DE19618735A1 - Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschickungsvorrichtung für ei­ nen Feststoffbrenner beispielsweise einer Hackschnitzelhei­ zung.

Derartige Beschickungsvorrichtungen weisen üblicherweise ei­ nen Vorratsbehälter und Transporteinrichtungen auf, um zu verbrennende Feststoffe, wie z. B. Hackschnitzel, aus dem Vorratsbehälter mittels der Transporteinrichtungen zum Bren­ ner zu befördern. Hierzu sind in der Praxis Schneckenförde­ rer und Transportbänder als Transporteinrichtungen bekannt.

Beschickungsvorrichtungen mit derartigen Transporteinrich­ tungen sind aufwendig, schwer steuerbar und ihre Reinigung, Wartung und Instandsetzung ist schwierig.

Durch die Erfindung werden Beschickungsvorrichtungen ge­ schaffen, bei denen der Transport der zu verbrennenden Fest­ stoffe vom Vorratsbehälter zum Brenner mittels eines Kolben­ beschickers erfolgt.

In den Zeichnungen ist eine Ausführung der Erfindung in Form eines Kolbenbeschickers für eine Hackschnitzelheizung darge­ stellt.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Beschickungsvorrich­ tung, d. h. ein Kolbenbeschicker, in einer Seitenansicht ge­ zeigt, die einen trichterförmigen Hackschnitzelbehälter ent­ hält, der als Vorratsbehälter fungiert. Der Trichterausgang des Hackschnitzelbehälters mündet in ein Transportrohr, in dem ein dem Trichterausgang des Hackschnitzelbehälters zuge­ ordneter Hydraulikzylinder angeordnet ist, durch den ein Vorschubkolben betätigbar ist. Das schräg von unten nach oben ansteigende Transportrohr führt zum obenliegenden Ein­ laß einer dem Brenner vorgeschalteten Fallstufe. Letztere enthält einen untenliegenden Auslaß, dem ein weiterer beweg­ licher Ausgabekolben zugeordnet ist.

Die Hackschnitzel, die dem Brenner aus dem Vorratsbehälter als Brennstoff zugeführt werden sollen, rutschen in dem Trichter nach unten und können bei zurückgezogenem Vorschub­ kolben in das Transportrohr fallen. Durch Betätigung des Hy­ draulikzylinders werden so in das Transportrohr gelangte Hackschnitzel, oder allgemein Feststoff-Brennstoffe, durch das Transportrohr zur Fallstufe hin geschoben. Wenn die Hackschnitzel den Einlaß der letzteren Erreichen, fallen sie darin nach unten, wo sie von dem zurückgezogenen Ausgabekol­ ben erfaßt und durch den Auslaß in den Brenner geschoben werden können.

Durch geeignete Höhenanpassungsmöglichkeiten von Vorratsbe­ hälter, Transportrohr und Fallstufe kann der Kolbenbeschicker der Erfindung ohne weiteres an Brenner verschiedener Hersteller angepaßt werden. Unter Umständen kann auch die Steigung des Transportrohrs einstellbar sein, um optimale Betriebsbedingungen beispielsweise in Abhängigkeit von Platzvorgaben, Brennstoffart, usw. realisieren zu können.

Weitere Einzelheiten der Gesamtanordnung ergeben sich aus den Figuren der Zeichnung durch die jeweiligen Darstellungen sowie Beschriftungen und die vergleichende Betrachtung ein­ zelner Abbildungen.

In der in der Fig. 2 dargestellten, als Ansicht A bezeichne­ ten Draufsicht auf die Anordnung der Fig. 1 ist zu erkennen, daß am Trichterausgang des Hackschnitzelbehälters zum Bevor­ raten des Brennstoffes Rührarme angeordnet sind, die durch ihre Drehung in der in der Fig. 2 durch einen Pfeil darge­ stellten Weise eine Klumpenbildung am Trichterausgang ver­ hindern. Ferner ist der Vorschubkolben eingezeichnet, der sich in den Fig. 1 und 2 in einer ausgefahrenen Stellung be­ findet. In dieser Stellung verschließt der Vorschubkolben den Trichterausgang, der nicht symmetrisch angeordnet zu sein braucht. Wird der Vorschubkolben durch den Hydraulikzy­ linder zurückgezogen, so erfolgt dabei automatisch eine an diese Bewegung gekoppelte Drehung des Rührwerks mit den sechs Rührarmen. Bei der vorliegenden Version des Kolbenbe­ schickers bewirkt jedes zurückfahren des Vorschubkolbens ei­ ne Drehung des Rührwerks um 60°. Die Kopplung von Vorschub­ kolben und Rührwerk wird später näher beschrieben.

Die beiden die Fallstufe bildenden Rohre (siehe Fig. 1) sind, wie in der Fig. 2 auf der rechten Seite durch einen Doppelpfeil angegeben ist, um ihre gemeinsame Längsachse ge­ geneinander verdrehbar, was später im Zusammenhang mit der Fig. 11 weiter verdeutlicht wird.

Eine Draufsicht auf einen Teil des Rührwerks ist in der Fig. 3 zu sehen. Die Rührarme sind bei der dargestellten Ausfüh­ rung gemäß den Angaben in der Zeichnung sternförmig an einer Zentralscheibe angebracht. Der in der Figur nach oben abge­ hende, nur teilweise gezeigte Rührarm ist auch im Quer­ schnitt längs der in der Draufsicht markierten Linie B-B zu sehen, wobei zu erkennen ist, daß er zu einer Längsseite hin abgeflacht ist.

Die Auslaßseite der Fallstufe ist gemäß dem Schnitt C-C in der Fig. 1 in der Fig. 4 gezeigt. Hier ist erkennbar, daß auch die Fallstufe zum Ausgabekolben hin eine trichterförmi­ ge Ausbildung aufweist.

Der Vorschub- oder Förderkolben unter dem Trichterauslaß des Hackschnitzelbehälters ist in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht in der Fig. 5 abgebildet. In der gezeigten ausgefahrenen Stellung, entsprechend auch den Fig. 1 und 2, verschließt der Vorschubkolben den Trichterauslaß des Hack­ schnitzelbehälters oder anders betrachtet den darunter lie­ genden Einlaß des Transportrohres, wie bei der Teilenummer oder dem Bezugszeichen 31 zu sehen ist. Im Bereich des Trichterauslasses des Hackschnitzelbehälters und des darun­ ter liegenden Einlaß des Transportrohres ist bei der vorlie­ genden Ausführung ein Schacht ausgebildet, durch den Brenn­ stoff aus dem Vorratsbehälter in das Transportrohr fallen kann, wenn der Vorschubkolben in seiner zurückgezogenen Stellung ist, d. h., beispielsweise in der Fig. 5 nach links bewegt wurde.

Die Darstellung der Fig. 5 läßt auch die Kopplung des Vor­ schubkolbens mit dem Rührwerk erkennen. Dazu ist die Kolben­ stange, die den Vorschubkolben mit dem Hydraulikzylinder verbindet, über zwei Bolzen 44 und 45 doppelt gelenkig aus­ geführt. An dem Gelenk um den Bolzen 45 greift ein Hebel an, über den bei einer Rückwärtsbewegung des Vorschubkolbens die Zentral- oder Rührscheibe 16 des Rührwerks durch eine Grund­ platte 7 mitbewegt. Dies verdeutlicht insbesondere die zur Fig. 5 analoge Draufsicht der Fig. 6.

Die zentrale Achse des Rührwerks ist in der Schnittansicht der Fig. 7 vergrößert dargestellt. Eine weitere Ausschnitts­ vergrößerung davon zeigt die Fig. 8. In diesen beiden Dar­ stellungen ist auch die Kopplung und Ansteuerung des Rühr­ werks an bzw. durch den Förderkolben verdeutlicht. Insgesamt zeigen die beiden Figuren die Lagerung der Keilwelle.

Die Grundplatte 7 ist als Zahnscheibe ausgebildet, die auch als Klinkrad anzusprechen ist, so daß ein Ratschenmechanis­ mus geschaffen wird, der beim Zurückfahren des Vorschubkol­ bens aus seiner ausgefahrenen Stellung ein Mitnehmen des Rührwerks um 60° bewirkt, beim Ausfahren des Vorschubkolbens in seine ausgefahrene Stellung ein Mitnehmen des Rührwerks jedoch unterbindet. Dieses Funktionsprinzip ist durch die schematische Draufsicht der Fig. 9 verdeutlicht. Die Dreh­ schritte von 60° ergeben sich durch die bei dieser Ausfüh­ rung vorgesehenen sechs Rührarme, so daß jeder Betätigungs­ schritt des Rührwerks eine Drehung von 1/6 der Vollumdrehung (360°) ausmacht. Die Abbildung der Fig. 8 ist die Schnitt­ ansicht der Fig. 9 entsprechend der durch den links und rechts dargestellten Pfeil bezeichneten Schnittlinie. Ande­ rerseits bezeichnen die Pfeile links und rechts in der Fig. 8 die Draufsichtebene, die in der Fig. 9 zu sehen ist.

Die Fig. 10 ist eine vergrößerte Darstellung analog zur Fig. 4, jedoch als teilweise geschnittene Seitenansicht, so daß im Gegensatz zur Darstellung in der Fig. 4 der Einlaß und der Auslaß übereinander angeordnet sichtbar sind, die jedoch an diametral entgegengesetzten Seiten der Fallstufe liegen. Dies ist möglich durch eine entsprechende Montage der beiden Rohrelemente der Fallstufe, die in koaxialer Ausrichtung in verschiedenen Drehlagen zueinander montiert werden können. Langlöcher, die am besten in der Fig. 11 zu erkennen sind, in dem in der Fig. 1 als drehbar bezeichneten Flansch der Fallstufe ermöglichen eine weitere Anpassung an örtliche Ge­ gebenheiten. Die Ansicht der Fig. 10 ergibt sich durch die Markierungen A-B-D in der Fig. 12. Die Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht gemäß der Markierung F-F in der Fig. 10.

Der ebenfalls durch einen weiteren Hydraulikzylinder betä­ tigbare Ausgabekolben ist in einer Seitenansicht und schema­ tisch in der Fig. 12 und in einer teilweise geschnittenen Draufsicht in der Fig. 13 gemäß der Markierung E-E in der Fig. 12 gezeigt. Dieser dem Auslaß der Fallstufe zugeordnete Ausgabekolben dient dazu, Brennmaterial, wie z. B. Hack­ schnitzel, das durch den Einlaß der Fallstufe und letztere nach unten gefallen ist, in den Brenner zu schieben. Ist der Ausgabekolben in seiner in der Fig. 12 dargestellten ausge­ fahrenen Stellung, so kann kein Brennmaterial vor den Kolben fallen, d. h. die Fallstufe ist durch den Ausgabekolben ver­ schlossen. Wird der Ausgabekolben zurückgezogen, d. h. in der Fig. 12 nach links bewegt, fällt Brennmaterial zwischen den Ausgabekolben und den Auslaß der Fallstufe. Aus Sicherheits­ gründen kann der Auslaß der Fallstufe dabei zusätzlich ver­ schlossen sein. Bein erneuten Ausfahren des Ausgabekolbens wird der eventuelle Verschluß des Auslasses geöffnet und das Brennmaterial durch letzteren hindurch in den Brenner ge­ schoben.

Besonders vorteilhaft ist die bei der in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführung der Erfindung die Kopplung von Vor­ schub des Brennmaterials einerseits und Betätigung des Rühr­ werks zur Verhinderung eines klumpenbedingten Staus des Brennmaterials im Vorratsbehälter andererseits. Beim Rück­ wärtsfahren des Kolbens wird automatisch die Zahnscheibe mitgedreht, was zu einer Drehung des Rührwerks um 1/6 der Vollumdrehung führt, entsprechend den sechs Rührarmen. Auf einen gesonderten Antrieb des Rührwerks kann trotz des li­ nearen Vorschubantriebs des Kolbens in dem Transportrohr verzichtet werden.

Die Fallstufe zwischen den beiden Kolben trennt den Zuführ­ weg in dem Transportrohr physikalisch sozusagen als Sicher­ heitseinrichtung vom Einlaß des Brenners, so daß sich Feuer nicht vom Brenner durch das Transportrohr zum Vorratsbehäl­ ter hin ausbreiten kann. Der Vorschub- oder Förderkolben mit beispielsweise Hydraulikantrieb kann einfach realisiert und betrieben werden. Reinigung, Wartung und Reparatur bereiten keine Schwierigkeiten. Die Fallstufe kann problemlos durch den zweiten Kolben, d. h. durch den Ausgabekolben, geleert werden. Die Doppelkolbenversion der Erfindung ist auch in der Herstellung und im Betrieb der Beschickungsvorrichtung sehr rationell.

In der im Anschluß an diese Beschreibung angefügten und ei­ nen Teil der letzten bildenden Tabelle 1 sind den jeweiligen Elementen der Beschickungsvorrichtung die entsprechenden Teilenummern oder Bezugszeichen zugeordnet, die in den Ab­ bildungen der Zeichnung verwendet wurden, wobei sich daraus auch bevorzugte Gestaltungen, Materialien und Abmessungen des Ausführungsbeispiels sowie weitere Bemerkungen dazu er­ geben.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Jegliche Abänderungen und Modifikationen im Rahmen der Of­ fenbarung der vorliegenden Unterlagen ist durch diese abge­ deckt. Beispielsweise können jegliche Kolben auch anders als durch Hydraulikzylinder betätigt werden, z. B. pneumatisch oder durch ein Antriebsrad. Die Gestaltung des Rührwerks kann an die Erfordernisse des Vorratsbehälters und des Brennmaterials angepaßt werden. Die durch die Fallstufe ein­ gerichtete Sicherheit läßt sich auch beispielsweise durch Schleusen erreichen.

Tabelle 1

Claims (5)

1. Beschickungsvorrichtung für einen Feststoffbrenner, mit Transporteinrichtungen zum Zuführen von Brennmaterial aus einem Vorratsbehälter zu einem Brenner, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Transporteinrichtungen einen Kol­ benbeschicker enthalten.

2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolbenbeschicker einen dem Vor­ ratsbehälter auslaßseitig zugeordneten Vorschub- oder Förderkolben enthält.

3. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbeschicker einen dem Brenner eingangsseitig zugeordneten Ausgabekolben ent­ hält.

4. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Kolbens ein Hy­ draulikzylinder vorgesehen ist.

5. Beschickungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Vorrats­ behälter auslaßseitig zugeordnetes Rührwerk enthalten ist, das betätigungsmäßig an den Kolbenbeschicker ge­ koppelt ist.