AT505163B1 - Feststoffheizkessel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Feststoffheizkessel, insbesondere Pellet-Heizkessel, mit einer Ascheverdichtungseinrichtung, welche zumindest ein schwenkbar gelagertes Verdichterelement aufweist, das mit einer vorzugsweise automatischen Antriebseinrichtung verbunden ist.

Aus der AT 501.759 A4 ist ein Feststoffheizkessel mit einer Brennkammer und zumindest einem der Brennkammer benachbarten Nachheizraum bekannt. In einem Aschebehälter ist dabei eine manuell oder automatisch bewegbare Rütteleinrichtung zur Einebnung der Asche angeordnet. Die Rütteleinrichtung ermöglicht eine bessere Ausnutzung des Aschebehältervolumens, wodurch die Intervalle für die Entnahme des Behälters zwecks manueller Entleerung wesentlich verlängert werden können. Die Rütteleinrichtung wird dabei durch eine im Behälter lose angeordnete Rütteltasse oder einen Rüttelrost gebildet, wobei der Rüttelantrieb für die Rütteleinrichtung in einer Ausführungsvariante durch den Antrieb für eine automatische Reinigungsvorrichtung für Nachheizflächen gebildet ist. Eine wesentliche Verdichtung der Asche lässt sich mit dieser Einrichtung nicht erreichen.

Weiters ist es bekannt, zur Verdichtung der Asche eine Schneckenfördereinrichtung zu verwenden, welche die Asche in eine Aschelade fördert und dabei komprimiert. Nachteilig ist, dass dieses System einen hohen Platzbedarf erfordert und außerdem relativ geräuschvoll ist, so dass dieses Verdichtungssystem für den automatisierten Einsatz in Wohnräumen nicht geeignet ist.

Weiters sind Verdichtungseinrichtungen mit einem Verdichterelement bekannt, welches auf einer Seite drehbar gelagert ist und auf der gegenüberliegenden Seite mittels einer Kette oder eines Seiles oder dergleichen periodisch angehoben wird. Danach wird das Verdichterelement gesenkt, wobei das Verdichterelement durch das Eigengewicht auf die darunter gesammelte Asche drückt. Nachteilig ist, dass bei diesem System der Verdichtungseffekt sehr gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufwand auf möglichst kleinem Bauraum eine hohe Ascheverdichtung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Schwenkbewegung des Verdichterelementes zwangsgesteuert erfolgt, wobei das Verdichterelement während der gesamten Bewegungsphase antriebsfest mit der Antriebseinrichtung verbunden ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine mit der Antriebseinrichtung in antriebsfester Verbindung stehendes, vorzugsweise durch eine Welle gebildetes Antriebsmittel mit einem ersten und/oder zweiten Verdichterelement einer ersten bzw. zweiten Ascheverdichtungseinrichtung für eine erste bzw. zweite Aschelade drehfest verbunden ist.

Dabei kann vorgesehen sein, dass Antriebsmittel im Bereich einer Mittelebene des Verdichterelements mit dem Verdichterelement verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verdichterelement zumindest ein, vorzugsweise zwei, pendelnd gelagerte Verdichterbleche aufweist, welche symmetrisch bezüglich der Mittelebene angeordnet sein können.

Das Verdichterelement kann - bezogen auf eine waagrechte Ebene - innerhalb eines Winkelbereiches zwischen etwa -30° bis +30° geschwenkt werden. Die Verdichterbleche führen dabei eine Wipp- und Pendelbewegung aus. Durch die erzwungene Wippbewegung jedes Verdichterelements und die freie Pendelbewegung der Verdichterbleche wird die darunter liegende Asche gleichmäßig verdichtet, wobei eine Komprimierung der Asche bis zu einem Verhältnis von 4:1 erfolgt.

Die Verdichterbleche zumindest eines Verdichterelementes sind vorteilhafterweise als Rost ausgebildet, wodurch abfallende Asche das Verdichterelement passieren kann.

In einer besonders einfachen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass zumindest eine Asche- 3 AT 505 163 B1

Verdichtungseinrichtung, vorzugsweise das zweite Verdichterelement, mit einer automatischen Reinigungseinrichtung für Nachheizflächen wirkverbunden ist.

Bevorzugt wird eine motorisch betätigbare Antriebseinrichtung eingesetzt. Alternativ zu einer motorisch betätigten Antriebseinrichtung kann - insbesondere bei kleinen Feststoffheizkesseln -die Antriebseinrichtung auch manuell betätigbar sein.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Ascheverdichtungseinrichtung in Abhängigkeit des Füllstand in der Aschelade aktivier- und/oder deaktivierbar ist, wobei vorzugsweise die Ascheverdichtungseinrichtung bei einem definierten Füllstand deaktiviert wird. Zur Ermittlung des Füllstandes kann beispielsweise ein Füllstandssensor vorgesehen sein.

Alternativ zu einem Füllstandssensor ist in einer besonders robusten und einfachen Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass das Antriebsmoment der Antriebseinrichtung begrenzt ist, so dass die Ascheverdichtungseinrichtung bei Erreichen eines definierten Antriebsmomentes deaktiviert wird.

Um ein unbehindertes Leeren der Aschelade zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Verdichterelement bei Deaktivierung der Aschverdichtungseinrichtung in eine neutrale Ruhestellung fahrbar ist, wobei vorzugsweise in der Ruheposition das Verdichterelement sich in einer Mittelstellung des Winkelbereiches der Schwenkbewegung befindet. Ist die Aschelade voll, so kehrt der Antriebsmotor der Antriebseinrichtung bei Überschreiten eines definierten Antriebsmomentes automatisch seine Drehrichtung um, das Gerät meldet eine volle Aschelade und stellt den Betrieb der Verdichtungseinrichtung ein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Feststoffheizkessel in einer Schrägansicht und Fig. 2 eine Ascheverdichtungseinrichtung dieses Feststoffheizkessel in einer Schrägansicht.

Fig. 1 zeigt einen als Pellet-Heizkessel ausgeführten Feststoffheizkessel 1 mit einer Brennkammer 2 und einer ersten Ascheverdichtungseinrichtung 3, welche über einer ersten Aschelade 4 des Feststoffheizkessels 1 angeordnet ist. Die erste Ascheverdichtungseinrichtung 3 weist ein schwenkbar gelagertes erstes Verdichterelement 5 mit zwei pendeln gelagerten Verdichterblechen 5a, 5b auf, welche als Rost ausgebildet sind. Im Bereich einer Mittelebene εί des ersten Verdichterelementes 5 steht dieses über ein durch eine Welle 6 gebildetes erstes Antriebsmittel 8a mit einer Antriebseinrichtung 7 in starrerWirkverbindung.

Die Welle 6 bildet im Ausführungsbeispiel auch ein Antriebsmittel 8b für ein zweites Verdichterelement 13 einer zweiten Ascheverdichtungseinrichtung 12 für eine schmälere zweite Aschelade 11, wobei die Welle 6 im Bereich einer Mittelebene ε2 auf das zweite Verdichterelement 13 einwirkt. Auch das schwenkbar gelagerte zweite Verdichterelement 13 weist zwei pendelnd aufgehängte Verdichterbleche 13a, 13b auf.

Weiters bildet die Welle 6 ein Antriebsmittel für die Reinigungsvorrichtung 9 für Nachheizflächen 10, wobei die Reinigungsvorrichtung 9 über Antriebsstangen 9a, 9b mit dem zweiten Verdichterelement 13 verbunden ist. Über die Antriebseinrichtung 7 und die Welle 6 kann das erste und zweite Verdichterelement 5, 13 in eine Wippbewegung um eine waagrechte Ebene γ entsprechend den Pfeilen P versetzt werden, wobei die Verdichterbleche 5a, 5b, 13a, 13b freie Pendelbewegungen um die Drehachsen 5a', 5b', 13a', 13b* ausführen können. Der Schwenkbereich bewegt sich innerhalb eines Winkelbereiches α zwischen etwa +30° und -30°, bezog auf eine waagrechte Ebene γ. Diese Wipp- und Pendelbewegungen der Verdichterbleche 5a, 5b, 13a, 13b bewirken, dass die sich in

Claims (15)

1. 4 AT 505 163 B1 den Ascheladen 4, 11 darunter anhäufende Asche verdichtet wird, wobei ein hohes Verdichtungsverhältnis für die Asche bis zum vierfachen des geschütteten Volumens erreicht werden kann, wobei das Verdichterelement 5,13 durch die Antriebseinrichtung 7 in jede Bewegungsrichtung zwangsgesteuert bewegt wird. Gleichzeitig mit den Verdichtungseinrichtungen 3, 12 5 kann die Reinigungsvorrichtung 9 über die Welle 6 angetrieben werden, so dass Verdichtung und Reinigung der Nachheizflächen gleichzeitig mit derselben Antriebseinrichtung 7 durchgeführt werden können. Da das erforderliche Antriebsmoment mit der Füllhöhe der Asche in den Ascheladen 4, 11 io ansteigt, kann es für eine füllstandsabhängige Steuerung der Antriebseinrichtung 7 verwendet werden. Die Antriebseinrichtung 7 weist im Ausführungsbeispiel daher ein begrenztes Antriebsmoment auf. Bei Überschreiten eines definierten Schwellwertes für das Antriebsmoment fährt die Antriebseinrichtung 7 die Verdichterelemente 5, 13 in eine horizontale Ruhestellung und schaltet danach ab, sodass die Ascheladen 4, 11 unbehindert entfernt werden können. 15 Im regulären Betrieb erfolgt die Ascheverdichtung zeitgesteuert, also in regelmäßigen Intervallen. Bei Bedarf kann die Ascheverdichtung auch manuell aktiviert bzw. deaktiviert werden. Durch die hohe Ascheverdichtung kann ein mehrmonatiger wartungsfreier, vollautomatischer 20 Betrieb insbesondere in einem Wohnraum sichergestellt werden. Patentansprüche: 1. Feststoffheizkessel (1), insbesondere Pellet-Heizkessel, mit zumindest einer Ascheverdich tungseinrichtung (3, 12), welche zumindest ein schwenkbar gelagertes Verdichterelement (5, 13) aufweist, das mit einer vorzugsweise automatischen Antriebseinrichtung (7) verbunden ist, wobei die Schwenkbewegung des Verdichterelementes (5, 13) zwangsgesteu-ert erfolgt, wobei das Verdichterelement (5, 13) während der gesamten Bewegungsphase 30 antriebsfest mit der Antriebseinrichtung (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement (5, 13) innerhalb eines definierten Winkelbereichs (a) beidseits «i-ner waagrechten Ebene (γ) schwenkbar ist.
2. 2. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der An- 35 triebseinrichtung (7) in antriebsfester Verbindung stehendes, vorzugsweise durch eine Wel le (6) gebildetes Antriebsmittel (8a) mit einem ersten Verdichterelement (5) einer ersten Ascheverdichtungseinrichtung (3) für eine erste Aschelade (4) drehfest verbunden ist.
3. 3. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit 40 der Antriebseinrichtung (7) in antriebsfester Verbindung stehendes, vorzugsweise durch die Welle (6) gebildetes Antriebsmittel (8b) mit einem zweiten Verdichterelement (13) einer zweiten Ascheverdichtungseinrichtung (12) für eine zweite Aschelade (11) drehfest verbunden ist.
4. 4. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs mittel (8a, 8b) im Bereich einer Mittelebene (Ei, £i) des Verdichterelements (5, 13) mit dem Verdichterelement (5, 13) verbunden ist.
5. 5. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die waag- 50 rechte Ebene (γ) bezogene Winkelbereich (a) zwischen etwa -30° und +30° beträgt.
6. 6. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement (5, 13) zumindest ein, vorzugsweise zwei, pendelnd gelagerte Verdichterbleche (5a, 5b; 13a, 13b) aufweist. 55 5 AT505 163 B1
7. 7. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterbleche (5a, 5b; 13a, 13b) symmetrisch bezüglich der Mittelebene (ε-ι, εΟ angeordnet sind.
8. 8. Feststoffheizkessel (1) nach einem Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verdichterblech (5) als Rost ausgebildet ist.
9. 9. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ascheverdichtungseinrichtung (3, 12), vorzugsweise die zweite Ascheverdichtungseinrichtung (12), mit einer vorzugsweise automatischen Reinigungseinrichtung (9) für Nachheizflächen (10) wirkverbunden ist.
10. 10. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement (5, 13) während des Verdichtungsvorganges eine Wippbewegung ausführt.
11. 11. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (7) motorisch betätigbar ist.
12. 12. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (7) manuell betätigbar ist.
13. 13. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ascheverdichtungseinrichtung (3, 12) in Abhängigkeit des Füllstand in der Aschelade (4) aktivier- und/oder deaktivierbar ist, wobei vorzugsweise die Ascheverdichtungseinrichtung (3, 12) bei einem definierten Füllstand deaktiviert wird.
14. 14. Feststoffheizkessel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmoment der Antriebseinrichtung (7) begrenzt ist, so dass die Ascheverdichtungseinrichtung (3, 12) bei Erreichen eines definierten Antriebsmomentes deaktiviert wird.
15. 15. Feststoffheizkessel (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement (5, 13) bei Deaktivierung der Aschverdichtungseinrichtung (3, 12) in eine neutrale Ruhestellung fahrbar ist, wobei vorzugsweise die Ruheposition durch eine Mittelstellung des Verdichterelements (5, 13) innerhalb des Winkelbereiches (a) der Schwenkbewegung definiert ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen