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Dokumentenidentifikation DE212006000018U1 18.10.2007
Titel Holzofen mit Zuluftsteuerung
Anmelder GAAN GmbH, Zürich, CH
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 212006000018
WO-Anmeldetag 11.01.2006
PCT-Aktenzeichen PCT/CH2006/000024
WO-Veröffentlichungsnummer 2006076822
WO-Veröffentlichungsdatum 27.07.2006
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 18.10.2007
Registration date 13.09.2007
Application date from patent application 11.01.2006
IPC-Hauptklasse F24B 1/02(2006.01)A, F, I, 20060111, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F23N 3/00(2006.01)A, L, I, 20060111, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Holzofen mit Zuluftsteuerung, der vorzugsweise in Wohn- und Arbeitszimmern einbaubar ist. Zum Einbau des Ofens in einen Raum wird ein aus dem Boden des Raumes mündendes Zuluftrohr benötigt, sowie ein oberhalb des Ofens nach oben wegführendes Ofenrohr für den Abzug der Rauchgase. Derartige Holzöfen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.

Im Betrieb zieht die Hitze des Feuers Frischluft von unten nach, weil ja das aufgrund des Feuers erhitzte und deshalb im Ofenrohr aufsteigende Rauchgas Frischluft aus der Zuleitung nachzieht. Wenn das Brennholz abgebrannt ist, vermag die warme Raumluft in dem Masse, in welchem sie aus dem Raum entweichen kann, was immer in mehr oder weniger grossem Umfang der Fall ist, weiterhin kalte Luft aus der Zuleitung nachzuziehen, sodass im Raum unangenehme kalte Zugluft entsteht, die vorzugsweise in Bodennähe feststellbar ist. Die Öfen sind deshalb mit Zuluftklappen ausgerüstet, die für den Betrieb des Ofens geöffnet werden und hernach wieder geschlossen werden können. Diese Zuluftklappen sind aber mechanisch von Hand zu bedienen. Wohl wäre eine automatische, zum Beispiel elektrische Betätigung mit Steuerung möglich, aber eine solche wäre ziemlich aufwändig und ausserdem müsste dann eine elektrische Leitung zum Ofen hin geführt werden.

Bei manuell zu betätigenden Zuluftklappen werden diese in der Praxis nicht konsequent nach dem Abbrennen des Brennholzes geschlossen. Oftmals wird ein Ofen tagsüber oder abends eingeheizt, um Raumwärme und eine gemütliche Atmosphäre zu erzeugen. Man lässt dann das Holz abbrennen und geht zu Bett. Somit kann niemand die Klappe schliessen, wenn das Holz während der Schlafstunden abgebrannt ist. Oder das Abbrennen des Holzes erfolgt tagsunter, wenn niemand zuhause ist, und hernach beginnt der Ofen auszukühlen. Wenn der Abbrennvorgang abgeschlossen ist und niemand zur Stelle ist, um die Zuluftklappe zu schliessen, beginnt unweigerlich das Nachströmen von kalter Zugluft.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Holzofen zu schaffen, bei dem die Unterbrechung der Frischluftzufuhr nach Abbrennen des Brennholzes automatisch erfolgt.

Diese Aufgabe wird gelöst von einem Holzofen mit Ofenkörper, Rost, Brennkammer mit Ofentüre, einem Zuluftrohr und einem Ofenrohranschluss, der sich dadurch auszeichnet, dass sein Rost als Kraftarm einer schwenkbaren Wippe ausgebildet ist, sodass mit dem zugehörigen Lastarm der Wippe eine Zuluftklappe betätigbar ist, wodurch diese nur bei belastetem Rost geöffnet ist.

Eine spezifische beispielsweise Ausführung eines Solchen Holzofens ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird der Holzofen nachfolgend beschrieben und seine Funktion wird erläutert.

Es zeigt:

1: Den Holzofen in einer Gesamtansicht montiert in einem Wohnraum;

2: Die Ofentüre zum Beschicken des Holzofens mit Holzscheiten in einem Ausschnitt vergrössert dargestellt, um ca. 45° aufgeschwenkt;

3: Die Ofentüre zum Beschicken des Holzofens mit Holzscheiten ganz aufgeschwenkt in einem Ausschnitt vergrössert dargestellt, beim Einschieben eines Holzscheites;

4: Den Holzofen in einem mittigen Längsschnitt in perspektivischer Ansicht dargestellt.

In 1 ist der komplette Holzofen in einem Raum aufgestellt bzw. montiert gezeigt. Er bildet im gezeigten Beispiel einen Ei-förmigen Ofenkörper 1, wobei auf seiner Vorderseite ein Fenster 2 nach Art eines Bullauges den Blick in den Brennraum freigibt. Der Ofenkörper 1 ruht auf einem rohrförmigen Sockel 3 mit tellerförmigem Sockelfuss 4. Dieser Sockelfuss 4 wird über die Mündung eines Frischluft-Zufuhrrohres gestellt, welches aus dem Fussboden mündet. Oben führt das Ofenrohr 5 aus dem Ofenkörper 1 nach oben und schliesslich aus dem Raum nach aussen. Der seitliche Griff 29 dient zum Öffnen des Ofenkörpers 1, um die verbrannte Asche aus dem Brennraum 1 zu entsorgen.

Die 2 zeigt einen Ausschnitt vom oberen Endbereich des Ei-förmigen Ofenkörpers 1. Vorne ist der Ofenkörper 1 an seiner Oberseite von einer Ofentüre 6 abgeschlossen, die um eine horizontal liegende Achse aufschwenkbar ist. Dazu dient ein Griff 7 an dieser Ofentüre 6. Man schwenkt diesen Griff 7 nach hinten und schwenkt dadurch die Ofentüre 6 nach oben. In der Abbildung ist die Ofentüre zur Hälfte aufgeschwenkt. Die Ofentüre 6 wird werter aufgeschwenkt, bis sie die Position einnimmt, die in 3 gezeigt ist.

In 3 ist dargestellt, wie bei ganz aufgeschwenkter Ofentüre 6 ein Holzscheit 8 schräg nach unten in den Brennraum hineingeschoben wird. Das Besondere an diesem hier gezeigten Holzofen ist nämlich ausser der automatischen Steuerung, dass er eine Brennkammer aufweist, die eine Grundfläche einschliesst, welche in jeder Ausdehnung weniger als ein Norm-Holzscheit misst, also weniger als 33cm, wobei die Höhe der Brennkammer grösser ist als die Länge eines Norm-Holzscheites. Dadurch können die Holzscheite nur hochkant, das heisst in vertikaler Lage in die Brennkammer gestellt werden. Durch die erzwungenermassen vertikal hineingestellten Holzscheite ergibt sich ein vorteilhafter Abbrand des Holzes. Während die meisten herkömmlichen Ofenbrennkammern stets so beschickt werden, dass die Holzscheite auf dem Rost liegen, und beim Abbrand die aufgrund der Vergasung aus den Stirnseiten entweichenden Holzgase neben dem eigentlichen Feuer in den Abzug aufsteigen können, erfolgt der Abbrand im hier gezeigten Ofen anders. Die Holzscheite brennen von oben nach unten ab, ähnlich wie hochkant gehaltene Streichhölzer. Aufgrund der dichten Bepackung des Brennraumes mit Holzscheiten müssen aus den Stirnseiten der Holzscheite austretende Gase unweigerlich durch das Feuer, das heisst durch die Flammen hindurch strömen, bevor sie in den Rauchabzug gelangen. Dabei werden sie vollständig verbrannt und das sichert eine gründlichere Verbrennung und somit eine effizientere Nutzung des Heizwertes des Brennholzes.

Der Kern dieser Erfindung ist jedoch in 4 einsehbar. Hier ist der Holzofen in einem mittigen Längsschnitt gezeigt, und das in einer perspektivischen Ansicht, sodass also der Blick in sein Inneres und namentlich in seinen Brennraum 13 freigegeben ist. Der Rost 9 dieses Ofens bildet die eine Seite einer Wippe aus Guss-Stahl, die als Ganzes schwenkbar um eine horizontal verlaufende Achse 10 gelagert ist. Die Achse 10 wird hier durch ein Winkel-Stahlprofil 12 gebildet, das mit seiner Aussenkante nach oben gerichtet angeordnet ist. Der Rost 9 bildet den Kraftarm dieser Wippe, während sich der Lastarm 11 nach hinten aus dem Brennraum 13 hinaus erstreckt. Am Lastarm 11 ist ein Zugstab 14 angehängt, welcher an seinem unteren Ende mit einer Zuluftklappe 15 in Form eines Deckels verbunden ist.

Dieser Deckel liegt auf einem stehend angeordneten Rohrabschnitt 16 auf, welcher die Zuluft von unten nach oben führt. Unten ist ein sternförmiger Boden 17 in diesen Rohrabschnitt 16 eingebaut, sodass die Luft durch die offenen Bereiche 18 nach oben strömen kann. Der Rohrabschnitt 16 ist gegenüber dem rohrförmigen Sockel 3 mit einer Dichtung 28 abgedichtet. In der Mitte weist dieser sternförmige Boden 17 ein pfannenartiges Element 19 auf, wobei die gebildete Pfanne nach unten offen ist. In dieser Pfanne befindet sich eine Dichtkugel 17 aus gummielastischem Material. Der Ofen ruht auf einem rohrförmigen Sockel 3 mit tellerförmigem Sockelfuss 4. Auf der Unterseite dieses tellerförmigen Sockelfusses 4 ist ein gummielastischer Rohrring 21 angeordnet, welcher als Dichtung gegenüber dem Fussboden wirkt. Drei um den Umfang des tellerförmigen Sockelfusses 4 verteilt angeordnete Schrauben 22 können verstellt werden, sodass der Ofen perfekt in eine aufrechte Position justiert werden kann, selbst wenn der Fussboden eine geringe Neigung aufweisen sollte. Der gummielastische Rohrring 21 wird unter dem Gewicht des Ofens gequetscht und dichtet das Ofeninnere am Sockelfuss allseits gegen aussen ab. Das Zuluftrohr kann daher beliebig irgendwo innerhalb des gummielastischen Rohrringes 21 aus dem Boden münden. Daher muss dieses Zuluftrohr nicht auf den Zentimeter genau verlegt sein, sondern es können grössere Abweichungen kompensiert werden.

In die Mitte des Sockelrohres 3 ragt ein Tragarm 23, welcher an der Unterseite des tellerförmigen Sockelfusses 4 befestigt ist. Am Ende dieses Tragarmes 23 ist ein pfannenförmiges Element 24 angeordnet, dessen Pfanne nach oben offen ist und zur Aufnahme der Dichtkugel 20 dient. Zur Montage des Ofens wird also zunächst das Sockelrohr 3 mit dem tellerförmigen Sockelfuss 4 über der Mündung des Zuluftrohres abgestellt. Hernach kann der Ofenkörper 1 mit dem Rohrabschnitt 16 für die Zuluft-Zufuhr in das Sockelrohr 3 gestellt werden. Der sternförmige Boden 17 im Rohrabschnitt 16 ruht dann mit dem pfannenförmigen Element 19 auf der Dichtkugel 20. Die Zuluft kann fortan von unterhalb des tellerförmigen Sockelfusses durch die Öffnungen im sternförmigen Boden 17 des Rohrabschnittes 16 nach oben strömen und gelangt dann aus dem Rohrabschnitt 16 in den Bereich unterhalb des Rostes 9 und durch diesen in den Brennraum zum Feuer. Der Brennraum 13 ist allseits von Schamottsteinen 24 eingefasst, die als Wärmespeicher wirken. Einzig auf der Vorderseite des Ofens ist ein Fenster 2 aus hitzebeständigem Glas 25 vorhanden, das den Blick in das Feuer freigibt. Unterhalb des Rostes befindet sich der Aschefang 26. Hinter dem Brennraum 13 sind weitere Schamottstelne 24 zur Wärmespeicherung angeordnet und aus diesem Bereich steigt das Rauchgas in das Ofenrohr 5 auf. Die Türe 6 zum Beschicken des Ofens mit Holzscheiten ist mit einem Griff 7 ausgerüstet, und auf der Hinterseite der Türe 6 ist diese mit einem Schutzschild aus Stahl ausgerüstet, welches den Brennraum 13 oben begrenzt.

Die Funktion der Wippe ist nun die Folgende. Sobald Holzscheite in den Ofen gelegt werden, wird der Rost 9 und somit der Kraftarm der Wippe mit dem Gewicht des Brennholzes belastet. In der Folge wird der Kraftarm niedergedrückt, die Wippe wird um die Achse 10 geschwenkt und der Lastarm 11 der Wippe entsprechend angehoben. Dadurch wird der Zugstab 14 und die daran befestigte Zuluftklappe 15 bzw. der Deckel angehoben und die Zuluft kann durch den Rohrabschnitt 16 oben aus demselben herausströmen und in den Bereich unterhalb des Rostes 9 gelangen. Das Feuer wird belüftet. Wenn das Holz abbrennt, so wird es nach und nach leichter und wenn es völlig abgebrannt ist, ist der Lastarm schliesslich schwerer als der Kraftarm mit dem abgebrannten Holz. Entsprechend schwenkt der Kraftarm nach oben und der Lastarm nach unten, wodurch die Zuluftklappe 15 bzw. der Deckel wieder auf die obere Mündung des Rohrabschnittes 16 aufgesetzt wird und die Zuluft-Zufuhr unterbunden ist. Sobald also das Feuer aus ist, das heisst das Holz abgebrannt ist, wird die Zuluft automatisch unterbrochen und es kann in der Folge keine kalte Zugluft in den Raum gesaugt werden.

Es ist klar, dass dieses Prinzip eines Rostes, der als Wippe ausgelegt ist, um die Zuluftzufuhr zu steuern, auch an anderen Ofengestaltungen realisierbar ist und nicht bloss auf das hier offenbarte Ofendesign beschränkt ist. So kann der Lastarm über einen ausgeklügelten Mechanismus auch eine Klappe betätigen, die zum Beispiel schwenkbar angeordnet ist oder sie kann einen Schieber betätigen, um den Zuluftstrom zu unterbrechen oder freizugeben.


Anspruch[de]
Holzofen mit Ofenkörper (1), Rost (9), Brennkammer (13) mit Ofentüre (6), einem Zuluftrohr (16) und einem Ofenrohranschluss (5), dadurch gekennzeichnet, dass sein Rost (9) als Kraftarm einer schwenkbaren Wippe ausgebildet ist, sodass mit dem zugehörigen Lastarm (11) der Wippe eine Zuluftklappe (15) betätigbar ist, wodurch diese nur bei belastetem Rost geöffnet ist. Holzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost (9) als Kraftarm einer schwenkbaren Wippe ausgebildet ist, welche sich aus dem Brennraum (13) nach hinten erstreckt, und dass am Lastarm (11) ein Zugstab (14) aufgehängt ist, welcher mit der Zuluftklappe (15) in Form eines Deckels verbunden ist, der dichtend auf die obere Mündung eines stehenden Zuluftrohrabschnittes (16) passt. Holzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost (9) als Kraftarm einer schwenkbaren Wippe ausgebildet ist, die auf einem Winkelstahlprofil (12) ruht, dessen Aussenkante nach oben gerichtet ist und als Schwenkachse (10) für die Wippe wirkt. Holzofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenkörper (1) auf einen zugehörigen Sockel aus einem rohrförmigen Sockel (3) mit tellerförmigern Sockelfuss (4) aufsetzbar ist, wobei auf der Unterseite des tellerförmigen Sockelfusses (2) ein gummielastischer, umlaufender Rohrring (21) angeordnet ist, welcher als Dichtung gegenüber dem Fussboden zu wirken bestimmt ist. Holzofen nach der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftrohrabschnitt an seinen unteren Ende einen sternförmigen Boden aufweist, in dessen Zentrum ein pfannenartiges Element (19) angeordnet ist, wobei die gebildete Pfanne nach unten offen ist und eine Dichtkugel (20) aus gummielastischem Material aufnimmt, die auf einem pfannenartigen Element ruht, welches das Ende eines Tragarmes (23) bildet, der an der Unterseite des tellerförmigen Sockelfusses (4) befestigt ist und sich zum Zentrum des unteren Endes des rohrförmigen Sockels (3) erstreckt. Holzofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Brennkammer (13) aufweist, die eine Grundfläche einschliesst, welche in jeder Ausdehnung weniger als ein Norm-Holzscheit misst, also weniger als 33cm, wobei die Höhe der Brennkammer (13) grösser ist als die Länge eines Norm-Holzscheites, wodurch Norm-Holzscheite nur hochkant, das heisst in vertikaler Lage in die Brennkammer (13) stellbar sind. Holzofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofentüre (6) an der Oberseite des Ofenkörpers (1) angeordnet ist und mit einem Griff (7) nach hinten aufschwenkbar ist, sodass der Ofen nur von oben beschickbar ist. Holzofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenkörper auf seiner Frontseite mit einem Fenster (2) aus hitzebeständigem Glas (25) ausgerüstet ist.






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