DE3442085A1

DE3442085A1 - Elektrischer waermespeicherofen

Info

Publication number: DE3442085A1
Application number: DE19843442085
Authority: DE
Inventors: August 7000 Stuttgart Steinbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-17
Filing date: 1984-11-17
Publication date: 1986-05-22

Description

Elektrischer Wärmespeicherofen
Beschreibung Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wärmespeicherofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige bekannte Wärmespeicheröfen haben einen Speicherkern, welcher aus Magnetitsteinen in Backsteinform und zwischen diese eingelegten Heizelementen besteht.
Ein derartiger Wärmespeicherofen läßt sich auch für sehr große Speicherkapazität an Ort und Stelle aus handlichen Bestandteilen zusammenbauen. Man benötigt aber für eine vorgegebene Speicherkapazität ein verhältnismäßig großes Volumen und viel Masse.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein elektrischer Wärmespeicherofen geschaffen werden, welcher bei gegebener Speicherkapazität kompakter baut.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Wärmespeicherofen gemäß Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Wärmespeicherofen hat man im Speicherkern nur noch eine geringe Anzahl interner Grenzflächen, welche insbesondere beim Aufheizen auf sehr hohe Temperaturen den Wärmefluß behindern. Beim erfindungsgemäßen Wärmespeicherofen hat man sehr große, vorzugsweise aus gewachsenem Stein gefertigte Steinelemente, innerhalb derer die Wärme gut durch Wärmeleitung verteilt wird. Man kann so auch innerhalb kurzer Nachladezeiten, wie sie von Elektrizitätswerken im Tagesverlauf zusätzlich zur nächtlichen Ladezeit bereitgestellt werden, die Steinelemente auf hohe Temperatur aufheizen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wärmespeicherofens liegt darin, daß die große Abmessung aufweisenden Steinelemente zugleich tragende Funktion erfüllen können.
Da die die Heizelemente aufnehmenden Kanäle durch Nuten in den Oberflächen der Steinelemente gebildet sind, lassen sich diese Kanäle leicht durch mechanisches Bearbeiten von Steinelementen aus gewachsenem Stein herstellen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß die Wärmezufuhr zum Inneren der Steinelemente noch besser möglich ist, da die Heizelemente die Wärme schon hinter der Oberfläche der-Steinelemente abgeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird erreicht, daß die die Heizelemente aufnehmenden Kanäle zugleich auch zum Führen von Luft dienen können, welche so durch Konvektion Wärme direkt aus der Mitte des Speicherkernes abführen können.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ein einfaches Herstellen der Verbindungsbohrungen in natürlich gewachsenem Stein durch Einfräsen einer Rinne in die Oberfläche der Steinelemente von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird ein beidseitig von Speichermaterial begrenzter Luftschacht erhalten.
Bei einem Wärmespeicherofen gemäß Anspruch 6 kann das plattenförmige Steinelement zum Aufheizen in gut wärmeleitende Verbindung mit den Heizelementen gebracht werden, wobei die wärme leitenden Stäbe auch in der Endladephase zum Herausführen von Wärme aus dem Steinmaterial dienen können.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist es möglich, die Wärmeabgabe aus dem Speichermaterial zu dosieren.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist es möglich, einen vertikalen Luftschacht durch den Speicherkern unter Verwendung eines einzigen Typs von Steinelementen zu realisieren.
Bei einem Wärmespeicherofen gemäß Anspruch 10 kann man die Austauschfläche zwischen Luft und Steinmaterial gemäß den jeweiligen Bedürfnissen einstellen.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist im Hinblick auf ein gutes direktes Erwärmen durch den Speicherkern bewegter Luft durch die Heizelemente von Vorteil, wenn bei plötzlichen Witterungsänderungen eine Erwärmung des Raumes notwendig ist, die Steinelemente aber nicht aufgeladen sind.
Bei einem Wärmespeicherofen gemäB Anspruch 13 stellt der eigentliche Speicherkern eine einstückig handzuhabende Einheit dar, was den Transport erleichtert.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 ist es möglich, für die Stirnplatten ein Blechmaterial zu verwenden.
Gemäß Anspruch 16 bis 18 läßt sich auf einfache Weise ein ansprechendes und schlecht wärmeleitendes Gehäuse des Wärmespeicherofens realisieren.
Die im Anspruch 21 angegebene Verwendung von Speckstein für die Steinelemente ist deshalb besonders vorteilhaft, weil dieses Steinmaterial gute mechanische Bearbeitbarkeit mit hoher Temperaturbeständigkeit und hohem Wärmespeichervermögen vereint. Auch die Kosten für dieses Steinmaterial sind verhältnismäßig gering.
Isolierplatten, wie sie im Anspruch 23 angegeben sind, haben bei geringer Dicke sehr hohe Wärmedämmung. Man kann daher Wärmespeicheröfen bauen, welche in ihrer Tiefenabmessung nur geringfügig größer sind als herkömmliche Radiatoren von Warmwasser-Zentralheizungen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Figur 1: einen vertikalen transversalen Schnitt durch einen Wärmespeicherofen längs der Linie I-I von Figur 2; Figur 2: einen vertikalen Längsschnitt durch den Wärmespeicherofen nach Figur 1 längs der dortigen Schnittlinie 11-11, in verändertem Maßstabe; Figur 3: eine Aufsicht auf eine Ecke des Wärmespeicherofens nach Figur 2 in nochmals geändertem Maßstabe bei abgenommener oberer Abdeckplatte; Figur 4: einen transversalen vertikalen Schnitt durch den Speicherkern eines abgewandelten Wärmespeicherofens; Figuren 5 bis 7: Aufsichten auf die Seitenwand des Speicherkernes nach Figur 4, in welchen verschiedene Mechaniken zum Verstellen der einzelnen plattenförmigen Steinelemente gezeigt sind; und Figur 8: einen transversalen Schnitt durch ein abgewandeltes stangenförmiges Steinelement, welches anstelle der in Figur 1 gezeigten Steinelemente verwendet werden kann.
Ein in den Figuren 1 bis 3 gezeigter elektrischer Wärmespeicherofen hat einen insgesamt mit 10 bezeichneten Speicherkern, welcher von einer Isolierung umgeben ist, die durch eine untere Isolierplatte 12, eine hintere Isolierplatte 14, eine vordere Isolierplatte 16, seitliche Isolierplatten 18 und 20 sowie eine obere Isolierpaltte 22 gebildet ist. Ein die Isolierung umgebendes Gehäuse des Wärmespeicherofens besteht aus einer vorderen Marmorplatte 24, seitlichen Marmorplatten 26, 28 sowie einer aufgelegten oberen Abdeckplatte 30 ebenfalls aus Marmor.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, weist der Speicherkern 10 drei stangenförmige, übereinanderliegende und sich über die gesamte Breite des Speicherkernes erstreckende Steinelemente 32, 34, 36 auf. Jedes der stangenförmigen Steinelemente hat eine von seiner Oberseite zurückspringende, in Längsrichtung verlaufende Nut 38 sowie eine dieser gegenüberliegende, in der Unterseite des Steinelementes ausgebildete Nut 40.
Einander gegenüberliegende Nuten 38, 40 benachbarter, übereinanderliegender der Steinelemente bilden jeweils einen in Breitenrichtung des Speicherkernes 10 verlaufenden Aufnahmekanal 42 für ein langes U-förmiges Heizelement 44.
Unter Abstand hinter dem Stapel aus den Steinelementen 32, 34, 36 ist ein weiteres plattenförmiges Steinelement 46 vorgesehen, welches senkrecht zur Zeichenebene von Figur 2 gesehen die gleichen Abmessungen aufweist wie der Stapel aus den Steinelementen 32 bis 36.
In der Oberseite bzw. Unterseite der stangenförmigen Steinelemente 32 bis 36 ist jeweils eine Mehrzahl senkrecht zu den Nuten 38, 40 verlaufender oberer bzw. unterer Rinnen 48, 50 ausgebildet, und ein gegenüberliegendes Paar von Rinnen 48, 50 bildet jeweils zusammen eine Verbindungsbohrung 52, welche vom Aufnahmekanal 42 zu den vertikalen Hauptflächen des Stapels aus den Steinelementen 32 bis 36 führt. Fluchtend mit den Verbindungsbohrungen 52 ist das plattenförmige Steinelement 46 mit Nuten 54 versehen, so daß wärmeleitende Stäbe 56 mit ihrem einen Ende zwischen den Schenkeln der U-förmigen Heizelemente 44 liegen können, während ihr anderes Ende in eine der Nuten 54 hineinragt.
Die senkrecht zur Zeichenebene von Figur 1 hintereinanderliegenden der wärmeleitenden Stäbe 56 sind jeweils durch einen Stab 58 zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt. Falls gewünscht, können die Stäbe 58 zur Vereinfachung der Bedienung zusätzlich noch starr miteinander verbunden werden, so daß die wärmeleitenden Stäbe 56 alle gemeinsam bewegt werden.
Die Steinelemente 32 bis 36 und 46 sind aus Speckstein durch mechanische Bearbeitung hergestellt. Speckstein ist ein natürloch gewachsenes Steinmaterial, welches verhältnismäßig weich ist (Härte nach Mohs 1 - 1,5), welches auch über eine sehr große Anzahl von Arbeitszyklen ohne Gefahr einer Beschädigung auf eine Arbeitstemperatur von 1273 K aufgeheizt werden kann und welches ein großes Wärmespeichervermögen von 0,26 Kalorien pro Gramm und Grad aufweist. Der Stein hat eine Dichte von 2,95 - 3,00 g/cm3 und gehört zur Familie der Steatite (Summenformel: Mg3Si4010(OH)2).
Dieses zur Herstellung mechanisch bearbeiteter Steinelemente eines Speicherkernes sehr gut geeignete Steinmaterial ist auch zu Preisen erhältlich, die zu den Preisen herkömmmlicher Magnetsteine konkurrenzfähig sind.
Die Steinelemente 32, 34, 36 und 46 sind unter Verwendung einer oberen Stirnplatte 60, einer unteren Stirnplatte 62 sowie zweier in Breitenrichtung des Speicherkernes unter Abstand angeordneter Zuganker 64 fest zusammengehalten.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, hat die obere Stirnplatte 60 eine rechteckigen transversalen Querschnitt aufweisende Versteifungsrippe 66, welche in Breitenrichtung des Speicherkernes verläuft und gleichzeitig die Dicke des mit 68 bezeichneten Zwischenraumes zwischen dem Stapel aus den Steinelementen 32 bis 36 und dem plattenförmigen Steinelement 46 vorgibt. Seitliche umgekantete Randabschnitte 70, 72 greifen an der vorderen Begrenzungsfläche des obersten Steinelementes 32 bzw. der hinteren Begrenzungsfläche des Steinelementes 46 an.
Aus dem Randabschnitt 72 sind in Breitenrichtung des Speicherkernes aufeinanderfolgend mehrere verlängerte Haltelaschen 74 ausgeschnitten und herausgebogen, welche das obere Ende eines Abdeckbleches 76 übergreifen, welches die hintere Isolierplatte 14 schützt.
Die untere Stirnplatte 62 hat eine der Versteifungsrippe 66 gegenüberliegende Versteifungsrippe 78, an deren Boden Muttern 80 festgeschweißt sind, in denen jeweils ein mit Gewinde versehener Endabschnitt eines zugeordneten Zugankers 64 läuft, während ein Sechskantkopf 82 des Zugankers am Boden der Versteifungsrippe 66 abgestützt ist.
Die untere Stirnplatte 62 ist wannenförmig ausgebildet und hat eine in Figur 1 nach unten verlaufende vertikale Wand 84, aus welcher in Abständen aufeinanderfolgend Laschen 86 zum Positionieren des unteren Endes des Steinelementes 46 herausgebogen sind.
Auf der Vorderseite der Wand 84 ist eine am vorderen unteren Ende des Steinelementes 36 angreifende breite Lasche 88 ausgeschnitten und nach oben gekantet, so daß zugleich eine Auslaßöffnung 90 für Warmluft erhalten wird. Fluchtend mit der letzteren ist auch die vordere Isolierplatte 16 und die vordere Marmorplatte 24 mit einer Auslaßöffnung 92 bzw. 94 versehen.
Wie ebenfalls aus Figur 1 ersichtlich, ist der Boden der Versteifungsrippe 78 mit in Breitenrichtung aufeinanderfolgenden Löchern 96 versehen, über welche der Zwischenraum 68 mit dem durch die vertikale Wand 84 der Stirnplatte 62 begrenzten Auslaßraum 98 in Verbindung steht.
An die vertikale Wand 84 der unteren Stirnplatte 62 ist ein breiter horizontaler Flansch 100 angeformt, auf welchem die vertikalen Isolierplatten und Marmorplatten stehen. An diesen horizontalen Flansch 100 ist durch eine Vielzahl von Punktschweißungen ein wannenförmiges Unterteil 102 angeschweißt, welches geschützt durch zwei Bleche 104, 106 die untere Isolierplatte 12 aufnimmt. Da die Randwand 108 des Unterteiles t02 zur vertikalen Wand 84 der unteren Stirnplatte 62 nach außen versetzt ist, ist so die untere Isolierplatte 12 unverlierbar unter dem Auslaßraum 98 gehalten.
Eine nach unten umgekantete Schürze 110 übergreift den Flansch des Unterteils 102, und aus ihr sind einige in Breitenrichtung des Speicherofens aufeinanderfolgende Lappen 112 ausgeschnitten und nach oben umgekantet, welche das untere Ende des Abdeckbleches 76 festlegen.
Durch die Stirnplatten 60, 62 und die Zuganker 64 sind somit die Steinelemente 32, 34, 36 und 46 sowie die untere Isolierplatte 12 und die hintere Isolierplatte 14 zu einer Einheit verbunden.
Die vertikalen Marmorplatten 24 bis 28 sitzen mit in ihren unteren Stirnflächen ausgebildeten Sackbohrungen 114 auf vom Flansch 100 getragenen Positionierstiften 116 und sind an ihren oberen Enden durch Eckverbindungen zusammengehalten, von denen eine in Figur 3 gezeigt ist.
Ein in Aufsicht gesehen dreieckiges Blechteil 118 mit vertikal nach oben gekanteten Wänden 120 hat Löcher zur Aufnahme von Schrauben 122, die versenkt an den vertikalen Marmorplatten angreifen und in an den Wänden 120 festgeschweißten Muttern 124 laufen.
An den Blechteilen 118 sind ferner die Köpfe weiterer Zuganker 126 abgestützt, deren unteres, mit Gewinde versehenes Ende in am Flansch 100 der unteren Stirnplatte 62 befestigten, in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Muttern läuft.
In die Köpfe der Zuganker 126 sind Stifte 128 eingesetzt, welche in fluchtende Sackbohrungen 130 der oberen Abdeckplatte 30 eingreifen und diese so positionieren.
In Figur 2 sind Griffe zum Verschieben der wärme leitenden Stäbe 56 mit 132 bezeichnet. Die freien Enden der U-förmigen Heizelemente 44 sind unter Verwendung von Halteplättchen 134 aus Edelstahl in der Isolierplatte 20 festgelegt, und in einem rechts derselben gelegenen, auf niederer Temperatur befindlichen Raum 136 an Netzleiter 138 angeschlossen.
Im Raum 136 ist ferner ein Gebläse 142 untergebracht, welches über den Raum 136 und eine in der Marmorplatte 28 vorgesehene Ansaugöffnung 144 Luft aus dem zu heizenden Raum ansaugt. Ein Forderstutzen des Gebläses 142 gibt die Luft durch eine Öffnung 146 im unteren Ende der Isolierplatte 20 in einen zwischen den Stirnflächen der Steinelemente und der Isolierplatte 20 liegenden vertikalen Luftschacht ab, von dem aus die Luft dann in den Zwischenraum 68 gelangt.
Damit die Luft nicht direkt in den Auslaßraum 98 gelangt, sind auf den in Figur 2 rechts gelegenen Zuganker 64 Trenn- stücke 148 aufgeschoben, welche in Figur 1 gestrichelt angedeutet sind.
Durch die wannenförmige Ausbildung der unteren Stirnplatte 62 und dadurch, daß beim unteren Ende des untersten Steinelementes 36 kein Heizstab vorgesehen ist, ist es möglich, das Gebläse 142 innerhalb des Gehäuses des Wärmespeicherofens an einem verhältnismäßig kühlen Ort unterzubringen.
Wie ebenfalls aus Figur 2 ersichtlich, hat das Unterteil 102 im in Figur 2 rechts gelegenen Abschnitt eine hochgezogene Versteifungsrippe 150, über welche das Gewicht des Speicherkernes aufgenommen wird.
Figur 4 zeigt einen abgewandelten Speicherkern. Auf einer unteren Stirnplatte 152 stehen zwei äußere plattenförmige Steinelemente 154, 156, die der Vorderseite bzw. Rückseite des Speicherofens benachbart sind. Von der unteren Stirnplatte 152 getragene Positionierstifte 158 dienen zum Festlegen der unteren Enden der Steinelemente 154, 156. Deren obere Enden sind zwischen umgekanteten Randabschnitten 160, 162 sowie ausgeschnittenen und umgekanteten Laschen 164, 166 einer oberen Stirnplatte 168 gehalten. Die Laschen 164, 166 sind aus demjenigen Abschnitt der oberen Stirnplatte 168 herausgebogen1 welcher über der oberen Stirnfläche des zugeordneten Steinelementes liegt. Weitere in Breitenrichtung unter Abstand angeordnete Laschen, von denen in der Zeichnung nur Laschen 170 und 172 gezeigt sind, dienen zum Festhalten der oberen Enden einer vorderen Isolierplatte 174 bzw. einer hinteren Isolierplatte 176. Deren untere Enden sind ebenfalls durch Positionierstifte 178 unverschiebbar auf der unteren Stirnplatte 152 festgelegt.
Die Laschen 170, t72 dienen zugleich als Abstützaugen für vordere Zuganker 180 und hintere Zuganker 182, deren untere mit Gewinde versehene Enden in in der unteren Stirnplatte 152 vorgesehenen Gewindebohrungen laufen.
Zwischen den zugleich vertikale Ständer des Speicherkernes darstellenden Steinelementen 154 und 156 sind vier etwas geringere vertikale Abmessung aufweisende weitere plattenförmige Steinelemente 184 bis 190 angeordnet. Letztere haben ebenso wie das vordere hohe Steinelement 152 und die vordere Isolierplatte 174 eine untenliegende Ausnehmung 192 und ruhen auf seitlich dieser Ausnehmung verbleibenden Fußabschnitten 194. Die Faßabschnitte der Steinelemente 184 bis 190 sind verkürzt und sitzen auf als Kugelkäfige ausgebildeten Tragplatten 196. Diese nehmen Kugeln 198 auf, welche in in Tiefenrichtung des Speicherkernes verlaufenden Nuten 200 laufen. Auf diese Weise können die plattenförmigen Steinelemente 184 bis 190 in Tiefenrichtung des Speicherkernes verschoben werden, derart, daß zwischen ihnen unterschiedliche vertikale Luftschächte freigegeben werden. Bei der Stellung der Steinelemente 184 bis 190, die in Figur 4 wiedergegeben ist, ist nur ein einziger mittlerer Luftschacht 202 vorhanden; die Steinelemente 154, 184 und 187 sowie die Steinelemente 188, 190 und 156 bilden jeweils einen Materialblock.
Die Steinelemente 154 sowie 184 bis 190 sind auf ihrer in Figur 4 rechts gelegenen Hauptfläche jeweils mit in Breitenrichtung des Speicherkernes verlaufenden Nuten 204 versehen, und die in Figur 4 links gelegene, glatt durchgehende Hauptfläche der Steinelemente 184 bis 190 sowie 156 sind fluchtend mit den Nuten 204 mit Heizelementen 206 bestückt, welche die Form eines langgestreckten U mit langen Schenkeln haben. Die Heizelemente 206 sind am einen Ende über nicht näher gezeigte und mit Keramikperlenisolation umgebene flexible Leiter mit gehäusefesten Netzanschlußklemmen verbunden, und der Verbindungsabschnitt der beiden Schenkel, welcher in der Zeichnung weggeschnitten ist, ist an den Steinelementen zusätzlich mechanisch festgelegt.
Man erkennt, daß diejenigen der Heizelemente 206, welche zwischen zusammengeschobenen der plattenförmigen Steinelemente liegen, das Steinmaterial sehr wirksam vom Volumeninneren her aufheizen können. Bei nicht zusammengeschobenen Steinelementen liegen die Heizelemente 206 dagegen in dem Luftstrom, welcher durch den zwischen den betrachteten Steinelementen gebildeten Luftschacht (in Figur 4 202) umgewälzt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die betreffenden Heizelemente sehr wirksam zur raschen Direktheizung von Luft zu verwenden, wenn der Wärmespeicher vollständig entladen ist.
Die den verschiedenen Steinelementen zugeordneten Sätze von Heizelementen 206 lassen sich getrennt mit dem Netz verbinden, wobei im Normalbetrieb durch nicht gezeigte, auf die Stellung der plattenförmigen Steinelemente ansprechende Fühler diejenigen der Heizelemente zwangsweise vom Netz getrennt werden, welche gerade nicht in Nuten 200 des benachbarten Steinelementes eingefahren sind. Umgekehrt werden in einem Betriebsmodus "Direktheizung" gerade diese Heizelemente mit dem Netz verbunden, während die im Volumeninneren des Steinmateriales liegenden Heizelemente ausgeschaltet bleiben.
Ist der Speicherkern voll mit Wärme aufgeladen, so kann man zur Entladung den Luftschacht 202 in Tiefenrichtung des Speicherkernes "schieben" und so nacheinander die verschiedenen Teilbereiche des Speichermateriales entladen, ohne hierzu auf Wärmeleitung im Steinmaterial über größere Strekken hinweg angewiesen zu sein. Der "verschiebbare" Luftschacht 202 ermöglicht dieses Vorbeiführen von Luft an verschiedenen Bereichen des Speicherkernes bei einem hohen mit Steinmaterial erfüllten Anteil des Gesamtvolumens des Speicherkernes.
Falls gewünscht, kann man auch die beiden mittleren Steinelemente 186, 188 jeweils um ein Drittel der Breite des Luftschachtes 202 aufeinander zubewegen, so daß nun insgesamt drei Luftschächte entstehen (vergl. Figur 6), nämlich ein Luftschacht 202a zwischen den Steinelementen 184 und 186 ein Luftschacht 202b zwischen den Steinelementen 166 und 188 sowie ein Luftschacht 202c zwischen den Steinelementen 188 und 190. Damit erhält man bei gleichem Gesamtdurchströmquerschnitt eine erhebliche Vergrößerung der Wärmeaustauschfläch zwischen Luft und Steinmaterial. Auf diese Weise ist es möglich, dem Speicherkern rasch viel Wärme zu entziehen.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen eine Mechanik zum Verstellen der verschiebbaren Steinelemente 184 bis 190. Eine aus Metal gefertigte Seitenplatte 208 des Speicherkernes hat einen in Tiefenrichtung des Speicherkernes verlaufenden horizontalen Schlitz 210, in welchem an den oberen Enden der Steinelemente 184 bis 190 befestigte Rollen 212 laufen. Die Rollen 212 haben verhältnismäßig große axiale Abmessung und können so mit einer Mehrzahl von Nockenschablonen 218 zusammenarbeiten welche axial hintereinanderliegend auf einer Achse 220 gelagert sind. Die Nockenschablonen tragende Lagerhülsen 222 tragen jeweils einen Hebel 224 zum Verstellen der Nockenschablone.
Die in Figur 5 gezeigte Nockenschablone dient zum zwangsweisen Bewegen der Steinelemente 184 bis 190 in die in Figur 4 wiedergegebene Stellung, in welcher nur ein einzelner Luftschacht 202 vorhanden ist.
Die in Figur 6 gezeigte Nockenschablone 216 dient zum äquidistanten Verteilen der Steinelemente 184 bis 190 in Tie- fenrichtung des Speicherkernes unter Bildung dreier schmaler Luftschächte 202a, 202b und 202c.
Die in Figur 7 wiedergegebene Nockenschablone 218 dient zum vollständigen Zusammenfahren der Steinelemente 184 bis 190, wobei wiederum nur ein einziger Luftschacht erhalten wird, der jetzt aber zwischen der rechts gelegenen Hauptfläche des Steinelementes 190 und der links gelegenen Hauptfläche des Steinelementes 156 liegt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, haben die Nockenschablonen jeweils einen oder mehrere mit einer Rampenfläche 226 versehene Zähne 228, welche zwischen zwei der Rollen 212 eingreifen.
In den Figuren 5 bis 7 ist ein mit dem Auslaß eines Gebläses verbundener Zuführschacht für zu erwärmende Luft mit 230 bezeichnet. Das Zuführen der Luft in den zwischen der oberen Stirnplatte 168 und den oberen Stirnflächen der Steinelemente 184 bis 190 begrenzten Einlaßraum des Speicherkernes erfolgt in Richtung des in den Figuren 4 und 5 angedeuteten, von der Zeichenebene senkrecht nach unten weisenden Pfeiles 234. Im Luftschacht strömt die Luft dann wie durch einen Pfeil 236 angedeutet nach unten und anschließend durch die Ausnehmungen 192 der Steinelemente 154 und 184 und 186 sowie durch die Ausnehmung der vorderen Isolierplatte 174 in den zu heizenden Raum.
Die untere Stirnplatte ist aus schlecht wärmeleitendem Material hergestellt, z.B. aus Edelstahl oder aus Steinmaterial.
Um einen zusätzlichen Schutz gegen Berührung zu geben, haben die das Gehäuse des Speicherofens bildenden Marmorplatten, von denen eine vordere gestrichelt bei 240 angedeutet ist, eine den freien Rand der Stirnplatte 152 überdeckende herabhängede Schürze 242

Claims

Patentansprüche 1.)Elektrischer Wärmespeicherofen mit einem Gehäuse, mit einem Speicherkern, welcher Wärmespeichermaterial und in dieses eingelegte elektrische Heizelemente aufweist, und mit einer Isolierung zwischen Gehäuse und Speicherkern, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmespeichermaterial in Form sich über mindestens eine der Gesamtabmessungen des Speicherkernes (10) erstreckender Steinelemente (32 bis 36, 46; 152, 154, 184 bis 190) vorgesehen ist; daß ausgehend von der Berührfläche zwischen benachbarten der Steinelemente in mindestens einem der beiden benachbarten Steinelemente eine offene Nut (40; 204) ausgebildet ist; und daß die Heizelemente (44; 206) in Kanälen Aufnahme finden, welche durch die Nuten (40; 204) benachbarter Steinelemente begrenzt sind.
2. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherkern stangenförmige Steinelemente (32 bis 36) übereinandergelegt sind, welche in der Mitte ihrer Oberseite und der Mitte ihrer Unterseite mit jeweils einer in Elementlängsrichtung verlaufenden offenen Nut (38, 40) versehen sind.
3. Speicherofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den durch einander gegenüberliegende Nuten (38, 40) benachbarter Steinelemente gebildeten Kanälen (42) zu den vertikalen Hauptflächen des Steinelementenstapels verlaufende Verbindungsbohrungen (52; 250, 252) vorgesehen sind.
4. Speicherofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (52) durch einander gegenüberliegende offene Rinnen (48, 50) benachbarter Steinelemente gebildet sind1 welche in die Unter- bzw. Oberseite der stangenförmigen Steinelemente senkrecht zur Elementlängsrichtung eingearbeitet sind.
5. Speicherofen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiges Steinelement (46) unter Abstand vom Stapel der stangenförmigen Steinelemente (32 bis 36) angeordnet ist und gleiche Höhe und Breite aufweist wie letzterer.
6. Speicherofen nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungsbohrungen (52) wärmeleitende Stäbe (56) angeordnet sind, welche sich von den Heizelementen (44) ausgehend durch den Luftschacht (68) zwischen Steinelementstapel und plattenförmigem Steinelement (46) hindurch in Aufnahmen (54) des plattenförmigen Steinelementes (46) hineinerstrecken.
7 Speicherofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die wärmeleitenden Stäbe (56) in eine außerhalb der Aufnahmen . (54) liegende Ruhestellung zurückfahrbar sind, vorzugsweise vollständig in die Verbindungsbohrungen (52) des Stapels aus stangenförmigen Steinelementen (32 bis 36) einfahrbar sind.
8. Speicherofen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel (58) zum Koppeln mindestens eines Teiles der wärmeleitenden Stäbe (56) zur gemeinsamen Bewegung.
9. Speicherofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander angeordnete plattenförmige Steinelemente (154, 156, 184 bis 190) in mindestens einer ihrer vertikalen Hauptflächen mit Nuten (204) versehen sind.
10. Speicherofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der plattenförmigen Steinelemente (184 bis T88) verschiebbar (196 bis 200) von einer Grundplatte (152) getragen sind.
11. Speicherofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Steinelemente (154, 184 bis 190) nur auf einer ihrer Hauptflächen mit Nuten (204) versehen sind und von ihrer gegenüberliegenden Hauptfläche vorstehend die Heizelemente (206) getragen sind.
12. Speicherofen nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Mittel (214 bis 218) zum wahlweisen Zusammen- oder Auseinanderschieben der plattenförmigen Steinelemente (184 bis 190) derart, daß zwischen ihnen ein einziger (202) oder eine Mehrzahl (202a bis 202c) von Luftschächten gebildet wird.
13. Speicherofen nach einem der Ansprüche 5 bis 12, gekennzeichnet durch eine an oberen Stirnflächen von Steinelementen angreifende obere Stirnplatte (60; 168) und eine an unteren Stirnflächen von Steinelementen angreifende untere Stirnplatte (62; 152) sowie durch Zuganker (64; 180, 182) zum Verspannen der beiden Stitnplatten miteinander.
14. Speicherofen nach Anspruch 13 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (60, 62) Versteifungsrippen (66, 78) aufweisen, welche zugleich den Abstand zwischen dem plattenförmigen Steinelement (46) und dem Stapel stangenförmiger Steinelemente (32 bis 36) vorgeben wobei die Versteifungsrippe (78) der unteren Stirnplatte (62) mit Luftdurchgängen (96) versehen ist, und daß die die Stirnplatten verspannenden Zuganker (64) sich zwischen diesen Versteifungsrippen (66, 78) erstrecken.
15. Speicherofen nach. Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Ofenrückwand zugeordnete Isolierplatte (12) zwischen Verlängerungen (74, 100, 112) der Stirnplatten (60, 62) gehalten ist.
16. Speicherofen nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnplatte (62; 152) mit einem umlaufenden Tragflansch (100) ausgebildet ist, auf welchem die Isolierung bildende Isolierplatten (12 bis 16; 174, 176) sowie vor diesen liegende Sichtsteinplatten (22 bis 28; 240) abgestützt sind.
17. Speicherofen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tragflansch (100) Positionierstifte (116) vorgesehen sind, welche in die unteren Enden der Sichtsteinplatten (22 bis 28) formschlüssig eingreifen und daß benachbarte der Sichtsteinplatten (22 bis 28) beim oberen Ende ihrer Stoßkante durch Eckverbinder (120 bis 126) zusammengehalten sind.
18. Speicherofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eckverbindern (120 bis 124) Gehäuse-Zuganker (126) angreifen, deren untere Enden mit der unteren Stirnplatte (62) verschraubt sind.
19. Speicherofen nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Stirnplatte (62) ein wannenförmiges Unterteil (102) befestigt ist, welches die der unteren Stirnfläche des Speicherkernes (10) gegenüberliegende untere Isolierplatte (12) aufnimmt.
20. Speicherofen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnplatte (62) ebenfalls wannenförmig ausgebildet ist, so daß zwischen der im Unterteil (102) gehaltenen Isolierplatte (12) und der unteren Stirnplatte (62) ein Luftauslaßraum (98) erhalten wird.
21. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinelemente (32 bis 36, 46; 152, 154, 184 bis 190) aus mechanisch bearbeitetem Speckstein bestehen.
22. Speicherofen nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (60, 62; 152, 168) aus schlecht wärmeleitendem Material hergestellt sind.
23. Speicherofen nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus Isolierplatten (12 bis 22; 174, 176) besteht, welche eine Hülle aus Mineralfasergewebe und eine Füllung. aus sehr kleinen Durchmesser aufweisenden staubförmigen anorganischen Partikaln aufweisen.