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Heizofen.
Bei den bisher in Verwendung stehenden Zimmerüfen wird die zur Verbrennung des Feuerungsmatcrials nötige Luft sowohl unter das Brennmaterial durch den Rost als auch durch
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Weise ist es jedoch nicht möglich, eine rauchfreie Verbrennung zu erzielen, denn die durch den Rost zuströmende Luft kann wohl die unterste Kohlenschichte vollständig in Khlensäure umwandeln, die inneren und oberen Kohlenlagen werden aber, da der Sauerstoff der Luft schon grösstenteils verbraucht ist, nicht in Kohlensäure, sondern durch die Hitze in noch verbrennungs- fähige gasförmige Produkte umgewandelt,
welche mitsamt dem durch Reduktion aus der Kohlensäure entstandenen Kohlenoxyd nach oben ziehen und mit frischer durch die Ofentürc zuströmende Luft in Berührung treten. Diese Luft, welche ziemlich niedere Temperatur besitzt, kühlt die Flammengaso bedeutend ab, so dass nur die leicht brennbaren Gase entflammt, die übrigen jedoch zersetzt werden und fein verteilter Kohlenstoff zum Ausfallen gebracht wird, welche Abscheidung noch weiters durch die ungenügende Mischung von Luft und Gasen begünstigt wird.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die oberhalb der brennenden Feuerungsschichte zugeführte Frischluft bereits vor ihrem Zusammentreffen mit den entwickelten Flammenden auf Gluthitze zu erhitzen und auf einfache aber geeignete Weise die Feuergase mit der hoch erhitzten Frischluft innig und gleichmässig zu mischen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt : Fig. 1 einen vertikalen, parallel zur Vorderwand geführten Längsschnitt durch den Ofen, Fig. 2 einen Längsschnitt, senkrecht zu Fig. l, Fig. 3 einen Querschnitt durch
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der Brenn- und Mischvorrichtung dar.
Der Ofen setzt sich aus einem Einbau und einem Aussenmantel zusammen. Während der Aussenmantel a aus beliebigen Materiale hergestellt sein kann, besteht der Einbau, der wesentliche Teil der Erfindung vorteilhaft nur aus Gusseisen. Der Heizraum wird aus einer gusseisernen Röhre c mit äusseren, der Länge nach verlaufenden Rippen gebildet. Die Rohrwandung ist im unteren Teile etwa auf ein Drittel der Gesamtlänge nach innen verstärkt, so dass bri i1 eine ringförmige schmale Auflagerfläche entsteht, auf welche die nachfolgend beschriebene Brennund Mischvorrichtung zu liegen kommt.
Dieser untere Teil des Rippenrohres bildet den eigentlichen Brennraum für das eingetragene feste Feuerungsmaterial. und ist der Glutwirkung direkt ausgesetzt, daher die Rohr- wandung zweckdienlich stärker gehalten wird. Seitlich an letztere mitangegossen, befindet sich ein rechteckiger kurzer Stutzen, welcher zur Einbringung des Brennmateriales dient und die luftdicht abschliessende Feuertüre trägt.
Auf die bei i1 entstehende Ringleiste kommt die Brenn- und Mischvorrichtung zu liegen.
Diese aus starken Eisenguss angefertigt, stellt eine. Scheibe vor, die gerade in das Rippenrohr c von oben her eingeschoben werden kann. In der Mitte der Scheibe befindet sich ein Loch von ungefähr ein Drittel bis ein Viertel des Gesamtdurchmessers. Senkrecht auf der Scheibe g stehend und mit dieser als ein Gussstück hergestellt, befinden sich im Querschnitt rechteckige Rippen c, die von der Peripherie gegen die zentrale Öffnung verlaufen, und zwar wie die Fig. 6 zeigt, nicht radial, sondern tangential zur Peripherie der inneren Öffnung. Auf dieser Scheibe, beziehungsweise auf den Rippen derselben liegt eine zweite etwas kleinere Scheibe h mit gleich grosser innerer
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Öffnung.
Damit dieselbe zentral fixiert ist, besitzt sie die in der Zeichnung ersichtliche innere nach unten vorspringende ringförmige Verdickung, die in eine Aussparung der Rippen e eingreift.
Durch die Rippen e wird der Zwischenraum zwischen der oberen und unteren Scheibe in eine Anzahl sehr niederer Kammern zerlegt, die sämtlich an der äusseren Peripherie weit offen sind, nach innen zu sich verengen, so dass an der Peripherie der inneren Öffnung nur mehr schlitzartige Öffnungen bleiben. Auf die obere Scheibe A wird das innere Rippenrohr d aufgesetzt, weiches an der Aussenseite mit längslaufenden Rippen versehen ist und in einer ausgesparten ringförmigen Nut am äusseren Rande der oberen Scheibe 11 sitzt. Es ist so bemessen, dass es ohne überflüssigen Spielraum gerade in das Rippenrohr c eingeschoben werden kann und oben dasselbe noch um zirka Handbreite überragt. Über die beiden, ineinander steckenden Rippenrohre d und c ist ein Rohrmantel b geschoben, dessen Länge derait bemessen ist, dass er gleich hoch mit dem innersten Rippenrohr d zu stehen kommt.
In den am oberen Rande des inneren Rippenrohres d und des Mantelrohres b angebrachten Kröpfungen k liegt als Abschluss ein gusseiserner Ring r. Diese drei ineinander geschobenen Rohre werden auf den Aschenkasten aufgesetzt. Letzterer bildet einen aus zwei Kammern bestehenden vollständigen Gusskörper für sich, welche Kammern gegeneinander gasdicht abgeschlossen sind. Die innere Kammer p enthält die Aschenschale, vorne die dicht schliessende Aschentür mit der Regulierklappe 0. Die Deckplatte der Fig. l der Kammer p nimmt in geeigneten Nuten den Schüttelrost auf. Die äussere Kammer q besitzt vorne die beiden ReguHer-
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gegossene Wulste wird die unverrückbare Lage der darauf gestellten Rohre gesichert.
Wie aus Fig. l ersichtlich, ragt das mittlere Rohr nach unten aus den Mantelrohren b bis zum Decke) der Kammer p hervor.
Auf dem äusseren Ofenmantel a liegt der Deckel t. welcher, wenn aus Eisen bestehend. eine innere Ausfütterung aus Chamotte erhält.
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Mantelrohr 6 mit dem mittleren Rippenrohre e vereinigt als ein einziges Gussstück hergestellt wird, so dass ein doppelwandiges Rohr mit zwischen der Wandung durchlaufenden Längskanälen entsteht (Fig. 3 linksseitige Hälfte L).
Oberhalb der Feuertüre und der Brenn- und Mischscheibe sind sämtliche Rohre durchbohrt und ist ein Gasrohr. : hindurchgesteckt, welches in das innerste Rippenrohr d eingeschraubt
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die eine Glimmerschcibe festhält, wodurch das Rohr geschlossen ist und behufs Beobachtung und Regulierung des Feuers einen Einblick in den Raum 2 gestattet. Auch die Feuertüre ist zu demselben Zwecke mit einem Glimmerfeuster versehen.
Die Wirkungsweise des Ofens ist folgende : Es sei die im unteren Brennraume 1 eingebrachte Kohle in vollem Brande. Die Feuertüre ist geschlossen, die Klappe o des Aschenkastens geöffnet.
Durch die Klappe o tritt die Luft in die innere Kammer p des Aschenkastens und durch den Rost zur brennenden Kohle in den Raum 1. Die Flammengase bespülen die unmittelbar über der Glut liegende Brenn- und Mischvorrichtung, treten durch die zentrale Öffnung der Scheibe
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aus, ziehen zwischen Ofenwand e und Mantelrohr b abwärts und entweichen schliesslich in den Schornstein.
Der ganze innere Einbau aus den ineinander geschobenen Rippenrohren d und c mit der dazwischen eingelagerten Brenn- und Mischvorrichtung und der umschliessenden Mantelröhre b bestehend, wird daher innen und aussen von den Feuergasen bestrichen und rasch und intensiv erhitzt.
Werden nun die beiden Klappen t'geiiffnet, so tritt Luft in der Richtung des Pfeiles in die äussere Kammer q des Aschenkastens, trifft direkt die erhitzte glühende Aussenwand des Feuerraumes 1 und streicht zwischen den Rippen und der Rohrfläche des mittleren Rippenrohres c
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Aschenkastens angewärmt. Beim Durchströmen durch den relativ engen Zwischenraum zwischen Rippenrohr c und Mantelrohr b wird die durch die Rippen in viele einzelne dünne Säulen zerteilte Luft an der erhitzten Aussenwand des Feuerraumes einerseits, von der durch die Feuergase bestrichenenWand des Mantelrohres b andererseits intensiv erhitzt.
Die heisse Luft strömt bis zum Abschlussring r, gelangt vom ringförmigen Räume 3 nunmehr in den Zwischenraum zwischen Rippenrohr c und innersten Rippenrohr d und strömt wieder abwärts bis zur Brenn-und Mischvorrichtung, wobei der Luftstrom durch die im Raume 2 aufsteigende Flammensäule noch höher erhitzt wird. Schliesslich tritt der Luftstrom aussen zwischen die obere/7 und die untere
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intensiv erhitzt und daher bei vollem Brande glühend sein.
Die ohnehin auf den beschriebenen Weg bereits hoch erhitzte Frischluft muss aber schliesslich noch die glühende Brenn-und Mischscheibe passieren, wird hier auf die höchste Temperatur gebracht und trifft, bereits glühend, beim Austritt auf die aus den Raum 1 aufsteigende Flammensäule.
Weil die Rippen e tangential zur Innenöffnung gestellt sind, werden die aus den Schlitzen austretenden Luftstrahlen tangential nach aufwärts getrieben, umhüllen allseitig die aus dem Raume 1 aufsteigende Flammensäule und versetzen dieselbe in drehende Bewegung. Dadurch aber wird die nunmehr mit der glühenden Frischluft vereinigte Flammensäule auseinandergeschleudert, bewegt sich, an die Wand des inneren Rippenrohres sich anschmiegend, in einer Schraubenlinie aufwärts, wobei eine innige Mischung und restlose Verbrennung der Rauch-und Flammengase erfolgt. Die oben aus den inneren Rippenrohr d stichflammenartig austretenden Verbrennungsgase treffen den Ofendeckel t, bestreichen dann wie bereits beschrieben, die Ofenwand und die äussere Wand des Mantelrohres b und ziehen sodann in den Schornstein ab.
Die vom Heizraume 1 aufsteigende Flammensäule, welche wie bei jeder Ofenfeuerung aus einem Gemisch von Kohlensäule, Kohlenoxydgas, Destillationsprodukten der oberen Kohlen-
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stellt somit der Raum 2 ober der Brenn-und-Mischscheibe einen zweiten Verbrennungsraum dar, in dem die aus dem Raume 1 aufsteigenden Rauch- und Flammengase vollkommen und restlos verbrennen.
Wie bereits erwähnt wurde, beträgt der Durchmesser der inneren Öffnung der Brenn-und Mischscheibe ein Drittel bis ein Viertel des Gesamtdurchmessers der Scheibe. Der Zweck einer Vermengung der aus den Schlitzen u austretenden Strahlen hocherhitzter Luft mit den aus dem Feuerraum 1 aufsteigenden Flammengasen wird umso besser und vollkommener erreicht. je enger diese zentrale Öffnung ist. Je kleiner diese Onnung ist. umso mein wird aber auch der Zug des Ofens vermindert..
In der Praxis. wird daher für dasselbe Ofenmodell stets Hrenn-und Misch- scheiben von gleichem äusseren, aber verschieden innerem Durchmesser vorzusehen sein, so dass je nach den obwaltenden Verhältnissen bei gut ziehenden Kaminen eine Brenn-und Misch- scheibe mit engerer zentraler Öffnung (und mehr Rippen), bei schlechter ziehenden Kaminen eine solche mit grösserer Öffnung eingebaut wird.
Wie in Fig. 1 die eingezeichneten Pfeile erkennen lassen, erfolgt die Zirkulation der Ver- brennungsgase und der zu erhitzenden Frischluft nach dem Gegenstromprinzip. Die durch die Klappen v in den Feuerraum : 2 austretcnde Frischluft nimmt auf ihrem Wege von den Innenwänden Wärme auf. Nach der Vereinigung der Frischluft mit den Feuergasen aus dem Raume 1 und vollständiger Verbrennung derselben bestreichen die nunmehr rauchlosen hocherhitzte Gase dieselben Wände von der Aussenseite und erhitzen dieselben. Es wird also die von der Innenseite des Rippenrohres aufgenommene Wärme der Aussenseite desselben Rippenrohres wieder
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sie verbrennen und daher niemals in den zu beheizenden Raum gelangen können.
Die äussere Ofendäche a kann selbstverständlich sowohl aus Eisen mit oder ohne Ver- zierungen. aus Rahmenwerk mit Majolika oder Porzellanplatten etc. bestehen oder aber wie bei einem gewöhnlichen Zimmerofen aus Kacheln aufgebaut sein.
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dürfen. so genügt es den Deckel (t) abzuheben und das Schaurohr Z aufzuschrauben. Es können dann sämtliche Rohre, die Brenn- und Mischvorrichtung etc. einfach nach oben herausgezogen Wt.l'den, ohne dass die äussere Ofenwand a abgetragen zu werden braucht.