ein Abschnitt der Gasleitung (60) oberhalb einer Ebene befindet, wobei sich die Ebene parallel zu der Roststablängsachse (2) des Roststabfrontabschnitts (10) und oberhalb des Kanals (32) befindet. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich zwischen dem Kanal (32) und der Oberseite (14) und/oder zwischen der Ausnehmung (70) und der Oberseite (14) wenigstens ein Abschnitt eines Isolationskörpers (66) erstreckt. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich mindestens ein Gasdurchlass (68) ausgehend von der Unterseite (12) in Richtung der Oberseite (14) und/oder Vorderseite (16) erstreckt, wobei der Gasdurchlass (68) einen Einlass (67) in der Unterseite (12) und einen Auslass (69) in der Oberseite (14) und/oder Vorderseite (16) hat. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gasdurchlass (68) eine Längsachse hat, die mit der Ober- oder Vorderseite (14) einen spitzen Winkel ausbildet. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass- der Gasdurchlass (68) zumindest in einem an die Oberseite (14) angrenzenden Bereich in Richtung der Vorderseite (16) gekrümmt ist,- ein spitzer Winkel (82) von der Oberseite und einer Tangente (80) gebildet wird,- die Tangente an die untere Seite des Gasdurchlasses in dem an die Oberseite (14) angrenzenden Bereich an einen Anlagepunkt angelegt wird, und- der Wert des spitzen Winkels mit abnehmendem Abstand des Anlagepunkts der Tangente vom Auslass abnimmt. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wert des spitzen Winkels (82) mit abnehmendem Abstand des Anlagepunktes vom Auslass kontinuierlich abnimmt und/oder dass der Gasdurchlass (68) am Auslass (69) kontinuierlich in die Oberseite (14) übergeht. - Ein Roststabfrontabschnitt (10) oder ein Roststab (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberseite (14) eine größere Längsausdehnung hat als die Unterseite (12), wodurch die Rückseite (18) und/oder die Frontseite (16) einen Überhang aufweist. - Roststab (1) nach einem der Ansprüche 2 bis Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Schenkel (220) wenigstens eine Durchgangsöffnung (62') hat. - Roststab (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mittelteil (22) einen dritten Schenkel (222) hat. - Roststab (1) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Schenkel (221) und der dritte Schenkel (222) innerhalb von ± 30° in entgegengesetzte Richtungen weisen, wobei der erste Schenkel (220) der Mittelschenkel ist. - Ein Roststab (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Abschnitt des Roststabrückabschnitts (20) an der Rückseite (18) des Roststabfrontabschnitts (10) anliegt und mit einem das Durchgangsloch (21) und den Kanal (32) durchsetzenden Befestigungselement (30) gegen die Rückseite (18) befestigt ist. - Ein Roststab (1) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungselement (30) mittels einer an der Anlagefläche (71) anliegenden Druckplatte (40) befestigt ist. - Ein Roststab (1) nach Anspruch 15 und Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungselement (30) einen sich entlang seiner Achse erstreckenden Durchgangskanal (34) mit einem distalen Auslass (35) hat, der im Mündungsbereich eines Einlasses (63) endet. - Zementklinkerkühler mit einem Kühlrost oder Verbrennungsanlage mit einem Feuerungsrost, dadurch gekennzeichnet, dass
der entsprechende Rost wenigstens einen Roststabfrontabschnitt (10) nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 11 und/oder wenigstens einen Roststab (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 17aufweist.
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