DE3501289A1 - Warmluft-auslassgitter fuer einen kachelofen - Google Patents

Description

Max Maier und

Karl-Heinz Maier ^{ÖD li2}

Lindenstraße 10 „. _„ „-_nr.

7929 Gerstetten 5 * ψ 16.01.1985

Warmluft-Auslaßgitter für einen Kachelofen

Die Erfindung betrifft ein Warmluft-Auslaßgitter für einen Kachelofen, das in horizontaler Einbaulage an der Ofendecke angeordnet ist und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Warmluft-Auslaßgitter dieser Art sind in Verbindung mit Kachelofen in den verschiedensten Ausführungsformen und Größen seit langem bekannt.

Zweck solcher Warmluft-Austrittsgitter ist es, einerseits in der Anheizphase eines Kachelofens, in der dessen Ofenmantel noch nicht hinreichend erwärmt ist, zur rascheren Raumbeheizung einen Warmluftstrom in den zu beheizenden Raum einleiten zu können und andererseits auch eine gleichmäßigere Erwärmung des Raumes, auch in größerem Abstand vom Ofen zu erzielen. Die Stärke des Warmluftstromes ist dabei durch Veränderung des Anstellwinkels von Lamellen einstellbar, die aus einer die Austrittsöffnung vollständig verschließenden Grundstellung bis in eine Stellung maximalen effektiven Austrittsquerschnittes geschwenkt werden können. Bei horizontal eingebauten Deckengittern ist in der Regel vorgesehen, daß die Lamellen senkrecht gestellt werden können, um einen mög-

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liehst großen Austrittsquerschnitt zu erzielen. Die deckenseitige Anordnung von Luft-Auslaßgittern in horizontaler Einbaulage wird dann bevorzugt, wenn das Aussehen der vertikalen Begrenzungswände des Ofenmantels nicht durch ein Auslaßgitter gestört werden soll, oder wenn man aus Platzgründen einen möglichst niedrigen Aufbau des Kachelofens ingesamt wünscht.

Nachteilig an den verfügbaren Deckengittern ist, daß der nach oben aus dem Ofen austretende Heißluftstrom auch dann, wenn die Lamellen des Gitters, um dessen Austrittsquerschnitt zu vermindern, schräg gestellt sind, senkrecht oder nahezu senkrecht nach oben austritt, da sich die Auftriebskraft und der Impuls der im Ofeninnerη nach oben strömenden Luft gleichsam addieren und so den Luftstrom nach oben, zur Decke hin, beschleunigen. Die Folge davon ist, daß keinerlei in den zu beheizenden Raum hinein gerichtete Warmluft-Strömung entsteht und mithin eine gleichmäßige Raumerwärmung allenfalls nach längerer Zeit eintritt. Weiter ist nachteilig, daß der intensive, vertikale Warmluftstrom, der auf einer begrenzten Fläche auf die Decke auftrifft, dazu führt, daß sich in diesem Bereich der Raumdecke Schmutzteile, die von dem Warmluftstrom mitgerissen werden, niederschlagen, was, zumindest über längere Zeit gesehen, zu einer Verschmutzung der Decke oberhalb des Kachelofens führt.

Um diese Nachteile wenigstens zum Teil zu vermeiden, werden deshalb Auslaßgitter in vertikaler Einbaulage, sogenannte Frontgitter, benutzt, die aber notwendig zu einer vergrößerten Bauhöhe des Kachelofens führen und, wie schon erwähnt, auch dessen ästhetischen Eindruck beeinträchtigen können.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Warmluft-Auslaßgitter der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine wirksame Umlenkung des nach oben aus dem Ofeninneren austretenden Warmluftstromea in den zu beheizenden Raum hinein ermöglicht, ohne die verfügbare Warmluft-Heizleistung zu beeinträchtigen.

Diese .Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Warmluft-Auslaßgitter, dessen bauliche Merkmale und funktionelle Eigenschaften in der Beschreibung des speziellen Ausführungsbeispiels ausführlich dargelegt sind, vermittelt zumindest die folgenden erheblichen Vorteile:

es bewirkt eine günstige, in den zu beheizenden Raum hinein gerichtete Ablenkung des Warmluft-Stromes, ohne dessen Intensität nennenswert zu vermindern. Dadurch wird einerseits eine schnelle Warmerwärmung in der Anheizphase des Kachelofens erzielt, und es kann andererseits auch eine sehr gut gleichmäßige Wärmeverteilung im gesamten Raum erreicht werden. Das erfindungsgemäße Warmlust-Auslaßgitter ist, verglichen mit Front- oder Deckengittern üblicher Bauart, mit geringeren Abmessungen realisierbar und damit auch kostengünstig herstellbar.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 sind für die Erzielung der vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gitters günstige Abmessungsrelationen desselben angegeben.

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Durch die Merkmale des Anspruchs 2 sind - im Rahmen der vorgenannten Abmessungen - für den Einbau des Gitters in eine Kachelofendecke günstige Einbaumaße angegeben, die die Einfügung des Gitters in die Ofendecke vereinfachen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird erreicht, daß das erfindungsgemäße Warmluft-Auslaßgitter auf einfache Weise an verschiedene Kacheldicken der Ofendecke bzw. Abstände derselben von ihrer im Ofeninneren angeordneten Tragkonstruktion angepaßt werden kann.

Die Anordnung des Warmluft-Auslaßgitters gemäß Anspruch hat den Vorteil, daß eine besonders wirkungsvolle Beimischung kühler Raumluft zu dem aus dem Ofen austretenden Warmluftstrom erzielt wird.

Für die Erzielung einer guten Raumerwärmung ist es ausreichend, wenn das Gitter die durch den Anspruch 7 angegebene Auslegung/ hat.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig.1 einen Kachelofen mit einem im zentralen Bereich seiner Ofendecke angeordneten erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgittern,

Fig.2 den Kachelofen gemäß Fig.1 im Schnitt, längs der Linie II-II der Fig.1 in vereinfachter, schematischer Darstellung,

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Fig.3 Einzelheiten des Aufbaues eines speziellen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitters, in auseinandergezogener vereinfachter, perspektivischer Darstellung seiner Bauelemente,

Fig.4a das Warmluft-Auslaßgi'tter gemäß Fig.3 in der am weitesten aufgerichten Stellung seiner Lamellen, wiederum im Schnitt längs der Ebene II-II der Fig.1, im Maßstab 1:1,

Fig.4b das Gitter gemäß Fig.4a in der Schließstellung der Lamellen, in kleinerem Maßstab und

Fig.5a und 5b der Schnittdarstellungen des Gitters gemäß

Fig.4a und 4b zur Erläuterung seiner Funktion.

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Die Figuren 1 und 2, auf deren Einzelheiten zunächst verwiesen sei, zeigen einen insgesamt mit 10 bezeichneten, seinem grundsätzlichen Aufbau nach der Figur 1 in perspektivischer Ansicht und in der Figur 2 im Schnitt längs seiner Mittelebene II-II dargestellten Kachelofen üblicher Bauart, der mit einem erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitter 11 versehen ist. Dieses Warmluft-Auslaßgitter 11 ist, seiner Anordnung nach, ein sogenanntes Deckengitter, das im zentralen Bereich der durch Deckenkacheln oder -fliesen 12 gebildeten, insgesamt mit 13 bezeichneten Ofendecke oberhalb des insgesamt mit 14 bezeichneten, lediglich schematisch angedeuteten Heizeinsatzes des Kachelofens 10 angeordnet ist. Der Kachelofen 10 ist mit seiner Rückwand 16 an eine Gebäudewand anschließend angeordnet, durch die das Rauchgas-Abführungsrohr, das zu einem nicht dargestellten Gebäudekamin führt, hindurchtritt.

Die Seitenwände 19 und die Vorderwand 21 des Kachelofens 10, die über einen Sims 22 an die Ofendecke 13 anschließen, sind in üblicher Weise aus Ofenkacheln 23 aufgemauert, wobei die Seitenwände 19 an die Vorderwand 21 über Eckkacheln oder

-steine 24 anschließen. Die für die Beschickung des Heizeinsatzes 14 mit Heizmaterial und die Entsorgung des Heizeinsatzes 14 vorgesehenen Türen, nämlich seine Feuertür 26, seine Schürtür 27 und seine Aschentür 28 sind über eine an der Vorderwand 21 in der aus der Fig. 1 dargestellten Anordnung vorgesehene Vortür 29 zugänglich, die an ihrem unteren Randabschnitt mit einem Einlaßgitter 31 für zuströmende Frischluft und an ihrem oberen Randabschnitt

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mit einem Auslaßgitter 32 für an der Frontseite des Ofens austretende Warmluft versehen ist, die im Innenraum des Ofens, vorzugsweise im Raum zwischen der Frontseite des Heizeinsatzes 14 und der Vortür 29 erwärmt wird. Luft, die im Innenraum 33 des Kachelofens 10 in den zwischen dem Heizeinsatz 14 und der Rückwand 16 sowie den Seitenwänden 19 und der Vorderwand 21 angeordneten Bereichen des Innenraumes erwärmt wird und nach oben steigt, kann außerdem - bei geöffnetem Warmluft-Auslaßgitter 11 - in den zu beheizenden Raum austreten.

Das Warmluft-Auslaßgitter 11 wird insbesondere in der Anheizphase des Ofens 10 geöffnet• um, solange der durch die Ofenwände 16, 19 und 21 sowie die Ofendecke 13 gebildete Ofenmantel, der einen Wärmespeicher großer Kapazität darstellt, noch nicht aufgeheizt ist, schon einen nennenswerten Warmluftstrom für die Raumbeheizung zur Verfügung zu haben. Ist der Raum genügend erwärmt, so kann das Warmluft-Auslaßgitter 11 geschlossen werden. Die im Ofen 10 erzeugte Wärme wird dann überwiegend zunächst in seinem Ofenmantel gespeichert und von diesem "langsam" an den zu beheizenden Raum abgegeben.

Um im geöffneten Zustand des Warmluft-Auslaßgitters 11 eine für eine rasche Erwärmung des zu beheizenden Raumes günstige Warmluftführung zu erzielen, die nach Möglichkeit den gesamten Raum erfassen soll, ist das erfindungsgemäße Warmluft-Auslaßgitter 11 im einzelnen wie folgt aufgebaut, wobei zur Erläuterung dieses Aufbaues nunmehr zusätzlich auf die diesbezüglichen Einzelheiten der Figuren 3 und 4a sowie 4b Bezug genommen wird:

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das Gitter 11 umfaßt in der am besten aus den Fig. 4a und 4b ersichtlichen Anordnung drei, im wesentlichen flachstabförmige Lamellen 34, 35 und 36, die in einem die Austrittsoffnung 37 des Gitters 11 begrenzenden, seiner Grundform nach rechteckigen Profilrahmen 38 um in einer gemeinsamen - horizontalen - Ebene 39 liegende, parallele Achsen 41, 42 und 43 schwenkbar gelagert sind. Dieser Rahmen umfaßt, bezogen auf die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Einbaulage des Warmluft-Auslaßgitters 11 ein vorderes Längsprofil 44 und ein hinteres Längsprofil 46, die durch an ihre Stirnseite angesetzte Quer-Profile 4-5 und 50 miteinander verbunden sind, wie am besten aus dem oberen Teil der Figur 3 ersichtlich, in welcher der Profilrahmen 38, der Einfachheit halber, ohne die Lamellen dargestellt ist. In der dargestellten Einbaulage gesehen hat das vordere Längsprofil 44 einen vertikal aufragenden äußeren Schenkel 47, einen rechtwinklig an diesen anschließenden, in die Austrittsöffnung 37 hinein nach innen ragenden, horizontalen Schenkel und einen mit glatter Krümmung mit einem Krümmungsradius von etwa 1,5 mm an diesen anschließenden, wiederum nach außen weisenden, zu dem horizontalen Schenkel 48 unter 45° verlaufenden Leitschenkel 49, dessen äußerer Längsrand in der durch die Außenfläche des vertikalen Schenkels markierten vertikalen Ebene verläuft. Die von der oberen Begrenzungsfläche des horizontalen Schenkels 48 des vorderen Längsprofils 44 aus gemessene Höhe h seines vertikalen Schenkels 47 beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel 15 mm, desgleichen der vertikale Abstand der Schwenkachsenebene 39 vom oberen Rand 51 des Profilrahmens 38. Die von der Innenfläche des vertikalen Schenkels 47 des vorderen Längsprofils 44 aus gemessene Breite seines horizontalen Schenkels beträgt ebenfalls 15 mm.

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Das hintere Längsprofil 46 des Profilrahmens 38 ist als spitzwinkliges Winkel-Profil ausgebildet, dessen Profilspitzenkante 53 in die Austrittsöffnung 37 hineinweisend angeordnet ist und dessen Profilschenkel 54 und 56 einen Winkel von 45° miteinander einschließen. Der obere Profilschenkel 54 verläuft horizontal und hat, zwischen der Profilspitzenkante 53 und seiner äußeren Randkante 57 gemessen, eine Breite von 22 mm. Der andere, schräg nach unten verlaufende Profilschenkel 56 hat, zwischen der Profilspitzenkante 53 und seiner äußersten unteren Längskante 58 gemessen, eine Breite von 31,1 mm. Von den äußeren Längskanten 57 und 58 der Profilschenkel 54 und 56 ausgehende, aufeinander zuweisende und rechtwinklig zu dem horizontalen Schenkel 54 verlaufende Schenkelansätze 53 und 61 haben, von den jeweiligen äußersten Längskanten 57 und 58 aus gemessen, eine Breite von ca. 5 mm. Die Dicken der insoweit erläuterten Profilelemente der Längsprofile 44 und 46, die als Strang-gepreßte Aluminiumprofile ausgebildet sind, betragen jeweils 1,5 mm.

Die zwischen der oberen Längskante 52 und der unteren, äußersten Längskante 62 _% des vorderen Längsprofils 44 gemessene Gesamthöhe H desselben beträgt 32,9 mm.

Die die Längsprofile 44 und 46 des Profilrahmens 38 miteinander verbindenden Querprofile 45 und 50 sind als nach außen offene Ü-Profile ausgebildet, die eine Schenkelbreite von 10 mm haben und deren zwischen den Außenflächen ihrer parallelen Schenkel gemessenen Jochbreiten etwa 25 mm betragen.

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Die Querprofile 45 und 50 sind an den Längsprofilen 44 und 46 des Profilrahmens 38 mittels nicht dargestellter Niete befestigt, die in C-Profilelemente 63 bzw. 64 der Längs-Profile 44 bzw. 46 einpreßbar sind. Auch die Lamellen 34, 35 und 36 sind mittels nicht dargestellter Niete, die in zentrale Längskanäle 66 der Lamellen eingreifen, schwenkbar an den Querprofilen gelagert. Der horizontale Abstand d₁ der Schwenkachse 43 der dem vorderen Längsprofil 44 benachbarten Lamelle 36 von der Außenfläche des vertikalen Schenkels 47 dieses Längsprofils 44 beträgt beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel, 31 mm. Die Abstände d» und d_ der Schwenkachse 42 der mittleren Lamelle 35 von der Schwenkachse 43 der vorderen Lamelle 36 bzw. der Schwenkachse 41 der hinteren Lamelle 34 betragen jeweils 26,7 mm. Die zwischen den äußersten Längskanten 67 und 68 der Lamellen 34, 35 und 36 parallel zu ihren Längsmittelebenen 69 gemessenen Gesamtbreiten der Lamellen 34, 35 und 36 beträgt jeweils 37 mm. Zum vorderen Längsprofil 44 des Profilrahmens 38 hinweisende schmale, ca. 2 mm breite Randabschnitte 71, mit denen die Lamellen 34 und 35 im geschlossenen Zustand des Gitters auf der jeweils davor angeordneten Lamelle 35 bzw. 36 bzw. die Lamelle 36 auf dem horizontalen Abschnitt 48 des vorderen Rahmenprofils 44 aufliegen, sind bezüglich der Mittelebenen 69 der Lamellen um 55° nach unten abgewinkelt. An den diesen abgewinkelten Abschnitten 71 gegenüberliegenden hinteren Längsrändern sind die Lamellen 34, 35 und 36 mit nach oben aufragenden, im Querschnitt nasenförmigen Längsrippen 72 versehen, die eine Basisbreite von ca. 3 mm und, einschließlich der

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Eame-llendicke, die 1,2 mm beträgt, eine Gesamthöhe von 2,5 mm haben. Im geschlossenen Zustand des Gitters 11 liegt die Nase 72 der dem hinteren Längsprofil 46 benachbarten Lamelle 34 an dem unter 45° ansteigenden Schenkel 56 dieses Längsprofils 46 an. Die Breiten der von den jeweiligen Schwenkachsen 41, 42 und 43 aus gesehen, vorderen Abschnitte 34', 35' und 36' und der hinteren, ebenen Abschnitte 34'', 35'· und 36'' der Lamellen 34, 35 und 36 sind mit jeweils 17,5 bzw. 17 mm etwa gleich groß. Mittels einer in Verbindung mit Warmluft-Auslaßgittern bekannten, durch einen Handhebel 73 betätigbaren Schwenkvorrichtung 74 können die Lamellen 34, 35 und 36 gemeinsam in die in den Figuren 4a und 4b dargestellte Stellung maximaler Gitteröffnung bzw. die geschlossene Stellung des Gitters sowie sämtliche Zwischenstellungen gebracht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Gitter 11 ist der maximale Anstellwinkel cC , bis zu welchem die Lamellen 34, 35 und 36 aufgerichtet werden können, auf 45° begrenzt.

Der insoweit erläuterte Profilrahmen 38 mit den schwenkbaren Gitterlamellen 34, 35 und 36 ist von oben her in eine insgesamt mit 76 bezeichnete, sich nach unten erweiternde Anströmdüse eingesetzt, wobei der Profilrahmen in einen oberen, schachtförmigen Bereich dieser Anströmdüse 76 derart eingepaßt ist, daß diese, wenn die Lamellen 34, 35 und 36 in ihre Schließstellung gebracht sind, nach oben praktisch dicht verschlossen ist, wobei der obere Rand 77 des schachtförmigen Bereiches der nströmdüse 76 bündig mit dem oberen Rand 51 des Profilrahmens 38 abschließt.

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Die Längswände 78 und 79 haben obere, vertikale Abschnitte 81 bzw. 82, die sich über die Höhe H des vorderen Längsprofils 44 bzw. die Höhe des hinteren Längsprofils 46 des Profilrahmens 38 erstrecken und außenseitig an diesen anliegen, sowie an diese oberen Abschnitte 78 und 79 anschließende, unter 45° bezüglich der Vertikalen geneigte mittlere Abschnitte 83 bzw. 84, die in Fortsetzung der ebenfalls unter 45° geneigten Schenkel 49 und 56 der Längsprofile 44 bzw. 46 verlaufende Luftgleitflächen bilden und in demselben Abstand a vom oberen Rand 77 der Anströmdüse 76 enden, und an diese mittleren Abschnitte 83 bzw. 84 anschließende, wiederum vertikal verlaufende, untere Randabschnitte bzw. 87, die im Abstand Ä vom oberen Rand 77 der Anströmdüse 76 enden, der gleich deren Gesamthöhe ist. Die Anströmdüse 76 ist an ihren Stirnseiten durch vertikale Querwände 88 und 89, deren Kontur derjenigen des von den Längswänden 78 und 79 begrenzten Querschnitts entspricht, abgeschlossen. An den Innenseiten dieser Querwände 88 und 89 sind Stützwinkel 91 angeordnet, an denen sich der Profilrahmen 38 mit seinen Quer-Profilen 45 und 50 abstützt.

Die Anströmdüse 76 ist *in einen insgesamt mit 92 bezeichneten, rechteckigen Montagerahmen mit vertikalen, ca. 45 mm hohen Längswänden 93 und 94 bzw. 96 und 97 eingesetzten denen die unteren Randabschnitte 86 und 87 bzw. die-Querwände 88 und 89 der Anströmdüse 77 unmittelbar anliegen. Der Montagerahmen 93 ist mittels eines unteren Randflansches an Tragprofilen 98 und abgestützt, die auch, wie nicht eigens dargestellt, zur Abstützung der Ofendecke 13 ausgenutzt sind.

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Um, je nach der Dicke der die Ofendecke 13 bildenden Deckenkacheln oder -fliesen das Warmluft-Auslaßgitter 11 in der richtigen Höhe befestigen zu können, kann die Anströmdüse 76 in verschiedenen Höhen am Montagerahmen 93 befestigt werden. Hierzu sind an den Querwänden 88 und 89 der Anströmdüse Langlöcher 101 vorgesehen, durch die in definierter Höhe an dem Montagerahmen 93 angreifende Befestigungsschrauben hindurchtreten können, mittels der die Anströmdüse am Montagerahmen 93 festlegbar ist. Die zwischen den Außenflächen der oberen, vertikalen Abschnitte 81 und 82 der Längswände 78 und 79 der Anströmdüse 76 gemessene Breite b derselben beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel 110 mm, d.h. der Hälfte einer üblichen Kachelbreite; die zwischen den Außenflächen der Querwände 88 und 89 der Anströmdüse 76 gemessene Längsausdehnung 1 derselben beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel 440 mm und entspricht damit dem Doppelten einer üblichen Kachelbreite; die Einfügung des erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitters 11 in eine Kachelofendecke 13 ist dadurch erheblich vereinfacht.

Die in Höhe des unteren Randes 102 gemessene lichte Weite der Anströmdüse 76 beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 170 mm. Demgemäß beträgt der in Höhe des unteren Randes 102 der Anströmdüse 76 gemessene freie Anströmquerschnitt derselben ca. 0,074 m². Weiter beträgt unter den vorstehend gegebenen Abmessungen der freie Ausströmquerschnitt des Gitters, gemessen in Höhe der Schwenkachsenebene 39 oder in Höhe des oberen Randes des Profilrahmens 38, d.h. zwischen dem aufragenden Schenkeln

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47 des äußeren Längsprofils 44 und der Profilkantenspitze 53 des hinteren Längsprofils 46 des Profilrahmens 38 ca. 0,031 m^.

Zur Funktion des insoweit erläuterten erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitters 11 sei nunmehr auf die Figuren 5a und 5b verwiesen. Diese zeigen qualitativ den Verlauf des aus dem Gitter 11 austretenden Warmluftstromes, wenn dessen Lamellen 34, 35 und 36 auf einen Anstellwinkel cC von 45° angestellt sind
(Fig. 5a), sowie für den Fall, daß die Lamellen
34, 35 und 36 auf einen Anstellwinkel oC von 25°
eingestellt sind (Fig. 5b).

Für das in der Fig. 5a dargestellte Fallbeispiel ergibt sich, daß die durch den Pfeil 103 repräsentierte zentrale Achse des aus dem Gitter 11 austretenden
Warmluftstromes etwa unter 45° ansteigt, das heißt, dieser Warmluftstrom dieselbe Steigung hat wie die Lamellen 34, 35 und 36.

Für das in der Fig. 5b dargestellte Fallbeispiel ergibt sich, daß die durch den Pfeil 103 ' repräsentierte zentrale Achse des aus dem Gitter 11 austretenden
Warmluftstromes praktisch parallel zur Ofendecke 13 des Kachelofens verläuft, das heißt, daß sich der
Warmluftstrom an diese anlegt, und praktisch horizontal in den zu beheizenden Raum strömt. Verglichen mit dem durch die Fig. 5a veranschaulichten Fallbeispiel wird somit eine überproportionale Ablenkung des Warmluftstromes in den zu beheizenden Raum hineinerzielt, mit der günstigen Folge, daß eine gleichmäßige Er-

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wärmung dieses Raumes sehr viel schneller erreicht wird, als wenn der Warmluftstrom, wie es bei bekannten Deckengittern der Fall ist, senkrecht oder nahezu senkrecht, das heißt auf dem kürzesten Weg, zur Raumdecke hinströmt.

Beim Austritt des Warmluftstromes aus der Austrittsöffnung 37 des Deckengitters 11 wird dem Warmluftstrom durch sogenannte Induktionswirkung kühlere Umgebungsluft zugemischt, wie in der Fig. 5a durch die Pfeile 104 und in der Fig. 5b durch die Pfeile 104' veranschaulicht. Diese Induktionswirkung ist bei dem in der Fig. 5b dargestellten Fallbeispiel oberhalb der "hinteren" Lamellen 34 und 3,5 besonders stark aus geprägt, wodurch der Warmluftstrom, der im Bereich der Lamellen 34, 35 und 36 mit einer Temperatur von etwa 120 Grad austritt, nach einer Lauflänge von ca. 40 cm nur noch eine Temperatur von etw'a 80 Grad hat. Im Innenraum 33 des Warmluft-Kachelofens 10 werden in unmittelbarer Nähe des Heizeinsatzes 14 Lufttemperaturen um 230 Grad erreicht. Es wird angenommen, daß die durch die ausgeprägte Induktionswirkung erzielte Abkühlung des austretenden Warmluftstromes wesentlich dazu «beiträgt, daß sich der durch den Pfeil 103' repräsentierte Warmluftstrom an die Ofendecke 13 anlegt und praktisch horizontal abstömt, bevor er, nachdem er über den Sims 22 des Ofens 10 hinweggetreten ist, ebenfalls ansteigt.

Für einen Warmluft-Kachelofen, der in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitter 11 versehen war, das

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die anhand der Figuren 3 und 4a geschilderte Auslegung und Dimensionierung hatte, wobei der Ofen auf eine Nenn-Heizleistung von ca. 8 kW ausgelegt war, wurden eine Reihe von Kenngrößen ermittelt, die nachfolgend zusammengestellt und erläutert sind:

Die Warmluftleistung Q des mit dem Deckengitter bestückten Kachelofens 10 betrug 3,2 kW. Dies entspricht einer auf die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 37 bezogenen spezifischen Warmluft-Leistung q_WL von 10,48 W/cm².

Der Massenstrom der aus dem Gitter 11 ausströmen Warmluftmenge, deren Austrittstemperatur im Bereich der Lamellen 34, 35 und 36 120 Grad betrug, hatte einen Wert von 0,0346 Kilogramm/s.

Der Volumenstrom V_T der am Gitter 11 austretenden Warmluft betrug ca. 160 m^/h.

Die unmittelbar an der Gitter-Austrittsöffnung 37 gemessene Strömungsgeschwindigkeit w der Warmluft betrug 1,44 m/s.

Die im Bereich des Sims 22 gemessene Temperatur des Warmluftstromes, das heißt nach einer Weglänge von ca.. 0,5 m betrug ca. 80 Grad.

Der durch Induktionswirkung dem Warmluftstrom züge" führte Zuluft-Volumenstrom V_z betrug ca, 240 m /h.

Hieraus ergibt sich ein Induktionsfaktor i, der durch die Beziehung i = ^z' L definiert ist von ca. 1,5

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- rf-Das maximale Raumluft volumen V_n ,, . innerhalb

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dessen eine raumerfüllende Strömung hergestellt werden kann, wurde zu 76 m³ ermittelt, was bei einem Raum, der eine Höhe von 2,3 m hat, einer Fläche A£_max von 33 m² entspricht.

Die spezifische Wärmeleistung q_A betrug 100 W/nr.

Das spezifische Raumheizvermögen v_DG des Deckengitters 11, das durch die Beziehung v_DG = ^Aeff/^vRmax definiert ist, wobei mit A_eff die in cm² gemessene freie Querschnittsfläche der Luft-Austrittsöffnung bezeichnet ist, hat einen Wert von 4,1 cm²/m³. Dieser günstige Wert ergibt sich jedoch nur dann, wenn das Deckengitter 11 in einem zentralen Bereich der Ofendecke 13 angeordnet ist. Befindet sich das Deckengitter 11 in unmittelbarer Nähe einer Raumbegrenzungswand, so daß Zuluft nicht von allen Seiten her in den Warmluftstrom injiziert werden kann, so erniedrigt sich das spezifische Heizvermögen des Gitters um ca. 30 %, das heißt, der Wert v_DG steigt auf etwa 5,7 cm^/m³ an.

Um die vorstehend erläuterten günstigen Raumluft-Strömungsverhältnisse und die aus diesen resultierenden günstigen Parameterwerte zu gewährleisten, sollte der Aufbau und die Dimensionierung des Deckengitters 11 hinsichtlich Zahl und Größe der Lamellen 34, 35 und 36, der Gestaltung des Profilraumes 38, der freien Querschnittsfläche der Ausdrucksöffnung des Gitters und der Querschnittfläche an der Ein-

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trittsseite der Anströmdüse 76 innerhalb relativ enger Toleranzen demjenigen bzw. denjenigen anhand des speziellen Ausführungsbeispiels geschilderten Aufbau bzw. Werten entsprechen, wobei selbstverständlich geringfügige Abweichungen von den angegebenen Abmessungen möglich sind. Beispielsweise kann bei der in der Fig. 4a angegebenen Querschnittsgestaltung des erfindungsgemäßen Warmluft-Auslaßgitters 11 - durch Verkürzung oder Vergrößerung seiner Einbaulänge - der freie Anströmquerschnitt der Anströmdüse 76 zwischen 650 und 950 cm betragen. Wird die Einbaulänge des Gitters 11, die beim erläuterten, speziellen Ausführungsbeispiel 440 mm beträgt, auf 60 cm oder mehr vergrößert, so kann auch bei einer Verkleinerung des Anstellwinkels oC der Lamellen 34, 35 und 36 auf weniger als 25° ein Anlegen des Warmluftstromes an die Ofendecke 13 nicht mehr erzielt werden. Des weiteren sollten drei Lamellen mit den angegebenen Dimensionen verwendet werden.

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Claims (2)

Max Maier und Karl-Heinz Maier P 85 12 Lindenstraße 10 Gerstetten 5 16.01.1985 Patentansprüche

1. Warmluft-Auslaßgitter für einen Kachelofen, das in horizontaler Einbaulage an der Ofendecke angeordnet ist, mit einer im Grundriß rechteckigen Austrittsöffnung, die mittels flachstabförmiger Lamellen, die um Parallele, bezüglich der Lamellen zentrale Achsen schwenkbar sind, verschließbar und durch Schrägstellung der Lamellen für einen aus dem Innenraum des Ofens austretenden

Warmluftstrom freigebbar ist, wobei die durch die «·

Schwenkachsen der Lamellen definierte Ebene um |i

etwa die halbe Lamellenbreite unterhalb des obe- *

ren, die Austrittsöffnung begrenzenden Randes eines Rahmens angeordnet ist, an dem die Lamellen schwenkbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß drei Lamellen (34, 35 und 36) mit einer Breite von 30 bis 40 mm vorgesehen sind, das die Austrittsöffnung (37) eine quer zur Lamellen-Längsrichtung gemessene lichte Weite zwischen 70 und 80 mm und eine parallel zur Längsrichtung der Lamellen (34, 35 und 36) gemessene lichte Länge von 400 bis 600 mm hat, daß der maximale Anstellwinkel cC der Lamellen (34, 35 und 36) zwischen 40 und 50 Grad beträgt, daß ein die Austrittsöffnung (3)) begrenzendes Rahmen-Längsprofil (44), über das der Warmluftstrom in der durch die Lamellen-Stellung bestimmten Vorzugsrichtung hin-

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7929 Gerstetten 16.01.1985

wegströmt, eine horizontale Stufe (48) hat, deren horizontale Breite gleich dem vertikalen Abstand der Achsebene (39) der Lamellen vom Rand (51) der Austrittsoffnung (37) ist, daß ein die Austrittsoffnung (37) an der der Stufe (48) gegenüberliegenden Längsseite begrenzendes Rahmen-Längsprofil (46) einen unter 45 Grad schräg zum Rand (51) der Austrittsoffnung (37) hin ansteigenden Leitschenkel (56) hat, und daß an den die Austrittsoffnung (37) 'begrenzenden Rahmen (38) unterhalb der Lamellenebene eine Einströmdüse (76) angesetzt ist, die mit jeweils unter 45 Grad ansteigenden Luftleitflächen (82 und 84) an die Rahmen-Längsprofile (44 und 46) anschließt, und daß das Verhältnis der freien Anströmfläche der Anströmdüse (76) zur freien Querschnittsfläche der Austrittsoffnung (37) zwischen 2/1 und 3/1 beträgt.

Warmluft-Auslaßgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schwenkachsen (41, 42 und 43) der Lamellen (34, 35 und 36) markierte Ebene (39) von der Ebene des Randes (51) der Austrittsoffnung (37) einen vertikalen Abstand von 15 mm hat, daß die zwischen einer Längskantenspitze (53) des hinteren Rahmen-Längsprofils (46) und der Oberkante (52) des vorderen, angeströmten Rahmen-Längsprofils (44) gemessene lichte Weite der Austrittsoffnung (37) zwischen 70 und 75 mm beträgt, daß die Lamellen eine effektive Gesamtbreite von 35 mm haben und daß die freie Querschnittsfläche der

2 Austrittsoffnung (37) zwischen 300 und 340 cm beträgt,

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Gerstetten _^_ ,6.01.1985

3. Warmluft-Auslaßgitter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaubreite des Warmluft-Auslaßgitters der Hälfte und die Einbaulänge dem Doppelten der Breite einer üblichen Deckenkachel(12) des Kachelofens (10) entspricht.

4. Warmluft-Auslaßgitter nach einem der' vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Profilrahmen (38) mit den Lamellen (34, 35 und 36) und die Anströmdüse (76) umfassende Baugruppe höhenverstellbar an einem Montagerahmen (9,2) angeordnet ist, der seinerseits an der Tragkonstruktion (98, 99) der Ofendecke (13) abgestützt ist.

5. Warmluft-Auslaßgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine zentrale Anordnung innerhalb der Ofendecke (13), oberhalb des Heizeinsatzes (14) des Kachelofens (10).

6. Warmluft-Auslaßgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden schräg ansteigenden Begrenzungswände (78 oder 79) der Anströmdüse (76) und ein oberhalb derselben angeordneter Teil der Ofendecke abnehmbar sind.

7. Warmluft-Auslaßgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pro kW benötigter

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Warmluft-Heizleistung 100 cm freie Austritts-Querschnittsflache der Austrittsöffnung (37) des Gitters (11) vorgesehen sind.