EP0180124A2

EP0180124A2 - Ofen

Info

Publication number: EP0180124A2
Application number: EP85113320A
Authority: EP
Inventors: Heinrich G. Wagner; Helmut Kleine-Vossbeck
Original assignee: Fidanosch AG
Current assignee: Fidanosch AG
Priority date: 1984-10-27
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1986-05-07
Also published as: ES548294A0; NO854303L; ES8702629A1; EP0180124A3

Abstract

Durch Kombination eines Füllschachtes mit einem darüber angeordneten Flachrost entsteht ein Kaminofen, der zugleich Dauerbrandofen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen mit einem Feuerraum für Festbrennstoffe wie beispielsweise Kohle und Holz, wobei der Feuerraum zwei übereinander angeordnete Roste aufweist und oberhalb des oberen Rostes eine Füllöffnung angeordnet ist. Derartige Öfen sind beispielsweise aus der US-PS 4362146 bekannt. Dort dienen die beiden Roste der Erhöhung des Wirkungsgrades beim Verbrennen unter Verwendung vorgewärmter Luft für eine Primärverbrennung und eine Sekundärverbrennung. Die Primärverbrennung findet auf dem obersten Rost statt. Dabei werden zunächst die flüchtigen Bestandteile verbrannt und zerfällt z.B. die Kohle. Gleiches gilt für die Verbrennung von Holz. Die flüchtigen Bestandteile verbrennen in kurzer Zeit und unter großer Flammenbildung. Danach zerfällt das Holz in ein Aschebett, das das noch unverbrannte Holz bzw. sich bildene Holzkohle zuschüttet und den weiteren Verbrennungsvorgang bzw. Verkohlungsvorgang behindert.
Durch entsprechende Öffnungsweiten des oberen Rostes sollen nach dem bekannten Vorschlag Asche und kleinere Brennstoffteile, insbesondere Kohlenpartikel bzw. Holzkohlenpartikel auf den zweiten Rost fallen. Das soll die Verbrennung auf dem oberen Rost fördern. Zugleich wird die Sekundärverbrennung aufdem unteren Rost zur Vorwärmung von Verbrennungsluft benutzt, in dem die bei der Sekundärverbrennung anfallenden Rauchgase zusammen mit überschüssiger Verbrennungsluft dem Brennstoff auf dem oberen Rost zugeführt werden.
Mit dieser Einrichtung wird zwar die Verbrennung verbessert, jedoch rechtfertigt der damit erzielte Gewinn an Wirkungsgrad aus wirtschaftlichen Gesichtpunkten nicht den Aufwand für den bekannte Ofen. Dementsprechend hat sich der bekannte Ofen in der Praxis bisher nicht durchsetzen können.
Die Erfindung geht gleichwohl davon aus, daß der bekannte Ofen einen positiven Ansatz beinhaltet. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten Ofen so zu verändern, daß er eine in der Praxis anwendbare Lösung darstellt.
Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der obere Rost eine Flachfeuerung bildet und der untere Rost Bestandteil eines Füllschachtes ist. Das ermöglicht es, den Ofen zugleich als Kaminofen und als Dauerbrandofen auszulegen. D.h., im Unterschied zu dem bekannten Ofen kann der erfindungsgemäße Ofen mit unterschiedlichen Brennstoffen, also Holz und Kohle, befeuert werden. Das Holz wird auf den oberen Rost gegeben, die Kohle in den Füllschacht. Das Beschicken des oberen Rostes mit Holz sichert einerseits optimale Bedingungen für die Verbrennung von Holz, andererseits verhindert es eine übermäßige Beladung des Ofens mit Holz durch unkontrollierte Beschickung des Füllschachtes.
Der Füllschacht ist für Kohle oder dergleichen Brennstoffe bestimmt. Das Beschicken des Füllschachtes erfolgt wahlweise nach Herausnehmen des oberen Rostes und/oder durch Drehen und/oder Kippen und/oder Klappen des oberen Rostes.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ofens ermöglicht es, zugleich den Vorschriften nach DIN 18890 und DIN 18891 zu genügen. Letztere Vorschrift betrifft die Kaminöfen für feste Brennstoffe, während DIN 18890 Dauerbrandöfen für feste Brennstoffe regelt. Die Kaminöfen unterscheiden sich von Dauerbrandöfen nach DIN 18890 durch die Flachfeuerung, die dadurch bedingte geringere Brennstoffaufgabe und eingeschränkte Dauerbrandfähigkeit sowie die Verwendung von Holz als geeigneten Brennstoff und den ggf. zulässigen Betrieb mit offenem Feuerraum.
Die Verwendung als Kaminofen setzt u.a. voraus, daß auf dem oberen Rost mit Holz ein Dauerbrand bei Nennleistung von einer Stunde und ein 10-stündiges Gluthalten bei Schwachlast erzielt werden kann. Der untere Rost mit Füllschacht gestattet dagegen einen Dauerbrand von mindestens vier Stunden bei Nennlast und mindestens 16 Stunden Dauerbrand bei Schwachlast.
Für den Nachweis der Betriebssicherheit bei geschlossenem Feuerraum für die Kaminofenfeuerung sind ein Beharrungszustand und Grundglut herzustellen. Im Beharrungszustand werden vor Erreichen der Grundglut unter den jeweils ungünstigsten Anschlußmöglichkeiten an der rückwärtigen und seitlichen Prüfwand sowie am Prüfboden unter und vor dem Ofen die jeweils heißesten Stellen ermittelt.
Die Temperatur in einem ggf. vorhandenen Holzlagerfach wird gleichfalls an der heißesten Stelle gemessen. Nach Herstellen der Grundglut wird der obere Rost mit Profilholz beschickt. Dabei wird eine Brennstoffmenge entsprechend einer Wärmebelastung von 400 MJ/m Feuerraumboden gewählt. Diese Holzmenge wird nacheinander in zwei Hälften aufgegeben und bis auf Grundglut jeweils abgebrannt. Der Vorgang muß so oft wiederholt werden, bis die zu messenden Oberflächentemperaturen sich nicht mehr wesentlich ändern.
Die Lage der Profilhölzer wird so gewählt, daß zumindest die Rostkonstruktion abgedeckt ist und die Länge zumindest 2/3 der Feuerraumlänge bzw. 2/3 der Feuerraumtiefe beträgt. Die Auflage des Profilholzes erfolgt gleichmäßig auf dem oberen Rost, wahlweise kreuzweise geschichtet. Der Brennstoff wird mit einem mittleren Förderdruck für das anfallende Rauchgas von 0,17 1 0,03 mbar bis auf die bei Versuchsbeginn vorhandene Grundglut abgebrannt. Während des Versuches dürfen verschiedene Temperaturen nicht überschritten werden.
Bedienungsgriffe dürfen bei Ausfertigung aus Metall nicht mehr als 35° Kelvin, bei Porzellan nicht mehr als 45° Kelvin und bei Kunststoffen nicht mehr als 60° Kelvin über Raumtemperatur liegen. Die Oberflächentemperatur am Fußboden vor und unter dem Ofen und an 200 mm enfernten Stellwänden hinter und neben dem Ofen sowie in einem ggf. vorhandenen Holzlagerfach soll nicht mehr als 60° Kelvin über Raumtemperatur liegen. Die Abgastemperatur soll 400° nicht überschreiten. Heizgas darf nicht in den Aufstellungsraum austreten und keine Glut aus dem Feuerraum herausfallen.
Wesentlich für die Eignung eines Kaminofens nach DIN 18891 ist auch die Prüfung der Sicherheit bei offenem Feuerraum. Diese Prüfung erfolgt im Unterschied zur Prüfung bei geschlossenem Feuerraum dadurch, daß auf die Grundglut eine Lage Holzscheite aufgegeben wird. Diese Brennstoffmenge wird mit einem Förderdruck bis maximal 0,1 mbar abgebrannt. Zugleich müssen die o.a. Betriebstemperaturen und Betriebszustände hinsichtlich Heizgas und Austreten von Glut erfüllt sein.
Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Ofens mit Füllschacht kann der Ofen den Bestimmungen als Dauerbrandofen dadurch genügen, daß nach Herstellen der Grundglut der Aschekasten entleert und der Füllschacht mit soviel Brennstoff beschickt wird, daß bei Nennheizleistung, bezogen auf einen Wirkungsgrad von 70%, ein vierstündiger Dauerbrand erreicht wird. Der Brennstoff wird dann bei einer mittleren Zugstärke von 1,5 bis 2 mm Wassersäule ohne Eingriff in den Verbrennungsablauf bis auf die bei Versuchsbeginn vorhandene Glut abgebrannt.
Die Prüfung auf Dauerbrandfähigkeit bei Kleinstellung erfolgt wiederum nach Herstellen des Beharrungszustandes und der Grundglut und Entleerung des Aschekastens sowie Aufgabe einer gleichen Menge Prüfbrennstoff wie bei der vorhergehend beschriebenen Prüfung.
Unter Einstellung einer mittleren Zugstärke von 0,5 bis 1 mm Wassersäule wird der Prüfbrennstoff dann ohne Eingriff in den Verbrennungsablauf abgebrannt. Nach 16 Stunden muß das Wiederhochheizen ohne künstliche Erhöhung der Zugstärke möglich sein. Für die Temperaturen an den Bedienungsgriffen und Stellflächen gilt das Gleiche wie für Kaminöfen.
Im übrigen ist für Dauerbrandöfen eine Sicherheit gegen CO-Unfälle von besonderer Bedeutung. Nach DIN 18890 ist eine ausreichende Sicherheit gegeben, wenn nach Einstellen des Beharrungszustandes und der Grundglut mit Prüfbrennstoff etwa eine Heizleistung von 1/4 der Nennbelastung hergstellt wird. Nach Entleeren des Aschekastens wird die gleiche Menge Prüfbrennstoff wie bei den vorstehend beschriebenen Nachweisen aufgegeben. Ab Unterschreiten einer Zugstärke von 0,3 mm Wassersäule darf die in den nächsten 10 Stunden anfallende CO-Menge nicht über 250 dm³ liegen.
Nach der Erfindung ist somit nicht ein 2-stufiges Verbrennen mit einer ersten Verbrennungsstufe auf dem oberen Rost und einer Sekundärverbrennung, der auf den darunterliegenden Rosten fallenden Brennstoffpartikel Ziel, sondern der alternative Einsatz des gleichen Ofens sowohl als Kaminofen als auch als Dauerbrandofen, was durch die Konstruktion bzw. die vorgeschriebene Betriebsweise bekannter Öfen bisher ausgeschlossen war.
Die eigentliche Bedeutung der Erfindung ergibt sich in der Anwendung auf übliche Füllschachtöfen mit einem Rost für Festbrennstoffe, insbesondere Kohle.
Üblicherweise werden in den Füllschachtöfen auch andere Brennstoffe verbrannt. Dazu gehört in erster Linie Holz.
Der unterschiedliche physikalische und chemische Aufbau der in häuslichen Feuerstätten verwendeten festen Brennstoffe führt naturgemäß auch zu verschiedenem Verhalten bei der Feuerung. Dies macht sich bei sonst gleicher Ofenkonstruktion u.a. in der Zusammensetzung der Abgase und deren Beimischungen bemerkbar.
Die verschiedenen Festbrennstoffe werden nach ihrem Emissionsverhalten beurteilt. Kohle, insbesondere Anthrazit und/oder thermisch behandelte, pechgebundene Steinkohlenbriketts, sind raucharme Brennstoffe. Darüberhinaus lassen sich mit Hilfe von Universal-Dauerbrennern auch andere Kohlenarten, wie thermisch unbehandelte pechgebundene Steinkohlenbriketts und Gasflammkohle bei ausreichend kleiner Emission von Staub, Ruß und Teer verbrennen. Derartige Universal-Dauerbrenner sind üblicherweise als Füllschachtöfen ausgebildet. In allen Öfen lassen sich bei der Verbrennung von Holz und dergleichen Brennstoffen Emissionen nicht vermeiden. Die zulässigen Emissionen werden mit Hilfe einer Rußteerzahl bestimmt. Dabei wird der Staub-, Ruß- und Teergehalt durch Absaugung bestimmter Abgasmengen über Filtrierpapier ermittelt. Auf dem vorzugsweise weißen Filtrierpapier ergeben sich Farbflecke. Ein Vergleich der entstandenen Farbflecke mit einer Testskala ermöglicht die Feststellung der Rußteerzahl. Eine Rußteerzahl von 200 soll nicht überschritten werden.
Im einzelnen erfolgt die Bestimmung der Rußteerzahl wie folgt:

Zur Messung der Rußteerzahl dient ein automatisches Filtriergerät, das in Abständen von einer Minute bei einer Saugdauer von sechs Sekunden eine bestimmte Abgasmenge am Austrittsstutzen des Ofens entnimmt und sie durch einen von einer kreisrunden Filteröffnung mit einem Querschnitt von 0,312 cm² liegenden Filtrierpapierstreifen saugt.

Der Vorschub des Filtrierpapiersteifens beträgt 12 mm nach jeder Messung.
Der Filtrierpapierstreifen besteht aus weißem Baumwollfiltrierpapier mit einem Strömungswiderstand von 40 bis 60 mbar (400 bis 600 mm Wassersäule) bei einem - flächenbezogenen Durchfluß von 3 Litern (Normzustand). Die Vergleichsskala besteht aus 80 Feldern verschiedener Farbtönungen, die in einem ebenen, rechtwinkeligen Koordinatensystem angeordnet sind. Die Felder sind auf der Abszisse mit den Zahlen 0-9 und auf der Ordinate mit Buchstaben bezeichnet. Ab Brennstoffaufgabe wird die Rußteerzahl so lange gemessen, bis die Grundglut wieder erreicht ist. Zur Auswertung der Messung wird jeder nicht weiße Farbfleck des Filtrierpapierstreifens einem seiner Färbung entsprechenden Feld der Vergleichsskala zugeordnet und mit der Zahl des Farbfeldes bewertet. Die Rußteerzahl ist dann der arithmetische Mittelwert der Bewertungszahlen. Die Emissionsspitzen werden dabei durch einen längeren Auslauf verwischt. So kann bei Verbrennungsversuchen mit Holz in einer Füllschachtfeuer z.B. eine Rußteerzahl von 134 bei arithmetischer Mittelung der Bewertungszahl festgestellt werden, während die Emissionsspitzen bei einer Rußteerzahl von 532 liegen. Diese Emissionsspitzen zeigen sich als schwarze Flecken auf dem Filtrierpapier. Die Emissionsspitzen sind darüber hinaus leicht an einer deutlichen Verfärbung der aus dem Schornstein austretenden Rauchfahne zu erkennen.
Durch den erfindungsgemäßen Einbau eines zweiten Rostes über dem Füllschacht angeordneten Rostes wird bei der Verbrennung von Holz eine sehr viel geringere Emission verursacht. Außerdem wird im übrigen die Verbrennung und Betriebsführung des Ofens erheblich verbessert. Das ist darauf zurückzuführen, daß im Füllschacht üblicherweise eine zu große Menge Holz aufgelegt wird.
Das heißt, der Füllschacht verleitet dazu, zuviel Holz aufzulegen. Das Holz brennt dann anders als eine Kohlefüllung im wesentlichen im Ganzen mit zu hoher Feuerraumbelastung ab. Das resultiert aus der für die Verbrennung von Holz ungünstigen auf Kohle ausgelegten Luftführung.
Mithin leistet die erfindungsgemäße Verwendung eines zweiten über dem Füllschacht angeordneten Rostes für Holz und dergleichen Brennstoffe einen erheblichen Beitrag zum Umweltschutz und werden Standzeit des Ofens und die Wirtschaftlichkeit der Betriebsführung wesentlich verbessert.
Bei einer vorn oder seitlich am Ofen angeordneten Füllklappe endet der Füllschacht an der Füllklappe. Der nach der Erfindung vorgesehene zweite Rost für Holz wird unterhalb der Füllklappe angeordnet. Der in vorhandenen Öfen unter dem Füllschacht angeordnete Rost ist als zweiter Rost nicht brauchbar, weil seine Demontage und höhere Anordnung im Füllschacht entweder nicht möglich ist oder einen unverhältnismäßig hohen baulichen Aufwand und Arbeitsaufwand erfordert. Gleichwohl kann die höhenverstellbare Anordnung als sogenannte schlechtere Ausführungsform im Rahmen der vorliegenden Erfindung gesehen werden. Das gilt auch für ein Auswechseln des Füllschachtrostes gegen einen im Füllschacht höher anzuordnenden Rost.
Ein in diesem Sinne höhenverstellbarer Rost ergibt sich bei einem sich stufenweise erweiternden Füllschacht. Auf jede Stufe läßt sich ein Rost einlegen bzw. wieder herausnehmen.
Obwohl der Betrieb des Ofens mit dem oberen Rost als Kaminofen vornehmlich dem Verbrennen von Holz dient, eignet sich der obere Rost auch zum Verbrennen von Kohle oder Koks bei geeigneter Auslegung der Ofenwände. Für den Einsatz von Kohle oder Koks bzw. Briketts ist insbesonder der Füllschacht vorgesehen. Der Füllschacht läßt sich nach Herausnehmen des oberen Rostes, dessen Drehen, Kippen oder Hochklappen ebenso bedienen wie Füllschächte anderer, bekannter Dauerbrandöfen.
Wahlweise sind der obere und der untere Rost parallel zueinander angeordnet. Der untere Rost ist zweckmäßigerweise als Rüttelrost ausgebildet. Letzteres wird dadurch erreicht, daß der untere Rost drehbar und/oder hin- und herschiebbar abgeordnet ist. Der verschiebbare Rost wird nachfolgend als Schieberost bezeichnet.
Außerdem ist es von Vorteil, den unteren Rost mit einem Stehrost zu versehen. Der Stehrost erleichtert die Entaschung des Ofens. Unter dem Rost ist ein Aschekasten vorgesehen. Zum Entaschen ist der Ofen mit einer geeigneten Öffnung seitlich oder vorne versehen. Durch diese Öffnung ist auch der Stehrost zugänglich.
Der untere Rost ist in die Seitenwände des Ofens eingelassen. D.h. er gleitet in Nuten. Die Eindringtiefe beträgt mindestens 10 mm, vorzugsweise 15 mm. Das verhindert ein Eindringen von Brennstoffpartikeln oder Aschepartikeln in die Führung des unteren Rostes und vermeidet Betriebsstörungen durch Klemmen des Rostes.
Für den oberen Rost ist es von Vorteil, wenn dieser eine größere Auflagefläche als der untere Rost aufweist. Das erleichtert das Auflegen von Holz. Die größere Auslegung des oberen Rostes bewirkt, daß der obere Rost den unteren Rost in der Vertikalprojektion vollständig überdeckt. Letzteres ergibt sich z.B. bei Verwendung einer Ausmauerung im Füllschacht. Mit der Ausmauerung läßt sich leicht einer übermäßigen Erhöhung der Wandtemperatur im Füllschachtbereich entgegenwirken, die dadurch entstehen kann, daß im Füllschacht die brennende Kohle Berührung mit der Ofenwand hat. Dergleichen ist durch die relativ großflächige Flachfeuerung des oberen Rostes weitgehend ausgeschlossen. - Der obere Rost die vorzugsweise als geschlossene Platte oder nur mit wenigen Öffnungen für einen Luftdurchtritt versehen. Das heißt, die anfallende Asche bleibt im wesentlichen auf dem oberen Rost liegen. Die Entaschung erfolgt vorzugsweise durch Schwenken der Rostplatte. Dabei reicht es aus, wenn nur ein Teil der Rostplatte schwenkbar ist. Dann kann die noch vorhandene Glut mit einem Schürhaken oder dergleichen auf den fest angeordneten Rostteil gezogen werden, so daß bei einer Entaschung die Glut nicht mit entsorgt und neu Feuer gelegt werden muß. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, wenn bei frontseitiger Füllklappe der hintere Teil der Rostplatte schwenkbeweglich ist. Dort sammelt sich erfahrungsgemäß der ganz überwiegende Teil der anfallenden Asche. Wenn oben auf der Asche noch Glut liegt, kann diese leicht vorgezogen werden, während die Asche hinten verbleibt und durch Schwenken des hinteren Rostplattenteiles in den Füllschacht bzw. durch den Füllschacht in den Aschekasten fällt.
Bei geschlossener Rostplatte erfolgt eine ausreichende Zuführung von Verbrennungsluft durch die Sekundärluftzuführung. Die Sekundärluftzuführung kann durch Öffnungen in der Füllklappe gebildet werden. Zur Regelung dieser Luftzuführung sind die Öffnungen wahlweise verstellbar. Der bauliche Aufwand für eine verstellbare Luftzuführung läßt sich durch Verwendung einer einzigen Öffnung verringern, die mit einer Klappe oder einem Dreh- oder Längsschieber von Hand oder automatisch über einen Temperaturregler bewegt wird. Im Falle eines nachträglichen Einbaues, d.h. Nachrüstung von Füllschachtöfen mit einem oberen Rost für Holz oder dergleichen kann mit wenigen kleinen Bohrungen oder Schlitzen in der Rostplatte einer zu geringen Luftzuführung im Sekundärluftbereich (durch die Füllklappe) Rechnung getragen werden. Umfangreiche bauliche Maßnahmen zur Änderung der Sekundärluftzuführung sind damit entbehrlich.
Der Füllschacht ist wahlweise zum Teil oder ganz als Trichter ausgebildet. Das bewirkt eine vorteilhafte Schüttlage der abbrennenden Brennstoffpartikel auf dem unteren Rost.
wahlweise ist der obere Rost durch die Beschickungsöffnung zugänglich oder seitlich neben der Beschickung- öffnung in der Ofenwandung eine geeignete Öffnung vorgesehen. Die Beschickungsöffnung wird duch eine Ofenklappe verschlossen, die zum Herausnehmen des oberen Rostes gelöst werden kann. Diese Platte kann zugleich mit Sichtfenstern versehen sein, durch die zumindest der über dem oberen Rost liegende Feuerungsraum einsehbar ist. In diesem Falle befindet sich die Platte mit den Sichtfenstern vorzugsweise frontseitig am Ofen, während die Beschickungsöffnung an der Ofenseite angeordnet ist.
Im übrigen kann der Ofenboden - also unterhalb des Aschekastens - mit einer Durchlüftung versehen werden, insbesondere in Verbindung mit einem Strahlenschutz. Der Strahlenschutz ist als Blech ausgebildet. Die Durchlüftung erfolgt über seitliche und/oder frontseitig angebrachte Öffnungen, durch die Umgebungsluft in den Zwischenraum zwischen Aschekasten und Strahlenschutz einerseits und Strahlenschutz und Aufstellfläche andererseits dringen kann. Der eindringenden und sich erwärmenden Umgebungsluft wird an der Rückseite des Ofens Gelegenheit zum Aufsteigen gegeben. Das bewirkt einen kühlenden Luftstrom am Ofenboden und erhöht die Heizleistung des Ofens.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Figur 1 und 2 zeigen einen Vertikalschnitt und eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Ofens. Figur 3 und 4 zeigen einen Vertikalschnitt und eine Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ofens, Figur 5 einen dritten erfindungsgemäßen Ofen im Vertikalschnitt. Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel.
Der erfindungsgemäße Ofen nach Figur 1 und 2 besitzt einen Feuerraum 1. Unter dem Feuerraum 1 ist ein Aschekasten 2 angeordnet. Nach unten wird der Feuerraum 1 durch einen unteren Rost 3 begrenzt. Der Rost 3 ist als Rüttelrost ausgebildet und kann über eine Rüttelvorrichtung 4 betätigt werden. Der Rost 3 bildet zu- r gleich eine Flachfeuerung.
Im Abstand vom unteren Rost 3 ist ein Rost 5 in dem Feuerraum 1 angeordnet, der paralell zu dem unteren Rost 3 liegt. Der Rost kann auch geneigt angeordnet sein. Das hat in bestimmten Bereichen Handhabungsvorteile und erleichtert die Verbrennung. In der Vertikalprojektion überdeckt der obere Rost 5 den unteren Rost 3. Zwischen dem oberen Rost 5 und dem unteren Rost 3 ist der Feuerraum mit einer keramischen Auskleidung 7 versehen. Als Keramikmaterial dient z.B. Schamotte. Der Feuerraum kann auch durch ein der Wärmebelastung standhaltendes Gußteil gebildet werden oder mit einer Gußverkleidung versehen sein. Zugleich ist der Feuerraum 1 zwischen dem oberen Rost 5 und dem unteren Rost 3 trichterförmig verjüngt. In diesem Bereich bildet der Ofen einen Füllschacht für Kohle, Brikette bzw. Koks. Der obere Rost 5 ist für die Verbrennung von Holz bestimmt.
Der Feuerraum 1 wird durch eine Füllöffnung 14 beschickt, die mit einer Füllklappe 9 verschlossen wird. Die Füllklappe 9 ist seitlich am Ofen angeordnet. Infolgedessen können besonders lange Holzstücke leicht in den Ofen eingeführt werden.
Für das Beschicken mit Kohle, Briketts bzw. Koks wird der obere Rost 5 herausgenommen. Dazu liegt der obere Rost lose auf seinen Auflagestellen 8 in dem Feuerraum auf. Das Herausnehmen des oberen Rostes 5 erfolgt durch die seitliche Füllöffnung, indem der Rost diagonal geführt wird. Der Ofen besitzt an der Vorderseite auch eine lösbar angeordnete Platte 11, die nach Lösen eine Montageöffnung 10 freigibt. Die Platte 11 ist mittels Schrauben 12 am Ofen gehalten. Die Platte 11 besitzt zugleich Sichtfenster 13 aus feuerfestem Glasmaterial.
Des weiteren sind in Figur 1 und 2 mit 4 ein Griff zum-' Rütteln des unteren Rostes und mit 6 die das keramische Material zwischen oberem Rost 5 und unterem Rost 3 haltende Ofenwandung bezeichnet. Die Platte kann auch durch eine frontseitige Füllklappe ersetzt werden. Diese Füllklappe hat im wesentlichen die gleiche Form, seitlich jedoch Scharniere 101 mit innenliegenden Federn, die ein selbsttätiges Schließen der Tür sicherstellen, und einen Griff 102. Bei frontseitiger Füllklappe entfällt die seitliche Beschickung. Ferner sind die Stangen 39 nicht mehr am Ofenmantel sondern in verkürzter Form an der Füllklappe gehalten. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und 4 unterscheidet sich von dem nach Figur 1 und 2 durch verschiedene bauliche Änderungen.
Der Feuerraum ist auch oberhalb des oberen Rostes, der bei 16 eingelegt wird, mit Schamottesteinen ausgekleidet. Der untere Rost ist nach Figur 3 und 4 mit 17 bezeichnet und drehbeweglich gelagert. Vorzugsweise ist der obere Rost jedoch in einer Gradführung gehalten. Die Gradführung wird durch seitliche Nuten in dem Einsatz 18 des Ofens gebildet. Die Nuten sind 15 mm tief. In den nicht dargestellten Nuten läuft der untere Rost mit einem für seine Bewegung ausreichenden Spiel. Der untere Rost wird wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 mit einem durch das Ofengehäuse nach außen ragenden Griff bewegt. Die Nuten geben dem unteren Rost wahlweise nur eine seitliche Führung. In Bewegungsrichtung vorne und hinten ist durch ausreichenden Rostöffnungen im Einsatz 18 dafür Sorge getragen, daß sich keine Aschepartikel zwischen dem Einsatz 18 und dem unteren Rost festsetzen und die Bewegung des Rostes behindern. In den seitlichen Führungen verhindern die Nuttiefe und die Eindringtiefe des unteren Rostes in die Nuten, daß Asche und/oder Kohlepartikel in die Nuten dringen und dort zu einer Blockierung des unteren Rostes führen.
Der Füllschacht zwischen dem unteren Rost 17 und dem oberen Rost ist bis zur halben Höhe mit vertikal verlaufenden Wänden versehen. Der vertikale Teil ist entsprechend der drehbeweglichen Ausbildung des Rostes 17 zylindrisch ausgelegt. Zwischen diesem mit 19 bezeichneten zylindrischen Füllschachtteil und dem oberen Rost ist ein trichterförmiger Übergangsteil 20 vorgesehen.
Nach Figur 3 und 4 besitzt der Ofen eine Bodenisolierung 21, die unterhalb eines Bodenbleches 22 angeordnet ist. Auf dem Bodenblech 22 gleitet der Aschekasten 23. Der Aschekasten 23 ist durch eine Entaschungsöffnung zugänglich, die mit einer Klappe 24 verschlossen ist. Der Aschekasten 23 wird von der Frontseite des Ofens bedient. Er stößt hinten gegen ein Begrenzungsblech 25. An den Seitenwänden des Ofens sind Öffnungen 26 vorgesehen. Die Öffnungen 26 sind in zwei übereinander angeordneten Reihen angeordnet. Durch die Öffungen 26 kann Umgebungsluft in das Gehäuse des Ofens eindringen. Dort erwärmt sich die Luft an den heißen inneren Blechen 25 und 27. des Ofens und steigt zwischen den Blechen 27 und der Innenwand des Ofengehäuses nach oben und tritt oben aus dem Ofen 28 aus. Der in Figur 3 dargestellte Spalt zwischen den Blechen 27 und dem Ofengehäuse besteht gleichermaßen an den Seiten des Ofens, wie aus Figur 1 ersichtlich. Praktisch kann der Ofen als zweiteilig angesehen werden, bestehend aus einem inneren Teil und einem äußeren Teil, wobei zwischen innerem Teil und äußerem Teil ein Luftspalt vorhanden ist, in dem sich die Luft erwärmt, nach oben steigt und kühle Umgebungsluft durch die Öffnungen 26 nachzieht. Der Warmluftaustritt am Kopf des-Ofens trägt ganz ergeblich zu der Heizleistung des Ofens bei, die im übrigen durch Strahlungswärme gekennzeichnet ist. _
Der Ofen nach Figur 3 und 4 ist für eine Leistung von 8000 kcal/h ausgelegt. Das entspricht 9,3 kW. Seine Heizfläche beträgt _{2 m} ².
Die Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Figur 3 und 4 u.a. durch einen anderen Füllschacht. Hier ist der Füllschacht wiederum über die ganze Länge zwischen dem oberen Rost 30 und dem unteren Rost 31 trichterförmig ausgebildet. Der obere Rost hat eine rechteckige Form mit den Abmessungen 300 mm x 400 mm. Der untere Rost ist gleichfalls rechteckförmig und hat die Abmessungen 260 x 340 mm. Damit entsteht im Querschnitt ein viereckiger Trichter, der als Füllschacht erheblich mehr Brennstoff aufnehmen kann, als ein zylindrischer Füllschacht nach Figur 3. Der untere Rost 31 ist in einem Einsatz 31 gehalten. Der Einsatz 32 führt den unteren Rost 30 in seitlichen Nuten, so daß er von der Frontseite des Ofens her durch eine gradlinige, hin- und hergehende Bewegung gerüttelt werden kann. Dazu ist der Rost 31 wie der untere Rost des Ofens nach Figur 1 und 2 mit einem Griff versehen. Wahlweise ragt dieser Griff nach außen vor oder ist der Griff nach Öffnen der Ofenklappe 33 erreichbar. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, den Griff mit einer sogenannten "kalten Hand" zu bedienen. Dabei handelt es sich um ein Werkzeug, das eingehakt oder eingeklinkt wird. Dabei kann das Werkzeug aus Stahl bestehen, ohne daß die Gefahr einer übermäßigen Erwärmung bei der kurzen Rüttelzeit besteht.
Die Tür 33 verschließt die für den Aschekasten 34 erforderliche Öffnung, die zugleich nach oben so groß ausgelegt wird, daß ein Stehrost 35 geöffnet werden kann, der frontseitig vor dem unteren Rost 31 angeordnet ist. Der Stehrost hat die Abmessungen 340 x 85 mm und verbessert die Bedienungsfähigkeit des Ofens beträchtlich. Ferner wird der Zutritt von Verbrennungsluft durch den Stehrost 35 erheblich verbessert.
Der Aschekasten 34 ist so groß ausgelegt, daß er den gesamten unteren Rost 31 untergreift und über den Stehrost 35 hinausragt. Damit ist sichergestellt, daß weder Asche noch Glut neben den Aschekasten 34 fällt. Der Aschekasten 34 ist zugleich an der der Ofenrückseite zugewandten Seite mit einer schrägen Fläche 36 versehen, die das Entleeren das Aschekastens erleichtert. Im Verhältnis dazu hat der Füllschacht ein Volumen von 15 cm³. Die Heizleistung des Ofens ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und 4 bei gleichen äußeren Abmessungen auf 8600 kcal/h gesteigert. Das entspricht einer Heizleistung von 10 kW. Dabei beträgt die Heizfläche 2,2_{5 m} ².
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und 4 hat der Ofen nach Figur 5 wiederum eine verschraubte Frontplatte 37, wie der Ofen nach Figur 1 und 2. Ferner ist das Ofengehäuse seitlich an der zur Platte 37 gehörenden Öffnung mit Streben 38 versehen. Die Streben 38 tragen Halterungen 39 für Roststangen 40. Die Roststangen 40 sollen verhindern, daß sich Holzscheite an die Sichtfenster in der Platte 37 anlegen. Das würde zu einer erhöhten Wärmebelastung des Sichtfensters und zu dessen frühzeitiger Verschmutzung führen.
Der Verschmutzung der Sichtfenster wirkt außerdem ein Sekundärluftzutritt entgegen. Der Sekundärluftzutritt erfolgt durch jeweils 4 unterhalb der Fenster in der Platte 37 angebrachte Öffnungen. Die Öffnungen sind auch bei dem Ofewn nach Figur 2 vorgesehen. Der Sekundärluftstrom bewirkt eine Verbrennung von noch unverbrannten oder nur teilverbrannten Gasen, die gegen die Sichtfenster strömen. Bei derartigen Gasen besteht die Gefahr, daß sich Bestandteile an dem Sichtfenster -z niederschlagen. Zugleich bewirkt der Sekundärluftstrom eine Kühlung der Sichtfenster.
Die Primärluft tritt wie bei dem Ofen nach Figur 3 und 4 durch seitlich am Ofen vorgesehene Öffnungen in das Ofeninnere ein. Dort strömt sie am Aschkasten vorbei durch den unteren Rost 31 in der Feuerraum des Ofens. Die Primärluftströmung ist mit Pfeilen 40a gekennzeichnet.
Die seitlich am Ofen angeordneten Öffnunge gewährleisten zugleich den für ein Umspülen des inneren Ofenteiles erforderlichen Luftzutritt. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 3 und 4 ist an Stelle der Isolierung an der Ofenrückseite ein Strahlschutzblech 41 vorgesehen. Das Strahlschutzblech 41 ist im Abstand von der hinteren Ofenwand angeordnet und ermöglicht einen Luftdurchtritt von unten nach oben, so daß erwärmte Luft nach oben entweichen kann, während Kaltluft von unten nachstömen kann. Das bewirkt einerseits eine Kühlung und trägt andererseits mit der oben am Ofen austretenden Warmluft zur Heizwirkung des Ofens bei.
Im übrigen ist der Ofen nach Figur 5 am Boden mit einem zusätzlichen Strahlschutzblech 42 versehen. Das Strahlenschutzblech 42 ist im Abstand von dem Blech angeordnet, das den Aschekasten 34 trägt. Zugleich überlappen die seitlich am Ofen angebrachten Öffnungen, durch die die Primärluft in den Ofen eintritt, das den Aschekasten 34 tragende Blech nach unten. Das hat eine Belüftung des Hohlraumes zwischen dem Strahlschutzblech 42 und dem den Aschekasten 34 tragende Blech zur Folge. Erwärmte Luft kann dadurch aus diesem Hohlraum entweichen.
Der Ofen nach Figur 5 ist für Brechkoks 4, Anthrazit-Nuß 3, Eierkohlen, Braunkohlenbriketts und Scheitholz (obere Rostfläche) geeignet. Der Aschekasten 34 hat ein Volumen von 7,2 dm³. Seine vordere Schräge liegt unter 30°. Die Blechdicke des Aschekastens beträgt 1 mm. Die oberen Kanten sind umgekantet. Vorn besitzt der Aschekasten eine Grifföse für eine "kalte Hand".
Für die Sekundärluftöffnung ist eine Gesamtöffnungsweite von 6 bis 10 cm² vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel haben die Sekundärluftöffnungen zusammen eine Öffnungsweite von 8 _cm ².
Für die Brennkammer ist eine Schamotteauskleidun^g von 25 mm Dicke vorgesehen. In dem seitlichen Bereich des unteren Rostes 31, in dem die Schamotteauskleidung den unteren Rost überlappt, ist zwischen Rost und Schamotteauskleidung ein Spiel von 5 bis 10 mm vorgesehen. Dabei wird die Schamotteauskleidung an der unteren Seite durch ein Blech gehalten, das zugleich einen Verschleiß der Schamotteauskleidung durch Rütteln des Rostes und Übertragen der Rüttelbewegung über Asche- und Kohlepartikel auf die Schamotteauskleidung verhindert.
Der Aschekasten ragt gegenüber dem Stehrost 35 etwa 20 mm vor. Dadurch wird vermieden, daß Asche vor den Aschekasten 34 fällt.
Schließlich besitzt das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 noch eine Regelung für die Primärluft. Die Regelung für die Primärluft entsteht durch eine nicht dargestellte Luftklappe für die Primärluftöffnungen und/oder Sekundärluftöffnungen. Diese Luftklappe wird über einen Arm von einem Flüssigkeitstemperaturregler bewegt. Der Flüssigkeitstemperaturregler besteht aus einem flüssigkeitshaltenden Behälter nach Art eines Kraftkolbens, wobei das Zylindergehäuse am Ofen befestigt ist und der Kraftkolben den die Luftklappen bewegenden Arm trägt. Eine Erwärmung bzw. Abkühlung der im Regler gespeicherten Flüssigkeit bewirkt dann eine Bewegung des Armes, wobei die Erwärmung zum Schließen der Klappen und die Abkühlung zum Öffnen der Klappen genutzt wird.
Der Ofen nach Fig. 5 kann auch in der Form betrieben werden, daß bei Verwendung einer frontseitigen Füllklappe eine zweiteilige, sonst geschlossene Rostplatte verwendet wird. Die beiden Teile sind in Fig. 5 strichpunktiert eingezeichnet. Sie tragen die Bezeichnungen 104 und 105. Das hintere Teil 105 ist schenkbeweglich angeordnet oder herausnehmbar. Es wird mit einer sogenannten kalten Hand bedient. Die kalte Hand ist ein einsetzbarer Griff, mit dem das Teil 105 hochgehoben und herausgenommen werden kann. Mit der kalten Hand läßt sich auch das andere Teil 104 herausnehmen. Die Heausnahme beider Teile 104 und 105 dient dem Betrieb des Füllschachtes.
Wahlweise ist auch schwenkbewegliche Anordnung des Teiles 105 vorgesehen. Das Teil 105 ist dazu bei 106 mittig mit Nocken versehen, mit denen es auf dem Füllschacht aufliegt. Durch Verschwenken des Teiles 105 kann der Rost entascht werden.
Bei längerem Betrieb des oberen Rostes mit Holz kann aufgrund des geringen Aschefalls z.B. eine Woche lang ohne Entaschung gefahren werden. Die Asche sammelt sich dann, wie bei 107 dargestellt an der hinteren Auskleidung des Ofens. Sofern bei gewünschter Entaschung Glut noch vorhanden und ein Weiterbrennen des Ofens gewünscht ist, wird mit einem Schürhaken die oben aufliegende Glut nach vorn zur Füllklappe hin auf das Teil 104 gezogen. Bei Verschwenken des Teiles 105 fällt die Asche durch den Füllschacht in den Aschekasten. Danach kann der Ofenbetrieb durch neues Auflegen von Holz fortgesetzt werden.
Die obere Rostplatte besteht wie der untere Rost vorzugsweise aus Grauguß (GG 18 bis 24). Die Dicke des unteren Rostes beträgt 15 mm und mehr. Der obere Rost kann eine Dicke von 10 mm besitzen.
Der hintere Teil 105 wird von außen verschwenkt. Dazu ist ein geeignetes Gestänge vorgesehen, das durch den -. Ofenmantel greift und mit dem das Teil 105 in seiner Schwenklage auch arretiert werden kann.
Fig. 6 zeigt die Nachrüstung eines handelsüblichen Füllschachtofens mit einem zusätzlichen oberen Rost für Holz.
Der mit 9 bezeichnete Füllschacht besitzt eine keramische Auskleidung 10 und einen gußeisernes Unterteil 11, unter dem wiederum ein Drehrost 12 angeordnet ist. Die Verbrennung von Kohle und Briketts erfolgt auf dem Drehrost 12. Zur Verbrennung von Scheitholz wird ein Rost 13 eingelegt. Der Rost 13 liegt auf Nasen 14 auf, die an die keramische Ausmauerung angeformt sind. Anstelle der Nasen 14 kann die keramische Auskleidung 10 auch mit einer Abstufung an gleicher Stelle versehen sein. Dann liegt der Rost 13 auf einer Stufe auf. Nach Fig. 6 ist der Rost 13 unmittelbar unter der Füllöffnung des Ofens angeordnet.

Claims

1. Ofen mit einem Feuerraum für Festbrennstoff wie beispielsweise Kohle und Holz, wobei der Feuerraum zwei übereinander angeordnete Roste aufweist und oberhalb des oberen Rostes eine Füllöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rost (5,30) eine Flachfeuerung bildet und der untere Rost (3,17,31) Bestandteil eines Füllschachtes ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rost (5,30) herausnehmbar und/oder zum Beschicken des Füllschachtes drehbar und/oder kippbar und/oder klappbar ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rost (5,30) auf einen Dauerbrand bei Nennleistung von einer Stunde und 10 Stunden Gluthalten bei Schwachlast und der untere Rost (3,17,31) mit Füllschacht auf einen Dauerbrand von mindestens 4 Stunden bei Nennlast und mindestens 16 Stunden Dauerbrand bei Schwachlast ausgelegt ist.

4. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Roste (3,5,30,31,17) parallel zueinander oder schräg zueinander angeordnet sind.

5. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rost (3, 17,31) ein Schieberost und/oder Drehrost ist.

6. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rost (31) mit einem Stehrost (35) versehen ist, unter dem unteren Rost (31) ein Aschekasten (34) vorgesehen ist und der Ofen zum Entaschen eine Öffnung für den Aschekasten (34) aufweist, dadurch den auch der Stehrost (35) zugänglich ist.

7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rost (3,17,31) in Nuten der Ofenwandung gleitet.

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten mindestens 10 mm tief sind.

9. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rost (5,30) den unteren Rost (3,17,31) in der Vertikalprojektion vollständig überdeckt.

10. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschacht zwischen dem oberen Rost (5,30) und dem unteren Rost (3,17,31) zumindest teilweise sich nach unten hin trichterförmig verjüngt.

11. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Füllschacht zwischen dem oberen Rost (5,30) und dem unteren Rost (3,17,31) mit einer feuerfesten Ausmauerung und/oder mit einer Gußverkleidung versehen ist.

12. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung seitlich am Ofen angeordnet ist und/oder der Ofen frontseitig im Bereich des oberen Rostes (5,30) mit Sichtfenstern versehen ist.

13. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtfenster in einer von der Füllöffnung separaten Platte (11,37) gehalten sind.

14. Ofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Platte (11,37) lösbar frontseitig am Ofen montiert ist.

15. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Sichtfenstern Roststangen (40) vorgesehen sind.

16. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen unter dem ← Aschekasten belüftet ist.

17. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen aus einem inneren Teil und einer äußeren Hülle besteht und zwischen innerem Teil und äußerer Hülle zumindest rückseitig ein Strahlschutzblech (41) mit einem Luftdurchtritt von unten nach oben vorgesehen ist.

18. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen bodenseitig mit einem Luftzutritt versehen ist, der zugleich den Zutritt für die Verbrennungsluft und die Konvektionsluft bildet.

19. Ofen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen seitlich mit Öffnungen versehen ist.

20. Ofen nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnungen teilweise unterhalb des den Aschekasten (34) tragenden Bleches angeordnet sind.

21. Ofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch Sekundärluftöffnungen unterhalb der Sichtfenster (13).