Beitrag von Michael Kus/Vertriebsbeauftragter LINAK GmbH
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In den neuen Pellets-Heizanlagen des österreichischen Herstellers Hargassner wird die Asche automatisch von einem Schieberost in die Aschelade gefüllt und verdichtet. Für dessen Antrieb sorgt ein elektrischer Linearantrieb LA12 von LINAK mit einer Druck- und Zugkraft von 750 N und einer Hublänge von 130 mm. Durch die kompakte Verdichtung der Asche sind Entleerungsintervalle von mehreren Monaten möglich. Außerdem gibt der Linearantrieb durch die angewandte Kraft Aufschluss über den Füllstand der Asche in der Lade. Dies ermöglicht eine automatische Anzeige, wenn die Lade zu entleeren ist.
Pellets-Heizanlage der Baureihe HSV
Die Schnittzeichnung (Bild 1) veranschaulicht die Wirkungsweise der mit einem Linearantrieb LA12 ausgerüsteten Pellets-Heizanlage HSV15 (Bild 2) mit einer Heizleistung von 15 kW und einem Wirkungsgrad von über 95 %.
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Bild 1: Schnittbild
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Die Saugturbine, rechts oben, arbeitet wartungsfrei und ohne Filter in einem geschlossenen Saugsystem, das den Vorratsbehälter mit Pellets füllt. Der Füllstand wird dabei von dem roten Füllstandsmelder überwacht und gesteuert. Unter dem Vorratsbehälter fördern eine Dosierschleuse und eine Einbringschnecke die Pellets in die Brennkammer (Kessel, unter dem sich der elektrisch angetriebene Rostschieber und die Aschelade befinden).
Die heißen Brenngase steigen von der Brennkammer in die von Isolierplatten umgebene Zirkulationszone auf und ziehen an dem blau dargestellten Wärmetauscher vorbei. Spiralförmige Turbulatoren erhöhen die Verweildauer und somit die Wärmeabgabe der heißen Brenngase an den Wärmetauscher.
Das Saugzuggebläse, links oben, saugt die Gase an und führt sie nach außen ab. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades überwacht eine Lambdasonde ständig das Verbrennungsergebnis. Über die Brennkammer wird Primärluft von unten und vorgewärmte Sekundärluft aus den seitlichen Einlasskanälen angesaugt. Weitere Informationen finden Sie unter: www.hargassner.at
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Bild 2: Kessel HSV 15
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Das Unternehmen Hargassner wurde 1984 von Anton Hargassner in Weng im Innkreis/Oberösterreich gegründet. Als Pionier bei Hackgut- und Pelletsheizungen baute sich das Unternehmen einen Namen für Langzeitqualität und Kundenzufriedenheit auf und entwickelte 1998 die erste Pelletsheizung. Im Jahr 2000 folgte die erste Niedertemperatur-Pelletsheizung mit über 95 % Wirkungsgrad und die Auszeichnung mit dem 1. Preis des internationalen Innovationswettbewerbs auf der Messe "Holz-Energie" in Frankreich. Inzwischen hat das Unternehmen eigene Niederlassungen in Deutschland und Frankreich sowie Vertretungen in Italien und der Schweiz. Mit seinen 82 Mitarbeitern prodziert Hargassner jährlich über 8.000 Heizanlagen und erreicht einen Exportanteil von ca. 60 %. Bisher wurden über 30.000 Heizanlagen mit Leistungen von 12 bis 100 kW in ganz Europa ausgeliefert, und wegen der immens gestiegenen Energiepreise verdoppelt sich die Nachfrage nach Pelletsheizungen fast von Jahr zu Jahr. Das Unternehmen verfügt über ein Biomasse-Heiztechnikzentrum mit Versuchsfeldern und permanent betriebenen Heizanlagen. Aufgrund der hohen Wirtschaftlichkeit des Anbaus und der Verbrennung von Elefantengras, das bis zu 3,50 m hoch wächst und sich 20 Jahre ernten lässt, setzt man voll auf diese erneuerbare Energie.
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Elektromotorisches Öffnen und Schließen des Schieberostes
Die Zusammenarbeit zwischen Hargassner und LINAK besteht seit 1999. Damals suchte man einen möglichst kompakten, stromsparenden Verstellantrieb (Bild 3), mit dessen Hilfe ein Schieberost zum Beseitigen der Pellets-Asche durch Zug geöffnet und dann durch Druck in die ursprüngliche Stellung zurückgeschoben werden sollte. Da beim Öffnen des Schieberostes die angebrannte Asche vom Rost abgeschert wird, ist ein erhöhter Kraftaufwand erforderlich. Beim Schließen wird die abgeworfene Asche in der Aschenlade verdichtet. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere hundert Mal, bis die Lade nach einigen Monaten entleert werden muss.
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Bild 3
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Der Verstellantrieb sollte Umgebungstemperaturen von 40 bis 50 °C vertragen, in beiden Endlagen automatisch abschalten, wenig Energie verbrauchen und besonders langlebig sein. Diese und viele weitere Anforderungen erfüllt der mit 24 V DC gespeiste Antrieb LA12 von LINAK optimal. So erlaubt der besonders engtolerierte Antrieb eine genaue Auswertung für die Anzeige des Füllstands in der Aschelade. Im jahrelangen Dauereinsatz im Versuchsfeld des Heiztechnikzentrums hat der Antrieb sämtliche Tests mit Bravour bestanden, und es kam bei den tausenden in den Heizanlagen verbauten Geräten bislang zu keinem einzigen Ausfall.
Funktionsprinzip des Linearantriebs
Der Linearantrieb setzt die Ausgangsspannung einer Steuerung in eine Linearbewegung um. Die Drehbewegung des Motors versetzt über mehrere Zahnräder eine Spindel in eine stark untersetzte Drehbewegung. Auf dieser Spindel, dem Kernstück des Antriebs, sitzt eine Mutter, die durch die Drehung auf der Spindel bewegt wird. Die Mutter bewegt die Kolbenstange und der Antrieb wird verfahren.
Die wichtigsten Elemente des Antriebs sind der Motor, das Getriebe und die Spindel mit Mutter. Die Motoren werden von namhaften Herstellern geliefert und wurden speziell für die verschiedenen LINAK Antriebe entwickelt. Um eine gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten, werden das Getriebe, die Spindel und die Mutter im Hause entwickelt und gefertigt.
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Verstellantrieb LA12
Mit der Entwicklung des Linearantriebs LA12 (Bild 4) ist den Ingenieuren im süddänischen Guderup eine technologische Spitzenleistung gelungen, die auf die speziellen Bedürfnisse der Industrie und Landwirtschaft abgestimmt ist. Der Antrieb mit eingebauten Endschaltern erfüllt dort alle Anforderungen nach Beständigkeit gegen schwierigste Einsatzbedingungen mit hohem Kraftaufwand, hoher Geschwindigkeit und langer Einschaltdauer. Die Hublänge beträgt standardmäßig 40, 70, 100 oder 130 mm, die Druck- und Zugkraft 750 N und das Einbaumaß 245 mm plus Hublänge. Motorgehäuse und Kolbenstange bestehen aus hochwertigem, glasfaserverstärktem Kunststoff. Bei der Wahl der Schutzart IP 66 ist der Antrieb auch im Freien einsetzbar. Zwei verschiedene Motorausführungen ermöglichen eine Versorgungsspannung von 12 oder 24 V DC, wobei die hocheffiziente Untersetzung einen niedrigen Stromverbrauch gewährleistet. Zahlreiche Optionen machen den Antrieb sehr flexibel.
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Bild 4: für weitere Informationen über den LA12 klicken Sie auf die Abbildung
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So lassen sich Reed-Kontakte und/oder Potentiometer zur exakten Positionierung problemlos integrieren. Auf Wunsch sind Geräte in Schutzart IP 65 oder IP 66 sowie ATEX-geprüft Geräte für staubexplosionsgefährdete Bereiche lieferbar.
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Positive Erfahrungen
Der für die Entwicklung und Produktion zuständige Erwin Dürnberger (37) (Bild 5; links) ist mit der Antriebslösung von LINAK sehr zufrieden, da sie ihm wichtige Wettbewerbsvorteile und Kosteneinsparungen bietet. Er schätzt vor allem die Kompaktheit, Zuverlässigkeit, Temperaturfestigkeit und ästhetische Bauform des Linearantriebs LA12. Wichtig sind ihm auch die hohe Zug- und Schubkraft von 750 N, die bereits eingebauten, fest justierten Mikroschalter für die Endlagenabschaltung sowie das hervorragende Preis-/Leistungs-Verhältnis. Die Langzeittests im firmeneigenen Versuchsfeld haben ergeben, dass alle spezifizierten Daten nicht nur eingehalten werden, sondern über viele Jahre unverändert bleiben. Bei technischen Fragen oder Sonderwünschen reagieren die Niederlassung im hessischen Nidda und das Werk im süddänischen Guderup stets sehr schnell und kompetent. Bei dem rasanten Anstieg der Heizanlagen-Produktion und den sich dabei ergebenden außerplanmäßigen Sonderbestellungen mit kurzfristigen Lieferterminen konnte sich Herr Dürnberger stets auf LINAKs hohe Flexibilität verlassen.
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Bild 5: Dürnberger & Kus
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