DE10324634A1

DE10324634A1 - Ofen

Info

Publication number: DE10324634A1
Application number: DE2003124634
Authority: DE
Inventors: Paul Wells
Original assignee: Aj Wells & Sons; Aj Wells & Sons Newport
Current assignee: Aj Wells & Sons; Aj Wells & Sons Newport
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-01-08
Also published as: GB0212906D0; GB2389414A; FR2841327A1; GB2389414B; FR2841327B1

Abstract

Der erfindungsgemäße Ofen weist einen Feuerraum (2) mit einer Beschickungstür (3) und einem Rauchgasauslaß (8) auf und hat mehrere Lufteinlässe (32, 33, 34, 35), von denen jeder mit einer eigenen Absperrklappe (322, 332, 342, 352) versehen ist. Zur Betätigung der Absperrklappen ist ein gemeinsamer Steuermechanismus (14, 43) vorgesehen, mit dem die Klappen synchron und entsprechend ihrem Zweck geöffnet oder geschlossen werden. Die Steuerung des gewünschten Lufdurchlasses durch die einzelnen Luftzufuhröffnungen ist damit lediglich durch Betätigung eines Steuerelements (15, 16) möglich.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ist insbesondere, aber nicht ausschließlich auf einen Mehrstoff-Ofen gerichtet, beispielsweise einen Ofen, mit dem Kohle wie auch Holz verbrannt werden kann.
Bekannte Mehrstoff-Brennöfen bestehen im wesentlichen aus einem gußeisernen Gehäuse mit einer Tür zum Beschicken des Ofens mit Brennstoff und mit einem in der Tür angeordneten, handbetätigten Schieber, der geöffnet werden kann, um mehr Verbrennungsluft in den Ofen zu lassen und der geschlossen wird, um das Feuer zu dämpfen. Öfen dieser Art sind in ihrem Design immer ausgefeilter geworden mit mehreren Lufteinlässen, beispielsweise einem Einlaß für "Reinigungsluft", die an der Innenseite einer in der Ofentür angeordneten Glasscheibe von oben nach unten gerichtet geführt wird, so daß Ruß sich an der Innenseite des Glases nicht festsetzen kann. Mit der Fülle von Lufteinlässen ist auch eine Vielzahl von Luftkontrollhebeln erforderlich geworden, die die Bedienungsfreundlichkeit des Ofens verringern, denn bei Veränderung der Stellung eines Luftkontrollhebels für einen Lufteinlaß muß ein anderer Hebel eines anderen Einlasses üblicherweise um einen anderen Betrag geöffnet oder geschlossen werden, um eine vernünftige Verbrennung zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Ofen zu schaffen, mit dem die über die verschiedenen Lufteinlässe zugeführte Luft in einfacher Weise für alle Lufteinlässe korrekt gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch einen Ofen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist der Ofen einen Feuerraum, mindestens eine Beschickungstür oder -klappe zum Beschicken des Ofens und einen Rauchgasanschluß auf und hat mehrere Lufteinlässe zum Feuerraum sowie Verschließvorrichtungen für jeden der Lufteinlässe. Dabei ist für mindestens mehrere der Verschließvorrichtungen ein gemeinsamer Steuermechanismus und ein gemeinsames Steuerelement zum Betätigen des Steuermechanismus vorgesehen, wobei bei Betätigung des Steuerelements der Öffnungsgrad der Verschließvorrichtungen entsprechend ihrer jeweiligen Bestimmung synchronisiert wird. Vorzugsweise ist dabei ein einzelner gemeinsamer Steuermechanismus für alle Verschließvorrichtungen vorgesehen.
Nach der Erfindung werden also die Verschließvorrichtungen für die verschiedenen Lufteinlässe von einem gemeinsamen Steuermechanismus immer gleichzeitig betätigt, und zwar zweckmäßig so, daß das Verhältnis der durch die verschiedenen Lufteinlässe strömenden Luft immer optimal eingestellt bleibt. Soll also über einen der Lufteinlässe weniger Luft zugeführt werden, wird bei entsprechender Verstellung der zugehörigen Verschließvorrichtung über den gemeinsamen Steuermechanismus automatisch auch der Öffnungsgrad der übrigen Lufteinlässe so verstellt, daß eine optimale Verbrennung erfolgen kann.
Es ist möglich, daß der Kontrollmechanismus einen gekröpften Schaft mit Koppelstangen aufweist, um die Verschließvorrichtungen in ihre gesteuerte Lage einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn der Kontrollmechanismus mehrere miteinander mechanisch gekoppelte, in den Verschließvorrichtungen wirksame Nockensteuerungen aufweist. Die Verschließvorrichtungen können lenkbewegliche Klappen aufweisen, die zwischen ihrer offenen und geschlossenen Stellung verschwenkbar sind. Die Nockensteuerungen können Nockenelemente aufweisen, die an einer drehbaren Welle angeordnet sind und die auf die schwenkbeweglichen Klappen einwirken und diese je nach Drehstellung der drehbaren Welle zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung halten. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Nockensteuerungen längsverschiebliche Steuernockenelemente aufweisen und untereinander mittels eines gemeinsamen Schiebeelementes verbunden sind. Dabei können die Steuernockenelemente unmittelbar oder mittelbar auf die Klappen der Verschließvorrichtungen einwirken. Eine in der Praxis ganz besonders vorteilhafte Gestaltung ist insoweit, daß die Steuernockenelemente aus verschieblich in einem Steuerkasten geführten Steuerplatten mit oberen Nockenbahnen bestehen und daß an den Klappen der Verschließvorrichtungen nach unten vorstehende Betätigungsnocken angeordnet sind, die auf den Nockenbahnen laufen und die Klappen je nach Stellung der Steuerplatten nach oben verschwenken und dabei die zugeordneten Lufteinlässe verschließen oder bei entsprechend anderer Stellung der Steuerplatten die Klappen nach unten verschwenken und die Lufteinlässe freigeben.
Das gemeinsame Schiebeelement für die Steuernockenelemente kann in einer einfachen Ausführungsform der Erfindung direkt an einen translatorisch bewegbaren Betätigungsknopf angeschlossen sein. Für eine besonders feinfühlige Einstellung hat es sich aber als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das gemeinsame Schiebeelement an einem schwenkbeweglich angeordneten Betätigungshebel angeschlossen ist, der beispielsweise eine vergleichsweise große, von Hand ausgeführte Stellbewegung am Schiebeelement untersetzen kann.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß wenigstens eine der Verschließvorrichtungen so ausgestaltet ist, daß sie den zugehörigen Lufteinlaß verschließt, während die anderen Lufteinlässe geöffnet sind, und umgekehrt. Weiterhin ist es möglich, daß zwei Verschließvorrichtungen zum Steuern der zu Einlässen zum Feuerraum zugeführten Luft vorgesehen sind, von denen einer auf der einen und der andere auf der anderen Seite des Feuerraums vorgesehen ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner eine Hilfsklappeneinrichtung zum Einrichten des Ofens an seinem tatsächlichen Installationsort vorgesehen, um beispielsweise der Länge und der Ausrichtung des Abgasrohrs Rechnung tragen zu können. Die Hilfsklappeneinrichtung bewirkt einen Bypass der steuerbaren Verschließvorrichtungen und ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie in ihrer eingerichteten Stellung arretierbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Ofens nach der Erfindung in einem Längsschnitt;
2 den Gegenstand der 1 in einer rückwärtigen Ansicht;
3 einen Schnitt durch den Luftkasten des Ofens in 1 längs der Linie III-III;
4 eine Vorderansicht des Luftkastens und darunter angeordneten Steuerkastens des Ofens;
5 eine rückwärtige Ansicht des Luftkastens und des Steuerkastens;
6 einen Schnitt durch Luftkasten und Steuerkasten längs der Linie VI-VI in 3; und
7 die Nockenkonturen der Steuerplatten für die primäre (p), sekundäre (s/t) und Bypass- (b/p) Luftzufuhr des Ofens.
In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Ofen mit einem Feuerraum 2 und einer Beschickungstür 3, die mit einem Glaseinsatz 4 versehen ist. Im Inneren des Ofens ist an der Rückseite 6 des Feuerraums 2 ein Leitblech 5 vorgesehen, das sich von der Rückseite 6 nach oben schräg geneigt erstreckt, um eine Zirkulation von Verbrennungsgasen, die von einem auf einem Rost 7 brennenden Feuer F aufsteigen, um das Leitblech herum zu erzwingen, bevor das Abgas durch den Rauchgasauslaß 8 abzieht. Wie dies bekannt ist, verlängert das Leitblech den Weg, den das Verbrennungsgas nehmen muß, wodurch der Verbrennungsgrad des den Feuerraum verlassenen Abgases erhöht wird und das Maß einer Nachverbrennung im (nicht dargestellten) Abgasrohr hinter dem Rauchgasauslaß verringert wird.
Unterhalb des Feuerraums sind an. Ofen ein Luftkasten 11 und ein Steuerkasten 12 mit einem rückwärtigen Haupteinlaß 13 für Verbrennungsluft vorgesehen. Aus dem Steuerkasten 12 ragt vorne ein Steuerschieber 14 vor, der von einem Hebel 15 betätigbar ist, der seitlich auf einer Seite des Ofens vorragt, wo er mit einem Handgriff 16 versehen ist. In seinem Inneren ist der Luftkasten in vier Kammern 17, 18, 19, 20 unterteilt.
Der Feuerraum 2 weist an seiner Rückwand 6 vier Luftzüge 21, 22, 23, 24 auf. Der erste Luftzug 21 führt in einen Freiraum 25 unterhalb des Feuerrosts 7, um Primärluft P zu dem Rost zu bringen, d. h. Luft, die durch das Feuer strömt und für eine intensive Verbrennung sorgt. Der zweite und dritte Luftzug 22, 23 führen auf den beiden Seiten des ersten Luftzuges weiter nach oben. An ihren oberen Enden sind sie an Sekundärluftzüge 26 angeschlossen, die nach vorne bis zu quer sich erstreckenden Sekundär-Luftauslässen 27 führen, aus denen Sekundärluft S nach unten und von dort entlang der Innenseite der Glasscheibe 4 strömt. Die oberen Enden der Luftzüge 22, 23 sind auch mit dem hohl ausgebildeten Leitblech 5 in Verbindung, das einen querstehenden Teiler 28 sowie vordere Auslässe 29 hat, durch die Tertiärluft T ausströmt und zusammen mit der Sekundärluft S nach unten im Feuerraum gerichtet wird und mit dafür sorgt, daß die Verbrennungsluft C entlang der Rückwand des Feuerraums nach oben strömt und nicht entlang der Vorderseite, d. h. nicht an der Innenseite der Tür 3 und der darin eingesetzten Glasscheibe 3. Der vierte Luftzug 24 führt bis oberhalb des Leitblechs und hat einen Auslaß in der Nähe des Rauchgasanschlusses, womit er erlaubt, daß unverbrannte Luft durch das Abgasrohr aufsteigen kann und darin eine Kondensation von Rauchgasen infolge von Luftstau verhindert.
Der Steuerkasten 12 weist an seiner Rückseite den Lufteinlaß 13 auf und hat schiebergesteuerte Auslässe 32, 33, 34, 35 in den Luftkasten 11, nämlich in dessen vier Kammern 17, 18, 19 und 20. Mit Ausnahme des Auslasses 35 für die Bypass-Luft haben alle Auslässe dieselbe Größe. Der Steuerkasten ist mit entsprechenden Kammern 321, 331, 341, 351 versehen. Seitlich durch diese erstreckt sich ein Paar Führungsstangen 36, 37. An der vorderen Führungsstange 36 sind Absperrklappen 322, 332, 342, 352 schwenkbar angeschlossen, wozu sie mit vorderen Seitenflanschen 38 versehen sind, die Löcher aufweisen, mit denen sie auf die Stange 36 aufgesteckt sind. Jede Absperrklappe ist mit einem nach unten vorspringenden Betätigungsnocken 39 versehen, mit dem sie nach oben verschwenkt werden kann, um die zugehörige Öffnung zum Luftkasten zu verschließen. In jeder der Kammern 321, 331, 341, 351 des Steuerkastens ist eine Steuerplatte 323, 333, 343 bzw. 353 verschiebbar angeordnet, wobei die Steuerplatten obere Nockenbahnen 401, 402, 403 und 404 aufweisen, die in Kontakt mit den Betätigungsnocken 39 sind. Die Steuerplatten sind mit zentralen Langlöchern 41 versehen, mit denen sie auf die Führungsstangen 36, 37 aufgesteckt sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Langlöcher länger sind als der Abstand zwischen den beiden Führungsstangen, so daß die Steuerplatten um einen bestimmten Betrag im Steuerkasten vor- und zurückgeschoben werden können, bis sie an ihren Endpositionen entweder an der vorderen oder der hinteren Führungsstange anschlagen. Die vorderen Enden der Steuerplatten ragen durch eine Vorderwand 121 des Steuerkastens heraus. An dem vorderen Ende ist jede Steuerplatte mit einem abgewinkelten Anschlagbock 42 versehen, mit dem sie alle an einem Schieber-Steuerorgan 43 angenietet sind. Dieses weist einen vorderen Vorsprung auf, der mit einem Stift od. dgl. am Steuerhebel 15 angeschlossen ist, so daß bei dessen Betätigung die Steuerplatten gemeinsam bewegt werden.
Die Nockenbahn 402 der Steuerplatte 333 für die Primärluft weist eine Kontur auf, die dafür sorgt, daß die zugehörige Absperrklappe 332 ganz geöffnet ist, wenn der Steuerschieber 43 vollständig vom Steuerkasten vorgezogen ist und daß die Absperrklappe für die Primärluft geschlossen ist, sobald der Steuerschieber etwa die Hälfte seines Weges zurückgeschoben wurde.
Die Nockenbahnen 401, 403 der Steuerplatten 323, 343 für die Sekundär- und Tertiärluft auf den beiden Seiten des Ofens weisen eine Kontur auf, die dafür sorgt, daß die Absperrklappen 322, 342 vollständig geöffnet sind – und zwar noch weiter als die Absperrklappe für Primärluft 332 –, wenn das Schieber-Steuerorgan 43 vollständig nach vorne herausgezogen ist. Diese Absperrklappen für Sekundär- und Tertiärluft werden aufgrund der Kontur der zugehörigen Nockenbahnen vollständig geschlossen, sobald das Schieber-Steuerorgan vollständig eingeschoben wurde.
Die Kontur der Nockenbahn 404 der Steuerplatte 353 für den Luft-Bypass ist so gestaltet, daß die zugehörige Absperrklappe 352 in allen Positionen des Schieber-Steuerorgans 43 vollständig geschlossen ist, ausgenommen in der Position, in der das Schieber-Steuerorgan 43 vollständig eingeschoben ist. In dieser Stellung ist die Absperrklappe geöffnet, aber nur soweit, um einen vergleichsweise geringen Luftzug zu erlauben.
Oberhalb des Steuerorgans 43 weist die Vorderseite 111 des Luftkastens 11 ein Paar Hilfs-Lufteinlässe 44, 45 in die Kammern 17, 19 für Sekundär- bzw. Tertiärluft auf. Die Größe dieser Einlässe ist mittels eines Schiebers 46 einstellbar, der mit Hilfe eines Feststellbolzens 47 in einer einmal eingestellten, gewünschten Lage arretiert werden kann.
Für den Betrieb des Ofens wird nach dem Einbringen des Feuermaterials dieses mit vollständig geöffneten Absperrklappen entzündet, d. h. das Schieber-Steuerorgan 43 wird mittels des Steuerhebels 15 vollständig nach vorne gezogen. Hierdurch werden die Primärluftklappe 332 und die Sekundär-/Tertiärluftklappen 323, 342 vollständig geöffnet; die Bypass-Luftklappe ist in dieser Stellung des Steuerorgans geschlossen. Sobald das Feuer gut brennt, kann das Steuerorgan zurückgeschoben werden, um den Gesamtluftdurchlass durch den Ofen zu verringern. Im Normalbetrieb ist keine Primärluft erforderlich und die Wärmeabgabe kann gesteuert werden, indem lediglich die Absperrklappen 322, 342 offen sind, d. h. sich der Absperrschieber in der rückwärtigen Hälfte seines Verfahrweges befindet. Wenn der Ofen für den Nachtbetrieb heruntergefahren werden soll, wird der Schieber 43 vollständig zurückgeschoben, so daß lediglich die Bypass-Absperrklappe 352 geöffnet ist. In dieser Stellung sind dann alle anderen Absperrklappen geschlossen. Um das Feuer am Glimmen zu halten, ist nur ein geringer Strom von Sekundär- bzw. Tertiärluft erforderlich. Diese wird durch die Hilfs-Lufteinlässe 44, 45 zugeführt. Der Schieber 46 wird in Abhängigkeit vom Zug durch den Schornstein und der erforderlichen Verbrennungsluft eingestellt, die benötigt wird, um den Ofen über Nacht in Gang zu halten. Sobald die gewünschte Stellung einmal gefunden wurde, ist es nicht erforderlich, den Schieber 46 regelmäßig zu justieren; er kann dann mittels des Feststellbolzens 47 arretiert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind eine Reihe von Änderungen oder Ergänzungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es möglich, die gleichzeitige Betätigung der Absperrklappen durch eine drehbare Welle zu bewirken, die mit Steuerscheiben bestückt ist, die je nach Drehstellung der Welle die zugehörige Absperrklappe mehr oder weniger geschlossen halten.

Claims

Ofen (1) mit einem Feuerraum (2), mindestens einer Beschickungstür (3) oder -klappe zum Beschicken des Ofens und einem Rauchgasanschluß (8), mit mehreren Lufteinlässen (32, 33, 34, 35) zum Feuerraum und mit Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) für jeden der Lufteinlässe, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens mehrere der Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) ein gemeinsamer Steuermechanismus (14, 43) und ein gemeinsames Steuerelement (15, 16) zum Betätigen des Steuermechanismus vorgesehen ist, wobei bei Betätigung des Steuerelements der Öffnungsgrad der Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) entsprechend ihrer Bestimmung synchronisiert wird.
Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner gemeinsamer Steuermechanismus für alle Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) vorgesehen ist.
Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollmechanismus einen gekröpften Schaft mit Koppelstangen aufweist, um die Verschließvorrichtungen in ihre gesteuerte Lage einzustellen.
Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollmechanismus mehrere miteinander mechanisch gekoppelte, in den Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) wirksame Nockensteuerungen aufweist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) schwenkbewegliche Klappen (322, 332, 342, 352) aufweisen, die zwischen ihren offenen und geschlossenen Stellung verschwenkbar sind.
Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockensteuerungen Nockenelemente aufweisen, die an einer drehbaren Welle angeordnet sind.
Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockensteuerungen längsverschiebliche Steuernockenelemente (323, 333, 343, 353) aufweisen sind und untereinander mittels eines gemeinsamen Schiebeelements (43) verbunden sind.
Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernockenelemente (323, 333, 343, 353) unmittelbar oder mittelbar auf die Klappen der Verschließvorrichtungen einwirken.
Ofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Schiebeelement direkt an einen translatorisch bewegbaren Betätigungsknopf angeschlossen ist.
Ofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Schiebeelement (43) an einem schwenkbeweglich angeordneten Betätigungshebel (15) angeschlossen ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine (352, 353) der Verschließvorrichtungen (322, 323; 332, 333; 342, 343; 352, 353) so ausgestaltet ist, daß sie den zugehörigen Lufteinlaß (35) verschließt, während die anderen Lufteinlässe (32, 33, 34) geöffnet sind, und umgekehrt.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verschließvorrichtungen (322, 332; 342, 343) zum Steuern der zu Einlässen zum Feuerraum zugeführten Luft vorgesehen sind, von denen einer auf der einen und der andere auf der anderen Seite des Feuerraums vorgesehen ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Hilfsklappeneinrichtung (44, 45, 46) zum Einrichten des Ofens an seinem tatsächlichen Installationsort.
Ofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsklappeneinrichtung (44, 45, 46) einen Bypass der steuerbaren Verschließvorrichtungen bewirkt und so ausgebildet ist, daß sie in ihrer eingerichteten Stellung arretierbar ist.