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Die
Erfindung betrifft einen Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen
gemäß Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches
1 und bezieht sich auf die Ausbildung des Rostes in derartigen Heizkesseln.
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Heizkessel
mit Rosten der eingangs genannten Art sind nach der
DE 1 120 058 A bekannt; aber auch
beispielsweise nach der
DE
708 578 A . Bei den Gegenständen dieser Druckschriften,
von denen hier ausgegangen ist, werden die Rostabstreifelemente
in die Spalte stationärer Roste von unten her eingeschwenkt
und bedürfen dabei nach Rostdurchgriff einer Rückstellbewegung,
d. h., ein direkter Asche- bzw. Rückstandsabwurf ist mit
derartigen Rosten nicht möglich, abgesehen davon, dass
Ascherückstände auf den Rostelementen liegen bleiben
können.
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Außer
solchen einschwenk- bzw. klappbaren Aschabstreifelementen sind nach
den
DE 176 235 A ,
DE 451 676 A und
DE 35 24 961 A1 auch
drehbare Roste bekannt. Beim Gegenstand der
DE 176 235 A handelt es sich
um eine Vorrichtung zur Zugerhöhung, bei der in einem Zugrohr
ein Drehrost mit drehachsparallelen Schlitzungen eingebaut ist,
um auf diesem Rost bei bestimmten Zugbedingungen ein so genanntes
Lockfeuer abbrennen zu können, wobei nach Abbrennen des
Lockfeuers der Drehrost mit seiner Auflageebene wieder in Abzugsrichtung
zurückgestellt wird.
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Bei
einem Schachtofen nach der
DE
451 676 A liegt eine insofern spezielle Klapp- bzw. Drehrostkonstruktion
vor, als hierbei im Innenraum eines trommelartig drehbaren und einseitig offenen,
so genannten Hilfsrostes ein zweiteiliger Hauptrost angeordnet ist,
dessen separat an Drehachsen angebrachte Teile bei Entleerungs-
bzw. Reinigungsbedarf und bei nach unten geöffnetem aber
nach oben geschlossenem Hilfsrost nach unten geschwenkt werden,
um die Asche in den Aschfallsammelraum abfallen zu lassen.
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Ebenfalls
eine Sonderkonstruktion stellt ein Heizkessel nach der
DE 35 24 961 A1 dar, der
insbesondere für die Verbrennung von Stroh oder auch anderem
gepressten Schüttgut bestimmt ist. Der als Drehrost augebildete
Rost ist hierbei aus zwei distanziert einander zugeordneten, gegenläufig
drehenden, so genannten Schürfwalzen gebildet, die die
abgeschürfte Asche auf eine zwischen den Schürfwalzen angeordnete
Förderschnecke abwerfen.
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Von
Heizkesseln der eingangs genannten Art ausgehend, liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, diese bezüglich ihrer Rostausbildung
hinsichtlich deren Ausbildung, Handhabbarkeit und Wirksamkeit zu
verbessern.
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Diese
Aufgabe ist nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patenanspruches
1 angeführten Merkmale gelöst.
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Nach
der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Rost mit seinen Rostelementen
(in Bezug auf den übrigen Heizkessel) verdrehbar zu den
Rostsabstreifelementen ausgebildet ist.
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Mit
anderen Worten erfahren damit die Asche- bzw. Rostabstreifelemente
und der Rost mit seinen Rostelementen erfindungsgemäß insofern eine
besondere Zuordnung, als die Rostelemente durch die im Wesentlichen
stationär gehaltenen Ascheabstreifelemente unter direktem
Ascheabwurf hindurchgedreht werden, wobei der Rost einfach weitergedreht
wird bis dieser wieder seine Ausgangsstellung bzw. Normalstellung
erreicht hat. Um also den Rost von Asche und insbesondere von in
den Rostspalten gegebenenfalls festsitzenden Verbrennungsrückständen
zu befreien, ist der erfindungsgemäße Rost um
360° zu drehen, wobei die (im wesentlichen) feststehenden
Abstreifer fingerartig in die Rostspalten eingreifen, um dabei,
abgesehen von der automatisch abfallenden Asche, festhaftende Rückstände
vom Rost zu lösen, abzustreifen und gelöste Reste
direkt vom Rost abfallen zu lassen, eben weil der Rost insgesamt
gedreht wird. Durch die damit ermöglichte 360°-Drehung
ist zudem die Möglichkeit geschaffen, den Rost bzw. dessen
Achse mit einem einfachen, (vorzugsweise) nur in einer Richtung drehenden
und zeitgeschalteten Motor zu koppeln.
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In
konkreter Ausführungsform stellt sich der erfindungsgemäße
Rost so dar, dass dieser aus senkrecht zu einer mittigen Drehachse
erstreckt angeordneten, beidseitig frei endenden Rostelementen gebildet
ist und dass die den Rostelementen zugeordneten Rostsabstreifelemente
im Wesentlichen stationär gehalten sind. Die Maßgabe ”Im
Wesentlichen stationär gehalten” nimmt dabei Rücksicht
auf die vorteilhafte Möglichkeit, den Rostabstreifelementen
eine wenn auch geringe Mitdrehbarkeit zu vermitteln, was noch näher
erläutert wird.
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Bevorzugt
werden Ausführungsformen dahingehend, dass die Rostelemente
und die Rostabstreifelemente in Form von zueinander parallelen Lamellen
ausgebildet sind, was bedeutet, dass nicht einfach Roststäbe
vorliegen, sondern Rostelemente in Form von Blechzuschnitten, die
in Bezug auf achsbezogenen Drehradius des Rostes eine Höhe
haben, die ebenfalls achsbezogen mindestens dem halben Drehradius
entspricht.
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Außerdem
sind die die Rostelemente bildenden Lamellen bevorzugt im Wesentlichen
in Form eines flachen, gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet, das
an seinen spitzwinkligen Ecken mit diese ersetzenden Abrundungen
versehen ist, wobei mittig über dessen stumpfen Winkel
eine Durchgriffsöffnung für die Achse des Drehrostes
angeordnet ist.
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Andere
vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Heizkessels ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Der
bezüglicher seiner Rostausbildung erfindungsgemäß ausgebildete
Heizkessel einschließlich seine bevorzugten und vorteilhaften
Ausführungsformen und Weiterbildungen gemäß der
abhängigen Patentansprüche wird anhand der zeichnerischen Darstellung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nachfolgend näher
erläutert.
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Es
zeigt
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1 die
Anordnung des Rostes zwischen Feuerraum und Aschfallsammelraum eines
ansonsten nicht näher dargestellten Festbrennstoffheizkessels;
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2 in
Seitenansicht und im Schnitt längs Linie I-I in 3 die
wesentlichen Teile des Rostes;
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3 in
Draufsicht den Bodenbereich des Kessels mit dem Rost;
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4 den
eingebauten Rost im Schnitt längs Linie II-II in 3;
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5 in
Seitenansicht ein Rostelement und
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6 in
Seitenansicht ein Rostabstreifelement.
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Der
Heizkessel für die Verbrennung von Festbrennstoffen besteht
bezüglich der unteren Begrenzung seines Feuerraumes 14 aus
einem über seinem Aschfallsammelraum 15 angeordneten
und aus Rostelementen 2 gebildeten Rost 1, der
in einer der Rostform angepassten Bodenöffnung 16 des Feuerraumes 14 sitzt,
sofern der Rost nicht selbst den ganzen Boden des Feuerraumes bildet.
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Für
einen solchen Heizkessel ist nun wesentlich, dass der Rost 1 mit
seinen Rostelementen 2 in Bezug auf seine ihm zugeordneten
Rostabstreifelemente 3 verdrehbar ausgebildet ist.
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In
praktischer Ausführungsform und orientiert insbesondere
an den 2 bis 4 ist der Rost 1 aus
senkrecht zu einer mittigen Drehachse 4 erstreckt angeordneten,
beidseitig frei endenden Rostelementen 2 gebildet, wobei
die den Rostelementen 2 zugeordneten und zwischen diese
eingreifbaren Rostsabstreifelemente 3 im Wesentlichen stationär
gehalten sind.
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Wie
insbesondere aus den 4 bis 6 ersichtlich,
sind die vorzugsweise aus Edelstahlblech gefertigten Rostelemente 2 und
die Rostabstreifelemente 3 in Form von zueinander parallelen
Lamellen ausgebildet, wobei die Rostelemente 2 im Vergleich zu
im Querschnitt runden Roststäben oder auch relativ schmalen
Roststegen eine wesentlich größere Höhe
H haben. Im übrigen wäre es mit Rücksicht
auf die erfindungsgemäße Ausbildung des Rostes 1 sogar
möglich, den Rostelementen in Seitenansicht einen kreisförmigen
oder angenähert kreisförmigen (bspw. Elipse mit
großer Nebenachse) Lamellenzuschnitt zu geben, was zur
Folge hat, dass beim Drehen des Rostes 1 die Bodenöffnung 16 des
Feuerraumes 14 in jeder Drehstellung des Rostes von diesem
nahezu abdeckend erfasst bleibt, wodurch ein Durchfallen noch nicht
durchgebrannter Festbrennstoffteile absolut ausgeschlossen ist.
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Was
die ebenfalls lamellenartig ausgebildeten, stationären
Rostabstreifelemente 3 betrifft, so sind diese, wie aus
den 1, 2 und 6 ersichtlich,
vorzugsweise derart bemessen und angeordnet, dass sie unterhalb
der Bodenöffnung 16 im Wesentlichen in nur eine
Hälfte des Rostes 1 bis zur Drehachse 4 zwischen
die Rostelemente 2 eingreifen. Selbst wenn die Rostelemente 2 im
Achsbereich eine Höhe H wie in 5 dargestellt
haben, bleibt die Rostwirkung in Bezug auf die Bodenöffnung 16 dann erhalten,
wenn diese bei einer kritischen Drehstellung der eigentlichen Rostelemente 2 quasi
von den stationären und dann mit einem Verlängerungsfortsatz
(nur gepunktet in 2 angedeutet) versehenen Rostabstreifelementen 3 übernommen
wird, was, bezogen auf die Darstellungen der 1, 2,
per se für den linken Bereich gilt.
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Unter
Verweis auf 2 sind die Rostabstreifelemente 3 mit
einem Ende auf der Drehachse 4 drehbar gelagert und mit
ihrem anderen Ende beim dargestellten Ausführungsbeispiel
unterhalb der Bodenöffnung 16 zwischen einem Auflager 7 und
einem Widerlager 8 gegen Mitdrehen fixiert, und zwar vorzugsweise
mit etwas Spiel 17, wodurch ein gewisser Rütteleffekt
an den Rostabstreifelementen 3 bei Drehung des Rostes 1 entstehen
kann.
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Die
Lagerung der Rostabstreifelemente 3 auf der Drehachse 4 erfolgt
dabei mittels Kreisscheiben 9, von denen eine in 6 mit
eingezeichnet ist. Die Kreisscheiben 9 haben einen kreisförmigen
Außenumfang und eine an den Querschnitt der Drehachse 4 angepassten
Achsdurchgriffsöffnung 12.
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Abgesehen
vom dargestellten Ausführungsbeispiel, können
der Rost 1 und die ihm zugehörige Bodenöffnung 16 in
Draufsicht im Wesentlichen auch kreisförmig ausgebildet
sein, wobei weiterhin alle Rostabstreifelemente 3 gleichlang
bemessen sein können.
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Die
Drehachse 4, auf der die lamellenartigen Rostelemente 2 aufgereiht
verdrehfest anzuordnen sind, ist im Querschnitt, wie beispielsweise
dargestellt, viereckig ausgebildet, wobei zwischen den Rostelementen 2 die
vorerwähten Kreisscheiben 9 als Lager- und Distanzscheiben
für die Rostabstreifelemente 3 angeordnet sind.
Diese Kreisscheiben 9, die auch als Abstandshalter für
die Rostelemente 2 dienen, sind dabei in ihrer Materialstärke
in Bezug auf die Stärke der Asche- und Rückstandsabstreifer 4 mit
geringem Übermaß bemessen, um dem Drehdurchgriff
der Rostelemente 2 ein gewisses Spiel zu vermitteln, was
insbesondere von Interesse ist, wenn, wie bevorzugt vorgesehen,
für die Drehung des Rostes 1 (gemäß 2 im
Uhrzeigersinn) ein motorischer Antrieb zur Verwendung kommt, der durch
dieses Spiel eine Entlastung erfährt. Wie einleitend vorerwähnt,
kann es sich Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Rostes 1 um einen denkbar einfachen, vorzugsweise nur
in einer Richtung drehenden und zeitschaltbaren motorische Antrieb handeln,
der nicht besonders dargestellt ist.
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Unter
Verweis auf 5 sind die die Rostelemente 2 bildenden
Lamellen im Wesentlichen in Form eines flachen, gleichschenkligen
Dreiecks 10 ausgebildet, das an seinen spitzwinkligen Ecken
mit diese ersetzenden Abrundungen 11 versehen ist, wobei
mittig über seinem stumpfen Winkel β eine Durchgriffsöffnung 12 für
die Drehachse 4 angeordnet ist.
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Sowohl
die Rostelemente 2 als auch die Rostabstreifelemente 3,
die, wie erwähnt, vorzugsweise aus Edelstahlblech gebildet
werden, sind mit Materialdurchbrechungen 13 versehen, um
eine gute Primärluftdurchströmung zu gewährleisten.
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- 1
- Rost
- 2
- Rostelemente
- 3
- Rostabstreifelemente
- 4
- Drehachse
- 5
- Kante
(Rostabstreifelemente)
- 6
- Oberkante
(Rostelemente)
- 7
- Auflager
- 8
- Widerlager
- 9
- Kreisscheiben
- 10
- Dreieck
- 11
- Abrundungen
- 12
- Durchgriffsöffung
(Drehachse)
- 13
- Materialdurchbrechungen
- 14
- Feuerraum
- 15
- Aschfallsammelraum
- 16
- Bodenöffnung
- 17
- Spiel
- E1
- Erstreckungsebene
- E2
- Ebene
- H
- Höhe
- β
- stumpfer
Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1120058
A [0002]
- - DE 708578 A [0002]
- - DE 176235 A [0003, 0003]
- - DE 451676 A [0003, 0004]
- - DE 3524961 A1 [0003, 0005]