Kachelofeneinsatz zum wahlweisen Betrieb mit und ohne Einsatz

Abstract

 Der Kachelofeneinsatz zum wahlweisen Betrieb mit bzw. ohne Rost weist auf seiner Beschickungsseite eine Beschickungstür (10) zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Verbrennung und oberhalb dieser Beschickungsstür (11) eine weitere Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen für die Verbrennung mit Rost (12) auf.Der Bereich des Verbrennungsraumes zwischen den beiden Beschickungstüren bildet den Verbrennungsraum für einen durch die Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Verbrennung einbringbaren Rost (12), wobei dieser Bereich Vorsprünge (17', 18') zur Aufnahme des Rostes hat.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kachelofeneinsatz zum wahlweisen Betrieb mit bzw. ohne Rost.

[0002] Kachelöfen weisen eine keramische Außenschale auf, die als Verkleidung unter Ausbildung eines Luftspaltes distanziert zu einer Gußwandung aus Stahl angeordnet ist.

[0003] Die Gußwandung weist auf ihrer von der keramischen Außenschale abgewandten Seite eine Auskleidung aus feuerfestem Material auf, die die Wandung einer Brennkammer bildet, in der Brennmaterial zur Wärmeerzeugung verbrannt wird.

[0004] Als Kachelofeneinsatz wird die aus der Gußwandung und der feuerfesten Auskleidung bestehende Baueinheit bezeichnet.

[0005] Kachelöfen werden im allgemeinen mit Holz als Brennmaterial betrieben, das auf der Sohle der Brennkammer aufgeschlichtet ist. Die Verbrennung von Holz erfolgt somit ohne Rost.

[0006] Der Grund liegt in dem hohen Wirkunggrad und dem geringen Ascheanteil im Vergleich zu einer Verbrennung, bei der das Holz auf einem Rost aufgeschichtet ist, dem von unten die Verbren­ nungsluft zugeführt wird.

[0007] Unter festen Brennstoffen für die rostlose Verbrennung ist im folgenden Holz der unterschiedlichen Holzarten und unterschied­lichsten Abmessungen zu verstehen.

[0008] Es ist auch möglich, Kachelöfen mit Kohle , wie zum Beispiel Koks und dergleichen zu betreiben.

[0009] Brennmaterial dieser Art erfordert den Einsatz von Rosten, die die Verbrennungsluft von der Unterseite her durchströmt, da nur auf diese Weise die für die Verbrennungsvorgänge notwendigen Sauerstoffmengen zugeführt werden können.

[0010] Im folgenden ist unter Brennstoffen für die Verbrennung mit Rost Kohle jeglicher Art, d.h. jede Art von Brennmaterial zu ver­stehen, das den Einsatz eines Rostes erforderlich macht.

[0011] Es ist bereits bekannt, Kachelöfen wahlweise mit festen Brenn­stoffen für die rostlose Verbrennung und mit festen Brennstoffen für die Verbrennung mit Rost zu betreiben ( DB-PS 346 839 ).

[0012] Diese Kachelöfen weisen eine Beschickungstür auf, die im unteren Bereich Schlitze für die Luftzufuhr hat. Die Sohle des Verbren­nungsraumes liegt niedriger als die untere Kante des Rahmens der Beschickungstür, mit der sie über eine schräge Rampe verbunden ist.

[0013] Zum Betreiben dieser Kachelöfen mit festen Brennstoffen für die Verbrennung mit Rost wird in den Verbrennungsraum ein Einsatz eingeschoben, der aus einem Rost und einem sich daran an­schließenden Leitblech besteht.

[0014] Nach dem Einschieben des Einsatzes ist der Rost horizontal in Höhe der Unterkante des Rahmens der Beschickungstür angeordnet,, stützt sich an einem Vorsprung der feuerfesten Auskleidung ab und endet mit Abstand vor der Beschickungstür, während die Leitfläche bis an die Beschickungstür so herangeführt ist, daß ihre Kante gegen sie oberhalb der Schlitze ansteht. Die Leitfläche bewirkt zusammen mit den Schlitz eine Luftzufuhr zur Unterseite des Rostes wie es bei Kohleöfen üblich ist.

[0015] Abgesehen davon, daß dieser Einsatz an eine besondere Konstruk­tion des Kachelofens gebunden ist, besteht der wesentliche Nachteil darin, daß der Einsatz die Strömungsverhältnisse im Verbrennungsraum entscheidend beeinflußt, der entweder optimal für den rostlosen Betrieb oderoptimal für einen Betrieb mit Rost ausgelegt ist.

[0016] Ein weiterer wesentlicher Nachteil ergibt sich dadurch, daß beim Einbringen von Kohle und dergleichen das eingebrachte Brenn­material eine Schüttung aufweist, die einen von der Beschickungs­tür in Richtung zur gegenüberliegenden Innenwandung des Ver­brennungsraumes eine abfallende Keilflächeaufweist, so daß ein unregelmäßiger Abbrand sich einstellt, da der geringste Strö­mungswiderstand für die von der Untereite des Rostes einströ­mende Luft im Bereich dieser Innenwandung bedingt durch die geringste Schütthöhe herrscht, so daß in diesem Bereich das Brennmaterial am schnellsten abbrennt und die Glutzone nur relativ langsam in Richtung zur Beschickungstür wandert.

[0017] Im Bereich der Leitfläche kann sich jedoch keine optimale Verbrennungstemperatur einstellen, da sie aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit einen erheblich Teil der Wärme abführt.

[0018] Zusätzlich wird nach längerem Abbrand im Bereich der der Beschickungstür gegenüber liegenden Innenwandung des Verbrennungs­raumes der Rost mehr oder weniger schnell von der durchfallenden Asche freigegegben, so daß die der Unterseite des Rostes zuströ­mende Luft in zwei Luftströme unterteilt wird, nämlich in einen ersten, der in diesem Bereich ungenutzt den Verbrennungsraum über den Abzug verläßt und in einen zweiten, der den Sauerstoff für die Verbrennung im Bereich der Beschickungstür zuführt.

[0019] Es stellen sich somit instationäre Betriebsbedingungen ein, die einen optimalen und definierten Betrieb eines derartigen Kachel­ofens ausschließen.

[0020] Es sind weiterhin Feuerungseinsätze für Öfen bekannt ( DB-PS 635 589 ), die aus einem quaderförmigen Gehäuse bestehen, dessen Unterseite einen Rost und dessen Bedienungseite eine rostartig ausgebildete Bedienungstür aufweist. Der Feuerungseinsatz wird auf Tragschienen in den Ofen eingeschoben. Er weist unterhalb des Rostes einen in Schienen geführten Achekasten auf. Dieser Feuerungseinsatz dient zum erleichterten Warten der Öfen.

[0021] Es sind weiterhin Zimmer- bzw. Kochherde zum Betreiben mit Holz bekannt ( DB-PS 814 782 ). Der Rost ist verschiebbar geführt und weist gegenüberliegend zur Beschickungstür eine schräg an­stehende Platte auf, die mit einer zweiten schräg anstehenden Platte des Ofens unter Bildung eines sich nach oben öffnenden Trichters zusammenarbeitet. Durch die Änderung des gegeneitigen Abstandes der beiden Platten ergibt sich eine Regelung der Luftzufuhr, die entsprechend den Abmessungen der Holzscheite eingestellt wird.

[0022] Es sind weiterhin Feuerungseinsätze für Kachelöfen bekannt ( DB-PS 6226 373 ), deren Rost Schenkel aufweist, so daß ein Einsatz mit U-förmigem, sich nach unten öffnendem Querschnitt geschaffen ist. In den unterhalb des Rostes geschaffenen Zwi­schenraum wird ein Aschekasten eingeschoben , so daß aus einem noch heißen Kachelofen die Asche entnommen werden kann.

[0023] Es sind weiterhin kombinierte HoLz - Kohleöfen bekannt, die einen Einsatz aus einer Rosteinheit und einer oberhalb dieser Rost­einheit im Ofen anzuordnenden Füllschachteinheit für den Kohle­betrieb aufweisen, während für einen Betrieb mit Holz diese Einsätze entfernt werden.

[0024] Abgesehen von der aufwendigen konstruktiven Lösung besteht der Nachteil im wesentlichen darin, daß die Strömungsverhältnisse im Ofen entscheidend davon abhängen, ob er einen Einsatz aufweist bzw. nicht. Insoweit kann eine Auslegung nur für den optimalen Kohlebetrieb ode den optimalen Holzbetrieb erfolgen, es sei denn, daß von vorneherein der Ofen als Kompromißlösung für beide Betriebsarten ausgelegt ist.

[0025] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kachelofeneinsatz zum wahlweisen Betrieb mit bzw. ohne Rost zu schaffen, der für beide Betriebsarten jeweils optimale Strömungsverhälnisse für die zuzuführende Verbrennungsluft sicherstellt.

[0026] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kachelofeneinsatz auf seiner Bedienungsseite eine Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Ver­brennung und oberhalb dieser Beschickungsstür eine weitere Beschickungstür zum Einbringen von Brennstoffen für die Verbren­nung mit Rost aufweist. der Bereich zwischen den beiden Be­schickungstüren den Brennraum für einen durch die Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Ver­brennung einbringbaren Rost bildet und dieser Bereich Vorsprünge zur Aufnahme des Rostes hat.

[0027] Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß zwei Kachelöfeneinsätze geschaffen sind, die gewissermaßen übereinander angeordnet, in eine Baueinheit integriert sind, die sowohl für den Betrieb mit Rost und den Betrieb ohne Rost jeweils optimale Strömungsver­hältnisseund jeweils einen optimalen Wirkungsgrad aufweist. Erfindungswesentlich ist, daß der erfindungsgemäße Kachelofen­einsatz zwei Beschickungstüren aufweist, so daß unter ent­sprechender Bemessung des Innenquerschnitts des Verbrennungs­raumes, der Höhe des Verbrennungsraumes und des gegeneitigen Abstandes der beiden Bedienungstüren und der Anordnung des Rostes in entsprechender Höhe im Bereich zwischen den beiden Be­schickungstüren optimale Strömungsverhältnisse für beide Be­triebsarten vorgegeben werden können. Erfindungswesentlich ist auch, daß für den Betrieb ohne Rost, der Rost aus dem Bereich zwischen den beiden Bedienungstüren entfernt werden kann und keine Einbauten , als Aufnahme für den Rost die Strömungs­verhältnisse stören. Aus diesem Grunde weist der Bereich des Verbrenunngsraumes zwischen den beiden Beschickungstüren ledig­lich Vorsprünge und keine durchgehende Halteprofile auf.

[0028] Die Vorsprünge sind erfindungswesentlich, damit der Rost ange­hoben, im Verbrennungraum verschwenkt werden und von den Vor­sprüngen freikommen kann, so daß er durch die Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen aus dem Kachelofeneinsatz entnommen werden kann.

[0029] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat der Rost zur Ausbildung eines Glutkorbes im Bereich des Verbrennungsraumes zwischen den beiden Beschickungstüren einen in Richtung zur Sohle der feuerfesten Auskleidung sich verjüngenden Querschnitt.

[0030] Unter einem Glutkorb im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, daß der Rost keine ebenes Gebilde ist, sondern vielmehr dreidi­mensional ausgebildet ist.

[0031] Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich stationäre Be­triebsbedingungen einstellen, da aufgrund des gebildeten Glut­korbes kein einseitiger Abbrand mehr erfolgen kann, der zur Folge hätte, daß Bereiche des Rostes frei werden und sich ein in Richtung zum Abzugskamin ungenutzt durch den Rost strömender Luftstrom ausbildet.

[0032] Gemäß einem ersten Ausführungsprinzip ist der Rost als Pyramiden­stumpf ausgebildet, indem beispielsweise entlang der Kanten eine Pyramidenstumpfes Profilabschnitte angeordnet sind, die mit zur Grundfläche parallelen weiteren Profilabschnitten verschweißt sind.

[0033] Gemäß einem zweiten Ausführungsprinzip weist der Rost in der vertikalen und zur Bedienungsseite unter 90° verlaufenden Ebene einen trapezartigen Umriß mit freien Endabschnitten auf.

[0034] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieses Ausfüh­rungprinzips besteht der Rost aus zwei Profilen und sie ver­bindenden Profilabschnitten, wobei die Profile jeweils einen Steg mit abgewinkelten Schenkeln aufweisen. Die Herstellung erfolgt am einfachsten dadurch, daß die beiden Endabschnitte eines Rostes von rechteckigem ebenem Umriß aus der Ebene abgewinkelt werden, so daß die beiden Stege mit den abgewinkelten Schenkeln gebildet werden.

[0035] In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung weistder Rost nach dem ersten bzw. dem zweiten Ausführungsprinzip in seinem zur Brennraumsohle parallelen Bereich einen Rüttelrost auf, sodaß nach längerem Betrieb Asche zur Herabsetzung des Strömungswider­standes entfernt werden kann.

[0036] Damit der Rost entfernt und der Rüttelrost betätigt werden kann weist in einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kachelofeneinsatz eine in einen Ansatz des Rüttelrostes ein­hängbare Betätigungsstange auf die von dem Kachelofeneinsatz geführt ist.

[0037] In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Rost auf seiner Unterseite beabstandete Führungen für einen ein­schiebbaren Aschekasten zum Auffangen der Asche auf.

[0038] Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungbei­spielen erläutert.

[0039] Es zeigen:

Figur1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines sche­matisch dargestellten Kachelofens, wobei die Schnitt­ebene senkrecht zur Beschickungsseite verläuft,

Figur 2 die feuerfeste Ausmauerung des Kachelofens in Figur 1 in vereinfachter perspektivischer Darstellung mit dem Rost,

Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Rost.

[0040] In Figur 1 ist mit 1 das Ausführungsbeispiel des Kachelofens bezeichnet, der im Schnitt senkreckt zur Beschickungsseite in schematischer Darstellung gezeigt ist.

[0041] Der Kachelofen besteht aus eine keramischen Außenschale 2, die unter Ausbildung von Luftkanälen 3 in Abstand zu der Gußwandung 4 angeordnet ist.

[0042] Die Gußwandung weist Rippen 5 zur Vergrößerung der Abstrahlfläche auf, sowie auf ihrer von der keramischen Außenschale abgewandten Seite eine feuerfeste Auskleidung 6, die die Wandung des Ver­brennungsraumes 7 bildet. Sie weist weiterhin in ihrem Decken­bereich einen Rauchgasstutzen 8 für die abziehenden Verbren­nungsgase auf, die einem nicht dargestellten Kamin zugeleitet werden.

[0043] Die Beschickungsseite, die mit 9 bezeichnet ist, weist eine untere Beschickungstür 10 zum Einbringen von festen Brennstoffen für die Verbrennung ohne Rost auf und oberhalb dieser eine Be­schickungstür 11 zum Einbringen von festen Brennstoffen für die Verbrennung mit Rostauf.

[0044] Für den Betrieb mit Rost ist in der Verbrennungskammer im Bereich zwischen den beiden Beschickungstüren ein Rost 12 angeordnet, der unter Ausbildung eines Glutkorbes in der Zeichnungebene den Umriß eines Trapezes hat.

[0045] Zu diesem Zwecke sind Profile 13 vorgesehen, die einen Steg 14 mit abgewinkelten Schenkeln 15 und 16 aufweisen. Diese Profile sind mit Profilabschnitten verschweißt, die im einfachsten Falle Flach- bzw. Rundprofilabschnitten 17 verschweißt (vgl. Figur 2), bzw.ist der Rost aus Eisenguß hergestellt.

[0046] Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die größte Umrißfläche des erfindungsgemäßen Rostes dem lichten Querschnitt des Verbre­nnungsraumes im Bereich zwischen den beiden Beschickungstüren entspricht. Zum Arretieren des Rostes weist die Gußwandung in den Verbrennungsraum ragende Vorsprünge 17ʹ und 18ʹ auf, an denen sich die freien Endabschnitte der Schenkel 15 bzw.16 abstützen.

[0047] Die Breite des Rostes , d.h.seine Erstreckung in der zur Zeichnn­gsebene senkrechten Richtung entspricht der Breite der Verbren­nungskammer , gegen deren Innenwandung sich die beiden äußeren Profile , von denen nur eines sichtbar ist, anstehen.

[0048] Zum rostlosen Betreiben des Kachelofens wird der Rost in Richtung zum Abgasstutzen angehoben, so daß er von den Vorsprüngen 17ʹ und 18ʹ freikommt. Anschließend wird er um eine Achse senkrecht zur Zeichnungsebene verschwenkt und durch die untere Beschickungstür aus dem Verbrennungsraum entfernt, die zu diesem Zwecke die Breite des Verbrennungsraumes aufweist.

[0049] Die Figur 2 zeigt in perspektivischer und vereinfachter Dar­stellung die feuerfeste Auskleidung des Kachelofens mit dem Rost der Figur 1.

[0050] Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0051] In Abwandlung der Figur 1 zeigen die Seitenwände 19 und 20 der Gußwandung im Bereich der beiden äußeren Stege des Rostes Halte­laschen 21 und 22 auf, auf denen der Rost ruht.

[0052] Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungbeispiel für einen Rost, der mit 25 bzeichnet und nach Art eines Pyramidenstumpfes ausgebildet ist. An den Kanten des Pyramidenstumpfes sind Profilabschnitte 40 bis 41 angeordnet, die mit querverlaufenden Profilabschnitten 38 unterschiedlicher Länge verschweißt sind.

[0053] Mit den unteren Profilen sind Winkelprofile 39 und 40 veschweißt, die eine Führung für einen Aschekasten 41 bilden.

[0054] Der Rost nach Figur 3 ruht auf den einander gegenüberliegend angeordneten Arretierungen 42 und 43, die ebenfalls von der Gußwandung aus in den Verbrennungsraum ragen.

[0055] Der Rost nach Figur 3 wird in der gleichen Weise aus dem Kachel­ofen entfernt wie anhand der Figur 2 beschrieben ist.

[0056] Der untere horizontale Bereich 44 des Rostes weist einen Rüttel­rost 45 mit einer einhängbaren Rüttelstange auf.

Ansprüche

1.) Kachelofeneinsatz zum wahlweisen Betrieb mit bzw. ohne Rost,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kachelofeneinsatz auf seiner Beschickungsseite ( 9 ) eine Beschickungstür ( 10 ) zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Verbrennung und oberhalb dieser Beschickungsstür eine weitere Beschickungstür ( 11 ) zum Einbringen von festen Brennstoffen für die Verbrennung mit Rost aufweist, der Bereich des Verbrennungsraumes ( 7 ) zwischen den beiden Beschickungs­türen den Verbrennungsraum für einen durch die Beschickungstür zum Einbringen von festen Brennstoffen für die rostlose Ver­brennung einbringbaren Rost ( 12 ) bildet und daß dieser Bereich Vorsprünge (17ʹ, 18ʹ) zur Aufnahme des Rostes hat.

2.) Kachelofeneinsatz nach Anpruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß,
zur Ausbildung eines Glutkorbes im Bereich zwischen den beiden Beschickungstüren der Rost in Richtung zur Sohle des Verbren­nungsraumes einen sich verjüngenden Querschnitt hat.

3.) Kachelofeneinsatz nach Anpruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rost als Pyramidenstumpf ausgebildet ist.

4.) Kachelofeneinsatz nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rost in der vertikalen und zur Bedienungsseite unter 90° verlaufenden Ebene einen trapezartigen Umriß mit freien Endab­schnitten hat.

5.) Kachelofeneinsatz nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rost zwei Profile ( 13 ) und sie verbindende Profilab­schnitte ( 17 ) aufweist und die Profile jeweils einen Steg ( 14 ) mit abgewinkelten Schenkeln ( 15,16 ) aufweisen.

6.) Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rost in seinem zur Sohle des Verbrennungsraumes parallelen Bereich einen Rüttelrost ( 45 ) aufweist.

7.) Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rüttelrost eine einhängbare Rüttelstange hat.

8.) Kachelofeneinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rost beabstandete Führungen ( 39,40 ) für einen einschieb­baren Aschekasten ( 41 ) aufweist.

Zeichnung