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Ortsbeweglicher Schmiedeofen für festen Brennstoff mit einem gleichzeitig
als Wärmeraum dienenden Verbrennungsraum, mit einem Brennstoffvorwärmeraum und mit
Ober- und Unterwindzuführung. Die Erfindung bezieht sich auf einen ortsbeweglichen
Schmiedeofen für festen Brennstoff mit einem gleichzeitig als Wärmeraum dienenden
Verbrennungsraum, mit einem Brennstoffvorwärmeraum .und mit Ober- und Unterwindzuführung.
Bei einem derartigen Schmiedeofen wird fester Brennstoff in einem gleichzeitig das
zu erwärmende Gut aufnehmenden Raume verbrannt, der durch einen Schacht o. dgl.
zugeführte frische Brennstoff wird durch einen Teil der Verbrennungsgase vorgewärmt
und entgast, und die Gase werden oberhalb des festen Brennstoffes im Wärmeraum verbrannt.
Bei einem bekannten Ofen dieser Art ist der Brennstoffschacht seitlich oberhalb,
des Verbrennungsraumes angeordnet, und sein unteres Ende steht durch einen nach
dem Schacht hin- geneigten Kanal mit dem oberen Teile des Verbrennungsraumes in
Verbindung. Der Ofen erhält dadurch eine große Bauhöhe, und es besteht der Nachteil,
daß die Beschicköffnung des Schachts sehr hoch liegt, also schwer zugänglich ist.
Da die Entgasung des frischen Brennstoffes in dein Verhindungskanal zwischen Brennstoffschacht
und Verbrennungsraum am stärksten ist, liegt die Gefahr vor, daß dieser enge Kanal
sich durch das Zusammenbacken des verkokenden Brennstoffes verstopft. Der V erbindungskanal
kann außerdem von außen nicht eingesehen werden. Der Brennstoff kann nur mittels
einer durch eine bewegliche Dichtung geführten Schürstange aus dem Verbindungskanal
in den Verbrennungsraum geschoben werden. Die im Brennstoffschacht entwickelten
Gase .müssen mittels eines Gebläses abgesaugt und durch äußere Rohrleitungen zum
Verbrennungsraum geleitet werden, wodurch die Ofeneinrichtung wesentlich verteuert
wird.
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Alle diese Mängel sind gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß
der Brennstoffvorwärmeraum in gleicher Höhe mit dem Verbrennungs- und Wärmeraum
unter einem gemeinsamen Deckengewölbe vor oder neben dem Verbrennungsraum angeordnet
und mit letzterer auf dessen ganzer Höhe unmittelbar verbunden ist. Dadurch wird
zunächst die Bauhöhe des Ofens ganz wesentlich verringert. Der enge Verbindungskanal
zwischen Brennstoffschacht und Verbrennungsraum ist vermieden, und der Brennstoff
kann aus dem Schacht unmittelbar in den Verbrennungsraum geschoben werden, was mit
Hilfe einer Schürstange und unter Beobachtung des Brennstoffs von der Beschickungsöffnung
aus erfolgt, die nunmehr auch an einer leicht zugänglichen Stelle angeordnet sein
kann. Um das Hinüberschieben des Brennstoffs zti erleichtern, mündet die in bekannter
Weise geneigte Sohle des Brennstoffschachtes unmittelbar auf den Rost des Verbrennungsraumes,
wodurch ferner erreicht wird, daß der Brennstoff von selbst in den Verbrennungsraum
hinabrutscht. Ein Gebläse zum Absatigen der Gase aus dem Brennstoffschacht und Rohrleitungen
zur Führung der 'Gase zum Verbrennungsraum sind ebenfalls nicht mehr erforderlich.
Die Gase treten vielmehr am oberen Ende der Brennstoffsäule .unmittelbar in den
Verbrennungsraum ein. Hierbei empfiehlt es sich, den Oberwind durch einen nach dem
Verbrennungsraum gerichteten Kanal, d. h. schräg von oben in das obere Ende der
Brennstoffsäule im V orwärmeraun i einzuleiten, wodurch die Gase mit der erforderlichen
Verbrennungsluft gemischt in den Verbrennungsraum eingeblasen werden.
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Infolge der eigenartigen Anordnung des Vorwärmeraumes gestaltet sich
ferner der Entgasungs- und Verbrenhungsvorgang wesentlich anders als bei dem bekannten
Ofen. Beien letzteren, wird der Brennstoff im Schacht lediglich dadurch vorgewärmt,
daß ein Teil der Verbrennungsgase durch die Brennstoffsäule geleitet wird. Hier
findet also im Schacht nur eine teilweise Entgasung statt. Der vorgewärmte Brennstoff
kommt stets auf den bereits im Verbrennungsraum befindlichen Brennstoff zu liegen,
wo er vollständig entgast werden soll. Infolgedessen findet die Verbrennung des
festen Brennstoffes nur unmittelbar
auf dein* Rost statt, während
die oberen Schichten verhältnismäßig kalt bleiben. In der Tat soll bei dem bekannten
Ofen der Verbrennungsraum wie ein Generator wirken, wobei die Erwärmung des Einsatzgutes
ausschließlich durch die oberhalb der Brennstoffsäule stattfindende Verbrennung
der teils im Verbrennungsraum, teils im Beschickungsschacht enttvickelten Gase erfolgt.
Der. bekannte Ofen besitzt demnach einen mit Halbgas beheizten Wärmeraum.
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Dadurch, daß bei dem den Erfindungsgegenstand bildenden Ofen Verbrennungsraum
und Vorwärmeraum unmittelbar über dem Rost des letzteren miteinander verbunden sind,
erstreckt sich die Verbrennungszone bis in die untere Schicht der Brennstoffsäule
im V orwärmer aurn. Letzterer wirkt daher wie ein Generator, und der Brennstoff
wird schon im Vorwärrneraum vollständig entgast. Im Verbrennungsraum findet keine
wesentliche Entgasung mehr statt, vielmehr wird hier der entgaste Brennstoff auf
Weißglut geblasen und schließlich verbrannt. Infolgedessen befindet sich die volle
Brennstoffsäule bis zti ihrer Oberfläche in Weißglut, wodurch <las in den Verbrennungsraum
eingesetzte Gut nicht nur durch die oberhalb der Brennstoffsäule verbrennenden Destillationsgase,
sondern auch durch die Wärmestrahlung des festen Brennstoffes oder auch durch unmittelbare
Berührung mit dem letzteren erhitzt wird, denn das zu erwärmende Gut kann nunmehr
auch unmittelbar auf den glühenden Brennstoff aufgelegt werden. Es handelt sich
also bei Erfindungsgegenstand um einen Ofen, dessen Wärmeraum gleichzeitig durch
feste Brennstoffe und Halbgas beheizt wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß
hierdurch mit wesentlich geringerem Brennstoffaufwand höhere und gleichrhäßigere
Arbeitstemperaturen erzielt werden können als mit dem bekannten Ofen. Ein weiterer
Vorteil der neuen Ofeneinrichtung besteht darin, daß der vorgewärmte und teilweise
in Glut befindliche Brennstoff aus dein Vorwärmeraum ummittelbar auf den Rost des
Verbrennungsraumes geschoben werden kann. Der im Vergleich zum weißglühenden Brennstoff
im Vorwärmeraum immerhin kältereBrennstoff gelangt also nicht auf die Oberfläche
der Brennstoffsäule im Verbrennungsraum, sondern unter die letztere, wodurch eine
Abkühlung der dem Einsatzgut zunächst gelegenen Brennstoffschicht verhindert ist.
Vielmehr bleibt die gliihende Brennstoffoberfläche mit dem Einsatzgut in Berührung;
die infolge der fortschreitenden Verbrennung gesunkene Brennstoffsäule steigt beim
Nachschieben von Brennstoff immer wieder empor.
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Um die generatorartige Wirkung des Vorwärnieschächts sicher zu stellen,
empfiehlt es sich, den Unterwind zum Teil in den Vorwärineratnn einzublasen, was
dadurch erfolgen kann, d.aß die Mündung der Unterwindleitung in den Windkasten nach
dein unteren Ende des Vorwärmeraumes gerichtet ist, oder rlaß der Windkasten bis
unter den N"orwärmeschacht reicht und dort weitere LtiftaListrittsöifnungen enthält.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar in Abb. i im Längsschnitt und in Alb. 2 im Ouerschnitt nach
der Linie A-B der Abb. r ; Abb. 3 und ..l zeigen eine abgeänderte Forin des Unterwindkastens
in zwei zueinander winkelrechten Schnitten.
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Der ortsbewegliche Schmiedeofen ist auf einer von Füßen a getragenen
Grundplatte h aufgebaut. Er besitzt einen gleichzeitig als Wärinerauni dienenden
Verbrennungsraum c, in welchem auf dein Rost d fester Brennstoff verbrannt wird.
Der Verbrennungsrau,in c ist mit zwei gegenüberliegenden Einsetztüren g, g für das
zu erwärmende Gut versehen. An ihn schließt sich ein ebenfalls mit Einsetztüren
versehener Herdrahm h an, durch den die Abgase des Verbrennungsraumes zu einem über
dem Herd angeordneten Winderhitzer mit den Gaskanälen in., za und dem Fuchs o entweichen.
Damit das in den Herdraum h, eingesetzte Gut durch die Gase auch an seiner Unterseite
erhitzt wird, ist die Sohle des Herdes h mit Längsrippen i, i. versehen,
so daß die Gase zum Teil unter dein Gut hindurchströnien können.
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Gemäß der Erfindung ist unter dein gemeinsamen Deckengewölbe ie neben
dem Verbrennungsrautm c ein Vorwärmeraum f für den Brennstoff angeordnet, welcher
mit dem Verbrennungsrauin c auf dessen ganzer Höhe in Verbindung steht. Der V orwärmeraum
ist .nit einer durch eine Klappe e verschließbaren Beschicköffnung versehen. Er
besitzt eine geneigte Sohle, welche unmittelbar auf den Rost des Verbrennungsraumes
mündet. Zwischen den beiden Räumen c und f ist die Ausmauerung der 'Ofenräume zweckmäßig
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ogen, wodurch der @orwärmerau;m eine schachtartige Form erhält.
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Der Unterwind wird durch ein Rohr dessen Mündung nach dein unteren
Ende des Vorwärmeraumes f gerichtet ist, in den unter dem Rost d angeordneten Windkasten
z1 eingeblasen. Die Zufuhr des Oberwindes erfolgt in der Decke des Vorwärmeratimes
f durch den nach dem Verbrennungsraum c gerichteten Kanals. Die vorherige Erhitzung
der Verbrennungsluft wird zum Teil in dem über dem Herd angeordneten Winderhitzer,
zum
Teil in Erhitzerkanälen za bewirkt, welche unter dem Herd h
angeordnet sind. Dabei «-erden Ober- und Unterwind zunächst gcineinsain durch die
mittels der Ouerwände r, j -
unterteilten Züge p des Winderhitzers
geleitet, worauf der Wind geteilt wird. Der Oberwin,l strömt durch die unmittelbar
iin Deckengewölbe h liegenden "Lüge d, an deren Ende der Kanal s angeschlossen ist,
während der Unter-\\-ind durch einen senkrechten Kanal t nach abwärts zu den unter
dem Herd 7i liegenden Kanälen u. geleitet wird, durch welche er zum Rohr ze strömt.
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Unter der Voraussetzung, daß der Verbrennungsraum c bis zu einer gewissen
Höhe mit bereits entgastem, entzündetem Bremistoff gefüllt ist, der Vorwärmeraitim
f dagegen noch frischen Breimstoff enthält, gestaltet sich der Ofenbetrieb wie folgt:
Der itii Raum c befindliche Brennstoff wird durch den Unterwind auf Weißglut geblasen
und nach und nach verbrannt. Die Verbrennung,gase ziehen ztiin. Teil durch die Brennstoffsäule
ini Vorwä rnierauin f und bewirken eine `'orwärinung die: es Brennstoffes. Zu gleich
findet aber auch itn unteren Teil des Vorwärmeraumes f eine Verbrennung statt, wodurch
eine hohe Vorwärmung und vollständige Entgasung des oberen Teils der Brennstoffsäule
itn Vorwärmeraurn erreicht wird. Die Destillationsgase werden .durch den Oberwind,
der durch den schrägen Kanal s eintritt und mit dem sie sich vermischen, in den
Verbrennungs- und Wärmeraum c geblasen und hier oberhalb des glühenden Brennstoff-es
verbrannt. Das in den Raum c eingebrachte Wärmgut, das unmittelbar auf die Oberfläche
des weißglühendenBrennstoffes gelegt «-erden kann, wird somit einerseits durch die
unmittelbare Berührung mit dem glühenden Brennstoff und dessen strahlende Wärme,
cniderseits durch die Verbrennung des Halbgases, also überaus gründlich beheizt.
Die Abgase entweichen aus dem Raum c durch den Einsatzherd lt und erhitzen
das hier eingebrachte Gut, um schließlich durch den Winderhitzer abzuziehen. Entsprechend
der fortschreitenden Verbrennung im Raum c wird von Zeit zu Zeit der hoch vorgewärmte
Brennstoff aus dem Vorwärmeraum f in den Verbrennungsraum befördert und dann der
Vorwärmer neu beschickt. Dabei wird der vorgewärinte Brennstoff unmittelbar auf
den Rost a geschoben, gelangt also unter die weißglühende Brennstoffsäule, die dabei
emporgedrückt wird. Das im Wärmeraum befindliche Einsatzgut bleibt infolgedessen
stets mit der heißesten Brennstoffschicht in Berührung, wodurch eine Abkühlung vermieden
ist.
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Statt den Unterwind durch ein nach dem @'orn-ärineranin f gerichtetes
Rohr in den Windkasten einz:tiblasen, kann auch die in Abb.3 und d. dargestellte
Ausführungsform des Unterwindkastens angewandt werden. Hier bildet der über den
Rost hinaus verbreiterte Unterwindkasten z1 teilweise den Boden des Brennstoffvorwärmeraumes.
Er ist seitlich des Rostes mit Luftatistrittsöffnungenx,x versehen, von denen ein
Teil in den Vorwärineraum 'Mündet.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile kommen auch bei ortsfester
Anlage des Ofens zur Geltung.