Pelletsbeförderung mit Hilfe einer Schnecke

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Teilnehmer

Rozman Gasper Lehmair Dominik Fahrenschon Michael Schiedermeier Michael

-=Lastenheft=- Lastenheft

-=ToDo=- Noch zu erledigen

-=Marktanalyse=-

Ergebnisse der Marktanalyse

Industrille Anlagen:

=> Systeme zur Pelltbeförderung mittels Schnecke bzw. Spirale sind bereits im industriellen Anwendungsgebiet vorhanden.

Für Anwendung im Wohnraumbereich jedoch anhand verschiedener Kriterien noch nicht geeignet: => Preis: zu teuer (€ 1500,- bis € 2000,-) => Dimensionen: zu groß => Akkustik: zu laut => Design: Optisch nicht ansprechend

Anlage für Wohnraumofen:

Die derzeit "beste" Lösung bietet die Firma WODTKE-Fördersysteme an: => Preis: viel zu teuer (€ 2300,- bis € 2700,-) => Design: Optisch nicht ansprechend

=> Preis: viel zu teuer (€ 2900,-)

Wodtke Produktkatalog:

http://www.wodtke.com/So_Pl_Pellet_Foerdertechnik_2006.pdf

-=Konzepte=-

Konzepte ...

-=Morphologische Matrix=- {SHEET(id=>18)}{SHEET}

-=Bewertung=- Unsere Systeme wurden anhand folgender Kriterien bewertet ...

Daraus ergibt sich die Auswahl:

Tank: Klapptank

Austragungsart: Biegsame Spirale

Antrieb: Wechselstrom oder Gleichstrom

Füllstandskontrolle: kapazitiver Sensor und Zeitrelais

-=Berechnungen=-

Berechnungen ...

Masse pro Befüllvorgang = 30 kg

Rohrlänge = 9 m

SF10 Rohrdurchmesser = 55 mm Spiralendurchmesser = 39 mm

=> Dauer eines Befüllvorgangs = 22,5 min

SF20 Rohrdurchmesser = 75 mm Spiralendurchmesser = 61 mm

=>Dauer eines Befüllvorgangs =11,25 min

Antriebsleistung

Antriebsleistung ...

Anlaufdrehmoment = 20 Nm

Antriebsdrehmoment = 5 Nm

=> Antriebsleistung = 83,7 W

=> Motorleistung = 88,1 W

=>Der Elektromotor muss eine Leistng von ca. 90W aufbringen, aus den Katalogen der Hersteller wird somit ein Motor mit dieser Nennleistung gewählt.

Schweißnähte an der Spirale

Schweissnaehte ...

=>Die zulässige Spannung ist deutlich höher als die zu erwartende Spannung. Die Schweißverbindung wird also halten!

-=Entwicklung=-

-=Konzept 1: Antriebseinheit an der Decke oder Wand=-

CAD Zeichnungen

-=Konzept 2: Antriebseinheit am Ofen=-

CAD Zeichnungen

Einbausimulation im Haus

Neuer Motor

EBM Papst Kondensatormotor KM4060/2 mit Flatline 85

Ein wesentliches Kriterium bei der Realisierung unserer Konzepte ist die Größe bzw. die Leistung des Motors. Je kleiner und Leistungsfähiger ein Motor ist, desto einfacher und unkomplizierter lässt er sich für eine Anwendung im Wohnraum verwenden.

-=Teileliste=-

Zukauf

Motor

KM4060/2-Gtg85 Einzelstückpreis ca. 150€ Serienpreis ca. 52 €

Spirale

Steiner Förderspirale Typ SF 10 oder SF 20 ca. 9 m etwa 100€

Rohre

Lieferung mit Spirale

Antrieb

kl. Zahnrad Zahnriemen

Befestigungen

div. DIN Schrauben

Eigenbau

Hauptplatte Eisenplatten Riemenscheibe Abdeckung

Tank

OSB-Platten Schrauben Schaniere Haken

Abwurfeinrichtung

Handelsübliche Abflussrohre

Kosten:

Für einen Prototypen würden sich Kosten von etwa 250-300€ ergeben, für eine Serienproduktion würden die Materialkosten etwa 70-150€ ergeben.

-=Fazit=-

Bei den entworfenen Konzepten ist vor alle die innovative Positionierung des Motors zu beachten. Durch die Verlagerung des Motors in einen anderen Raum, sind auch seine Geräusche aus dem Wohnraum verbannt. Der Antrieb in der Mitte der Welle mit Hilfe einer Riemenscheibe, die auf der Spirale befestigt ist, wurde so noch nie verwendet und muss deshalb zuerst einmal in Versuchen erprobt werden. Unser Team ist jedoch zuversichtlich, dass dieses Konzept aufgehen wird. Außerdem ist die Verbindung leicht wieder zu lösen, sodass bei eventuellen Störfällen wie Verstopfung die problematische Stelle leicht zu erreichen ist. Beim Alternativkonzept wurde der kleine Motor direkt hinter dem Ofen platziert und stellt somit keine optische Beeinträchtigung mehr da. Der Ofen ist nicht weiter von der Wand zu entfernen, als es wegen des Kamins ohnehin notwendig ist. Da der Motor sehr klein und geräuscharm arbeitet -und dies ohnehin maximal zweimal täglich- stellt er keine Minderung der Lebensqualität da, denn seine Akustik ist in einem Wohnraum mit Menschen kaum wahrzunehmen. Eine Besondere Idee ist auch die Lösung unseres Pelletlagers. Durch die geschickte Kombination von Holzplatten, einem Eisengestänge und einem Gewebesack, ist ein einfaches, aber effektives Lager entwickelt worden. Im gefüllten Zustand ist eine optimale Raumausnutzung möglich, wenn sich der Vorrat dem Ende entgegen neigt, kann mit Hilfe eines Flaschenzugprinzips leicht der Boden in eine Schräglage gebracht werden, womit eine Art Reservebetrieb erreicht wird -man weiß nun, dass es an der Zeit ist neue Pellets zu ordern. Ist der Behälter vollständig entleert, kann er so zusammengeklappt werden, dass sein Platzbedarf nicht größer ist als der einer zusammengeklappten Tischtennisplatte, also etwa 20cm in der Breite. Im Sommer, wenn aufgrund einer Solaranlage kein Heizen mit Pellets nötig ist, ist somit ein extremer Raumgewinn zu erreichen. Nachdem schon ein Modell gebaut wurde, könnte nun ein Prototyp entstehen.

Pelletförderung mittels Kolben ::: Pelletförderung mittels Luftstrom