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Die
Erfindung betrifft eine automatische Schließeinrichtung für eine Ofentür für einen
Ofen.
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Beim
Befeuern von Kachelöfen,
Kaminöfen und
anderen Holzbrandöfen
ist es notwendig, dass das in den Brennraum eingebrachte Holz zunächst vollständig unter
ausreichender Luftzufuhr abgebrannt wird bis sich lediglich Glut
im Brennraum befindet. Um die Glut möglichst lange in dem Ofen zu halten,
ist es sinnvoll, den Brennraum anschließend möglichst luftdicht abzuschließen, wenn
das Holz zu Glut abgebrannt ist.
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Der
Brennraum des Ofens wird üblicherweise
durch eine Ofentür
mit Holz versorgt, die je nach Ofentyp auch gleichzeitig als Öffnung für die für die Verbrennung
notwendigen Zuluft dienen kann.
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Üblicherweise
wird der Abbrand des Holzes im Ofen durch einen Heizenden überwacht,
der während
des Feuerns die Ofentür
geöffnet
hält und
zu einer gegebenen Zeit die Ofentür schließt, um die Glut im Brennraum
des Ofens möglichst
lange zu halten.
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Ein
solcher manueller Betrieb des Ofens benötigt die ständige Überwachung durch den Heizenden
und ist daher zeitaufwendig. Es ist daher wünschenswert, dass der Brennraum
des Ofens während des
Abbrennvorgangs mit ausreichender Luftzufuhr versorgt wird und nach
dem Abbrand die Luftzufuhr in automatisierter Weise gestoppt wird.
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Aus
dem Deutschen Gebrauchsmuster
DE 8703014 ist
eine Luftversorgungseinrichtung für einen Holzbrandofen, vorzugsweise
einen Kachelofen, bekannt, die einen separaten, die Ofentür umgehenden
Zuluftkanal mit einer elektrisch betätigbaren Luftklappe vorsieht,
die in Abhängigkeit
von einem einstellbaren Zeitschalter steuerbar ist. Eine solche
Einrichtung ist jedoch aufwendig und in einen herkömmlichen
Kachelofen nachträglich
nicht ohne weiteres nachrüstbar.
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Aus
der Österreichischen
Patentschrift
AT 395475
B ist ferner eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr
bei einem Kachelofen bekannt, bei der die Aschentür oder alternativ
auch die Ofentür
selbst eine verschwenkbare Klappe umfassendes Verschlusselement
aufweist. Die Betätigung
des Verschlusselements erfolgt über
einen elektrischen Stellmotor, so dass dieses Verschlusselement
entweder in seine Offenstellung oder in seine Schließstellung
bewegt wird. Hierbei ist ein Verschlusselement in der Ofentür bzw. in
der Aschentür notwendig,
das als zusätzliches
Element unter Umständen
nachträglich
in die Ofentür
bzw. in die Aschentür
eingesetzt werden muss. Somit ist ein einfaches Nachrüsten eines
herkömmlichen
Kachelofens ohne ein solches Verschlusselement nicht möglich.
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Auch
aus der Druckschrift
DE
20201286 U1 ist eine von der Ofentür bzw. von der Aschentür getrennte
Zuluftöffnung
vorgesehen, die eine steuerbare Luftklappe aufweist. In einen bestehenden
Kaminofen ist es jedoch aufwendig, eine zusätzliche Zuluftzufuhr einzubringen,
so dass bei einem solchen Ofen ein Beenden der Zuluftzufuhr in automatisierter Weise
nachträglich
nur unter Schwierigkeiten zu erreichen wäre.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Schließvorrichtung
zur Verfügung zu
stellen, die auf einfache Weise nachträglich in Holzbrandöfen eingebaut
werden kann und mit der die Zuluftzufuhr in automatischer Weise
gesteuert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist eine
automatische Schließeinrichtung
für eine
Ofentür
eines befeuerten Ofens vorgesehen. Die Ofentür ist zum Befeuern des Ofens
mit Brennstoff, insbesondere mit Holz vorgesehen. Die Schließeinrichtung
weist eine Stelleinheit auf, an der ein Stellelement angeordnet
ist und die so mit einem an der Ofentür angeordneten Halteelement
koppelbar ist, um die Ofentür
durch ein Bewegen des Stellelements zu schließen. Die Schließeinrichtung
weist weiterhin eine Steuereinheit auf, um das Bewegen des Stellelements
zu steuern, so dass die Ofentür
gesteuert geschlossen werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Schließeinrichtung kann
nachträglich
an eine beliebige Ofentür
montiert werden. Die Schließeinrichtung übernimmt
das Schließen
der Ofentür,
so dass diese von der Steuereinheit gesteuert nach dem Abbrennen
des Holzes geschlossen werden kann. Dies erfolgt mit Hilfe der Steuereinheit
in automatisierter Weise, so dass ein Zutun eines Heizenden nicht
notwendig ist.
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Vorzugsweise
ist das Stellelement als ein verschwenkbarer Hebel ausgebildet,
der einen Schlitz aufweisen kann, in dem das Halteelement gleitend
aufgenommen ist, so dass bei einem Verschwenken des Hebels die Ofentür geschlossen wird.
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Die
Stelleinheit kann einen Aktor mit einem Hubmagneten und mit einem
Anker sowie einen Schließmechanismus
aufweisen, wobei der Schließmechanismus über den
Anker betätigbar
ist. Bei Aktivieren des Hubmagneten durch ein Ansteuersignal wird
der Anker bewegt, wodurch die Bewegung des Stellelements ausgelöst wird.
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Weiterhin
kann ein Betätigungselement
an der Stelleinheit vorgesehen sein, um den Anker mechanisch durch
manuelle Betätigung
des Betätigungselements
zu bewegen.
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Alternativ
kann die Stelleinheit auch elektrisch betreibbar sein, um gemäß einem
Ansteuersignal das Stellelement zu bewegen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Steuereinrichtung so gestaltet, um das Ansteuersignal zu generieren,
so dass das Bewegen des Stellelements steuerbar ist. Insbesondere
kann die Steuereinrichtung so gestaltet sein, um das Stellelement
nach einer Aktivierung gemäß einer Öffnungszeit
in einer ersten Stellung zu halten, in der die Ofentür geöffnet ist
und anschließend
das Stellelement in eine zweite Stellung zu bewegen, in der die
Ofentür geschlossen
ist. Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung eine Eingabeeinheit
auf, um die Öffnungszeit
einzustellen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Steuereinrichtung mit der Stelleinheit über ein Verbindungskabel verbunden,
um die Steuereinrichtung von der Ofentür bzw. von dem Ofen so entfernt anzuordnen,
dass vom Ofen abgestrahlte Wärme den
Betrieb der Steuereinrichtung nicht beeinträchtigt. Das Verbindungskabel
kann am Ofen entlanggeführt
sein, und ist vorzugsweise hitzebeständig ausgeführt.
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Die
Stelleinheit ist mit einer Niederspannung ansteuerbar, wobei die
Steuereinrichtung einen Spannungswandler aufweist, um die Niederspannung
aus einer bereitgestellten Netzspannung zu generieren.
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Die
Stelleinheit ist geeigneter weise in einem Gehäuse, insbesondere in einem
Metallgehäuse
angeordnet, das nahe der Ofentür
anbringbar ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im Folgenden anhand der
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
mit Hilfe der beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße automatische Schließeinrichtung;
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2 eine
Seitenansicht auf die Stelleinheit der Schließeinrichtung mit einem verschwenkbaren Stellelement
in einer Schließstellung;
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3 eine
Seitenansicht auf die Stelleinheit der Schließeinrichtung mit einem verschwenkbaren Stellelement
in einer Offenstellung; und
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4a und 4b Schnittansichten
durch das Gehäuse
der Stelleinheit der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung.
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In 1 ist
eine automatische Schließeinrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Sie weist eine mit einem Ofenkörper eines
Ofens 1 verbundene Stelleinheit 2 auf, die über ein
Verbindungskabel 3 mit einer Steuereinrichtung 4 in
elektrischer Verbindung steht. Der Ofen 1 weist einen Brennraum 5 auf,
der durch eine Ofentür 6 verschließbar ist.
Der Brennraum 5 dient zum Aufnehmen von zu verbrennendem
Holz, das durch eine Öffnung
in den Brennraum 5 eingebracht wird.
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Die
Ofentür 6 ist
so schwenkbar an dem Ofenkörper
angebracht, dass sich die Ofentür 6 durch
Ziehen an dem Ofenkörper
in horizontaler Richtung verschwenken lässt. Es kann jedoch auch möglich sein,
die Ofentür 6 in
senkrechter Richtung zu verschwenken. Die Ofentür 6 dient in erster
Linie dazu, den Ofen 1 mit Holz zu befeuern. Die Ofentür 6 wird
häufig
jedoch auch dazu genutzt, während
des Feuerns des Ofens 1 durch Offenstehen lassen der Ofentür 6 eine
Luftzufuhr zu gewährleisten.
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Unmittelbar
nach dem Einbringen von Holz in den Brennraum 5 ist eine
ausreichende Luftzufuhr solange notwendig, bis lediglich Glut in
dem Brennraum 5 vorhanden ist. Das vollständige Abbrennen und
Durchglühen
des Holzes ist wichtig, um neben einem Versotten des Brennraums
und des Kamins vor allem eine Verpuffungs- und Explosionsgefahr durch
sich nachträglich
entzündende
Gase zu vermeiden.
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Die
automatische Schließeinrichtung
dient nun dazu, die Ofentür 6 für eine Zeitdauer,
die zum Abbrand des sich im Brennraum 5 befindlichen Holzes
geöffnet
zu halten und anschließend
zu verschließen.
Die Offenstellung, in der sich die Ofentür im geöffneten Zustand befindet, ist
so gewählt,
dass die Ofentür 6 soweit
von dem Brennraum 5 verschwenkt ist, dass sich eine ausreichend
große Öffnung für die Luftzufuhr
ergibt. Die Ofentür 6 sollte
in der Offenstellung nict weiter als notwendig geöffnet sein,
um noch einen ausreichenden Schutz gegen wegspritzende Funken zu
gewährleisten.
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Die
Ofentür 6 ist
mit einem stiftförmigen
Halteelement 7 versehen, das von der Ofentür 6 in
radialer Richtung absteht und in einen Schlitz eines an der Stelleinheit 2 angebrachten
Hebels 8 in der Offenstellung eingreift. Der Hebel 8 ist
schwenkbar mit der Stelleinheit 2 verbunden, so dass der
Hebel 8 um eine Schwenkachse 9, die parallel zur
Darstellungsebene verläuft,
verschwenkt werden kann.
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Das
Halteelement 7, der Hebel 8 und die Länge des
im Hebel 8 angeordneten Schlitzes sind so gewählt, dass
bei einem ausreichenden Verschwenken des Hebels 8 das Halteelement 7 bei
weiterem Verschwenken der Ofentür 6 aus
dem Eingriff mit dem Schlitz gelangt und die Ofentür 6 somit
zum Befeuern vollständig
geöffnet
werden kann. Soll die Belüftungsstellung
eingenommen werden, wird gleichzeitig die Ofentür 6 in Richtung des
Ofens und der Hebel 8 in entgegen gesetzter Richtung verschwenkt,
bis das Haltelement 7 in den Schlitz eingreift und die
Ofentür 6 und
der Hebel 8 in der Offenstellung gehalten wird.
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Die
Stelleinheit 2 ist durch die Steuereinrichtung 4 so
gesteuert, dass nach einer Zeit die Stelleinheit 2 aktiviert
wird, so dass der Hebel 8 elektrisch oder durch eine Federkraft
eines gespannten Federelementes (nicht gezeigt) in Richtung des
Ofenkörpers
verschwenkt wird. Aufgrund des Eingreifens des Halteelements 7 in
den Schlitz wird die Ofentür 6 dabei
in Richtung des Ofens 1 bewegt und verschließt somit
den Brennraum 5. Die Federkraft wird im Wesentlichen dadurch
erreicht, dass beim Öffnen
der Ofentür 6 und
dem damit bewirkten Verschwenken des Hebels 8 das Federelement
gespannt wird.
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In 2 ist
eine Seitenansicht der Stelleinheit 2 dargestellt, bei
der der Hebel 8 in einer die Ofentür 6 verschließenden Stellung
gezeigt ist. Man erkennt den Schlitz 9, in dem das Halteelement 7 beim
Verschwenken des Hebels 8 durch Bewegen der Ofentür 6 gleiten
kann und der so breit gewählt ist,
dass sich das stiftförmige
Halteelement 7 bei Verschwenken der Ofentür 6 nicht
in dem Schlitz 9 verkantet. Der Hebel 8 ist nahe
einem seiner Schwenkachse abgewandten Ende mit einem Handgriff 10 versehen,
durch den der Hebel 8 in Richtung des Benutzers, weg vom
Ofenkörper,
verschwenkt werden kann und somit die Ofentür 6 in die Offenstellung
bewegt oder freigibt, so dass sie sich vollständig öffnen lässt. Gleichzeitig wird durch
das Ziehen an dem Handgriff 10 das Federelement in der
Stelleinheit 2 verspannt, dessen Federkraft bei einer nachfolgend beschriebenen
Aktivierung den Hebel 8 wieder zurück in Richtung des Ofenkörpers verschwenkt
und dadurch die Ofentür 6 wieder
verschließt.
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In 3 ist
die Stelleinheit 2 bei der Offenstellung dargestellt, bei
der die Ofentür 6 so
gehalten wird, dass ausreichend Zuluft zum Abbrennen des im Brennraum
befindlichen Holzes zugeführt
wird. Zum Freigeben des Halteelements 7 und somit der Ofentür 6 kann
der Hebel 8 weiter senkrecht zur Ebene der Ofentür verschwenkt
werden, so dass die Ofentür 6 nun
frei verschwenkbar ist.
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In 4a ist
eine Schnittansicht durch ein Gehäuse 16 der Stelleinheit 2 dargestellt.
Man erkennt die Schwenkachse 9, die mit einem Rasthebel 11 verbunden
ist, der eine Rastnase 12 aufweist. Die Rastnase 12 bewegt
sich beim Verschwenken des Hebels 8 von der Schließstellung
in die Offenstellung in Richtung einer Stufe 13 eines Auslöseelements 14. Hinter
der Stufe 13 rastet die Rastnase 12 in der Offenstellung
ein, so dass die Schwenkachse 9 verschwenkt gehalten wird.
Bei Verschwenken der Schwenkachse 9 drückt die Rastnase 12 gegen
die Stufe 13 und hebt das Auslöseelement 14 leicht
an, bis die Rastnase 12 an der Stufe 13 entlang
gleitet und mit dieser verrastet. Ein weiteres Verschwenken des
Hebels 8 wird durch die Stufe 13 nicht behindert, so
dass die Ofentür 6 auch
durch weiteres Verschwenken des Hebels 8 vollständig freigegeben werden
kann.
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Die
Stufe 13 ist Teil des Auslöseelements 14, das
in Längsrichtung
beweglich angeordnet ist. Wird das Auslöseelement 14 angehoben,
so gelangt die Rastnase 12 außer Eingriff mit der Stufe 13,
und die Schwenkachse 9 kann sich aufgrund der Federkraft so
in Schließrichtung
bewegen, dass der Hebel 8 in Richtung des Ofens 1 bewegt
wird. Dadurch wird die Ofentür 6 bei
Eingriff des Halteelements 7 in den Schlitz 10 mitgenommen
und der Brennraum 5 verschlossen.
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Das
Auslöselement 14 kann
zum einen manuell angehoben werden, indem ein Benutzer an einem
mit dem Auslöseelement 14 gekoppelten
Betätigungselement 15 zieht,
das aus dem Gehäuse 16 der Stelleinheit 2 herausragt.
Zum anderen kann das Auslöselement 14 auch
durch einen Aktor 17 angehoben werden, der einen Hubmagneten
und einen Anker 18 aufweist. Bei Aktivieren des Hubmagneten wird
der Anker 18 angehoben und somit auch das damit verbundene
Auslöseelement 14.
Das Auslöseelement 14 ist
mit einer Feder 19 versehen, die an der Stufe 13 angreift
und sich bei Anziehen des Auslöseelements 14 bzw.
bei Aktivieren des Hubmagneten verspannt und sich bei Loslassen
des Betätigungselements 15 bzw.
Deaktivieren des Hubmagneten das Auslöselement 14 in eine
Stellung bewegt, in der die Rastnase 12 hinter die Stufe 13 greifen
kann.
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Die
Schwenkkraft, mit der der Hebel 8 von der Offenstellung
zu der Schließstellung
gebracht wird, kann durch eine Schließmechanik 20 aufgebracht
werden, die das Federelement enthält. Bei Bewegen des Hebels 8 in
die Offenstellung verspannt sich das Federelement in der Schließmechanik 20, so
eine ausreichende Kraft auf den Hebel 8 ausgeübt wird,
um den Hebel 8 und die Ofentür 6 in die Schließstellung
zu verfahren, wenn die Rastnase 12 freigegeben ist.
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Vorzugsweise
kann zum Erreichen der erforderlichen Schwenkkraft eine herkömmliche
Türschließeinrichtung 20,
die zum Öffnen
einer Tür
mit Hilfe von Türgriffen
vorgesehen ist, verwendet werden. Dabei werden anstelle von Türgriffen
der Hebel 8 sowie der Rasthebel 11 verwendet.
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Der
Hubmagnet des Aktors 17 wird durch ein elektrisches Ansteuersignal
von der Steuereinrichtung 4 aktiviert. Das Ansteuersignal
wird über
das Verbindungskabel 3 dem Aktor 17 zur Verfügung gestellt.
Das Verbindungskabel 3 ist vorzugsweise hitzebeständig und
wird am Ofenkörper
des Ofens 1 zumindest teilweise entlanggeführt. Die
Steuereinrichtung 4 ist soweit vom Ofen entfernt angeordnet,
dass diese nicht durch vom Ofen abgestrahlte Wärme beschädigt werden kann. Um gefährliche
Situationen zu vermeiden, die durch Stromschläge bei Beschädigung der
Isolierung des Verbindungskabel 3 durch zu große Hitze
entstehen könnte,
ist als Ansteuersignal ein Niederspannungssignal, z.B. ein 24 Volt-Signal vorgesehen.
Dieses kann durch Transformation einer Netzspannung in der Steuereinrichtung 4 erzeugt werden
oder von einer Batterie bereitgestellt werden. Das Ansteuersignal
kann auch manuell durch Betätigen
eines Schalters an der Stelleinheit 2 oder an der Steuereinrichtung 4 erzeugt
werden, so dass durch Betätigen
des Schalters die Ofentür 6 geschlossen wird.
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Die
Steuereinrichtung 4 weist eine geeignete Steuerung auf,
um das Ansteuersignal gemäß einer vorgegebenen
Zeit zu generieren. D.h. nachdem der Benutzer frisches Holz in den
Brennraum 5 gegeben hat, aktiviert dieser die Steuerung,
so dass nach der vorgegebenen Zeit das Ansteuersignal die Stelleinheit 2 ansteuert
und somit bewirkt, dass die Ofentür 6 in die Schließstellung
gebracht wird.
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Die
Steuereinrichtung 4 weist wie in 1 dargestellt,
ein Tastenfeld 21 auf, um dem Benutzer zu ermöglichen,
z.B. abhängig
von der Menge des in den Brennraum eingebrachten Holzes die Zeitdauer einzustellen,
in der die Ofentür 6 in
der Offenstellung gehalten wird, bevor diese verschlossen wird.
Vorzugsweise wird diese Zeitdauer in Minuten eingestellt.
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Da
sich die erfindungsgemäße Schließeinrichtung
lediglich auf die Ofentür 6 des
Ofens 1 wirkt, ist es möglich,
die Schließeinrichtung
lediglich außen am
Ofen 1 anzuordnen. Dadurch ist die Schließeinrichtung
einfach zu montieren. Das Gehäuse 16 der Stelleinheit 2 kann über Schraubenlöcher in
dem Ofenkörper,
die nach einem Bohren mit einem Gewinde versehen sind, angeschraubt
werden. Sollte die Ofentür 6 kein
geeignetes Halteelement 7 aufweisen, so kann dieses ebenfalls
nachträglich
durch Anschweißen,
Ankleben, Anschrauben o.ä.
Befestigungsverfahren befestigt werden.
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Dadurch,
dass die ausreichende Luftzufuhr durch ein Geöffnet lassen der Ofentür 6 erreicht
wird, ist ein zusätzliches
Vorsehen von Lüftungszugängen oder
sonstigen Lüftungsklappen
in dem Ofen 1 nicht notwendig.
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Die
Erfindung ist nicht darauf beschränkt, einen Hebel 8 als
Stellelement zum Halten der Ofentür 6 in der Offenstellung
und zum zeitlich gesteuerten Verschließen der Ofentür 6 zur
Verfügung
zu stellen. Es ist auch möglich,
eine andere Mechanik zu verwenden, die in eine entsprechende Stelleinheit 2 integriert
werden kann und die die oben beschriebenen Funktionen auf im Wesentlichen
gleiche Weise wahrnimmt.