EP3369992A1 - Drehrostvorrichtung mit einer abreinigungsvorrichtung - Google Patents

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EP3369992A1
EP3369992A1 EP18159109.0A EP18159109A EP3369992A1 EP 3369992 A1 EP3369992 A1 EP 3369992A1 EP 18159109 A EP18159109 A EP 18159109A EP 3369992 A1 EP3369992 A1 EP 3369992A1
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EP
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frame
drive shaft
grating device
rotary grating
cleaning
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Markus Tamerle
Leopold Dworiankin
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Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Viessmann Werke GmbH and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H9/00Revolving-grates; Rocking or shaking grates
    • F23H9/06Revolving-grates; Rocking or shaking grates the bars being rocked about axes transverse to their lengths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B30/00Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber
    • F23B30/02Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts
    • F23B30/04Combustion apparatus with driven means for agitating the burning fuel; Combustion apparatus with driven means for advancing the burning fuel through the combustion chamber with movable, e.g. vibratable, fuel-supporting surfaces; with fuel-supporting surfaces that have movable parts with fuel-supporting surfaces that are rotatable around a horizontal or inclined axis and support the fuel on their inside, e.g. cylindrical grates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H15/00Cleaning arrangements for grates; Moving fuel along grates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B13/00Details solely applicable to stoves or ranges burning solid fuels 
    • F24B13/02Arrangement or mountings of fire-grate assemblies; Arrangement or mountings of linings for fire-boxes, e.g. fire-backs 

Definitions

  • the invention relates to a rotary grate device according to the preamble of patent claim 1.
  • a rotary grate device of the type mentioned is from the patent document DE 10 2008 046 078 A1 known.
  • This rotary grate device for a solid fuel boiler consists of a rotatably mounted in a frame fin shelf and from an intervening between individual slats of the fin grate cleaning device.
  • the cleaning device makes it possible to remove contaminants from the lamellar grid and thus prevent clogging thereof.
  • the lamellar rust, as well as the solution explained below, inventive solution is discontinuous, as only at certain times, rotated.
  • the invention has for its object to improve a rotary grate device of the type mentioned.
  • a particularly reliable working and cost-producing rotary grate device is to be created.
  • the frame and the lamellar grate are produced by casting technology and parts of the cleaning device are designed to be horizontally movable between adjacent lamellae.
  • the rotary grate device according to the invention thus characterized by the fact that the lamellar grate is not made of individual slats, but is cast in one piece.
  • the distances between the individual slats are thus, apart from a certain elongation due to acting heat immutable, which in turn brings with it the advantage that the cleaning device can be mounted very easily and self-centering between the slats.
  • the rotary grate device shown in the figures for a solid fuel boiler (not shown separately, because in itself known) consists first in a known manner from at least one (it may be several) rotatable about at least 360 ° in a frame 1 mounted fin shelf 2 and one between individual Slats 2.1 of the lamellar grate 2 intervening cleaning device 3.
  • the lamellar grid 2 has a rectangular and / or substantially planar fuel bearing surface 2.3 and the frame 1 has a recess 1.2 which is shaped to the fuel bearing surface 2.3.
  • the proviso "essentially flat" means that - as can be seen from the figures - a slight curvature of the fuel bearing surface 2.3 may be provided (but not necessarily), but in which the Brummungsradius is at least twice as large as a larger side of the Slat grate 2.
  • the frame 1 - to a certain extent to increase the fuel bearing surface 2.3 forms a planar edge region 1.3 around the lamella 2.
  • the lamellae 2.1 are formed as flat, preferably approximately 5 mm thick, plates and oriented parallel to one another.
  • the lamellar grate 2 in side view - that is perpendicular to the plan view of the fuel bearing surface 2.3 - has an approximately triangular cross section, wherein the corners of the triangle are rounded.
  • the lamellar grate 2 produced by casting be produced on the one hand from the lamellae 2.1 and on the other hand from a drive shaft 2.2 connecting the lamellae 2.1 to one another (either motor or hand) drive (both not shown separately) which is preferably (as shown) oriented perpendicular to the slats 2.1 and / or angeordet on one of the fuel bearing surface 2.3 opposite side of the slats 2.1.
  • At least one pivot bearing 1.1 for the drive shaft 2.2 of the lamellar grid 2 is particularly preferably provided on the frame 1.
  • This pivot bearing 1.1 is formed during the casting of the frame 1, that is, the frame 1 and the Pivots 1.1 are in the production of the frame 1 at once - ie at the same time - poured.
  • the materially connected to the slats 2.1 drive shaft 2.2 is fixed by means of a fixing element 4 on the pivot bearing 1.1, wherein the fixing element 4 is provided with a bore 4.1, which has a drive shaft to 2.2 matching diameter.
  • the cleaning device 3 on the one hand, consists of a plurality of cleaning clips 3.1 and a fastening element 3.2 for fixing the cleaning clips 3.1 to the frame 1.
  • a free distance between the slats 2.1 is slightly larger than the thickness of a Abthesesbügels 3.1 formed.
  • the proviso "slightly larger" means that the distance is indeed larger, but at most twice as large as the thickness of Abthesesbügels 3.1 is formed, because the latter could fulfill its task otherwise in any case only inadequate.
  • this consists of a metal sheet with a first edge region 3.1.1 designed for partially enclosing the drive shaft 2.2.
  • the first edge region 3.1.1 has a U-shaped receiving region for the drive shaft 2.2, wherein it is additionally provided that a second edge region 3.1.2 of the cleaning clip 3.1 lying opposite the first edge region 3.1.1 is mounted on the frame 1 is.
  • the fuel bearing surface 2.3 is again ready to carry a new, well supplied from below with air posebett, so that again a low-emission combustion process can be realized or ensured.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehrostvorrichtung für einen Festbrennstoffheizkessel, umfassend einen drehbar in einem Rahmen (1) gelagerten Lamellenrost (2) und eine zwischen einzelne Lamellen (2.1) des Lamellenrosts (2) eingreifende Abreinigungseinrichtung (3). Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen (1) und der Lamellenrost (2) gusstechnisch hergestellt und Teile der Abreinigungseinrichtung (3) zwischen benachbarten Lamellen (2.1) horizontal beweglich ausgebildet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehrostvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine Drehrostvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument DE 10 2008 046 078 A1 bekannt. Diese Drehrostvorrichtung für einen Festbrennstoffheizkessel besteht aus einem drehbar in einem Rahmen gelagerten Lamellenrost und aus einer zwischen einzelne Lamellen des Lamellenrosts eingreifende Abreinigungseinrichtung. Die Abreinigungseinrichtung ermöglicht es, Verunreinigungen vom Lamellenrost zu lösen und somit ein Verstopfen desselben zu verhindern. Hierzu wird das Lamellenrost, wie auch die nachfolgend erläuterte, erfindungsgemäße Lösung diskontinuierlich, als nur zu bestimmten Zeitpunkten, gedreht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehrostvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine besonders zuverlässig arbeitende und kostengünstig herzustellende Drehrostvorrichtung geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe ist mit einer Drehrostvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Rahmen und der Lamellenrost gusstechnisch hergestellt und Teile der Abreinigungseinrichtung zwischen benachbarten Lamellen horizontal beweglich ausgebildet sind.
  • Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Drehrostvorrichtung also dadurch aus, dass der Lamellenrost nicht aus einzelnen Lamellen gefertigt, sondern einstückig gegossen ist. Die Abstände zwischen den einzelnen Lamellen sind somit, abgesehen von einer gewissen Dehnung aufgrund einwirkender Wärme unveränderlich, was wiederum den Vorteil mit sich bringt, dass sich die Abreinigungsvorrichtung sehr einfach und selbstzentrierend zwischen den Lamellen montieren lässt.
  • Andere vorteilhafte weiterbildungen der erfindungsgemäßen Drehrostvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch auf das weiter abliegende Patentdokument EP 1 207 342 A2 hingewiesen. Die dort offenbarte Lösung zeigt ein sogenanntes Drehrost, dessen Drehrost allerdings kontinuierlich gedreht wird und zudem nicht gegossen, sondern als aufwändige Schweißkonstruktion ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Drehrostvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt
  • Figur 1
    eine Draufsicht auf die Drehrostvorrichtung von schräg oben;
    Figur 2
    eine senkrechte Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Figur 1;
    Figur 3
    eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß der Figuren 1 und 2;
    Figur 4
    perspektivisch die Ausführungsform gemäß der Figuren 1 bis 3 von unten; und
    Figur 5
    eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform gemäß der Figuren 1 bis 4.
  • Die in den Figuren dargestellte Drehrostvorrichtung für einen Festbrennstoffheizkessel (nicht extra dargestellt, weil an sich bekannt) besteht zunächst in bekannter Weise aus mindestens einem (es können auch mehrere sein) um mindestens 360° drehbar in einem Rahmen 1 gelagerten Lamellenrost 2 und einer zwischen einzelne Lamellen 2.1 des Lamellenrosts 2 eingreifenden Abreinigungseinrichtung 3.
  • Ferner ist in bekannter Weise vorzugsweise vorgesehen, dass der Lamellenrost 2 eine rechteckige und/oder im wesentlichen ebene Brennstoffauflagefläche 2.3 und der Rahmen 1 eine an die Brennstoffauflagefläche 2.3 formangepasste Ausnehmung 1.2 aufweist. Die Maßgabe "im wesentlichen ebene" bedeutet dabei, dass - wie auch aus den Figuren ersichtlich ist - eine leichte Krümmung der Brennstoffauflagefläche 2.3 vorgesehen sein kann (aber nicht muss), bei der aber der Kümmungsradius mindestens doppelt so groß ist wie eine größere Seitenlänge des Lamellenrosts 2.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Rahmen 1 - gewissermaßen zur Vergrößerung der Brennstoffauflagefläche 2.3 einen ebenflächigen Randbereich 1.3 rund um den Lamellenrost 2 bildet.
  • Wie ebenfalls beim oben genannten Stand der Technik sind auch bei der in den Figuren dargestellten Lösung die Lamellen 2.1 als ebene, vorzugsweise etwa 5 mm dicke, Platten ausgebildet und parallel zueinander orientiert angeordnet.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Lamellenrost 2 in Seitenansicht - also senkrecht zur Draufsicht auf die Brennstoffauflagefläche 2.3 - einen angenähert dreieckigen Querschnitt aufweist, wobei die Ecken des Dreiecks abgerundet ausgebildet sind.
  • Wesentlich für die erfindungsgemäße Drehrostvorrichtung ist nun, dass der Rahmen 1 und der Lamellenrost 2 gusstechnisch hergestellt und Teile der Abreinigungseinrichtung 3 zwischen benachbarten Lamellen 2.1 horizontal beweglich ausgebildet sind.
  • Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der gusstechnisch am Stück hergestellte Lamellenrost 2 einerseits aus den Lamellen 2.1 und andererseits aus einer die Lamellen 2.1 miteinander verbindenden, mit einem (wahlweise Motor- oder Hand-) Antrieb (beides nicht extra dargestellt) verbundenen Antriebswelle 2.2 besteht, die bevorzugt (wie dargestellt) senkrecht zu den Lamellen 2.1 orientiert und/oder an einer der Brennstoffauflagefläche 2.3 gegenüberliegenden Seite der Lamellen 2.1 angeordet ist.
  • Weiterhin ist besonders bevorzugt am Rahmen 1 mindestens ein Drehlager 1.1 für die Antriebswelle 2.2 des Lamellenrosts 2 vorgesehen. Dieses Drehlager 1.1 ist dabei beim Gießen des Rahmens 1 hergestellt ausgebildet, d.h. der Rahmen 1 und das Drehlager 1.1 werden bei der Herstellung des Rahmens 1 auf einmal - also zum gleichen Zeitpunkt - gegossen.
  • Wie weiterhin aus den Figuren ersichtlich, ist bei der bevorzugten Ausführungsform, um eine gute Lagerung der Antriebswelle 2.2 zu gewährleisten, genauer betrachtet beidseitig an der bereits weiter oben genannten Ausnehmung 1.2 einander gegenüberliegend jeweils ein Drehlager 1.1 für die Antriebswelle 2.2 des Lamellenrosts 2 vorgesehen.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die stoffschlüssig mit den Lamellen 2.1 verbundene Antriebswelle 2.2 mittels einem Fixierelement 4 am Drehlager 1.1 befestigt ausgebildet ist, wobei das Fixierelement 4 mit einer Bohrung 4.1 versehen ist, welche einen zur Antriebswelle 2.2 passenden Durchmesser aufweist.
  • Ganz besonders bevorzugt ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Abreinigungseinrichtung 3 einerseits aus mehreren Abreinigungsbügeln 3.1 und einem Befestigungselement 3.2 zur Fixierung der Abreinigungsbügel 3.1 am Rahmen 1 besteht. Dabei ist ein freier Abstand zwischen den Lamellen 2.1 etwas größer als die Dicke eines Abreinigungsbügels 3.1 ausgebildet. Die Maßgabe "etwas größer" bedeutet dabei, dass der Abstand zwar größer, aber höchstens doppelt so groß wie die Dicke des Abreinigungsbügels 3.1 ausgebildet ist, weil letzterer sonst seine Aufgabe jedenfalls nur unzureichend erfüllen könnte.
  • Bezüglich des geannnten Abreinigungsbügels 3.1 ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass dieser aus einem Blech mit einem zum teilweisen Umschließen der Antriebswelle 2.2 ausgebildeten ersten Randbereich 3.1.1 besteht. Nochmals in anderen Worten formuliert, weist somit der erste Randbereich 3.1.1 einen U-förmigen Aufnahmebereich für die Antriebswelle 2.2 auf, wobei darüber hinaus vorgesehen ist, dass ein dem ersten Randbereich 3.1.1 gegenüberliegender, zweiter Randbereich 3.1.2 des Abreinigungsbügels 3.1 am Rahmen 1 gelagert ausgebildet ist.
  • Bezüglich des genannten, vorzugsweise mit dem Rahmen 1 verschraubt ausgebildeten Befestigungselement 3.2 ist weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass dieses mit Schlitzen 3.2.1 zur horizontalen Führung der Abreinigungsbügel 3.1 versehen und die Abreinigungsbügel 3.1 gleichzeitig zwischen dem Befestigungselement 3.2 und dem Rahmen 1 gehalten ausgebildet sind.
  • Die erfindungsgemäße, am unteren Ende einer Brennkammer eines Festbrennstoffheizkessels angeordnete Drehrostvorrichtung funktioniert wie folgt:
    • Zunächst wird die Brennkammer mit Festbrennstoff beschickt und die Verbrennung des Festbrennstoffs in Gang gesetzt. Dabei liegt das Glutbett auf der Brennstoffauflagefläche 2.3 auf. Die Verbrennung wird überwacht. Sobald ein vorbestimmer Zeitpunkt erreicht ist oder eine Drehnotwendigkeit anderweitig detektiert wird, zum Beispiel weil nicht mehr genug Luft von unten durch den Rost ins Glutbett gelangt, wird der Lamellenrost 2 über die Antriebswelle 2.2 typischerweise über einen Motor, alternativ aber auch von Hand gedreht. Beim Drehen streifen die relativ locker zwischen der Antriebswelle 2.2 und dem Rahmen 1 gelagerten Abreinigungsbügel 3.1 mögliche Verbrennungsrückstände vom Lamellenrost 2 ab, und zwar ohne große Gefahr, dass es zu einem Verklemmen der Drehrostvorrichtung kommt. Da sich die Abstände der Lamellen 2.1 ferner aufgrund der Herstellung durch Gießen praktisch nicht verändern, entfällt darüber hinaus ein bisher üblich gewesener Toleranzausgleich bei den Abreinigungsbügeln 3.1, die, wie erwähnt, schwimmend und selbstzentrierend am Rahmen 1 gelagert sind.
  • Nach Beendigung der Drehung des Lamellenrosts 2 ist die Brennstoffauflagefläche 2.3 wieder bereit, ein neues, gut von unten mit Luft versorgbares Gluttbett zu tragen, so dass wieder ein schadstoffarmer Verbrennungsprozess realisierbar bzw. gewährleistbar ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rahmen
    1.1
    Drehlager
    1.2
    Ausnehmung
    1.3
    Randbereich
    2
    Lamellenrost
    2.1
    Lamelle
    2.2
    Antriebswelle
    2.3
    Brennstoffauflagefläche
    3
    Abreinigungseinrichtung
    3.1
    Abreinigungsbügel
    3.1.1
    erster Randbereich
    3.1.2
    zweiter Randbereich
    3.2
    Befestigungselement
    3.2.1
    Schlitz
    4
    Fixierelement
    4.1
    Bohrung

Claims (10)

  1. Drehrostvorrichtung für einen Festbrennstoffheizkessel, umfassend einen drehbar in einem Rahmen (1) gelagerten Lamellenrost (2) und eine zwischen einzelne Lamellen (2.1) des Lamellenrosts (2) eingreifende Abreinigungseinrichtung (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rahmen (1) und der Lamellenrost (2) gusstechnisch hergestellt und Teile der Abreinigungseinrichtung (3) zwischen benachbarten Lamellen (2.1) horizontal beweglich ausgebildet sind.
  2. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der gusstechnisch am Stück hergestellte Lamellenrost (2) einerseits aus den Lamellen (2.1) und andererseits aus einer die Lamellen (2.1) miteinander verbindenden, mit einem Antrieb verbundenen Antriebswelle (2.2) besteht.
  3. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Antriebswelle (2.2) senkrecht zu den Lamellen (2.1) orientiert angeordnet ist.
  4. Drehrostvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Rahmen (1) mindestens ein Drehlager (1.1) für die Antriebswelle (2.2) des Lamellenrosts (2) vorgesehen ist.
  5. Drehrostvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abreinigungseinrichtung (3) einerseits aus mehreren Abreinigungsbügeln (3.1) und einem Befestigungselement (3.2) zur Fixierung der Abreinigungsbügel (3.1) am Rahmen (1) besteht.
  6. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Befestigungselement (3.2) mit Schlitzen (3.2.1) zur horizontalen Führung der Abreinigungsbügel (3.1) versehen und die Abreinigungsbügel (3.1) gleichzeitig zwischen dem Befestigungselement (3.2) und dem Rahmen (1) gehalten ausgebildet sind.
  7. Drehrostvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abreinigungsbügel (3.1) jeweils aus einem Blech mit einem zum teilweisen Umschließen der Antriebswelle (2.2) ausgebildeten ersten Randbereich (3.1.1) bestehen.
  8. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein dem ersten Randbereich (3.1.1) gegenüberliegender, zweiter Randbereich (3.1.2) des Abreinigungsbügels (3.1) am Rahmen (1) gelagert ausgebildet ist.
  9. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Antriebswelle (2.2) mittels einem Fixierelement (4) am Drehlager (1.1) befestigt ausgebildet ist, wobei das Fixierelement 4 mit einer Bohrung (4.1) versehen ist, welche einen zur Antriebswelle (2.2) passenden Durchmesser aufweist.
  10. Drehrostvorrichtung nach Anspruch 4 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Drehlager (1.1) beim Gießen des Rahmens (1) hergestellt ausgebildet ist.
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