EP4103674A1 - Brenneinrichtung - Google Patents

Brenneinrichtung

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Publication number
EP4103674A1
EP4103674A1 EP21706213.2A EP21706213A EP4103674A1 EP 4103674 A1 EP4103674 A1 EP 4103674A1 EP 21706213 A EP21706213 A EP 21706213A EP 4103674 A1 EP4103674 A1 EP 4103674A1
Authority
EP
European Patent Office
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chamber
container
intermediate layer
combustion
fired
Prior art date
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Pending
Application number
EP21706213.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nils Ole Dauskardt
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4103674A1 publication Critical patent/EP4103674A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00—Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/06—Roasters; Grills; Sandwich grills
    • A47J37/07—Roasting devices for outdoor use; Barbecues
    • A47J37/0786—Accessories
    • A47J37/079—Charcoal igniting devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
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    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the invention relates to a burner that is used to burn a certain material to be burned, the combustion in the first phase is essentially a gas combustion, at the end of which essentially charcoal remains and then this charcoal is either supplied for another purpose, e.g. . B.
  • a charcoal grill for the preparation of food or the charcoal obtained is further treated so that it cools down and can later be used for other purposes, be it grill charcoal or as fertilizer in the garden or the like.
  • charcoal refers to the product which is also often referred to as vegetable or biochar, that is to say coal that is obtained through thermal conversion of plants, in particular wood components.
  • Burning devices of various types have been known for a long time. Starting with a campfire through various stoves, chimneys, etc., the burning of wood has long been state of the art. This also applies to processed wood, such as B. wood chips or wood pellets.
  • Wood chips are obtained by chopping up existing wood and thus bringing it to a predetermined size. Wood pellets are regularly made by pressing kindling or sawdust in order to form a pellet body of a certain size and shape.
  • the advantage of wood chips, wood pellets or appropriately processed wood products is that they are essentially still free-flowing and thus by various drives, such as. B screw drives, conveyor belts, etc. can be fed to the combustion chamber in a certain dosage.
  • wood chips, wood pellets and the like are that they can be adjusted to a predetermined humidity, e.g. B. 15% or less, industrially are dried, which is not possible with logs, whole tree trunks or the like in such a fast time and not so evenly.
  • split logs including wood pressed into briquettes, brown coal, hard coal or peat, etc. are regularly burned in stoves or chimneys, wood chips and / or pellets are regularly used where heat generation is important, less a visually appealing flame like a fireplace (with or without a protective window) to create a pleasant room ambience.
  • the aim of the invention is to form a visually very attractive flame in a burning device, i.e. H. a flame that is clearly visible and that remains visible for a certain period of time and hardly changes its flame image.
  • Another object of the invention is to give the user of the burner the possibility to operate the burner with as little effort as possible, in particular with as little contamination as possible, and the user should also be able to operate the burner very quickly and safely to be able to take.
  • the difficulty for inexperienced users is always to get the desired fire going. This can be due to the moisture in the wood on the one hand, and on the other hand to the fact that the desired kindling agent is not available in sufficient quantities or the user simply lacks the necessary know-how to light a wood fire.
  • Ignition means is basically any kind of ignition aid, e.g. B. Fidibus, be it on a biological or chemical basis, i.e. a kindling aid that immediately starts to burn after contact with a flame (e.g. a match, a lighter, etc.).
  • B. wood also to light.
  • a typical kindling agent today is primarily a wood wool igniter, ie wood wool which is cross-linked on the outside with wax (especially paraffin wax) and which turns the wood wool into a predetermined body, e.g. B. a cylinder, a ball or the like. To light a fire, this kindling is regularly placed near the wood that is to burn in the stove, fireplace or the like.
  • any kind of lighting aid can be used, be it on a biological or chemical basis, i.e. a lighting aid that starts to burn immediately after contact with a flame in order to also ignite the surrounding material.
  • the object set is achieved by means of the invention by a burner device with the feature according to claim 1.
  • the burner device it ultimately has a structure with a first chamber - chamber z. B. for a gas combustion - and a second chamber z. B. for a coal combustion, wherein an intermediate layer (intermediate floor) can be introduced between the first and second chambers and this intermediate layer consists of a combustible material.
  • the function of the intermediate layer is, on the one hand, to separate the first chamber from the second chamber, and above all to carry the items to be burned in the first chamber, even if the items to be burned have already started.
  • a combustible material is provided as the material of the intermediate layer, e.g. B. wood, cardboard, fiberboard, plywood or the like (a combination of different combustible materials is also conceivable).
  • This intermediate layer is designed in such a way that not only the material to be fired rests on it, but also when the material to be fired burns from top to bottom, the intermediate layer burns and the entire material to be fired (regardless of how far it has already burned) which is on the intermediate layer is stored, when the intermediate layer loses its stability or structure due to its incineration, with the intermediate layer (as completely as possible) falling down into the second chamber due to the force of gravity.
  • the charcoal that has fallen into the second chamber can be removed there and, for example, the still glowing charcoal can then be immediately fed to a charcoal grill and thus the charcoal will stand through the burning device produced charcoal immediately available for food preparation on a charcoal grill, without the user having to buy charcoal himself.
  • the invention also creates the possibility for a user to produce his own charcoal himself, namely when he also needs it for a barbecue meal. If the user does not immediately process the fuel that has fallen into the second chamber, i.e. the coal, it can cool down there and then later be made available as charcoal or for other purposes, e.g. B. for fertilization purposes in the garden or the like.
  • the invention produces an excellent flame pattern, because the fact that the material to be fired has predefined properties (particle / grain size, quantity, packaging density, degree of humidity, degree of dryness) enables a reliably repeatable burning result to be achieved , which is characterized by an attractive flame pattern and the burning time can also be determined relatively precisely (in terms of time) in advance.
  • the material to be fired falls from the first chamber into the second chamber and the first chamber can then be refilled immediately.
  • the combustion chamber can basically be filled by first placing the intermediate layer (e.g. a combustible shelf with certain dimensions) on the bottom of the first chamber and there on the bottom by means of a corresponding holding device - this can simply protrude into the interior of the chamber Projections (screws, pins, edges, etc.) - and then the material to be fired is tilted onto the intermediate layer until a predetermined, desired filling level is reached in the first firing chamber.
  • the intermediate layer e.g. a combustible shelf with certain dimensions
  • a lighter / an ignition aid - as stated above - is preferably placed on the item to be fired, this is ignited and the entire firing process for the item to be fired thus begins in the first chamber until the flame reaches the intermediate layer, destroys it and then in turn, the material to be fired in the first chamber, in particular charcoal as mentioned, falls into the second chamber.
  • the invention provides a container whose dimensions in terms of height, width and length essentially correspond to the dimensions of the first chamber are adjusted (possibly with a slight undersize).
  • This container is then already filled in advance with the items to be fired and can easily be inserted into the second chamber from above.
  • the intermediate floor is previously inserted into the first chamber and held there by the holder in the chambers in order to place the container on it or, alternatively, the intermediate floor already forms the bottom of the container or is inserted into it so that when Insertion of the material to be fired is placed with the intermediate floor and the container in the first chamber.
  • the user can then place a lighting aid on the top of the item to be fired and light it.
  • the top of the container is already provided with this lighting aid and even the top of the container is closed on the top after filling with the material to be fired and the insertion of the lighting aid, so that the container can be inserted into the first chamber in a completely clean manner. without the risk that dust, rubbish, small parts, etc. of the material to be fired could be spilled out of the container.
  • the container preferably also has a carrying aid (made of combustible material) on the top, e.g. B. in the form of a handle or the like, which consists of the same material as the container, or at the same time represents a kind of fuse, d. H.
  • a carrying aid made of combustible material
  • a handle or the like which consists of the same material as the container, or at the same time represents a kind of fuse, d. H.
  • the burn due to the type of filling, in particular the amount, the degree of drying, the size of the fuel - there are wood chips / pellets of different size classes - the burn (duration, shape) can be predetermined very precisely and thus the burning time of the gas burning phase can also be predetermined .
  • ventilation openings oxygen supply
  • the user can directly influence the burn. For example, the more air that enters the first chamber from below, the faster the material to be fired will burn.
  • the intermediate layer according to the invention (intermediate floor) consists, as mentioned, of a combustible material.
  • This can be a wooden board but also a plywood board / laminated wood board or a board made of wood fiber, paper fiber, a board made of cardboard, paper, etc. can hold (carry) and when the flame is reached, the intermediate layer also burns, so that the structure of the intermediate layer is lost due to the destruction of the burner and the material still in the first chamber can fall down into the second chamber.
  • This second chamber is ideally arranged vertically below the first chamber, but can also be arranged slightly offset from this by means of sluices running laterally.
  • this second chamber should be closed as smoke-tight as possible so that the still glowing coal no longer glows due to cooling and due to insufficient acid supply and then later through an access (e.g. a door, a flap, a shaft, etc.) can be removed from the second chamber.
  • an access e.g. a door, a flap, a shaft, etc.
  • the charcoal when the charcoal falls into the second chamber due to the burning of the intermediate layer, it can be fetched directly out of the second chamber by means of a dustpan etc. via the access in order to then use it to equip a charcoal grill, on which meat, fish, vegetables, etc. can then be grilled.
  • the advantage of the burner device according to the invention therefore also consists in the fact that a user can produce his own fresh, still glowing charcoal in order to operate the charcoal grill with it.
  • charcoal falling into the second chamber is not to be processed further immediately, it will cool down and can later be used as charcoal - as usual - or as fertilizer or any other type of use for which charcoal can be used.
  • FIG. 1a shows from the outside a burner device 1 according to the invention, in which the flames 2 emerging from the burner device can be seen.
  • FIG. 1 b shows a partial elevation of the burner device 1 according to the invention.
  • a first chamber 3 there is arranged material 4 which burns down from above and thus the flame 2 is visible above the edges R of the burner device 1.
  • the chamber 3 is closed at the bottom by an intermediate layer 5.
  • This intermediate layer can be an insert base (intermediate base) which is held at the lower end of the chamber 3 by a protruding edge or projections or holding device (not shown).
  • the intermediate layer 5 thus forms an intermediate floor and consists of a combustible material, e.g. B. cardboard, wood, wood fiber, pressed wood, pressed pieces of wood, pressed cardboard, plywood or the like.
  • This intermediate layer is designed in such a way that it has a certain structural strength that is retained over a very specific period of time and is retained even if the item to be fired burns through from top to bottom to the intermediate layer and also sets the intermediate layer on fire.
  • the thicker the intermediate layer and the less easily ignitable the intermediate layer the longer it then takes to destroy the intermediate layer and its structural strength through combustion. If the intermediate layer loses its structure as a result of the combustion, it collapses and the material to be fired, which is still stored on the intermediate layer, falls into a second chamber 6 in front of the first chamber 3.
  • This second chamber 6 thus also serves as a collecting chamber for the burnt material.
  • the majority of the burned material is then, if for example wood chips or wood pellets form the material to be burned, charcoal, which essentially has the properties of barbecue charcoal d. H. it is hot, glows, but produces no or hardly any flame.
  • Ventilation openings (nozzles) 7 are also shown in FIGS. 1b, 1c and 1d. Such openings can influence the gas burning phase, above all accelerate it, and also ensure that coal falling into the second chamber cools down as quickly as possible so that it can be stored as charcoal.
  • FIGS. 1e and 1f show alternative examples for inserting the intermediate layer in the first combustion chamber 3.
  • the combustion device has an edge in the transition between the first combustion chamber 3 and the second combustion chamber 6, so that a circumferential projection 8 is created on which the intermediate layer 5 can be placed and held there.
  • FIG. 1 f An alternative possibility is shown in FIG. 1 f, where a stop, which prevents the intermediate layer from falling into the second combustion chamber 6, is formed by a projection in the form, for. B. of pins or bolts or screws or the like, which protrude into the interior of the first combustion chamber and thus prevent the undestroyed intermediate layer from slipping through / falling down in the direction of the second chamber 6.
  • the cross-sectional area of the first chamber can, for example, be circular, oval, rectangular or square.
  • FIG. 1g essentially shows a rectangular cross-sectional area with the projections 8 'at the lower end, which prevent the intermediate layer from falling through in the direction of the second chamber. It goes without saying that the projections, which prevent the intermediate layer from falling through, are not flammable, and e.g. B made of metal or the like.
  • FIG. 2 shows in a view (with an elevation) an example of a prefabricated container 9 which can be inserted into the first chamber 3.
  • the container 9, like the chamber 3 has a rectangular cross-section and is adapted from the external dimensions to the internal dimensions of the first chamber 3 in such a way that the container can be easily introduced (inserted) into the chamber from above can.
  • the intermediate layer 5 made of combustible material is placed in the container 9 at the bottom.
  • This also has the advantage that the container 9 thus retains its external shape (cuboid shape) as best as possible even after being filled with items to be fired, and can thus be easily inserted into the first chamber 3.
  • the intermediate layer 5 i.e. the intermediate bottom
  • the bottom cannot deform there either after it has been filled with items to be fired, so that, as mentioned, the intermediate layer, i.e. the intermediate bottom, contributes to the structural stabilization of the filled container. This later makes it easier to insert the container into the first chamber.
  • the container itself is filled with the material to be burned, i.e. wood pellets, wood chips or the like with a predetermined size, packing density, degree of dryness, etc ..
  • an igniter 10 is placed, which after the container 1 has been introduced into the chamber 3 there can be laid down or lit, or can already be (or is) already an integral part of the packaging / filling of the container 9 with the material to be fired 4 deposited there.
  • the container 9 (not shown) is provided with a gable closure at the top, that is, the outer container material at the top is formed into a gable so that the closed container 9 in the example shown in the intermediate base 5 encloses the material to be fired 4 as well as the ignition means 10 .
  • This has the advantage that the packaged, filled container takes up the material to be fired in a defined amount and that no contamination or spillage is possible during transport.
  • the wall of the container is made of combustible material, e.g. B. paper, cardboard or the like or as a kind of sack made of natural fibers (jute, linen, straw, etc.).
  • FIG. 3 the container 9 known from FIG. 2 is shown again, but with an upper closure (gable) 11 and at the same time a type of carrying handle 12 is attached to the upper part of the container 9, which is also made of a combustible material, preferably also particularly is easily flammable, so that when the handle 12 is lit with a lighter, the handle 12 burns downwards and ignites the lighter 10 located in the container below the handle, thus initiating the desired combustion of the material to be burned.
  • the advantage of the container according to the invention is that, when properly stored, the container and its contents remain dry and thus retain their predetermined properties, in particular burning properties, and the user can initiate the use and thus the burn-up and operation of the burner device according to the invention at any time as desired .
  • the advantage of the burner device according to the invention is also that the filled material to be burned can ultimately be selected in such a way that as little fine dust as possible is produced during combustion.
  • FIG. 4 shows an example in which the burner device 1 according to the invention is an integral part of a chimney 12, preferably a chimney (or furnace) 12 with a viewing window 13.
  • the window 13 can be closed and a very attractive flame pattern 2 appears, which can be seen as long as the gas combustion phase takes place, i.e. the material to be fired is still in the first chamber 3 is located and the intermediate layer 5 has not yet burned through.
  • This variant according to FIG. 4 also has the advantage that the insert (opening) into which the item to be fired 4 is introduced can be closed on the top by a grid, a plate or the like. Then the fireplace can be equipped with common logs or common fuel and fired.
  • a corresponding amount of ash is then currently formed in addition to the use and the user can also throw / push this into the chamber 3. If no intermediate layer 5 is then arranged there, this ash falls into the lower chamber 6 and can be disposed of there very easily and, above all, very cleanly or, if there is no time for cleaning, it can be temporarily stored without contaminating the entire room.
  • the second chamber 6 it is also possible for the second chamber 6 to have an air supply. If this air supply is opened, so air can penetrate into this chamber from the outside, the coal located there can also be burned cleanly (coal combustion), especially since the smoke or fuel gases then pass through the second and first chambers and, as usual, can be discharged.
  • the deployment and use of the burner device according to the invention is not only to form a further heating source, but in the very beautiful and bright flame pattern, the device can also serve as a garden torch in the gas burning phase, but, as mentioned, also as a cooking place, fireplace, fireplace, etc. .
  • the charcoal that gets into the second chamber can also burn completely there to generate heat.
  • this second chamber has a Oxygen supply is available through which sufficient air and thus oxygen can reach the second chamber for complete combustion (coal combustion) of the coal.
  • charcoal burning phase is not desired or should only be kept briefly, care must be taken that after the charcoal has fallen from the first into the second chamber, this second chamber is sealed as airtight as possible, so that any further burning process through consumption of To prevent oxygen in the second chamber.
  • a - not shown - z. B. manually or motor-operated slide can be provided, which prevents the air supply over the top of the first chamber after the coal or fuel has fallen into the second chamber, i.e. a slide that connects the second chamber in front of the first chamber locks.
  • the container described according to the invention with the items to be fired therein can, as mentioned, be a closed container and thus form a firing insert that can be placed in the first chamber.
  • the fuel is described as wood chips, pellets or the like.
  • One type of possible fuel is also wood chips, pellets or the like, which not only lie loosely in the container but are pressed together in order to form a molded body from wood chips, pellets or the like.
  • the intermediate layer that is to say the intermediate floor made of combustible material, is formed from pressed and thus shaped wood chips, pellets or the like.
  • the thickness of the intermediate layer can also influence the burning time in the gas burning phase more precisely.
  • the intermediate layer 5 made of combustible material initially serves to hold the material to be burned in the first chamber 3 and as soon as the intermediate layer is destroyed due to the combustion, the material to be burned falls from the first chamber 3 in the second chamber 6. It is also possible that (FIGS. 5a-d and 6) the intermediate layer 5 is received by an insert 13 which is pushed into the combustion device 1 from the outside through an opening 14 in which the insert comes to rest.
  • This variant has the advantage that first of all the intermediate layer 5 made of combustible material can be inserted into the insert 13 (FIG. 5a) and after the insert has then been pushed into the firing device 1, the items to be fired can be tilted loosely from above until the first chamber 3 is filled with the material to be fired 4 to a desired level.
  • FIG. 5a shows a first view of an insert 13 which, in the example shown, has receptacles for two intermediate layers 5 each, which are arranged spaced apart from one another.
  • the two individual intermediate layer parts 5 can be inserted separately and, in the example, consist of boards 2 to 4 mm thick, e.g. B. plywood boards that are perforated, e.g. B. have a predetermined number of bores, each with a predetermined diameter.
  • the bores or their number serve to lead enough air from below into the first chamber in order to set the gas combustion in the first chamber to a desired value.
  • an intermediate layer with fewer bores or with bores of smaller diameter can be used; for faster combustion, intermediate layers with more bores and / or larger bore diameters are used.
  • FIG. 5b shows a cross section into the burner device 1, into which the insert 13 can be inserted from the outside.
  • inclines 15 are formed in the first chamber 3, so that the material 4 located there slides along the inclines 15 onto the intermediate layer parts 5.
  • FIG. 5 b it can also be seen that after the intermediate layer 5 has been destroyed, the material to be fired 4 then falls into a collecting container 16 which encloses the second chamber 6.
  • This collecting container 16 is z. B. also designed as a second slot 17 and thus the items to be fired in the second chamber can thus be removed from the firing device 1.
  • This second insert 14 can also be provided with openings 18, e.g. B. a plurality of predetermined number of bores, so that the fuel 4 that has fallen into the collecting container 16 can burn there.
  • the biochar which is generated by the gas combustion in the first chamber and transported into the second chamber, is also suitable and can be used for soil cultivation, but can also be used as an additive for feed production as well as Charcoal.
  • the (vegetable) coal produced by the device according to the invention can have a carbon content (such as anthracite coal) of well over 80%, preferably also over 90% and up to 95%.
  • the container consists of a bottom part 19, a roof part 20 and a side part 21, wherein the side part can also consist of four individual plates, which then together form the side part and can be detached from the bottom part 19.
  • Figure 7 shows an embodiment for this.
  • the bottom part 19 forms a substantially rectangular plate with a circumferential, raised side edge 22, so that the bottom part 19 forms a kind of container (bowl) in which the side part 21 can be adjusted before being filled with firing material 4 or if the side part consists of four plates , the four plates are adjustable, which then together form the side part 21.
  • an ignition means eg Fidibus, wood wool igniter or the like
  • FIG. 7a closed with the roof part (cover) 20 become.
  • the assembled container 9 can also be connected or held together by a (poorly) combustible band material / fastening means, so that the entire container 9 can also be transported.
  • the fastening means for example tape, cord, etc.
  • the cover 20 and the side part 21 or the walls / plates of the side part 21 are removable.
  • the burning process can be started by igniting the lighter.
  • the advantage of the variant with the removable side part is that the entire material to be fired 4 is thus enclosed directly by the non-combustible side wall 22 of the first chamber 3. If the material to be fired 4 ignites in the first chamber 3, no side part 21 made of combustible material can burn anymore. If the side part 21 consists of a combustible material, e.g. cardboard, in the worst case it can lead to the side part 21 burning down faster than the firing material 4 in the first chamber 3, which then leads to more than desired firing material 4 from the side is ignited and thus burns the entire material faster than intended.
  • a combustible material e.g. cardboard
  • the side part 21 consists of a combustible material, this can have the consequence that it acts like a kind of "fuse" and the combustion no longer only takes place from above as previously provided, but also from the side and from below, see above that much more fuel burns at the same time than intended. If you were to use side parts made of a material that did not burn, e.g. side parts made of metal, they would not burn, but you would have to remove them separately after the combustion of the material, which is possible, but in certain situations it is awkward, at least when the side parts are still at a very high temperature and you want to start the next combustion.
  • the fastening means unlike the one shown in Fig. 7 is held together, should also be flammable (in the case of a non-flammable fastening means this would have to be removed separately later), but the burning properties of the fastening means may also be suboptimal, it is also sufficient if the material only glows due to a flame but does not burn itself. This is easily possible with natural materials such as sisal, flax or the like. This then has the advantage that the fastening means remain in place after the band material has been opened and the cover 20 has been lifted off can and is burned in the course of the burning process of the material in the first chamber, without nevertheless assuming the "fuse function" as already described.
  • 5c shows the burner device 1 with the insert 13 and intermediate layer parts 5 located thereon before the insert is pushed into the burner device.
  • 5d shows a plan view from above of the first chamber 3 and the bevels 15, which open into the area in which the intermediate layer parts 5 come to rest after the insert has been inserted into the firing device, so that firing material filled loosely into the first chamber 3 4 lies on the intermediate layer layer 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brenneinrichtung zur Verbrennung von Brenngut z. B. Holz, Holzhackschnitzel, Holzpellets oder dergleichen, wobei die Brenneinrichtung eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, wobei die zweite Kammer unterhalb der ersten Kammer angeordnet ist und die ersten Kammer das Brenngut aufnimmt, wobei die erste Kammer unterseits eine Zwischenschicht aus brennbarem Material aufweist, welches das Brenngut solange in der ersten Kammer hält, solange die Zwischenschicht nicht durch Verbrennung beschädigt oder zerstört ist und dass nach Beschädigung bzw. der Zerstörung der Zwischenschicht in der ersten Kammer befindliche Brenngut in die zweite Kammer fällt, wobei während beim Brennvorgang in der ersten Kammer im Wesentlichen eine Gasverbrennung bewirkt wird und nach Transport des Brennguts in die zweite Kammer bevorzugt eine Kohleverbrennung erfolgt oder das Brenngut aus der zweiten Kammer durch eine Öffnung entnehmbar ist.

Description

Brenneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Brenneinrichtung, die dazu dient, ein bestimmtes Brenngut zu verbrennen, wobei die Verbrennung in der ersten Phase im Wesentlichen eine Gasverbrennung ist, an deren Ende im Wesentlichen Holzkohle übrig bleibt und dann diese Holzkohle entweder in einem weiteren Verwendungszweck zugeführt wird, z. B. Einsatz auf einem Holzkohlegrill zur Zubereitung von Nahrung oder die gewonnene Holzkohle wird so weiterbehandelt, dass diese erkaltet und später anderen Verwendungszwecken zugeführt werden, sei es wiederum Grillholzkohle oder auch als Dünger im Garten oder dergleichen.
Soweit in der vorliegenden Anmeldung der Begriff „Holzkohle“ erwähnt wird, ist damit das Produkt gemeint, welches auch häufig als Pflanzen- oder Biokohle bezeichnet wird, also Kohle, die durch thermische Wandlung von Pflanzen, insbesondere Holzbestandteilen gewonnen wird.
Brenneinrichtungen verschiedenster Art sind seit langem bekannt. Angefangen von einem Lagerfeuer über verschiedene Öfen, Kamine, etc. ist die Verbrennung von Holz schon lange Stand der Technik. Dies gilt auch für bearbeitetes Holz, wie z. B. Holzhackschnitzel oder Holzpellets.
Holzhackschnitzel werden dadurch gewonnen, in dem bestehendes Holz zerhäckselt wird und somit auf einer vorbestimmten Größe gebracht wird. Holzpellets werden regelmäßig dadurch, in dem Kleinholz oder Sägemehl verpresst wird, um somit einen Pelletkörper einer bestimmten Größe und Ausformung zu bilden. Der Vorteil von Holzhackschnitzel, Holzpellets oder entsprechend verarbeiteter Holzprodukte besteht darin, dass diese im Wesentlichen noch rieselfähig sind und somit durch verschiedene Antriebe, wie z. B Schneckenantriebe, Förderbänder, etc. dem Brennraum in einer bestimmten Dosierung zugeführt werden können.
Der Vorteil von Holzhackschnitzeln, Holzpellets und dergleichen besteht auch darin, dass diese auf eine vorbestimmte Feuchtigkeit, z. B. 15 % oder weniger, industriell herunter getrocknet sind, was bei Holzscheiten, ganzen Baumstämmen oder dergleichen nicht in so schneller Zeit und nicht so gleichmäßig möglich ist.
Während Scheitholz, auch zu Briketts gepresstes Holz, Braun- oder Steinkohle oder Torf, etc. regelmäßig in Öfen oder in Kaminen verbrannt werden, werden Holzhackschnitzel und/oder Pellets regelmäßig dort eingesetzt, wo es um die Wärmegewinnung geht, weniger um eine optisch ansprechende Flamme, wie bei einem Kamin (mit oder ohne Schutzfenster) zur Ausbildung eines angenehmen Raumambientes.
Ziel der Erfindung ist es, eine optisch sehr ansprechende Flamme in einer Brenneinrichtung zu bilden, d. h. eine Flamme, die gut sichtbar ist und die für einen bestimmten Zeitraum sichtbar bleibt und ihr Flammenbild kaum verändert. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, dem Benutzer der Brenneinrichtung die Möglichkeit zu geben, mit möglichst wenig Aufwand, insbesondere mit möglichst wenig Verunreinigungen die Brenneinrichtung betreiben zu können und ferner soll der Benutzer auch in der Lage sein, die Brenneinrichtung sehr schnell und sicher in Brennbetrieb nehmen zu können. Insbesondere bei Kaminen, Öfen oder Lagerfeuern besteht immer wieder für ungeübte Benutzer die Schwierigkeit darin, das gewünschte Feuer überhaupt in Gang zu setzen. Dies kann einerseits mit der Feuchtigkeit des Holzes Zusammenhängen, anderseits auch damit, dass nicht das gewünschte Anzündmittel in der ausreichenden Menge zur Verfügung steht oder aber auch dem Benutzer schlicht das notwendige Know-How zum Anzünden Holz- feuers fehlt.
Anzündmittel ist grundsätzliche jede Anzündhilfe, z. B. Fidibus, sei sie auf biologischer Basis oder chemischer Basis, also eine Anzündhilfe, die nach dem Kontakt mit einer Flamme (z. B. eines Streichholzes, eines Feuerzeugs, etc.) sofort beginnt zu brennen, um das umgebene Brenngut, z. B. Holz, ebenfalls anzuzünden. Ein typisches Anzündmittel ist heut- zutage vor allem ein Holzwolleanzünder, d. h. Holzwolle, die außenseitig mit Wachs (vor allem Paraffinwachs) vernetzt ist und der die Holzwolle zu einem vorbestimmten Körper, z. B. einem Zylinder, einer Kugel oder dergleichen geformt ist. Dieses Anzündmittel wird zum Anzünden eines Feuers regelmäßig in die Nähe des Holzes gelegt, welches im Ofen, Kamin oder dergleichen verbrennen soll. Grundsätzlich kann aber jede Anzündhilfe sei sie auf biologischer Basis oder chemischer Basis zum Einsatz kommen, also eine Anzündhilfe, die nach dem Kontakt mit einer Flamme sofort beginnt zu brennen, um das umgebene Brenngut ebenfalls anzuzünden. Die gestellte Aufgabe wird mittels der Erfindung durch eine Brenneinrichtung mit dem Merkmal nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ganz wesentlich für die erfindungsgemäße Brenneinrichtung ist, dass diese letztlich einen Aufbau aufweist, mit einer ersten Kammer - Kammer z. B. für eine Gasverbrennung - und einer zweiten Kammer z. B. für eine Kohleverbrennung, wobei zwischen der ersten und zweiten Kammer eine Zwischenschicht (Zwischenboden) eingebracht werden kann und diese Zwischenschicht aus einem brennbaren Material besteht. Funktion der Zwischenschicht besteht darin, einerseits die erste Kammer von der zweiten Kammer zu trennen, vor allem das in der ersten Kammer gelagerte Brenngut zu tragen und zwar auch dann, wenn die Verbrennung des Brennguts bereits eingesetzt hat.
Als Material der Zwischenschicht ist ein brennbares Material vorgesehen, z. B. Holz, Pappe, Faserplatte, Sperrholz oder dergleichen (auch eine Kombination verschiedener brennbarer Materialen ist denkbar). Diese Zwischenschicht ist dabei so konzipiert, dass auf ihr nicht nur Brenngut aufliegt, sondern dann, wenn das Brenngut von oben nach unten abbrennt, auch die Zwischenschicht verbrennt und das gesamte Brenngut (unabhängig davon, wie weit es schon verbrannt ist) welches auf der Zwischenschicht lagert, dann, wenn die Zwischenschicht aufgrund ihrer eingesetzten Verbrennung ihre Stabilität oder Struktur verliert mit der Zwischenschicht (möglichst vollständig) aufgrund der Schwerkraft nach unten in die zweite Kammer fällt.
Da das Brenngut bis dahin von oben her, wie erwähnt, heruntergebrannt ist und somit im Brenngut vorhandene Gase weitestgehend aufgrund der Gasverbrennung ausgetrieben sind, gelangt beim Herunterfallen des Brennguts in die zweite Kammer im Wesentlichen, d. h. zu mehr als 80 bis 90% nur noch Materialien, was regelmäßig als Holzkohle bezeich- net wird.
Wenn die zweite Kammer über einen verschlossenen, aber zu öffnenden Schacht verfügt, kann dort die in die zweite Kammer hineingefallene Kohle (wie auch Asche) dort entnommen werden und beispielsweise die noch glühende Holzkohle dann auch sofort einem Holzkohlegrill zugeführt werden und somit steht dann die durch die Brenneinrichtung pro- duzierte Holzkohle sofort für die Nahrungsmittelzubereitung auf einem Holzkohlegrill zur Verfügung, ohne dass der Benutzer sich selbst Holzkohle käuflich besorgen muss. Insoweit wird mit der Erfindung auch die Möglichkeit geschaffen, dass ein Benutzer sich seine eigene Grillkohle selbst herstellt und zwar dann, wenn er sie für ein Grillessen auch benötigt. Wenn der Benutzer das in die zweite Kammer gefallene Brenngut, also die Kohle, nicht gleich weiterverarbeitet, kann sie dort auskühlen und dann später als Grillkohle zur Verfügung gestellt werden oder auch für andere Zwecke, z. B. zu Düngezwecken im Garten oder dergleichen. Bei mehreren Tests hat sich herausgestellt, dass bei allem aber durch die Erfindung sich ein vorzügliches Flammenbild einstellt, denn dadurch, dass das Brenngut vordefinierte Eigenschaften aufweist (Teilchen-/Korngröße, Menge, Verpackungsdichte, Feuchtigkeitsgrad, Trockenheitsgrad), kann ein zuverlässig wiederholbares Brennergebnis erzielt, welches sich durch ein attraktives Flammenbild auszeichnet und die Brenndauer ist dabei ebenfalls relativ genau (zeitlich) vorher bestimmbar.
Sobald das Brenngut dann bis zur Zwischenschicht heruntergebrannt und diese zerstört ist, fällt das Brenngut aus der ersten Kammer in die zweite Kammer und die erste Kammer kann dann sofort neu befüllt werden.
Die Befüllung der Brennkammer kann grundsätzlich dadurch erfolgen, dass zunächst die Zwischenschicht (z. B. ein brennbarer Einlegeboden mit bestimmten Ausmaßen) am Boden der ersten Kammer abgelegt wird und dort am Boden durch eine entsprechende Haltevorrichtung - dies können einfache in das Innere der Kammer vorstehende Vorsprünge (Schrauben, Stifte, Ränder, etc.) sein - und dann wird auf die Zwischenschicht das Brenngut gekippt, bis ein vorbestimmter gewünschter Füllstand der ersten Brennkammer erreicht ist.
Im Anschluss daran wird vorzugsweise auf das Brenngut ein Anzünder/eine Anzündhilfe - wie oben ausgeführt - gelegt, dieser/diese wird angezündet und somit beginnt der gesamte Brennvorgang für das Brenngut in der ersten Kammer, bis die Flamme die Zwischenschicht erreicht, diese zerstört und dann wiederum fällt das in der ersten Kammer vorhandene Brenngut, insbesondere wie erwähnt Holzkohle, in die zweite Kammer.
Für eine besonders einfache Handhabung, insbesondere auch für eine besonders saubere Handhabung, die beim Befüllen der ersten Brennkammer mit Brenngut keine Verunreinigung schafft, ist erfindungsgemäß einem Behältnis vorgesehen, dessen Abmaße sowohl hinsichtlich Höhe, Breite als auch Länge im Wesentlich an die Abmaße der ersten Kammer angepasst sind (unter Umständen mit einem lichten Untermaß). Dieses Behältnis ist dann mit dem Brenngut bereits vorab befüllt und kann problemlos von oben in die zweite Kammer eingesetzt werden. Es gibt dann die Möglichkeit, dass der Zwischenboden zuvor in die erste Kammer eingelegt und dort von der Halterung in den Kammern festgehalten wird, um darauf das Behältnis zu stellen oder alternativ bildet der Zwischenboden bereits den Boden des Behältnisses oder ist in diesem eingelegt, sodass beim Einsetzen des Brennguts mit dem Zwischenboden und dem Behältnis in die erste Kammer gestellt wird.
Dann kann der Benutzer wiederum auf das oberseitige Brenngut eine Anzündhilfe legen und diese anzünden.
Alternativ ist es aber auch möglich, das Behältnis oberseits bereits mit dieser Anzündhilfe versehen ist und sogar das Behältnis oberseits nach der Befüllung mit dem Brenngut und dem Einlegen der Anzündhilfe oberseitig verschlossen ist, sodass ein völlig sauberer Einsatz des Behältnisses in die erste Kammer erfolgen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass Staub, Unrat, Kleinstteile etc. des Brennguts aus dem Behältnis noch verschüttet werden könnten.
Wenn das erfindungsgemäße Behältnis ist mit Brenngut befüllt, mit einer oberseitig einge- legten Anzündhilfe versehen und verschlossen ist auch ein schnelles Anzünden möglich - „plug and play“ - da alles für den Beginn der Verbrennung bereits vorbereitet ist.
Vorzugsweise weist das Behältnis oberseitig auch eine Tragehilfe (aus brennbarem Material) auf, z. B. in Form eines Henkels oder dergleichen, welcher aus dem gleichen Material wie das Behältnis besteht, oder auch gleichzeitig eine Art Zündschnur darstellt, d. h. wenn dieser Henkel mit dem Feuerzeug angezündet wird, brennt er nach unten und trifft dort auf unter dem Henkel liegenden Anzündhilfe, sodass eine leichte Anzündung der Anzündhilfe und/oder des Brennguts möglich ist.
Durch die Art der Befüllung, insbesondere durch die Menge, den Trockungsgrad, die Größe des Brennguts - es gibt Holzhackschnitzel/-pellets verschiedener Größenklassen - kann somit sehr präzise der Abbrand (Dauer, Form) vorbestimmt werden und somit auch die Brenndauer der Gasbrennphase vorbestimmt werden.
In dieser Gasbrennphase - in der ersten Kammer - stellt sich das, wie erwähnt, attraktive Flammenbild ein - wobei bei vernünftiger Trocknung (z. B. unter 15 %) des Brennguts sich auch kaum Rauch einstellt und wenn in die ersten Kammer zunächst einmal nur von oben her Luft eindringen kann, entsteht auch nur dort die entsprechende Flamme, d. h. die sichtbare Flamme entwickelt sich im Wesentlich oberhalb des Randes der ersten Kammer und zwar auch dann, wenn das Brenngut schon relativ weit nach unten in Richtung Zwischenschicht (Zwischenboden) heruntergebrannt ist.
Durch Ausbildung von Belüftungsöffnungen (Sauerstoffzufuhr) im oberen oder mittleren Teil der ersten Kammer bzw. durch das Öffnen oder Verschließen solcher Belüftungsöff- nungen kann auf den Abbrand durch den Benutzer direkt Einfluss genommen werden. Je mehr Luft beispielsweise von unten in die erste Kammer gelangt, umso schneller wird das Brenngut abbrennen.
Die erfindungsgemäße Zwischenschicht (Zwischenboden) besteht, wie erwähnt, aus einem brennbaren Material. Hierbei kann es sich um eine Holzplatte handeln aber auch um eine Sperrholzplatte/Schichtholzplatte odereine Platte aus Holzfaser, Papierfaser, eine Platte aus Pappe, Papier, etc.. Die wesentliche Anforderung an die Zwischenschicht besteht darin, dass sie einerseits das Brenngut in der ersten Kammer halten (tragen) kann und bei Erreichen der Flamme auch die Zwischenschicht verbrennt, sodass durch die Brennzerstörung die Hal- testruktur der Zwischenschicht verloren geht und damit das noch in der ersten Kammer befindliche Brenngut nach unten in die zweite Kammer fallen kann.
Diese zweite Kammer ist idealerweise vertikal unter der ersten Kammer angeordnet, kann aber durch seitlich verlaufende Schleusen auch leicht versetzt hierzu angeordnet sein.
Wenn die Kohle (das in der ersten Kammer verbrannte Brenngut) in die zweite Kammer fällt, sollte diese zweite Kammer möglichst rauchdicht verschlossen sein, sodass die noch glühende Kohle einerseits durch Abkühlung und andererseits durch mangelnde Sauerzuführung nicht mehr weiter glüht und dann später durch einen Zugang (z. B. einer Tür, eine Klappe, einen Schacht, etc.) aus der zweiten Kammer herausgeholt werden kann.
Es ist, wie erwähnt, auch möglich, dass dann, wenn die Holzkohle aufgrund des Verbren- nens der Zwischenschicht in die zweite Kammer fällt, diese mittels einer Kehrschaufel etc. überden Zugang aus der zweiten Kammer direkt herausgeholt werden kann, um mit dieser damit dann einen Holzkohlegrill zu bestücken, auf dem dann Fleisch, Fisch, Gemüse, etc. gegrillt werden kann. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Brenneinrichtung besteht also auch darin, dass ein Benutzer sich seine eigene frische, noch glühende Grillkohle selbst produzieren kann, um damit den Holzkohlegrill zu betreiben.
Falls die in die zweite Kammer fallende Holzkohle nicht gleich weiterverarbeitet werden soll, wird diese abkühlen und kann später dann noch als Grillkohle - wie üblich - verwendet werden oder auch als Dünger oder alle anderen Verwendungsarten, für die man Holzkohle einsetzen kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines aufgezeigten Beispiels näher erläutert.
Die Figur 1 a zeigt von außen eine erfindungsgemäße Brenneinrichtung 1 , bei der die Flam- men 2, die aus der Brenneinrichtung heraustreten, zu erkennen sind.
Die Figur 1 b zeigt ein Teilaufriss der erfindungsgemäßen Brenneinrichtung 1.
Dabei ist zu erkennen, dass in einer ersten Kammer 3 Brenngut 4 angeordnet ist, welches von oben herab brennt und somit ist die Flamme 2 oberhalb der Ränder R der Brenneinrichtung 1 sichtbar. Die Kammer 3 wird nach unten hin durch eine Zwischenschicht 5 abgeschlossen. Diese Zwischenschicht kann ein Einlegeboden (Zwischenboden) sein, welcher am unteren Ende der Kammer 3 durch eine vorspringende Kante oder Vorsprünge oder Halteeinrichtung (nicht dargestellt) gehalten wird. Die Zwischenschicht 5 bildet mithin einen Zwischenboden und besteht aus einem brennbaren Material, z. B. Pappe, Holz, Holzfaser, gepresstes Holz, gepresste Holzstücke, Presspappe, Sperrholz oder dergleichen. Die Auslegung dieser Zwischenschicht erfolgt so, dass sie eine bestimmte Strukturfestigkeit aufweist, die über einen ganz bestimmten Zeitraum erhalten bleibt und zwar auch dann erhalten bleibt, wenn das Brenngut von oben nach unten bis zur Zwischenschicht durchbrennt und die Zwischenschicht selbst auch in Brand versetzt. Je dicker die Zwischenschicht und je weniger leicht entzündlich die Zwischenschicht ist, umso länger braucht es dann, um die Zwischenschicht und ihre Strukturfestigkeit durch Verbrennung zu zerstören. Verliert die Zwischenschicht durch die Verbrennung ihre Struktur, bricht sie zusammen und das Brenngut, welches noch auf der Zwischenschicht lagert, fällt vor der ersten Kammer 3 in eine zweite Kammer 6.
Diese zweite Kammer 6 dient somit auch als Auffangkammer für das verbrannte Brenngut. Der Großteil des verbrannten Brennguts ist dann, wenn beispielsweise Holzhackschnitzel oder Holzpellets das Brenngut bilden, Holzkohle, die im Wesentlichen die Eigenschaften von Grillkohle hat d. h. sie ist heiß, glüht, produziert aber keine bzw. kaum eine Flamme.
Das bedeutet, dass das Brenngut in der zweiten Kammer noch glüht und eine hohe Temperatur entwickelt, aber nicht mehr mit Flamme brennt, denn durch die Verbrennung von oben wird im Wesentlichen in der ersten Phase, also solange sich das Brenngut in der ersten Kammer befindet, eine Gasverbrennung stattfinden.
Wenn das bei der Gasverbrennung verbrannte Brenngut in die zweite Kammer fällt, wird sich bei ausreichende Sauerstoffversorgung eine Kohleverbrennung einstellen, d. h. die Kohle verglüht, gibt dabei ihre Wärme ab und zerfällt zu Asche. In den Figuren 1b, 1c und 1d sind auch noch Lüftungsöffnungen (Düsen) 7 gezeigt. Solche Öffnungen kann sowohl die Gasbrennphase beeinflussen, vor allem beschleunigen, wie auch dafür Sorge tragen, dass in die zweite Kammer fallende Kohle möglichst schnell auskühlt, um somit als Grillkohle aufbewahrt zu werden.
Die Figuren 1e und 1f zeigen alternative Beispiele zum Einlegen der Zwischenschicht in der ersten Brennkammer 3.
Gemäß Figur 1 e weist die Brenneinrichtung im Übergang zwischen der ersten Brennkammer 3 und der zweiten Brennkammer 6 einen Rand auf, sodass ein umlaufender Vorsprung 8 entsteht, auf dem die Zwischenschicht 5 gelegt werden kann und dort festgehalten wird.
Eine alternative Möglichkeit ist in Figur 1 f dargestellt, dort wird ein Anschlag, der verhindert, dass die Zwischenschicht in die zweite Brennkammer 6 fällt, durch einen Vorsprung gebildet in Form z. B. von Stiften oder Bolzen oder Schrauben oder dergleichen, die in das Innere der ersten Brennkammer ragen und somit ein Durchrutschen/Durchfallen der un- zerstörten Zwischenschicht nach unten Richtung zweite Kammer 6 verhindern. Die Querschnittsfläche der ersten Kammer kann beispielsweise kreisrund, oval, rechteckig oder quadratisch sein. In Figur 1g ist im Wesentlich eine rechteckige Querschnittsfläche gezeigt mit den am unteren Ende liegenden Vorsprüngen 8‘, die ein Durchfallen der Zwischenschicht in Richtung zweiter Kammer verhindern. Es versteht sich von selbst, dass die Vorsprünge, die das Durchfallen, Durchrutschen der Zwischenschicht verhindern, nicht brennbar sind, und z. B aus Metall oder dergleichen bestehen.
Die Figur 2 zeigt in einer Ansicht (mit Aufriss) ein Beispiel für ein vorgefertigtes Behältnisses 9, welches in die erste Kammer 3 einsetzbar ist. In der dargestellten Variante weist das Behältnis 9, ebenfalls wie die Kammer 3, einen rechteckigen Querschnitt auf, ist von den Außenabmaßen auf die Innenmaße der ersten Kammer 3 angepasst und zwar derart, dass das Behältnis von oben in die Kammer problemlos eingebracht (eingesetzt) werden kann.
Im dargestellten Beispiel ist die Zwischenschicht 5 aus brennbarem Material unten in das Behältnis 9 gelegt. Dies hat auch den Vorteil, dass das Behältnis 9 somit auch nach Befüllung mit Brenngut seine äußere Form (Quaderform) bestmöglich beibehält und somit leicht in die erste Kammer 3 eingesetzt werden kann.
Da die Zwischenschicht 5, also der Zwischenboden, am Boden des Behältnisses 9 liegt, kann sich dort auch der Boden nach Befüllung mit Brenngut nicht verformen, sodass, wie erwähnt, die Zwischenschicht, also der Zwischenboden, zur Strukturstabilisierung des be- füllten Behältnisses beiträgt. Dies erleichtert später den Einsatz des Behältnisses in die erste Kammer.
Das Behältnis selbst ist mit dem Brenngut gefüllt, also Holzpellets, Holzhackschnitzel oder dergleichen mit einer vorbestimmten Größe, Packungsdichte, Trocknungsgrad, etc.. Auf der Oberseite des Brennguts 4 ist ein Anzündmittel 10 gelegt, welches nach Einbringen des Behältnisses 1 in die Kammer 3 dort hingelegt oder angezündet werden kann, oder auch bereits schon integraler Bestandteil bei der Abpackung/Abfüllung des Behältnisses 9 mit dem Brenngut 4 dort deponiert werden kann (bzw. ist). Vorzugsweise ist das Behältnis 9 (nicht dargestellt) nach oben hin mit einem Giebelverschluss versehen, d. h. das oben äußere Behältnismaterial wird zu einem Giebel geformt, sodass das geschlossene Behältnis 9 im dargestellten Beispiel im Zwischenboden 5, das Brenngut 4, wie auch das Anzündmittel 10 umschließt. Dies hat den Vorteil, dass damit das abgepackte, befüllte Behältnis das Brenngut mit einer definierten Menge aufnimmt und beim Transport auch keine Verunreinigung bzw. kein Verschütten möglich ist.
Die Wandung des Behältnisses besteht aus brennbarem Material, z. B. Papier, Pappe oder dergleichen oder auch als eine Art Sack hergestellt aus Naturfaser (Jute, Leinen, Stroh, etc.).
Dies hat den Vorteil, dass beim Herunterbrennen des Brennguts nach unten auch das Behältnismaterial weitestgehend rückstandsfrei mit verbrennt.
In der Figur 3 ist das aus Figur 2 bekannte Behältnis 9 wiederum gezeigt, allerdings mit einem oberen Abschluss (Giebel) 11 und gleichzeitig ist am oberen Teil des Behältnisses 9 eine Art Tragehenkel 12 angebracht, der ebenfalls aus einem brennbaren Material besteht, bevorzugt auch besonders leicht brennbar ist, sodass dann, wenn der Tragehenkel 12 mit einem Feuerzeug angezündet wird, der Tragehenkel 12 nach unten brennt und unterhalb des Tragehenkels die im Behältnis liegende Anzünder 10 entflammt und somit die gewünschte Verbrennung des Brennguts initiiert. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Behältnisses ist auch der, dass bei ordnungsgemäßer Lagerung das Behältnis, sein Inhalt trocken bleibt und somit ihre vorbestimmten Eigenschaften, insbesondere Brenneigenschaften, behalten und der Benutzer jederzeit nach Wünschen den Einsatz und damit den Abbrand und den Betrieb der erfindungsgemäßen Brenneinrichtung initiieren kann. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Brenneinrichtung besteht auch darin, dass das befüllte Brenngut letztlich so ausgewählt werden kann, dass bei der Verbrennung möglichst wenig Feinstaub entsteht.
In einem Test konnte gezeigt werden, dass die Feinstaubentwicklung ggü. der Verbrennung von üblichen Scheitholz in einem Kamin die Feinstaubentstehung über 30 % (im bes- ten Fall auch über 50 %) verringert werden konnte. Die Figur 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die erfindungsgemäße Brenneinrichtung 1 integraler Teil eines Kamins 12 ist, vorzugsweise eines Kamins (oder Ofens) 12 mit einem Sichtfenster 13.
Wenn die erste Kammer 3 mit Brenngut befüllt und angezündet wird, kann das Fenster 13 verschlossen werden und es stellt sich ein sehr attraktives Flammenbild 2 ein, welches so lange zu sehen ist, wie die Gasverbrennungsphase erfolgt, also sich das Brenngut noch in der ersten Kammer 3 befindet und die Zwischenschicht 5 noch nicht durchgebrannt ist.
Diese Variante nach Figur 4 hat auch den Vorteil, dass der Einsatz (Öffnung), in der das Brenngut 4 eingebracht wird, oberseits durch ein Gitter, eine Platte oder dergleichen ver- schließbar ist. Dann kann der Kamin mit üblichem Scheitholz oder üblichen Brennmaterial bestückt und befeuert werden.
Es bildet sich dann im Laufe derzeit neben dem Einsatz eine entsprechende Aschemenge und diese kann der Benutzer auch in die Kammer 3 werfen/schieben. Wenn dann dort keine Zwischenschicht 5 angeordnet ist, fällt diese Asche in die untere Kammer 6 und kann dort sehr leicht und vor allem sehr sauber entsorgt werden oder falls für die Reinigung mal keine Zeit ist, zwischengelagert werden ohne den gesamten Raum zu verunreinigen.
Wie erwähnt, ist es auch möglich, dass die zweite Kammer 6 über eine Luftzufuhr verfügt. Wird diese Luftzufuhr geöffnet, kann also Luft von außen in diese Kammer dringen, kann die dort angeordnete Kohle auch sauber verbrannt werden (Kohleverbrennung), zumal die Rauch- bzw. Brenngase dann durch die zweite und die erste Kammer nach oben gelangen und wie üblich, abgeführt werden können.
Der erfindungsgemäße Einsatz und Verwendung der Brenneinrichtung ist nicht nur eine weitere Heizquelle zu bilden, sondern in dem sehr schönen und hellen Flammenbildes kann in der Gasbrennphase die Einrichtung auch als Gartenfackel dienen, aber wie er- wähnt, auch als Kochstelle, Feuerstätte, Kamin etc..
Wenn auf der Oberseite der ersten Kammer 3 eine Pfanne aufgestellt wird, kann auch mit der erfindungsgemäßen Einrichtung Essen in der Pfanne, Kochtopf, etc. zubereitet werden.
Die Holzkohle, die in die zweite Kammer gelangt, kann dort auch zur Wärmegewinnung komplett verbrennen. Dazu ist dann vorgesehen, dass diese zweite Kammer über eine Sauerstoffzuführung verfügt, über die genügend Luft und somit Sauerstoff zur Komplettverbrennung (Kohleverbrennung) der Kohle in die zweite Kammer gelangen kann.
Wenn die Kohleverbrennphase nicht gewünscht ist bzw. nur kurz gehalten werden soll, ist dafür Sorge zu tragen, dass nach dem Herunterfallen der Holzkohle von der ersten in die zweite Kammer, diese zweite Kammer möglichst luftdicht abgeschlossen ist, um somit jeden weiteren Brennprozess durch Verbrauch von Sauerstoffs in der zweiten Kammer zu unterbinden. Dazu kann ein - nicht dargestellter - z. B. von Hand oder motorisch betätigbaren Schieber vorgesehen sein, welcher nach dem Herunterfallen der Kohle bzw. Brenngut in die zweite Kammer die Luftzuführung über die von oben über die erste Kammer unter- bindet, also einen Schieber, der die zweite Kammer vor der ersten Kammer verschließt.
Das erfindungsgemäß beschriebene Behältnis mit den darin befindlichen Brenngut kann, wie erwähnt, ein abgeschlossenes Behältnis sein und somit ein Brenneinsatz bilden, der in die erste Kammer gesetzt werden kann.
Das Brenngut wird als Holzhackschnitzel, Pellets oder dergleichen beschrieben. Eine Art des möglichen Brennguts sind auch Holzhackschnitzel, Pellets oder dergleichen, die nicht nur lose im Behältnis liegen, sondern zusammengepresst werden, um somit einen Formkörper aus Holzhackschnitzel, Pellets oder dergleichen zu bilden.
Es ist auch möglich, dass die Zwischenschicht, also der Zwischenboden aus brennbarem Material, aus gepressten und somit geformten Holzhackschnitzel, Pellets oder dergleichen gebildet wird.
Dann kann durch die Dicke der Schicht entsprechend auch die Zeit eingestellt werden, die ein Feuer benötigt, um die Zwischenschicht zu zerstören. Somit kann auch durch die Dicke der Zwischenschicht noch präziser Einfluss auf die Brenndauer in der Gasbrennphase Einfluss genommen werden. In den Figuren 1 und 4 werden Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen die Zwischenschicht 5 aus brennbarem Material zunächst dazu dient, das zu verbrennende Brenngut in der ersten Kammer 3 zu halten und sobald die Zwischenschicht aufgrund der Verbrennung zerstört wird, fällt das Brenngut von der ersten Kammer 3 in die zweite Kammer 6. Es ist auch möglich, dass (Fig. 5a-d und 6) die Zwischenschicht 5 von einem Einschub 13 aufgenommen wird, welcher von außen in die Brenneinrichtung 1 hineingeschoben wird und zwar durch eine Öffnung 14, in welcher der Einschub zur Anlage kommt.
Diese Variante hat den Vorteil, dass zunächst einmal die Zwischenschicht 5 aus brennba- rem Material in den Einschub 13 hinein einlegbar ist (Fig. 5a) und nachdem der Einschub dann in die Brenneinrichtung 1 geschoben worden ist, kann das Brenngut von oben lose gekippt werden, bis die erste Kammer 3 bis zu einem gewünschten Füllstand mit dem Brenngut 4 gefüllt ist.
Figur 5a zeigt eine erste Ansicht eines Einschubs 13, der im gezeigten Beispiel Aufnahmen für jeweils zwei Zwischenschichten 5 aufweist, die nebeneinander beabstandet angeordnet sind. Die beiden einzelnen Zwischenschichtteile 5 sind separat einlegbar und bestehen im Beispiel aus 2 bis 4 mm dicken Brettern, z. B. Sperrholzbrettern, die durchlöchert sind, z. B. eine vorbestimmte Anzahl Bohrungen mit einem jeweils vorbestimmten Durchmesser aufweisen. Die Bohrungen bzw. deren Anzahl dient dazu, genug Luft von unten in die erste Kammer zu führen, um somit die Gasverbrennung in der ersten Kammer auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Wenn die Verbrennung in der ersten Kammer langsamer verlaufen soll, kann eine Zwischenschicht mit weniger Bohrungen bzw. mit Bohrungen geringeren Durchmessers eingesetzt werden, einer schneller gewünschten Verbrennung werden Zwischenschichten mit mehr Bohrungen und/oder größeren Bohrdurchmessern eingesetzt. Je mehr Bohrungen und je größer die Bohrungen in der Zwischenschicht sind, desto eher verliert dann die Zwischenschicht auch an Stabilität, wenn sie oben direkt beginnt zu verbrennen.
Figur 5b zeigt einen Querschnitt in die Brenneinrichtung 1 , in welche der Einschub 13 von außen einschiebbar ist. In Figur 5b ist auch zu erkennen, dass in der ersten Kammer 3 Schrägen 15 ausgebildet sind, sodass das dort befindliche Brenngut 4 entlang der Schrägen 15 auf die Zwischenschichtteile 5 gleitet.
In Figur 5b ist auch zu erkennen, dass nach der Zerstörung der Zwischenschicht 5 das Brenngut 4 dann in einen Auffang behälter 16 fällt, der die zweite Kammer 6 umschließt. Dieser Auffangbehälter 16 ist z. B. ebenfalls als zweiter Einschub 17 ausgebildet und somit kann das in der zweiten Kammer befindliche Brenngut somit der Brenneinrichtung 1 entnommen werden.
Dieser zweite Einschub 14 kann ebenfalls mit Öffnungen 18, z. B. einer Vielzahl von vorbestimmten Anzahl von Bohrungen versehen sein, damit das in dem Auffangbehälter 16 hineingefallene Brenngut 4 dort verbrennen kann.
Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, dass mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung sich Holzkohle bzw. Pflanzenkohle erzeugen lässt, welche höchsten Ansprüchen genügt und mit Anthrazitkohle vergleichbar ist.
Dies hat zur Folge, dass die Pflanzenkohle, die durch die Gasverbrennung in der ersten Kammer erzeugt und in die zweite Kammer transportiert wird, auch für die Bodenbearbeitung geeignet ist und verwendet werden kann, wie aber auch als Zusatzstoff für Futtermittelproduktion eingesetzt werden kann wie auch als Grillkohle.
Untersuchungen haben dabei gezeigt, dass die durch die erfindungsgemäße Einrichtung erzeugte (Pflanzen)Kohle einen Kohlenstoffanteil (wie Anthrazitkohle) von deutlich über 80%, vorzugsweise auch über 90% und bis zu 95% aufweisen kann.
In Figur 3 ist eine Möglichkeit eines Behältnisses beschrieben, welches bevorzugt in der erfindungsgemäßen Brenneinrichtung einsetzbar ist.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Behältnis aus einem Bodenteil 19, einem Dachteil 20 und einem Seitenteil 21 besteht, wobei das Seitenteil auch aus vier einzelnen Platten bestehen kann, die dann gemeinsam das Seitenteil bilden und vom Bodenteil 19 lösbar sind.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür.
Das Bodenteil 19 bildet dabei eine im Wesentlichen rechteckige Platte mit einem umlaufenden, hochgezogenen Seitenrand 22, sodass das Bodenteil 19 eine Art Behältnis (Schale) bildet, in welches vor Befüllung mit Brenngut 4 das Seitenteil 21 einstellbar ist oder wenn das Seitenteil aus vier Platten besteht, die vier Platten einstellbar sind, die dann zusammen das Seitenteil 21 bilden. Nach Befüllung mit dem Brenngut 4 kann ein Anzündmittel (z.B. Fidibus, Holzwolleanzünder oder dergleichen) auf oder in das Brenngut gelegt werden und das in Fig. 7a gezeigte Brennpaket mit dem Dachteil (Deckel) 20 verschlossen werden. In dem in Fig. 7b gezeigten, kann das zusammengestellte Behältnis 9 auch durch ein aus einem (schlecht) brennbaren Bandmaterial/Befestigungsmittel verbunden bzw. zusammengehalten werden, sodass das gesamte Behältnis 9 auch transportfähig ist.
Wenn das in Fig. 7 dargestellte Behältnis 9 in die erste Kammer 3 gestellt wird, kann dann das Befestigungsmittel, zum Beispiel Band, Schnur etc. gelöst werden, sodass dann der Deckel 20 und das Seitenteil 21 bzw. die Wände/Platten des Seitenteils 21 herausnehmbar sind. Dann kann durch Entzünden des Anzünders der Brennvorgang begonnen werden.
Der Vorteil der Variante mit dem rausnehmbaren Seitenteil besteht darin, dass somit das gesamte Brenngut 4 direkt von der nicht brennbaren Seitenwand 22 der ersten Kammer 3 umschlossen wird. Entzündet sich das Brenngut 4 in der ersten Kammer 3, kann somit auch kein Seitenteil 21 aus brennbarem Material mehr verbrennen. Besteht nämlich das Seitenteil 21 aus einem brennbaren Material z.B. Pappe, kann es im ungünstigsten Fall dazu führen, dass das Seitenteil 21 schneller herunterbrennt als das Brenngut 4 in der ersten Kammer 3, was dann dazu führt, dass mehr als gewünscht Brenngut 4 von der Seite her entzündet wird und somit insgesamt das Brenngut schneller als vorgesehen verbrennt. Besteht also das Seitenteil 21 aus einem brennbaren Material, kann dies zur Folge haben, dass es wie eine Art „Zündschnur“ wirkt und die Verbrennung nicht mehr wie bisher vorgesehen nur von oben her erfolgt, sondern auch von der Seite und von unten her, so dass viel mehr als vorgesehen gleichzeitig Brenngutmaterial verbrennt. Würde man nun Seitenteile aus einem Material einsetzen, die nicht verbrennen, z.B. Seitenteile aus Metall, würden die zwar nicht verbrennen, allerdings müsste man diese nach der Verbrennung des Brennguts separat herausnehmen, was zwar durchaus möglich ist, in bestimmten Situationen jedoch umständlich ist, wenigstens dann, wenn die Seitenteile noch eine sehr hohe Temperatur haben und man schon mit der nächsten Verbrennung beginnen will.
Das Befestigungsmittel, anders als dem das in Fig. 7 dargestellte Behältnis zusammengehalten wird, sollte ebenfalls brennbar sein (bei einem nicht brennbaren Befestigungsmittel müsste dies separat später herausgenommen werden), jedoch dürfen die Brenneigenschaften des Befestigungsmittels auch durchaus suboptimal ausfallen, es reicht auch aus, wenn das Material aufgrund einer Flamme lediglich verglimmt, aber keine eigene Verbrennung erzeugt. Dies ist mit Naturmaterialen wie zum Beispiel Sisal, Flachs oder dergleichen ohne weiteres möglich. Das hat dann den Vorteil, dass nach Öffnen des Bandmaterials und nach Abhebung des Deckels 20 das Befestigungsmittel an Ort und Stelle verbleiben kann und im Laufe des Brennvorganges des Brennguts in der ersten Kammer mit verbrannt wird, ohne gleichwohl die, wie bereits geschilderte „Zündschnur-Funktion“ anzunehmen.
Fig. 5c zeigt die Brenneinrichtung 1 mit dem Einschub 13 und darauf befindlichen Zwischenschichtteilen 5 vor dem Hineinschieben des Einschubs in die Brenneinrichtung. Fig. 5d zeigt eine Aufsicht von oben in die erste Kammer 3 und den Schrägen 15, die in den Bereich münden, in dem die Zwischenschichtteile 5 nach Einfahren des Einschubs in die Brenneinrichtung zur Anlage kommen, so dass lose in die erste Kammer 3 eingefülltes Brenngut 4 auf der Zwischenschichtlage 5 liegt.
Bezuqszeichenliste
Brenneinrichtung
Flammen erste Kammer
Brenngut
Zwischenschicht zweite Kammer
Lüftungsöffnung
Haltevorrichtung
Behältnis
Anzünder
Abschluss
Tragehenkel erster Einschub
Öffnung
Schrägen
Auffangbehälter zweiter Einschub 18 Öffnungen im Auffangbehälter
19 Bodenteil
20 Dachteil
21 Seitenteil 22 Seitenrand

Claims

Ansprüche
1. Brenneinrichtung (1) zur Verbrennung von Brenngut (4) z. B. Holz, Holzhackschnitzel, Holzpellets oder dergleichen, wobei die Brenneinrichtung (1) eine erste Kammer (3) und eine zweite Kammer (6) aufweist, wobei die zweite Kammer (6) unterhalb der ersten Kammer (3) angeordnet ist und die ersten Kammer (3) das Brenngut (4) aufnimmt, wobei die erste Kammer (3) unterseits eine Zwischenschicht (5) aus brennbarem Material aufweist, welches das Brenngut (4) solange in der ersten Kammer (3) hält, solange die Zwischenschicht (5) nicht durch Verbrennung beschädigt oder zerstört ist und dass nach Beschädigung bzw. der Zerstörung der Zwischenschicht (5) in der ersten Kammer befindliche Brenngut (4) in die zweite Kammer (6) fällt, wobei während beim Brennvorgang in der ersten Kammer (3) im Wesentlichen eine Gasverbrennung bewirkt wird und nach Transport des Brennguts (4) in die zweite Kammer (6) bevorzugt eine Verbrennung erfolgt oder das Brenngut aus der zweiten Kammer (6) durch eine Öffnung zur Verwendung als Holz- oder Pflanzenkohle entnehmbar ist.
2. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am unteren
Ende der ersten Kammer (3) eine Haltevorrichtung (8) zum Halten der Zwischenschicht (5) ausgebildet ist.
3. Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (3) so ausgebildet ist, dass von oben ein Behältnis (9) einsetzbar ist, welches das Brenngut (4), z. B. Holzhackschnitzel, Pellets oder dergleichen aufweist.
4. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) den Boden des Behältnisses (9) bildet, welches in die erste Kammer (3) einsetzbar ist.
5. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Behältnisses (9) eine Anzündhilfe (10), z. B. Holzwolle, Grillanzünder etc., angeordnet ist.
6. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (9) einen Sack, eine Tüte oder Paket oder dergleichen bildet, welche unterseits den Zwi- schenboden (5) aufweist, darüber das Brenngut (4) in Form von z. B. Holzhackschnitzel oder Holzpellets und darüber die Anzündhilfe (10) aufweist und vorzugsweise oberseitig verschlossen ist.
7. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (9) oberseitig einen Tragegriff (12) aufweist, welcher leicht brennbar ist, um somit durch Anzünden des Tragegriffs (12) die Anzündhilfe (10) bzw. das Brenngut (4) in Brand zu setzen.
8. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (9) außenseitig aus Papier, Pappe, Papierstreifen oder einem Geflecht aus Naturfasern besteht.
9. Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) aus einer oder mehreren Schichten Pappe, Papierfaser und/oder Holz besteht.
10. Brenneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (9) so konfektioniert ist, dass dadurch eine bestimmte Brenndauer definiert wird, z. B. eine Brenndauer von mehr als 30 Minuten oder 60 Minuten oder mehr.
11. Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Brennkammer vertikal übereinander angeordnet sind und wenigstens im Übergang zwischen erster und zweiter Brennkammer einen in etwa gleichen Querschnitt aufweisen, welcher vorzugsweise kreisrund oder quadratisch oder rechteeckig oder oval ausgebildet ist und die Mittel (8) zum Halten der Zwischenschicht (5) aus dem Vorsprung oder einen Rand oder Stiften oder Bolzen, welche von außen in den Raum der ersten Kammer (3) weisen, bestehen.
12. Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (5) aus brennbarem Material von einem Einschub ge- halten wird, wobei der Einschub in eine Öffnung der Brenneinrichtung (1) einschiebbar ist, wobei die Öffnung sich zwischen der ersten (3) und der zweiten Kammer (6) befindet.
13. Verfahren zur Herstellung von Pflanzenkohle mit einem hohen Kohlenstoffanteil, vorzugsweise höher als 80%, wobei das Brenngut (4) in die Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gegeben wird und das Brenngut (4), welches in die zweite Kammer (6) fällt, Pflanzenkohle bildet, die nach Auskühlung auch anderweitig verwendbar ist, z. B. für die Bodeneinarbeitung oder als Zusatzstoff in der Futtermittelproduktion oder als Holz- oder Grillkohle.
14. Behältnis (9) aus einem brennbaren Material, welches unterseits eine Zwischenschicht (5) aus brennbarem Material aufnimmt, welches im unverbrannten Zustand eine Strukturstabilität aufweist, um das oberhalb der Zwischenschicht (5) befindliche Brenngut
(4) zu halten, wobei das Brenngut (4) im Wesentlichen Holzhackschnitzel und/oder Holzpellets mit einer vordefinierten Größe ist und das Behältnis mit der Zwischenschicht
(5) und dem Brenngut (4) in die Brenneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche einsetzbar ist.
15. Behältnis (9) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (9) mindestens eine Seitenwand (22), vorzugsweise vier Seitenwände, aufweist, die lösbar von der Zwischenschicht (5) sind, bevorzugt vorder Verbrennung des Brennguts (4) in der Brenneinrichtung (1) rausnehmbar sind.
16. Behältnis (9) nach Anspruch 14, wobei das Behältnis einen Bodenteil (19), einen Dachteil (20) sowie ein Seitenteil (21) aufweist, wobei das Bodenteil (19) vorzugsweise die
Funktion der Zwischenschicht (5) bildet und einen hochgezogenen umlaufenden Seitenrand (22) aufweist und das Seitenteil (21) vom Bodenteil (19) lösbar ist und das Bodenteil, das Dachteil und das Seitenteil durch ein Befestigungsmittel, vorzugsweise aus einem brennbaren Bandmaterial, zusammengehalten werden und das Seitenteil nach Einsetzen des Behältnisses in die Brenneinrichtung (1), vorzugsweise vom Bodenteil gelöst, aus der Brenneinrichtung entnommen wird.
17. Behältnis (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Behältnis oberseits des Brennguts (4) ein Anzündmittel positioniert ist.
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