Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Reduzierung von Herstellungskosten im Schmelzprozess. In dem die Reibung von durchschiebbaren oder durchdrehbaren, auswechselbaren Bauteilen während des Schmelzbetriebs, bzw. während dessen Gebrauch der auswechselbaren Bauteile, reduziert wird. Dieses gilt für den gesamten Schmelzprozess, für die Gemengezuführung, dem Schmelzofen, die Förderstrecke der Schmelze, die Förderstrecke sonstiger Austräge und für sonstige Transportmittel der Schmelze.

Solche durchschiebbare auswechselbare Bauteile während des Schmelzbetriebs bzw. während dessen Gebrauch, sind unter anderem aus der noch nicht

veröffentlichten Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2009 040 033.8 bekannt.

Bisherige Schmelzöfen und die weiteren benannten Bereiche unterliegen u. a. einer Abnutzung durch die örtliche Verschiebung von Rohstoffen, der Schmelze oder der sonstigen Austräge, beispielsweise Abgase, wodurch eine Abnutzung der diese Stoffe umgebenden Bauteile (Materialien) erfolgt. Um die Lebensdauer der Anlage von der Gemengezuführung über den Schmelzofen bis hin zur erstarrten Schmelze, bzw. der sonstigen Austräge in die Atmosphäre, zu verlängern, existieren Verfahren und Vorrichtungen die diese Bauteile während des Schmelzbetriebs bzw. während dessen Gebrauch austauschen.

Aufgabe

Aufgabe der Erfindung ist es zumindest die Gleitreibung der auszutauschenden Bauteile gegenüber deren Reibpartner zu reduzieren und eine möglichst

reibungsfreie Verschiebung (Bewegung) zu erzielen. Und die Herstellungskosten in den benannten Bereichen zu reduzieren.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Kennzeichen der Ansprüche, Verfahren 1 bis 4 und Vorrichtung 5 bis 10 gelöst.

Die jeweiligen Ausführungsbeispiele werden in den Unteransprüchen präzisiert. Oarstellung der Erfindung

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 , 5 und in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, in dem sich zwischen dem durchschiebbaren oder durchdrehbaren, auswechselbaren Bauteil (3), welches durch sein Gewicht oder den Druck der Rohstoffe oder Schmelze oder sonstiger Austräge gegen deren dahinter liegenden Reibpartner (4) gedrückt wird und diesem Reibpartner (4), zumindest an deren berührenden Flächen, sich zumindest ein Reibungsreduzierer befindet, der zur Verringerung von zumindest der Gleitreibung und/oder dem

Verschleiß des auswechselbaren Bauteils (3) und/oder des Reibpartners (4) führt.

Hierbei kann der Reibungsreduzierer

a. ) an einem oder an beiden Festkörpern (3, 4) aufgebracht sein, beispielsweise in der Art einer Beschichtung, Verblendung oder auch Photolubrikation

b. ) sich zwischen den beiden Festkörpern (3, 4), in einem beliebigen

Aggregatzustand oder als Stoffgemisch, beispielsweise als Paste, befinden c. ) mittels eines verschiebbaren Hilfsrahmen (10), abgekoppelt vom Reibpartner (4), die Gleitreibung zwischen den Festkörpern (3, 4) in eine Gleitreibung zwischen Hilfsrahmen (10) und einer Führung weiterleiten

d. ) mittels eines verschiebbaren Hilfsrahmen (10), abgekoppelt vom Reibpartner (4), die Gleitreibung in eine Rollreibung zwischen Hilfsrahmen (10) und Lager (12) bzw. zwischen Lager (12) und Führung (11) überführen.

Im Fall eines auswechselbaren Bauteils (3) der Decke oder dem Gewölbe, als auch im Fall eines Unterdrucks oder Sog der Rohstoffe oder Schmelze oder sonstiger Austräge entsteht anstelle des Drucks des auswechselbaren Bauteils (3) auf den Reibpartner (4) ein Zug; durch Umienkung der Kräfte und entsprechender Gestaltung des auswechselbaren Bauteils (3) und des Reibpartners (4) entsteht auch hierdurch wieder ein gewollter Druck vom auswechselbaren Bauteil (3) auf den Reibpartner (4), um beispielsweise ein Herunterfallen eines auswechselbaren Bauteils (3) der Decke zu vermeiden.

Die auswechselbaren Bauteile (3) und der Reibpartner (4) bestehen vorzugsweise aus feuerfestem Material. Es zeigen

Fig. 1 Schnitt eines Ausschnitts einer möglichen Bauform des Bodens mit

Schmierstoff (6) zur Reduzierung der Gleitreibung

Fig. 2 Schnitt eines Ausschnitts einer möglichen Bauform der Seitenwand auf höhe der Spülkante mit Gleitschienen (8) zur Reduzierung der Gleitreibung

Fig. 3 Schnitt eines Ausschnitts einer möglichen Bauform der Seitenwand auf höhe der Spülkante mit Beschichtung (7) zur Reduzierung der Gleitreibung

Fig. 4 Schnitt eines Ausschnitts einer möglichen Bauform der Seitenwand mit

Hilfsrahmen (10) und der hierdurch erreichten Abkoppelung des

auswechselbaren Bauteils (3) vom Reibpartner (4), wodurch die Gleitreibung in eine Rollreibung überführt wird.

Fig. 1 zeigt ein Verfahren nach Anspruch 3 und eine Vorrichtung nach Anspruch 5, einer bevorzugten Ausführungsform des Bodens als Schnitt eines Ausschnitts, des auswechselbaren Bauteils (3) mit dessen Reibpartner (4), die beide vorzugsweise aus feuerfest Material sind. Zur Reduzierung der Reibung an den Kontaktflächen der Festkörper (3,4) wird ein Schmierstoff (6) zwischen die berührenden Grenzflächen der Festkörper (3,4) eingebracht, um die Gleitreibung zwischen den Festkörpern (3, 4) zu reduzieren. Der Schmierstoff (6) kann hierbei eine Paste, Pulver, Flüssigkeit oder jeder weitere dem Fachmann geläufige Schmierstoff (6) sein; hierzu zählen auch Metalle als Festkörper, beispielsweise Bleche.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren nach Anspruch 3 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7, einer bevorzugten Ausführungsform der Seitenwand auf Höhe der Spülkante als Schnitt eines Ausschnitts, mit dem auswechselbaren Bauteil (3) und mit dessen Reibpartner (4), die beide vorzugsweise aus feuerfest Material sind. Zur Reduzierung der Reibung an den Kontaktflächen der Festkörper (3,4) sind zwei Gleitschienen (8), vorzugsweise am Reibpartner (4), angebracht. Diese Gleitschienen (8) bestehen vorzugsweise aus Keramik oder Metall, können jedoch auch aus anderen Materialien sein, wie dem Fachmann allgemein bekannt. Das Anbringen von Gleitschienen (8), zumindest an einem der beiden Festkörper (3, 4), kann sowohl Stoff-, kraft-, oder formschlüssig erfolgen. Selbstverständlich kann um ein Aufschwimmen des auswechselbaren Bauteils (3) oder das Hineinfallen des auswechselbaren Bauteils (3) in die Schmelze (1) gänzlich zu unterbinden eine Vorrichtung, beispielsweise ein Blech, beispielsweise an dem Reibpartner (4), angebracht sein, welches den

Übergang der Festkörper (3, 4) zur Schmelze hin überdeckt. Die in Fig. 2

dargestellten Gleitschienen (8) können jede Form annehmen, auch eine

formschlüssige Verbindung zwischen den Gleitschienen (8) und dem

auswechselbaren Bauteil (3) bzw. dem Reibpartner (4) oder beiden, beispielsweise in der Ausführung Schwalbenschwanz, Nut-Feder, etc. ist denkbar. Denkbar ist auch eine stoff- oder kraftschlüssige Verbindung einer Gleitschiene (8) an jedem der beiden Festkörper (3, 4), wobei die Gleitschienen (8) mittels beispielsweise einer Schwalbenschwanzausführung ineinander greifen und somit ein formschluss zwischen den jeweiligen Gleitschienen (8) erfolgt.

Fig. 3 zeigt ein Verfahren nach Anspruch 2 und eine Vorrichtung nach Anspruch 6, einer bevorzugten Ausführungsform der Seitenwand auf Höhe der Spülkante als Schnitt eines Ausschnitts, mit dem auswechselbaren Bauteil (3) und mit dessen Reibpartner (4), die beide vorzugsweise aus feuerfest Material sind. Zur Reduzierung der Reibung an den Kontaktflächen der Festkörper (3, 4) ist zumindest das auswechselbare Bauteil (3), zumindest an der zum Reibpartner (4) zugewandten Seite, mit einer Beschichtung (7) versehen. Selbstverständlich können auch weitere Flächen, beispielsweise bei zwei übereinander befindlichen auswechselbaren Bauteilen (3) deren zugewandte Flächen, mit einer Beschichtung (7) versehen sein. Die Beschichtung kann hierbei jeder Art sein, ebenso eine Verblendung

beispielsweise aus Metall. Die Halterung und Führung des auswechselbaren Bauteils (3) ist als Bolzen dargestellt, der kraftschlüssig oder stoffschlüssig im Reibpartner (4) eingearbeitet ist.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren nach Anspruch 4 und eine Vorrichtung nach Anspruch 10, einer bevorzugten Ausführungsform der Seitenwand als Schnitt eines Ausschnitts, mit dem auswechselbaren Bauteil (3) und dessen Hilfsrahmen (10), der auch mehrfach verwendet werden kann. Durch die Verwendung des Hilfsrahmens (10), der das auswechselbare Bauteil (3) hält und führt, entfällt der direkte Reibpartner (4) des auswechselbaren Bauteils (3). Der Hilfsrahmen (10) überführt die Gleitreibung der Festkörper (3, 4) in eine Rollreibung zwischen Hilfsrahmen (10) und Lager (12) bzw. zwischen Lager (12) und Führung (11); die Lager (12) können auch Buchsen sein. Es entsteht eine Übertragung der Kräfte vom auswechselbaren Bauteil (3) auf den Hilfsrahmen (10). Dieser Hilfsrahmen (10) bildet mit den Elementen Führung (11), Lager (12), Abstandshalter (13) und Mutter (14) eine Einheit zur Halterung und Führung des auswechselbaren Bauteils (3). Die Halterung (5) kann, im Fall eines Schmelzofens, ein Bauteil darstellen, das nicht zwingend aus feuerfestem Material sein muss; naheliegender ist ein Metall oder ein Beton. In diesem Fall stellt die Halterung (5) quasi die Verankerung der auswechselbaren Bauteile (3) eines konventionellen Schmelzofens dar. Es ist denkbar, dass der Hilfsrahmen (10) mehrere auswechselbare Bauteile (3) aufnimmt und/oder mehrere Hilfsrahmen (10) aneinandergereiht einen Bereich, beispielsweise die austauschbare Spülkante einer Wand darstellen; dieses kann bis zum Austausch von ganzen Baugruppen wie beispielsweise einer gesamten Wand, oder zusammengesetzter Baugruppen, erfolgen. Der Hilfsrahmen (10) kann auch, für ein einzelnes auswechselbares Bauteil (3) bis hin zu ganzen Baugruppen, lediglich ohne Lager (12) eine Reduzierung der Gleitreibung bewirken, indem der Hilfsrahmen (10) direkt mit zumindest einer

Führung (11 ) beispielsweise formschlüssig geführt wird. Weiterhin kann der

Hilfsrahmen (10) auch für eine Durchführung beispielsweise einer feuerfesten Wand dienen, um die auswechselbaren Bauteile (3) zu führen und zu halten. Ebenso ist denkbar, dass die Bauteile die sich oberhalb, in Richtung positiver Z-Achse, des auswechselbaren Bauteils (3) befinden, beispielsweise das Gewölbe, abgestützt werden um keine Kräfte auf das auswechselbare Bauteil (3) auszuüben.

Die Führung (11) kann auch eine Schiene sein.

Des weiteren liegen in der Erfindung die Möglichkeit, dass die Trennung der

Kontaktflächen der Festkörper (3, 4) durch Einpumpen eines Schmierstoff (6) in einen Schmierspalt zwischen den Festkörpern (3, 4) erfolgt, also eine hydrostatische Schmierung. Im Fall von Luft als Schmierstoff (6), welche zumindest zeitweise während der Bewegung des auswechselbaren Bauteils (3) mittels

Druckbeaufschlagung eingebracht wird, erfolgt eine aerostatische Schmierung, vornehmlich durch Bohrkanäle in dem Reibpartner (4). Auch die Formen der dynamischen Schmierung, beispielsweise hydrodynamische Schmierung,

elastohydrodynamische Schmierung, sind denkbar.

Im Fall von Paste als Schmierstoff (6) sollten Bestandteile von Carbiden, Graphit, Kohlenstoffverbindungen, Keramik, Metall oder weiterer dem Fachmann geläufiger Bestandteile einzeln oder als Kombination Anwendung finden. Die Festkörper der Paste sollten vorzugsweise kugelförmige Festkörper sein, um eine Rollreibung zu erzielen.

Auch die Verwendung von Walzen, Rollen oder Kugeln zwischen dem

auswechselbaren Bauteil (3) und dem Reibpartner (4), beispielsweise in eingearbeitete Führungen, zumindest in einem der beiden Festkörper (3,4), ist denkbar.

Bei der Verwendung von Gleitschienen (8) können diese Gleitschienen (8) auch unterbrochen sein, d. h., eine durchgängige Gleitschiene (8) ist nicht zwingend erforderlich. Es ist denkbar, dass die Gleitschiene (8) lediglich aus mehreren einzelnen unterbrochenen Elementen besteht, so lange gewährleistet ist, das eine sichere Verschiebung der auswechselbaren Bauteile (3) besteht; nachfolgend bezeichnet als Gleitkörper.

Es ist natürlich auch denkbar, dass der Reibpartner (4) ebenfalls austauschbar wie das auswechselbare Bauteil (3) ist, jedoch dieser Austausch in einer anderen Austauschgeschwindigkeit erfolgt.

Die Erfindung kann auf alle Arten von Schmelzöfen und deren bereits erwähnten vorherigen und nachgelagerten Prozesse ebenso angewandt werden wie für alle schmelzbaren Materialien.

Die Darstellung der Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils eine Verschiebung des

auswechselbaren Bauteils (3) in Richtung X-Achse, welches nur exemplarisch angegeben ist. Jede der angegebenen Achsen (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) kann hierbei ausgetauscht, gedreht, verdreht, verschoben, umbenannt oder sonstiges werden.

Eine Abdichtung der Schmelze oder sonstiger Austräge gegenüber der Umgebung bzw. der hinter einem auswechselbaren Bauteil (3) liegenden Mechanik oder sonstigem kritischen Bereiche ist, in aller Regel, zu gewährleisten. Die Schmierung kann auch gleichzeitig als Dichtung dienen. Es ist dem Fachmann klar, dass jegliche technisch sinnvolle Art der

Reibungsreduzierung zwischen den auswechselbaren Bauteilen (3) und den jeweiligen Reibpartnern (4) in Abhängigkeit der Aufgaben und Bedingungen angewandt werden kann. Dieses betrifft sowohl die Teil- als auch die

Vollschmierung, die Grenzschichtschmierung, bei der der Schmierstoff (6) in den Festkörper eindringt und eine Reaktionsschicht bildet. Ebenfalls der

Aggregatszustand (gasförmig, flüssig, fest, plasmatisch) der Schmierung spielt hierbei keine Rolle. Es ist auch denkbar, dass der gleiche Stoff wie in der Schmelze (1) entsteht, in erstarrter Form bereits vor der Verwendung auf das auswechselbare Bauteil (3) aufgetragen wurde, um die Gleitreibung zu reduzieren. Entscheidend ist lediglich eine Verringerung der Reibung zwischen dem auswechselbaren Bauteil (3) und dem Reibpartner (4).

Selbstverständlich sollten die maximalen Flächenpressungen der nacheinander angeordneten durchschiebbaren oder durchdrehbaren auswechselbaren Bauteile (3) beachtet werden, Gleiches gilt für übereinander oder hintereinander angeordnete auswechselbare Bauteile (3), um Risse oder das Abplatzen von Teilbereichen zu vermeiden. Dieses kann sowohl durch eingearbeitete Sensoren in den

auswechselbaren Bauteilen (3) erfolgen, wie auch durch die bereits bekannten Verfahren.

Die einzelnen auswechselbaren Bauteile (3) können hierbei als Einzelbauteil, zusammengesetzt oder zusammengefügt aus mehreren Einzelbauteilen zum Modul bis hin zur Baugruppe, beispielsweise eine Wand, zusammengesetzt oder

zusammengefügt sein, mehrschichtig, in unterschiedlichen Materialien, Form und jeder weiteren dem Fachmann erdenklichen Art und Weise ausgeprägt sein.

Die Art und Anzahl von Führungen und/oder Auflagen oder eine Kombination hieraus für die auswechselbaren Bauteile (3) bzw. deren Reibpartner (4) sind, wie dem Fachmann allgemein bekannt, an die jeweiligen Bedingungen anzupassen.

Die aufgeführten Ausführungsbeispiele, Verfahren und Vorrichtungen können auch untereinander kombiniert und ausgetauscht werden, sofern dieses technisch sinnvoll ist. Bezugszeichenliste

1. Schmelze

2. Schmelzspiegel

3. Auswechselbares Bauteil

4. Reibpartner

5. Halterung

6. Schmierstoff

7. Beschichtung

8. Gleitschiene

9. -

10. Hilfsrahmen

11. Führung

12. Lager

13. Abstandshalter

14. Mutter

15. Halte- und Führungseinheit

X-Achse; Achse des Koordinatensystems Y-Achse; Achse des Koordinatensystems Z-Achse; Achse des Koordinatensystems