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PATENTANSPRÜCHE
1. Holzfeuerungsanlage mit selbsttätiger Beschickung des Feuerraumes, die einen Behälter (1) zur Aufnahme von Holz aufweist, der unten in seiner Vorderwand (2) eine an ihrem Rand verstärkte, in einen zu einem Feuerraum (10) führenden Zuführkanal (9) mündende Öffnung (8) hat, bis zu der (8) oder in die sich ein mittels einer ersten Antriebsvorrichtung (13, 14) im Behälter (1) hin- und herbewegbarer Stössel (11), dessen Querschnitt am der Öffnung (8) zugewandten Ende 59) gleich oder kleiner als die Öffnung (8) ist, am Ende des Arbeitshubs erstreckt, wobei an jeder der beiden an die Vorderwand (2) und den Bodenbereich (21; 38) angrenzenden Seitenwände (3,5) ein mittels je einer zweiten Antriebsvorrichtung (18,20; 48) in Richtung auf den Stösselweg hin- und herbewegbares Förderorgan (15, 17;
41,43) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Vorderwand (2) angrenzende Bereich (2138) des Behälterbodens (6) wenigstens annähernd horizontal verläuft oder beiderseits des Stösselweges vom Stössel (11) weg nach unten geneigt ist, die Abmessung dieses Bereichs (21; 38) quer zum Stössel (11) ein Vielfaches der lichten Weite der Öffnung (8) beträgt, jedes der Förderorgane (15, 17;
41,43) am Ende seines Förderhubs von der zugeordneten Seitenwand (3, 5) weg in den Behälter (1) hineinragt, und dass über dem Stös selweg ein Niederdrückorgan (54) vorgesehen ist, das mittels einer dritten Antriebsvorrichtung (56) nach unten in Richtung auf den Stösselweg und von diesem weg nach oben bewegbar ist und das beim Arbeitshub des Stössels (11) nach unten gedrückt ist, um das Holz vor der Öffnung (8) zusammenzupressen.
2. Anlage nach Anspruch 1, bei welcher die erste und die zweiten Antriebsvorrichtungen (13, 14, 18,20; 48) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Förderorgane (41,43) beim Arbeitshub des Stössels (11) am Ende ihres Förderhubs sind, um das Holz vor der Öffnung (8) zu halten.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Stösselweg zugewandten Flächen der beiden Förderorgane (41,43) gerippt (53) sind.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterboden (6) eine Stufe (40) aufweist, die sich parallel zur Vorderwand (2) über die gesamte, ein Vielfaches der lichten Weite der Öffnung (8) betragende Länge des Bereichs (21,38) des Bodens (6) erstreckt und die beiden Förderorgane (15, 17; 41,43) zwischen der Vorderwand (2) und der Stufe (40) hin- und herbewegbar sind.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Förderorgane schwenkbar in den Seitenwänden (3,5) gelagerte Klappen (15, 17; 41,43) sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Öffnung (8) gegenüberliegenden Rückwand (4) eine mittels einer vierten Antriebsvorrich tung (19; 45) in Richtung auf den Stösselweg hin- und herschwenkbare Klappe (16; 42) gelagert ist.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Rand jeder Klappe (41-43) eine Platte (46,50) angelenkt ist, deren der Klappe (41-43) abgewandter, freier Rand (47,51) auf dem Boden (38,39) des Behälters (1) gleitet.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) in einer, in die Vorderwand (2) des Behälters (1) eingesetzten, ringförmigen Matrize (7) gebildet ist und der Stössel (11) an seinem der Matrize (7) zugewandten Ende einen der Öffnung (8) mit Spiel angepasten Stempel (12; 59) trägt.
9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Vorderwand (2) angrenzende Bereich (21; 38) des Behälterbodens (6) beiderseits des Stösselweges tiefer liegt als unter demselben.
10. Anlage nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) vier wenigstens annähernd senkrecht zueinander stehende Wände (2-5) hat und die Öffnung (8) sich am unteren Rand der Vorderwand (2) befindet.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (2-5) wenigstens annähernd vertikal stehen.
12. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerraum (10) eine doppelte Wand (24,25) mit einer unteren Öffnung hat, an die der Zuführkanal (9) luftdicht angeschlossen ist und ein Gebläse (26) durch eine Öffnung in der Aussenwand (24) zwischen die beiden Wände (24,25) Verbrennungsluft bläst, die an der Innenwand (25) erwärmt wird und duch Öffnungen (27) in der Innenwand (25) in den Feuerraum (10) gelangt.
Die Erfindung betrifft eine Holzfeuerungsanlage mit selbsttätiger Beschickung des Feuerraums gemäss dem Oberbegriff des Pantentanspruchs 1.
Eine Anlage dieser Art ist aus der AT-PS 308948 bekannt.
Die für die Müllveraschung verwendete Anlage hat einen Behälter zur Aufnahme des Mülls, dessen Wände trichterförmig nach unten zusammenlaufen, sowie einen Drehofen. Den Behälterboden bildet ein im Querschnitt halbkreisförmiger Trog, dessen Stirnseite an einer Austrittsöffnung liegt und an dessen Längskanten die unteren Kanten der beiden schrägen Seitenwände liegen, welche an die, die Austrittsöffnung aufweisende Vorderwand des Behälters angrenzen. Entlang den Kanten zwischen den beiden Seitenwänden und der schrägen Rückwand des Behälters ist je ein Nachstossschieber mit je zwei auf den Seitenwänden und der Rückwand gleitenden Arbeitsflächen geführt. Im halbkreisförmigen Trog ist ein Stössel geführt, der an seinem vorderen Ende Schneiden aufweist, die mit ringförmigen Schneiden an der Austrittsöffnung zusammenwirken.
Der in den Behälter geworfene Müll rutscht auf den schrägen Wänden in den Trog, wobei die entlang der Wandkanten im Gegensinn hin- und herbewegten Schieber eine Brückenbildung des Mülls im Behälter verhindern sollen. Der Einstossschieber schiebt bei seinem Arbeitshub den im Trog befindlichen Müll durch die Austrittsöffnung, wobei seine Schneiden grössere, aus dem Trog herausragende Müllbestandteile abtrennen.
Die bekannte Anlage ist zwar für Müll mit über das Lichtraumprofil der Austrittsöffnung herausragenden Bestandteilen konzipiert, sperrige Holzstücke können mit ihr aber trotzdem nur nach vorgängiger Zerkleinerung verarbeitet werden.
Solche sperrigen Holzstücke (Möbelteile, Kisten, Baumstammabschnitte, grosse Äste usw.) würden meist schon im trichterförmig verengten Behälter steckenbleiben. In den schmalen, halbkreisförmig gebogenen Trog könnte allenfalls eine Ecke eines solchen sperrigen Holzstücks eintreten. Der Stössel würde dann nur an dieser Ecke angreifen, während der übrige, grössere Teil des Holzstücks im Müll stecken würde. Bei nicht unmittelbar vor der Austrittsöffnung liegender Ecke würde der Stössel das Holzstück lediglich drehen, wobei die Ecke aus dem Trog nach oben schwenken würde. Nachteilig ist ferner, dass längliche Holzstücke, insbesondere Äste, der Länge nach in den Trog zu liegen kommen und der Stössel die im Trog geführten Äste durch die Austrittsöffnung schiebt, ohne dass sie zerkleinert würden.
In den Feuerraum der Anlage gelangen deshalb einerseits kleine, abgeschnittene Holzteile und andererseits lange, unzerkleinerte Äste. Da die langen, unzerkleinerten Äste wesentlich langsamer verbrennen als die kleinen Holzstücke werden sie entweder durch das kontinuierlich nachgeschobene Brennmaterial aus dem Feuerraum (in den Aschenkübel) ausgestossen, bevor sie vollständig verbrannt sind oder das Brennmaterial muss entsprechend langsam nachgeschoben werden. In beiden Fällen kann nur eine geringe Heizleistung erreicht werden, im ersten Fall ist zudem der Wirkungsgrad der Verbrennung klein.
Eine Holzfeuerungsanlage der eignangs genannten Art ist auch Gegenstand des schweizerischen Patents Nr.616 735, das nicht zum Stand der Technik gehört.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuerungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, für die - soweit es die Grösse des Behälters zulässt - unzerkleinertes Holz beliebiger Grösse, Form und Beschaffenheit verwendet werden kann, und die sämtliche grösseren Holzstücke, insbesondere auch an sich der Länge nach durch die Öffnung führbare Äste und dgl. zersplittert und zerfasert, damit eine vollständige, gleichmässige Verbrennung des gesamten Brennmaterials erreicht werden kann.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Behälterbodens wird erreicht, dass sperrige, insbesondere auch längliche Holzstücke quer vor die Austrittsöffnung zu liegen kommen.
Der Stössel schiebt bei seinem Arbeitshub die unten im Behälter befindlichen Holzstücke an die Öffnung und zerbricht sie an deren verstärktem Rand, soweit ihre Abmessungen quer zur Öffnung grösser als die Weite der Öffnung sind. Dabei zersplittern und zerfasern diese Holzstücke. Das Niederdrückorgan verhindert, dass die vor der Öffnung liegenden Holzstücke beim Arbeitshub des aiöbsels nach oben weggeschoben bzw.
weggedreht werden. Das vom Niederdrückorgan vor der Öffnung zusammengepresste Holz verhindert zudem, dass längliche, zufällig längs im Stösselweg liegende Holzstücke vom Stössel der Länge nach durch die Öffnung geschoben werden, ohne zersplittert zu werden. Die Förderorgane schieben an den Seitenwänden liegende Holzstücke vor die Öffnung.
Es hat sich gezeigt, dass das durch den Stössel zerfaserte und zersplitterte Holz (offenbar wegen entstandener Luftspalte) für die Verbrennung besonders gut geeignet ist, und dass auch dann, wenn in der Anlage sowohl sperrige, grose Holzstücke (Möbelstücke, Kisten, Aste, Baumstammabschnitte und dgl.) wie auch Holzspäne, Sägemehl, Karton- und Papierabfälle usw. zusammen verwendet werden, eine gleichmässige, vollständige Verbrennung des vom Stössel in den zum Feuerraum führenden Zuführkanal geschobenen, aus kleinen und zerfaserten bzw. zersplitterten grossen Holzstücken zusammengesetzten Brennmaterials erreicht werden kann.
Vorzugsweise sind die dem Stösselweg zugewndten Flächen der beiden Förderorgane gerippt. Dadurch wird erreicht, dass die Holzstücke nicht an den Förderorganen nach oben (oder unten) weggleiten, sondern in der Förderrichtung zur Öffnung geschoben werden.
Damit das vor der Öffnung befindliche Holz während des Arbeitshubes des Stössels zusätzlich zum Pressdruck des Niederdrückorgans auch noch seitlich gehalten ist, können die beiden Förderorgane beim Arbeitshub des Stössels am Ende ihres Förderhubs sein.
Der an die Vorderwand angrenzende Bereich des Behälterbodens liegt vorzugsweise beiderseits des Stösselweges tiefer als unter demselben, damit gebogene Äste und dgl. möglichst genau vor die Öffnung zu liegen kommen.
Der Behälterboden kann - wie an sich aus der AT-PS 308948 bekannt - eine parallel zu der Vorderwand verlaufende Stufe aufweisen. Die Stufe erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte, ein Vielfaches des Durchmessers der Öffnung betragende Länge des genannten Bodenbereichs, wobei die beiden Förderorgane zwischen der Vorderwand und der Stufe hinund herbewegt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Holzstücke beim Förderhub der Förderorgane nicht in Richtung von der Vorderwand weg in den hinteren Teil des Behälters gelangen sondern in einem durch diese Wand, den Behälterboden und die Stufe gebildeten Kanal vor die Öffnung geführt werden.
Weitere bevorzugte und besonders zweckmässige Ausführungsarten der erfindungsgemässen Anlage sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Holzfeuerungsanlage näher beschrieben, die z. B. in einer zentralen Heizungsanlage zur Beheizung eines Gebäudes verwendet werden können. Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Feuerungs- anlage,
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 in kleinerem Massstab,
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 in kleinerem Massstab,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer die Antriebsvorrichtung des Stössels betätigenden Hydraulikeinrichtung der Feuerungsanlage nach Fig. 1,
Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt durch eine andere Feuerungsanlage und
Fig. 6 einen vertikalen Querschnitt nach der Linie Vl-VI in Fig. 5.
Die in Fig. 1-4 dargestellte Holzfeuerungsanlage hat einen zum Einfüllen des (nicht dargestellten) Holzes beliebiger Form, Grösse und Beschaffenheit oben offenen Behälter 1 mit vier vertikalen, rechtwinklig zueinander stehenden Wänden 2,3,4 und 5 und einem Boden 6. Am unteren Rand der Vorderwand 2, befindet sich ein Loch, in das eine ringförmige Matrize 7 mit einer konischen Öffnung 8 eingesetzt ist. Die Öffnung 8 mündet in einen horizontal verlaufenden Zuführkanal 9, der zu einem Feuerraum 10 führt und dessen Querschnitt in Richtung auf den Feuerraum kontinuierlich erweitert ist. Ein mit dem Zuführkanal 9 fluchtender Stössel 11 trägt an seinem, der Matrize 7 zugewandten Ende einen Stempel 12, dessen Querschnitt der Öffnung 8 mit Spiel angepast ist. Der Stössel 11 ist an seinem der Öffnung 8 abgewandten Ende am Kolben 13 eines Hydraulikzylinders 14 befestigt.
Am Ende des in Fig. 1 nach links erfolgenden Arbeitshubes des Kolbens 13 befindet sich der Stempel 12 in der Matrize 7 am Eingang des Zuführkanals 9 in der in Fig. 1 dargestellten Lage. In der in Fig. 1 linken, unteren Ecke der Seitenwände 3 und 5 sowie in der der Öffnung 8 gegenüberliegenden Rückwand 4 ist je eine pendelnd gelagerte Klappe 15 und 17 sowie 16 angeordnet, die je mittels eines Hydraulikzylinders 18, 19 bzw. 20 in eine Schliesslage und in eine Lage, in welcher sie in den Behälter 1 hineinragen schwenkbar sind.
Die Hydraulikzylinder 14, 18, 19 und 20 sind durch eine gemeinsame, in Fig. 4 schematisch dargestellte Hydraulikeinrichtung angetrieben, derart, dass am Ende des Arbeitshubes des Kolbens 13, die Klappen 15 und 17 geschlossen sind und die Klappe 16 in den Behälter 1 hinein geschwenkt ist, und am Ende des Rückzughubes des Kolbens 13, die Klappen 15 und 17 in den Behälter 1 hinein geschwenkt sind, und die Klappe 16 geschlossen ist. Der Arbeits- und der Rückzughub der Kolben der Hydraulikzylinder 14, 18,19 und 20 sind je durch (nicht dargestellte) Anschläge begrenzt.
Der Boden 6 weist eine zur Vorderwand 2 parallele, zwischen dieser und dem Hydraulikzylinder 14 verlaufende, rechteckige Rinne 21 auf, deren Boden zwei in einem stumpfen Winkel zueinander verlaufende Abschnitte 22,23 hat, die von der Öffnung 8 zu den Seitenwänden 3 und 5 abfallen.
Dadurch wird erreicht, dass gebogene Holzteile, z. B. Äste in eine Lage vor der Öffnung 8 gelangen, in der sie ohne weiteres vom Stössel 11 erfasst werden. Der zylindrische Feuerraum 10 hat einen doppelten Mantel 24,25 mit einer unteren Öffnung, an welcher das der Öffnung 8 gegenüberliegende Ende des Zuführkanals 9 luftdicht angeschlossen ist. Darüber bläst ein Gebläse 26 Verbrennungsluft durch eine Öffnung des äusseren Mantels 24 tangential an den inneren Mantel 25. Die Verbrennungsluft wird an der Aussenseite des inneren Mantels 25 erwärmt und gelangt durch schräg im inneren Mantel 25 verlaufende Löcher 27 in den Feuerraum 10. Ein oben in den Feuerraum 10 gerichteter Ölbrenner 28 ist durch eine (nicht dargestellte), mit einem Photodetektor 29 versehene Steuerschaltung derart gesteuert, dass er beim Aussetzen des das Brennen bzw.
Glühen des Holzes im Feuerraum 10 anzeigenden Photodetektorsignals zündet und für eine vorbestimmte Zeitdauer eingeschaltet bleibt.
Die in Fig. 4 dargestellte Hydraulikeinrichtung hat eine Hydraulikpumpe 30, an deren Ausgangsleitung 31 ein einstellbarer Druckschalter 32 angeschlossen ist, der bei Erreichen des eingestellten Druckes ein elektrisches Signal an einen elektromagnetisch betätigbaren Drehschieber 33 abgibt. Der von einer ersten in eine zweite Stellung und darauf wieder in die erste Stellung drehbare Drehschieber 33 verbindet die Leitung 31 in der in Fig. 4 dargestellten ersten Stellung mit einer Leitung 34 und in der zweiten Stellung mit einer Leitung 35. Die jeweils nicht mit der Leitung 31 verbundene Leitung 35 bzw. 34 wird durch den Drehschieber 33 mit einem Ölsumpf 36 verbunden. Beim Eintreffen eines elektrischen Signals vom Druckschalter 32 wird der Drehschieber 33 aus seiner Stellung in die andere Stellung gedreht.
Die Pumpe 30, der Druckschalter 32, der Drehschieber 33, und der Ölsumpf 36 sind (in nicht dargestellter Weise) in einem den Behälter 1 und den Zuführkanal 9 tragenden, im Querschnitt rechteckigen, hohlen Sockel 37 (Fig. 1 und 3) angeordnet. Die Leitung 34 ist an die Arbeitsräume der Hydraulikzylinder 18 und 20, durch deren Beaufschlagung die Klappen 15 und 17 in den Behälter 1 hinein geschwenkt werden und an den Rückzugraum des Hydraulikzylinders 14 sowie an den Rückzugraum des Hydraulikzylinders 19 angeschlossen, durch dessen Beaufschlagung die Klappe 16 aus ihrer in den Behälter 1 hineinragenden Lage in ihre Schliesslage geschwenkt wird. Die Leitung 35 ist an die Arbeitsräume der Hydraulikzylinder 14 und 19 und an die Rückzugräume der Hydraulikzylinder 18 und 20 angeschlossen.
Die Fördermenge der Pumpe 30 ist umgekehrt propotional zum Druck am Ausgang der Pumpe.
Ausgehend von der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Stellung der Anlage werden beim Einschalten der Hydraulikpumpe 30 der Stössel 11 und die Klappe 16 von der Öffnung 8 wegbewegt und die Klappen 15 und 17 in den Behälter 1 hinein geschwenkt. An den Seitenwänden 3 und 5 liegendes Holz wird dabei durch die Klappen 15 und 17 zur Öffnung 8 hin tranportiert. Am Ende des Rückzughubes der Hydraulikzylinder 14 und 19 und des Arbeitshubes der Hydraulikzylinder 18 und 20 wird die Bewegung der Kolben durch die Anschläge gestoppt, so dass der Druck in der Hydraulikeinrichtung ansteigt. Beim Erreichen des am Druckschalter 32 eingestellten Druckes gibt dieser ein elektrisches Signal an den Drehschieber 33, wodurch dieser in die zweite Stellung umschaltet, in der der Stössel 11 und die Klappe 16 zur Öffnung hinbewegt und die Klappen 15 und 17 von der Öffnung wegbewegt werden.
Die Klappe 16 transportiert dabei an der Wand 4 liegendes Holz zur Öffnung 8 hin und der Stempel 12 des Stössels 11 zerbricht das vor der Öffnung 8 liegende Holz, falls dessen Dimensionen grösser als die Öffnung 8 sind und schiebt die zersplitterten und zerfaserten sowie kleinere Holzstücke in den Zuführkanal 9, wodurch das im Zuführkanal 9 befindliche Holz in Richtung auf den Feuerraum 10 weitergeschoben wird. Am Ende des Arbeitshubes der Hydraulikzylinder 14 und 19 schaltet der Drehschieber 33 in der oben beschriebenen Weise in die in Fig. 4 dargestellte erste Stellung zurück. Eine Drehung des Drehschiebers 33 erfolgt ebenfalls, wenn die Klappe 16 oder der Stempel 12 (bzw. die Klappe 15 oder 17) an ein nicht bewegbares, z. B. verklemmtes, bzw. nicht zerbrechbares Hindernis stösst, so dass eine Beschädigung der Anlage verhindert wird.
Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Variante der Holzfeuerungsanlage besteht der Boden des Behälters 1 aus einem unteren, horizontal verlaufenden Bereich 38, der an die Vorderwand 2 angrenzt und einem oberen, horizontal verlaufenden Bereich 39, der an die Rückwand 4 angrenzt. Die beiden Bereiche 38 und 39 sind durch eine zur Vorderwand 2 parallele Stufe 40 miteinander verbunden. In jeder der Wände 3-5 ist je eine Klappe 41,42,43 angeordnet. Die Klappe 42 in der Rückwand 4 ist um eine zu dieser parallele, horizontale Achse 44 aus der in Fig. 5 dargestellten Lage mittels eines Hydraulikzylinders 45 in den Behälter 1 schwenkbar. Am unteren Rand der Klappe 42 ist eine Platte 46 angelenkt, deren der Klappe abgewandter, mit einer Gleitleiste 47 versehener Rand auf dem Bereich 39 gleitet.
Die in der Seitenwand 5 angeordnete Klappe 43 ist mittels eines Hydraulikzylinders 48 um eine zum Stössel 11 parallele Achse 49 schwenkbar gelagert und an ihrem unteren Rand ist eine Platte 50 angelenkt die auf dem Bereich 38 gleitet. In der in Fig. 6 dargestellten Lage ist die Klappe 43 in den Behälter 1 hineingeschwenkt, wobei der der Klappe abgewandte Rand 51 der Platte 50 an einer Erhöhung 52 des Bodenbereichs 38 liegt. Durch die Erhöhung 52 sind beidseitig des Stösselweges rampenartig unmittelbar unter diesen führende Bodenflächen gebildet Die dem Behälter 1 zugewandte Fläche der Klappe 43 ist mit im Querschnitt spitzwinkligen Rippen 53 versehen, die ein Gleiten des Holzes an der Klappe verunmöglichen. Die Klappe 41 in der Seitenwand 3 entspricht der Klappe 43.
Ein durch eine kreissektorförmige Platte gebildetes Niederdrückorgan 54 ist um eine horizontale, zur Wand 2 parallele Achse 55 schwenkbar gelagert. Das Organ 54 ragt durch eine Öffnung der vorderwand 2 in den Behälter 1 hinein und wird mittels eines Hydraulikzylinders 56 in Richtung auf den Stösselweg hin- und hergeschwenkt, wobei ihre diesem zugewandte Fläche 57 das in dessen Bereich liegende Holz zusammendrückt und wieder in die Vorderwand 2 zurückschwenkt.
Der Stössel 11 trägt an seinem, der Öffnung 8 zugewandten Ende einen mit diametralen, keilförmigen Rillen 58 versehenen Stempel 59.
Die Hydraulikzylinder 14,45,48 und 56 werden durch eine (nicht dargestellte) Steuer- und Hydraulikeinrichtung so betätigt, dass sich folgende Bewegungsabläufe des Stössels 11, der Klappen 41-43 und des Niederdrückorgans 54 ergeben: Ausgehend von der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausgangsstellung der Anlage, in der der Stössel 11 am Ende seines Arbeitshubes ist, werden in einem ersten Verfahrensschritt der Stössel 11, die Klappen 41 und 43 und das Niederdrückorgan 54 von der Öffnung 8 bzw. dem Stösselweg wegbewegt. Am Ende dieses Schritts liegt der Stempel 59 des Stössels 11 im Bereich der Stufe 40, die Klappen 41 und 43 sind in die Seitenwände 3 und 5 geschwenkt und die Fläche 57 des Niederdrückorgans 54 liegt in der Vorderwand 2.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Klappe 42 in den Behälter 1 hineingeschwenkt, wodurch auf dem Bereich 39 liegendes Holz über die Stufe 40 in den Raum zwischen dieser und der Vorderwand 2 transportiert wird.
Darauf schwenkt die Klappe 42 wieder in die Rückwand 4 zurück. In einem dritten Verfahrensschritt schwenken die Klappen 41 und 43 in den Behälter 1 hinein, wobei sie das an den Enden des Bereichs 38 liegende Holz zum Stösselweg schieben. Darauf schwenkt das Niederdrückorgan 54 nach unten und die Fläche 57 drückt das im Bereich des Stösselwegs liegende Holz soweit als möglich zusammen, wobei das Niederdrückorgan 54 insbesondere bei grösseren Holzstücken meist nicht in die unterste Endlage, in der die Fläche 57 horizontal in einem Abstand über dem Stösselweg liegt, sondern in eine teilweise geschwenkte, z. B. die in Fig. 5 dargestellte Lage schwenkt. Am Ende dieses Verfahrensschritts sind die Klappen 41 und 43 und das Niederdrückorgan 54 in den in Fig. 5 und 6 dargestellten Stellungen.
Im vierten Verfahrensschritt folgt nun der Arbeitshub des Stössels 11, bei dem der Stempel 59 das vor der Öffnung 8 liegende Holz zerbricht und zerfasert und in den Zuführkanal 9 schiebt. Am Ende dieses Verfahrensschritts ist die Anlage wieder in der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausgangsstellung.
Bei diesem Verfahrensablauf ist es wesentlich, dass beim Arbeitshub des Stössels die Klappen 41 und 43 in den Behälter 1 hineingeschwenkt sind und das Niederdrückorgan 54 in der unteren Stellung ist. Die Klappen 41 und 43 und das Nieder drückorgan 54 halten dann nämlich insbesondere grössere
Holzstücke im Bereich des Stösselwegs und verhindern, dass der Stössel 11 die Holzstücke aus diesem Bereich wegschiebt, statt sie zu zerbrechen.
Damit die Öffnung 8 in der Ruhestellung der Anlage durch den Stössel 11 abgeschlossen ist, kann der Kolben 13 des Hydraulikzylinders 14 am Ende des Arbeitshubes einen Schalter betätigen, wobei die Anlage nur bei Betätigung dieses Schalter abschaltbar ist.
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PATENT CLAIMS
1. Wood burner system with automatic loading of the combustion chamber, which has a container (1) for holding wood, the bottom of its front wall (2) reinforced at its edge, opening into a supply duct (9) leading to a combustion chamber (10) (8), up to (8) or into which a plunger (11), which can be moved back and forth in the container (1) by means of a first drive device (13, 14), has a cross section at the end 59 facing the opening (8) ) is equal to or smaller than the opening (8), extends at the end of the working stroke, one on each of the two side walls (3, 5) adjoining the front wall (2) and the bottom region (21; 38) by means of a second drive device (18, 20; 48) conveyor element (15, 17;
41, 43) is provided, characterized in that the region (2138) of the container bottom (6) adjoining the front wall (2) extends at least approximately horizontally or is inclined downward on both sides of the ram path away from the ram (11), the dimension of the latter Area (21; 38) transverse to the plunger (11) is a multiple of the clear width of the opening (8), each of the conveying members (15, 17;
41, 43) at the end of its conveying stroke protrudes away from the associated side wall (3, 5) into the container (1), and that a push-down element (54) is provided over the push rod, which is pushed down by a third drive device (56) is movable in the direction of the ram path and away from it and is pressed down during the working stroke of the ram (11) in order to compress the wood in front of the opening (8).
2. Plant according to claim 1, wherein the first and the second drive devices (13, 14, 18, 20; 48) are coupled to one another, characterized in that the two conveying members (41, 43) during the working stroke of the ram (11) on Are at the end of their conveying stroke to hold the wood in front of the opening (8).
3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the surfaces of the two conveying members (41, 43) facing the ram path are ribbed (53).
4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the container bottom (6) has a step (40) which is parallel to the front wall (2) over the entire, a multiple of the clear width of the opening (8) Length of the area (21, 38) of the base (6) extends and the two conveying members (15, 17; 41, 43) can be moved back and forth between the front wall (2) and the step (40).
5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two conveying members are pivotally mounted in the side walls (3,5) flaps (15, 17; 41,43).
6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that in one of the opening (8) opposite rear wall (4) by means of a fourth Antriebsvorrich device (19; 45) in the direction of the ram path flap (16 ; 42) is stored.
7. Installation according to claim 5 or 6, characterized in that at the lower edge of each flap (41-43) a plate (46,50) is articulated, the flap (41-43) facing away, free edge (47,51) slides on the bottom (38, 39) of the container (1).
8. Installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the opening (8) in an in the front wall (2) of the container (1) inserted, annular die (7) is formed and the plunger (11) its end facing the die (7) carries a die (12; 59) adapted to the opening (8) with play.
9. Plant according to claim 1, characterized in that the area (21; 38) of the container bottom (6) adjoining the front wall (2) is deeper on both sides of the ram path than below it.
10. Plant according to claims 5 and 6, characterized in that the container (1) has four at least approximately perpendicular walls (2-5) and the opening (8) is located at the lower edge of the front wall (2).
11. Plant according to claim 10, characterized in that the walls (2-5) are at least approximately vertical.
12. Installation according to claim 1, characterized in that the combustion chamber (10) has a double wall (24, 25) with a lower opening, to which the feed channel (9) is connected in an airtight manner and a blower (26) through an opening in the outer wall (24) blows combustion air between the two walls (24, 25), which is heated on the inner wall (25) and reaches the combustion chamber (10) through openings (27) in the inner wall (25).
The invention relates to a wood-burning system with automatic loading of the combustion chamber according to the preamble of claim 1.
A system of this type is known from AT-PS 308948.
The system used for waste incineration has a container for holding the waste, the walls of which converge downwards in a funnel shape, and a rotary kiln. The container bottom is formed by a trough which is semicircular in cross section, the end face of which lies at an outlet opening and on the longitudinal edges of which there are the lower edges of the two oblique side walls which adjoin the front wall of the container which has the outlet opening. Along the edges between the two side walls and the sloping rear wall of the container, a push pusher is guided, each with two work surfaces sliding on the side walls and the rear wall. A plunger is guided in the semicircular trough, which has cutting edges at its front end, which interact with annular cutting edges at the outlet opening.
The garbage thrown into the container slides into the trough on the sloping walls, the slides moving back and forth along the wall edges to prevent bridging of the garbage in the container. During its working stroke, the push-in slide pushes the garbage in the trough through the outlet opening, its cutting edges separating larger garbage components that protrude from the trough.
The known system is designed for waste with components that protrude beyond the clearance profile of the outlet opening, but bulky pieces of wood can still be processed with it only after prior shredding.
Such bulky pieces of wood (furniture parts, boxes, tree trunks, large branches, etc.) would usually get stuck in the funnel-shaped container. At most, a corner of such a bulky piece of wood could enter the narrow, semicircularly curved trough. The pestle would then only attack at this corner, while the rest of the larger piece of wood would be in the trash. If the corner was not immediately in front of the outlet opening, the ram would merely turn the piece of wood, the corner swiveling upward out of the trough. Another disadvantage is that elongated pieces of wood, in particular branches, come to lie lengthwise in the trough and the plunger pushes the branches guided in the trough through the outlet opening without being crushed.
Small, cut-off wooden parts and long, uncrushed branches reach the furnace of the system. Since the long, uncrushed branches burn much more slowly than the small pieces of wood, they are either expelled from the combustion chamber (into the ash bucket) by the continuously supplied fuel before they are completely burned, or the fuel must be added slowly. In both cases, only a low heating output can be achieved; in the first case, the combustion efficiency is also low.
A wood-burning system of the type mentioned above is also the subject of Swiss patent No. 616 735, which is not part of the prior art.
The invention has for its object to provide a firing system of the type mentioned, for which - insofar as the size of the container allows - uncrushed wood of any size, shape and nature can be used, and all the larger pieces of wood, especially the Branches and the like which can be guided lengthways through the opening are shattered and frayed so that a complete, uniform combustion of the entire fuel can be achieved.
The achievement of this object according to the invention is the subject of the characterizing part of patent claim 1.
The inventive design of the container bottom ensures that bulky, in particular elongated pieces of wood come to lie transversely in front of the outlet opening.
During its working stroke, the plunger pushes the pieces of wood located at the bottom of the container to the opening and breaks them on their reinforced edge, insofar as their dimensions across the opening are larger than the width of the opening. In doing so, these pieces of wood shatter and fray. The depressing element prevents the pieces of wood lying in front of the opening from being pushed upwards during the working stroke of the aiöbel.
be turned away. The wood compressed by the depressing element in front of the opening also prevents elongated pieces of wood, which happen to be lying lengthways along the ram path, being pushed lengthways through the opening without being broken. The conveyor elements push pieces of wood lying on the side walls in front of the opening.
It has been shown that the wood frayed and splintered by the ram (apparently due to air gaps) is particularly well suited for combustion, and that even when the system contains both bulky, large pieces of wood (pieces of furniture, boxes, branches, tree trunks) and the like) as well as wood shavings, sawdust, cardboard and paper waste etc. are used together, a uniform, complete combustion of the fuel pushed from the ram into the feed duct leading to the combustion chamber and composed of small and shredded or fragmented large pieces of wood can be achieved .
The surfaces of the two conveying elements facing the ram path are preferably ribbed. This ensures that the pieces of wood do not slide upwards (or downwards) on the conveying elements, but are pushed towards the opening in the conveying direction.
So that the wood in front of the opening is also held laterally during the working stroke of the ram in addition to the pressing pressure of the depressing member, the two conveying members can be at the end of their conveying stroke during the working stroke of the ram.
The area of the container bottom adjoining the front wall is preferably lower on both sides of the ram path than below it, so that bent branches and the like come to lie as precisely as possible in front of the opening.
The container bottom can - as is known per se from AT-PS 308948 - have a step running parallel to the front wall. The step preferably extends over the entire length of said bottom region, which is a multiple of the diameter of the opening, the two conveying members being moved back and forth between the front wall and the step. It is thereby achieved that the pieces of wood during the conveying stroke of the conveying members do not get in the direction away from the front wall into the rear part of the container but are guided in front of the opening in a channel formed by this wall, the container bottom and the step.
Further preferred and particularly expedient embodiments of the system according to the invention are the subject of the dependent claims.
In the following two embodiments of the wood-burning system according to the invention are described in more detail with reference to the accompanying drawing, the z. B. can be used in a central heating system for heating a building. Show it:
1 is a vertical longitudinal section through a furnace,
2 is a horizontal section along the line II-II in Fig. 1 on a smaller scale,
3 is a vertical cross section along the line III-III in Fig. 1 on a smaller scale,
4 shows a schematic illustration of a hydraulic device of the firing system according to FIG. 1 actuating the drive device of the ram,
Fig. 5 is a vertical longitudinal section through another furnace and
6 shows a vertical cross section along the line VI-VI in FIG. 5.
The wood firing system shown in Fig. 1-4 has a container 1 for filling the (not shown) wood of any shape, size and nature with four vertical, right-angled walls 2, 3, 4 and 5 and a bottom 6. Am lower edge of the front wall 2, there is a hole into which an annular die 7 with a conical opening 8 is inserted. The opening 8 opens into a horizontally extending feed channel 9, which leads to a combustion chamber 10 and whose cross section is continuously expanded in the direction of the combustion chamber. A plunger 11 aligned with the feed channel 9 carries at its end facing the die 7 a stamp 12, the cross section of which is adapted to the opening 8 with play. The plunger 11 is attached to the piston 13 of a hydraulic cylinder 14 at its end facing away from the opening 8.
At the end of the working stroke of the piston 13 to the left in FIG. 1, the punch 12 is located in the die 7 at the entrance of the feed channel 9 in the position shown in FIG. 1. In the lower left corner of the side walls 3 and 5 in FIG. 1 and in the rear wall 4 opposite the opening 8, a hinged flap 15 and 17 and 16 is arranged, each by means of a hydraulic cylinder 18, 19 or 20 in a Closed position and in a position in which they protrude into the container 1 can be pivoted.
The hydraulic cylinders 14, 18, 19 and 20 are driven by a common hydraulic device, shown schematically in FIG. 4, such that, at the end of the working stroke of the piston 13, the flaps 15 and 17 are closed and the flap 16 into the container 1 is pivoted, and at the end of the return stroke of the piston 13, the flaps 15 and 17 are pivoted into the container 1, and the flap 16 is closed. The working and retraction strokes of the pistons of the hydraulic cylinders 14, 18, 19 and 20 are each limited by stops (not shown).
The bottom 6 has a parallel to the front wall 2, between this and the hydraulic cylinder 14, rectangular groove 21, the bottom of which has two obtuse sections 22, 23 which fall from the opening 8 to the side walls 3 and 5 .
This ensures that curved wooden parts, e.g. B. branches in a position in front of the opening 8, in which they are easily captured by the plunger 11. The cylindrical combustion chamber 10 has a double jacket 24, 25 with a lower opening, to which the end of the feed channel 9 opposite the opening 8 is connected in an airtight manner. Above this, a blower 26 blows combustion air through an opening of the outer jacket 24 tangentially to the inner jacket 25. The combustion air is heated on the outside of the inner jacket 25 and enters the combustion chamber 10 through holes 27 which run obliquely in the inner jacket 25 The oil burner 28 directed towards the combustion chamber 10 is controlled by a control circuit (not shown) provided with a photodetector 29 in such a way that when the combustion or
Glow of the wood in the firebox 10 indicating photodetector signal ignites and remains on for a predetermined period of time.
The hydraulic device shown in FIG. 4 has a hydraulic pump 30, to the output line 31 of which an adjustable pressure switch 32 is connected which, when the set pressure is reached, emits an electrical signal to an electromagnetically actuated rotary valve 33. The rotary slide valve 33, which can be rotated from a first position into a second position and then back into the first position, connects the line 31 to a line 34 in the first position shown in FIG. 4 and to a line 35 in the second position Line 31 connected line 35 and 34 is connected by the rotary valve 33 to an oil sump 36. When an electrical signal from the pressure switch 32 arrives, the rotary slide 33 is rotated from its position into the other position.
The pump 30, the pressure switch 32, the rotary valve 33, and the oil sump 36 are arranged (in a manner not shown) in a hollow base 37 (FIGS. 1 and 3) carrying the container 1 and the feed channel 9 and having a rectangular cross section. The line 34 is connected to the working spaces of the hydraulic cylinders 18 and 20, by the action of which the flaps 15 and 17 are pivoted into the container 1, and to the retraction space of the hydraulic cylinder 14 and to the retraction space of the hydraulic cylinder 19, by the action of which the flap 16 is pivoted into its closed position from its position protruding into the container 1. The line 35 is connected to the working spaces of the hydraulic cylinders 14 and 19 and to the retraction spaces of the hydraulic cylinders 18 and 20.
The delivery rate of the pump 30 is inversely proportional to the pressure at the outlet of the pump.
Starting from the position of the system shown in FIGS. 1 to 4, when the hydraulic pump 30 is switched on, the tappet 11 and the flap 16 are moved away from the opening 8 and the flaps 15 and 17 are pivoted into the container 1. Wood lying on the side walls 3 and 5 is transported through the flaps 15 and 17 to the opening 8. At the end of the retraction stroke of the hydraulic cylinders 14 and 19 and the working stroke of the hydraulic cylinders 18 and 20, the movement of the pistons is stopped by the stops, so that the pressure in the hydraulic device increases. When the pressure set at the pressure switch 32 is reached, the latter gives an electrical signal to the rotary slide 33, causing it to switch to the second position, in which the plunger 11 and the flap 16 move towards the opening and the flaps 15 and 17 are moved away from the opening.
The flap 16 transports wood lying on the wall 4 to the opening 8 and the plunger 12 of the ram 11 breaks the wood lying in front of the opening 8 if its dimensions are larger than the opening 8 and pushes the fragmented and frayed and smaller pieces of wood into it the feed channel 9, whereby the wood located in the feed channel 9 is pushed further towards the firebox 10. At the end of the working stroke of the hydraulic cylinders 14 and 19, the rotary valve 33 switches back to the first position shown in FIG. 4 in the manner described above. A rotation of the rotary slide 33 also takes place when the flap 16 or the punch 12 (or the flap 15 or 17) to a non-movable, for. B. jammed or not breakable obstacle, so that damage to the system is prevented.
5 and 6, the bottom of the container 1 consists of a lower, horizontally running area 38, which adjoins the front wall 2 and an upper, horizontally running area 39, which adjoins the rear wall 4. The two areas 38 and 39 are connected to one another by a step 40 parallel to the front wall 2. A flap 41, 42, 43 is arranged in each of the walls 3-5. The flap 42 in the rear wall 4 can be pivoted into the container 1 by means of a hydraulic cylinder 45 about a horizontal axis 44 parallel to this, from the position shown in FIG. 5. At the lower edge of the flap 42, a plate 46 is articulated, the edge of which, facing away from the flap and provided with a slide strip 47, slides on the area 39.
The flap 43 arranged in the side wall 5 is pivotally mounted by means of a hydraulic cylinder 48 about an axis 49 parallel to the plunger 11 and a plate 50 is articulated on its lower edge, which slides on the area 38. In the position shown in FIG. 6, the flap 43 is pivoted into the container 1, the edge 51 of the plate 50 facing away from the flap lying against an elevation 52 of the base region 38. By means of the elevation 52, leading floor surfaces are formed like ramps on both sides of the ram path. The surface of the flap 43 facing the container 1 is provided with ribs 53 which are acute-angled in cross section and make it impossible for the wood to slide on the flap. The flap 41 in the side wall 3 corresponds to the flap 43.
A depressing element 54 formed by a plate in the form of a sector of a circle is pivotably mounted about a horizontal axis 55 parallel to the wall 2. The organ 54 protrudes through an opening in the front wall 2 into the container 1 and is pivoted back and forth by means of a hydraulic cylinder 56 in the direction of the ram path, its surface 57 facing it compressing the wood lying in its area and back into the front wall 2 swings back.
The plunger 11 carries at its end facing the opening 8 a stamp 59 provided with diametrical, wedge-shaped grooves 58.
The hydraulic cylinders 14, 45, 48 and 56 are actuated by a control and hydraulic device (not shown) in such a way that the following movement sequences of the ram 11, the flaps 41-43 and the depressing member 54 result: starting from the one in FIGS 6 shown starting position of the system, in which the plunger 11 is at the end of its working stroke, the plunger 11, the flaps 41 and 43 and the depressing member 54 are moved away from the opening 8 and the plunger path in a first process step. At the end of this step, the plunger 59 of the plunger 11 lies in the area of the step 40, the flaps 41 and 43 are pivoted into the side walls 3 and 5 and the surface 57 of the depressing member 54 lies in the front wall 2.
In a second method step, the flap 42 is pivoted into the container 1, whereby wood lying on the area 39 is transported via the step 40 into the space between the latter and the front wall 2.
The flap 42 then pivots back into the rear wall 4. In a third method step, the flaps 41 and 43 pivot into the container 1, pushing the wood lying at the ends of the area 38 to the pusher path. Thereupon the depressing member 54 pivots downward and the surface 57 presses the wood lying in the region of the ram path as far as possible, the depressing member 54 mostly not in the lowest end position, particularly in the case of larger pieces of wood, in which the surface 57 is horizontally at a distance above that Stösselweg lies, but in a partially swiveled, e.g. B. pivots the position shown in Fig. 5. At the end of this process step, the flaps 41 and 43 and the depressing member 54 are in the positions shown in FIGS. 5 and 6.
In the fourth process step, the working stroke of the ram 11 now follows, in which the ram 59 breaks and frayed the wood lying in front of the opening 8 and pushes it into the feed channel 9. At the end of this process step, the system is again in the starting position shown in FIGS. 5 and 6.
In this process sequence, it is essential that the flaps 41 and 43 are pivoted into the container 1 during the working stroke of the ram and the depressing member 54 is in the lower position. The flaps 41 and 43 and the push-down member 54 then hold in particular larger ones
Pieces of wood in the area of the ram path and prevent the ram 11 from pushing the pieces of wood out of this area, instead of breaking them.
So that the opening 8 is closed by the plunger 11 in the rest position of the system, the piston 13 of the hydraulic cylinder 14 can actuate a switch at the end of the working stroke, the system being able to be switched off only when this switch is actuated.