Vitoligno 300P, Fehlermeldung "FC Kein Brennstoff", Sollbruchstelle Zellradschleuse

[lignum]

Moin Viessmann,

seit ein paar Monaten habe ich einen sehr merkwürdigen, wiederkehrenden Dauerdefekt an meiner Heizung, für den ich keine Erlärung habe.

In regelmäßigen Abständen gehen die 3 Spannstifte an der Zellradschleuse durch, das meint, die 3 Stifte scheren bei Überlasst ab.

Danach Fehlermeldung "FC Kein Brennstoff", Reparatur, Neubefüllung Schneckengang, Anfahren des Kessels.....Mache ich (leider) schon nebenbei.

Bei der vorherigen Revision des Bauteils Zellradschleuse war diese Sollbruchstellen Einrichtung nicht vorhanden und bei Überlasst scherte dann die gesamte 34mm Metallguss-Welle ab. Ausserdem waren die Lager nicht staubdicht. Konstruktiv aus mehreren Aspekten ungenügent durchdacht.

Diese Lösung mit Sollbruch ist nun besser, aber die originalen Spannstifte 4x20mm scheren nun regelmäßig ab, ohne für mich erkenntlichen Grund. Jahrelang davor unauffällig.

Die Zellradschleuse ist nach Durchsicht dann immer vollkommen freigängig, kein Fremdkörpereintrag, die Lager laufen seidenweich, die Pellets sind neu.

Nach der Reparatur läuft die Schleuse problemlos wieder an.

Ich habe versucht die Sache etwas unter Kontolle zu bekommen, indem ich die Spannstifte von der leichten Bauform ISO 13337 auf die schwere Bauform ISO 8752 gewechselt habe. Dabei verändern, oder erhöhen sich natürlich die Scherkräfte, was Sinn dieser Aktion ist.

Das hält dann ungefähr doppelt so lange, sprich 2-3 Wochen, je nach Durchsatz.

Eine überschlägige Berechnung der Abscherkraft der Gesamtwelle bei Block ist jedoch immer noch in weiter Ferne, so dass stabilere Spannstife hier weiterhin noch als Sollbruch funktionieren.

Hier mal ein paar Daten:

3 Stück Bohrungen in Flansch 4,0mm, jeweils 20mm aus dem Zentrum
Wellendurchmesser: 34mm
Flanschdurchmesser: 50mm

Original verbaut: (und unanständig teuer mit ca. € 1,00/Stück!!. Wert ca: € 0,05/Stück.....)
3 Stück
DIN 7346 / ISO 13337 Federstahl Spannstifte leichte Ausführung, blank, 4x20

Scherkraft 8kN

von mir verbaut:
3 Stück
DIN 1481 / ISO 8752 Federstahl Spannstifte schwere Ausführung, blank, 4x20

Scherkraft 11,24kN

Alternative

1.:

3 Stück

Spiralspannstifte / 4x20mm / ISO 8750, schwere Ausführung

Scherkraft 13,5kN

2.:

3 Stück
DIN 1481 / ISO 8752 Federstahl Spannstifte schwere Ausführung, blank, 5x20

(Welle und Kettenrad müsste auf 5,0mm aufgebohrt werden):

Scherkraft 17,54kN

Außer dass beim Anlaufen der Zellradschleuse eine sehr ungünstige Befüllung in der Pellet-Tasche vorliegt und die Kräfte auf die Welle enorm ansteigen, ergibt sich für mich keine Erklärung für dieses Phänomen. Warum das jetzt gehäuft auftritt und vorher gar nicht, könnte eventuell mit einer veränderten Pellet Qualität zu tun haben? Eigentlich nicht. 

Für weitere Denkanstöße, oder besser noch Lösungsvorschläge wäre ich dankbar.

Eventuell hat hier jemand schon was gemacht oder das Problem gelöst.

Ich selbst habe noch eine abgesperrte Zellradschleuse liegen, die ich umbauen wollte, aber mangels Zeit natürlich noch nicht dazu gekommen bin. Aber auch das löst ja das Problem nicht.

Danke und Gruß!

[lignum]

hier noch etwas Bildmaterial....

[DocDirac]

Ich kann dir leider nicht helfen, habe aber, wie du im Thread von Thorsten_Ferl geschrieben das gleiche Problem. Da ich ( außer der nicht spannbaren Kette) kein intrinsischen mechanischen Grund für das Abbrechen sehen kann, fürchte ich das es doch die Pelletqualität ist. Es gibt Quellen, die sagen, das Pellets im allgemeinen in den letzten Jahren Mechanisch stabiler geworden sind.  Tipps bei Störungen Ihrer Heizung (pelleteinkauf.de)  Vielleicht ist die Vitoligno 300-P Aufgrund ihres alters darauf nicht ausgelegt

Dir danke ich für deine Ausführung in die Welt der Scherrstifte, ich hatte versucht eine normgerechte  alternative zum Sauteuren  Viessmann Orginal Ersatzteil zu finden, war aber erfolglos. ( Ich musste übrigens 1,60€ pro Stück zahlen und nicht nur 1€.)

Danke also an dich, dafür, das ich dem ******laden ein bisschen weniger Geld in den Rachen stopfen muss.

[lignum]

@DocDirac, ich verwende nun Spiralspannstifte von SPIROL.

Spiralspannstifte / 4x20mm / ISO 8750, schwere Ausführung

Bei Würth bekommst Du davon 200 Stück für € 19,00, oder so. Stahl schwarz, blank.

Bisher laufen die gut.

Ich werde die Füllmenge der Taschen durch ein Einlegeblech mit angesetzem Rohrstück am Boden des Tagesbehälters (im Sommer) begrenzen. Dann kann die Füllung unter Druck etwas mehr ausweichen. Also den Fallschacht in die Schleuse etwas verengen.

Ich habe schon einige Umbauten an diversen Problemstellen erfolgreich gemacht und Fehler damit grundsätzlich eliminiert.

Wenn Du was wissen möchtest, schreib mir ´ne PN.

Gruß, lignum

[Heizing]

Hallo lignum,

bin begeistert von deinen Ausführungen. Kommst du aus dem Maschinenbau?

@Stefan_Schneider, könnte man statt mit Abscherstiften nicht mit einem Motorschutzschalter arbeiten, bevor die Welle bricht, steigt doch die Stromstärke sicher stark an?

Gruß

Heizing

[lignum]

prinzipiell sind die Kräfte beim abscheren der Pellets, sollte es sich nur um Holz und keine Metallteilen handeln, geringer als die, welche benötigt werden um die gesamte Antriebswelle ab zu scheren. Bei den Vorgängermodellen der Schleuse war die Welle als Stumpf mit an die Zellradschleuse angegossen. Die Kräfte wurden über eine Keilnut übertragen. Das hat natürlich sehr geringe Abscherkräfte für einen Defekt.
Was immer da auch hinter steckt, eventuell ein anderes Verhalten bei den Pellets, beziehungsweise unscharfe Taschen der Schleuse oder was auch immer. Die Kraft sollte am Motor und dem Getriebe immer reichen, um die Pellets durch zu schneiden. Daher ist die Alternative, die Grenze der Sollbruchstelle zu verschieben eine schnelle Lösung. Drei Spiralspannstifte kosten 0,30 €
. Damit erledigt sich die Frage wohl, oder?

[lignum]

Meine Zellradschleuse ist ca. 1,5 Jahre alt. 

Nach Rücksprache mit einem Techniker aus dem Werkskundendienst tauschen sie die Schleusen bei Problemen immer komplett aus.

Was immer Ihr als Scherstifte verwendet, es sollte immer schwächer als die Kraft sein, die den eingeschraubte Wellenadapter abschert.

Die  Schleusen sind die alten aus Serie 1. Sie haben die Wellenstümpfe abgedreht, Gewinde geschnitten und einen Stahladapter mit Linksgewinde gedreht und eingesetzt. Der nimmt die 3 Stifte auf. Materialqualität des Stahls kenne ich natürlich nicht. Daher besser niedrig belastbar ansetzen.

[Heizing]

Was immer Ihr als Scherstifte verwendet, es sollte immer schwächer als die Kraft sein, die den eingeschraubte Wellenadapter abschert.

Klar, Zustimmung, weiß nur nicht, ob du mit stärkeren Stiften weiterkomm, 8kN sind ja schon 800 kg, bei drei Stiften 2,4 t. Wenn eine solche Kraft nötig ist, scheint mir da was massiv zu blockieren. Das mit dem Motorschutzschalter war auch nur als Hinweis an VI für neuere Serien gedacht. Wenn der Anlagenbetreiber die nicht selbst wechseln kann, hast du mit Arbeitszeit und Anfahrt jedesmal ordentliche Kosten.

Gruß

Heizing

[lignum]

Ich habe die ersten 3x bei diesem Defekt immer den Tagesbehälter geleert usw. Schöne Sache!

Da waren keine Fremdkörper drin. 0,0. Metall würde ich eh durch vorgesetzte Neodym Magneten vorher "abfischen".

Andere Heizungshersteller haben übrigens sehr ähnliche Defekte mit ihren Schleusen. Wenn ich eine konstruieren würde, sähe die sicher anders aus. Ich argumentiere aber auch aus einer anderen Richtung.

So, rechne mal die Welle schwach dagegen.

Wenn wir für die Welle mit 34mm einen Wald- und Wiesenstahl annehmen (S235) würden, kann die Welle ein Torsionsmoment von ca. 810Nm ab. Biegung habe ich vernachlässigt, die Welle ist ja sehr kurz.
Bei dem Moment kommt auf einen Stift ca. 13,5kN (bei 20mm Abstand vom Zentrum und angenommener gleichmäßiger Lastverteilung).
Da kannst Du also theoretisch hin, ohne einen Gewaltbruch der Welle zu riskieren.

Spiralspannstifte / 4x20mm / ISO 8750, schwere Ausführung Scherkraft 13,5kN

Reserve ist mit eingerechnet.

Wenn die Heizung läuft ist gut. Das Ding hat eh viel zu viele Schwachpunkte!

Hilfe oder Erklärungen werden wohl eher nicht kommen.

Geschätzt kostet der Wechsel der Schleuse gesamt offiziell dann wohl ca. € 1000,00, selbst eingebaut evtl. € 750,00.

Kann und muss jeder selber entscheiden, denke ich.

Wer dieses 300P-Bauteil ohne technisches Verständnis nutzt, wird bei Zeit rechnen und dann entscheiden.

[lignum]

KORREKTUR

zu DIN und ISO Angaben.

Es muss lauten:

DIN 7344 / ISO 8748 

Spiral-Spannstifte (Spannhülsen)

schwere Ausführung

4x20mm

Scherkraft 13,5kN 

Ich hatte fälschlicher Weise ISO 8750 angegeben. Das ist die "leichte Ausführung". Die geht bei 9,6kN durch.

Sorry. Zu viel Heizung momentan....

[Customer_Care]

Hallo lignum, 

danke für deine detaillierten Ausführungen, die durchaus logisch sind. Es ist jedoch schon sehr auffällig, dass innerhalb eines so kurzen Zeitraums die Abscherstifte reißen. 
Ich habe beispielsweise einen Kollegen der ebenfalls seit ca. 9 Jahren einen Vitoligno 300-P betreibt. Dort mussten noch nie Abscherstifte gewechselt werden. 

Wurden denn einmal probeweise die Pellets gewechselt (Sackware etc.)? 

Beste Grüße 
Stefan vom Customer-Care-Team 

[lignum]

Hallo @Customer_Care,

ja, das ist wirklich sehr merkwürdig. Bei mir lief die Zellradschleuse auch acht Jahre ohne ein Abscheren der Stifte.
Die gute Nachricht: Mit dem Wechsel auf die beschriebenen Spiralstiften ist das Problem (bis jetzt) beseitigt worden.

Einen tatsächlichen mechanischen Hintergrund kann ich allerdings auch nicht recht ausmachen. Natürlich werden die Pellets regelmäßig gewechselt, da der Verbrauch das ja so vorgibt.

Allerdings sind es immer Qualitäts Pellets aus dem gleichen Werk hier vor Ort. Rein von der oberflächlichen Betrachtung her, kann ich auch keinen Unterschied ausmachen was die Länge oder das Bruchverhalten anbetrifft.

Die Zellradschleuse ist vollkommen leichtgängig in den Lagern, kein Fremdkörpereintrag und die Scherflächen sehen für mich auch sehr gut und ohne Beschädigungen aus.

Ob es nun zu einer ungünstigen Befüllung der Taschen der Schleuse kommt und dann zu einem "Block" beim Anlaufen der Schleuse, kann ich nur vermuten.

Da es allerdings bei einigen hier als Phänomen auftritt, kann da auch noch etwas anderes dahinter stecken.

Sicherheitshalber kann auch die Antriebskette getauscht werden.

Meine Leidenschaft diesem Problem tiefer auf den Grund zu gehen, sobald ich es beseitigt habe, ist jedoch recht überschaubar.

Gruß, lignum

[Customer_Care]

Hallo lignum, 

danke für die Rückmeldung, das ist nachvollziehbar. Wenn du dir einen der längsten Pellets aus dem Vorratsraum oder des Behälters herausgreifst, welche Länge misst dieser?

Grüße Stefan 

[lignum]

Hallo @Stefan_Schneider,

das längste Stück, welches ich finden konnte, war 29 - 30mm lang.

Dabei sind die Bruchkanten schon mit gemessen, die nicht mehr den vollen Umfang haben.

Dieser Umfang beträgt genau 6mm.

[Customer_Care]

Hallo lignum, 

danke, diese Eckdaten passen. Ich habe nur danach gefragt weil ich auch schon Anlagen kennenlernen durfte, welche zwar mit A1 Pellets betrieben wurden, jedoch vereinzelt Pellets zu lang und außerhalb der Norm lagen. In diesem Falle ist dann der Brennstofflieferant zu kontaktieren. Dies scheint ja bei dir nicht der Fall zu sein. 

Grüße Stefan 

[Haenger]

Meine 300P hat mir heute schön den ganzen Tag geraubt.

Bei -6.5 Grad und zu jedem Überfluss auch noch Sonntags. Die Aufnahme war komplett versaut und ich musste für eine Reparatur extra meine Arbeitsstätte aufsuchen.

Ich würde mir gerne den Adapter für das Kettenrad vorsorglich aus 42crmo4 fertigen und mit Zapfen d24mm vorsehen, damit ich beim nächsten Mal das Kettenrad auf d24 auffräse und neue 3 Passungen bohren kann.

Die Schleuse zumindest hatte keinen Verschleiss nach (vermutlich)48t Pellets 

Hat jemand die Maße dafür? Wie ist der auf die Welle gefügt ? Linkegewinde?

[lignum]

Moin Haenger,

die Spuren in dem weicheren Metall kommen durch die gebrochenen Teile der Splinte, welche brechen und dann diese Reibung dort verursachen. Der Stahl ist natürlich härter als das Material vom Zahnrad oder der Welle.

Ich weiß nicht genau, von welchem Adapter Du gerade sprichst, aber die Aufnahme auf der Welle ist nicht adaptiert, sondern angegossen. Das ist meines Erachtens auch nicht geschmiedet, sondern ein Gussteil welches dann abgedreht worden ist.

Das Gewinde ist kein Linksgewinde, sondern ein Standard metrisches Regelgewinde. 

Ich habe mit dem Einsatz der Spiralstifte wie beschrieben, sehr gute Erfahrungen gemacht. Die Intervalle für den Bruch der Splinte kannst Du damit erheblich verlängern. Damit bleibt die Sollbruchstelle immer noch als funktionierendes Bauteil bestehen. Eine Stufe weiter, also mehr Bruchkraft, wäre dann das aufweiten auf die nächstgrößere Abmessungn, sprich von 4x20mm auf 5x20mm, dann aber Standard Spannstifte und nicht die Spiral Ausführung..

Interessant wäre natürlich einmal zu wissen, was diesen Bruch überhaupt verursacht. Es muss eine sehr ungünstige Befüllung der Taschen oder eine Position der Pellets in den Taschen der Schleuse sein, die derartige Kräfte erfordert, um die drei Spannstifte zu brechen. Ich hatte schon einmal überlegt, in dem Pellet Behälter ganz unten eine Art Blech einzulegen, dass wir eine Blende funktioniert, also den Durchlass etwas verringert, um die Füllmenge in den Taschen der Zellradschleuse zu begrenzen. Das könnte man einfach auslasern.

Die Spannhülsen verwende ich:

Spiralspannstifte schwere Ausführung

DIN 7344 / ISO 8748
Spiral-Spannstifte (Spannhülsen)
schwere Ausführung
4x20mm
Scherkraft 13,5kN

Gruß, lignum

[Haenger]

Hi,

Danke für die antwort.

Ich möchte Welle, Gehäusedeckel und das Lager (Kettenradseitig) voneinander trennen.

Allerdings passt der Flansch/Kettenradaufnahme (der mit M8 und 3xD4) nicht durch das Lager, was bedeutet dass die Welle ein Zweiteiler sein muss.

[lignum]

mit dem Ziel diesen Adapter bei Bedarf wechseln zu können, oder?

[Haenger]

Die Verbindung zwischen Flansch und Kettenrad ist bereits ziemlich durch.

Ich habe alle Durchmesser und Planflächen nachgedreht, aber Hitverdächtig ist es nicht.

Zumal ich Zylinderstifte DIN DIN 6325 verwendet hab. Da muss ich eh nochmal ran, das ist keine Soll-Bruchstelle mehr 😄

Deshalb würde ich das ganze gerne mit einem neuen Flansch montieren. Wenn der beim nächsten Mal schon existiert, muss ich den alten nicht mehr nacharbeiten. Verkürzt die Ausfallzeit

Ich hab gestern übrigens beim entleeren des Vorratsbehälters ein Kunststoffteilchen entdeckt.

Vielleicht war das die Ursache bei mir.

Oder gefrorene Pellets, oder es wurden zuviele Pellets gleichzeitig von der Schleuse durchtrennt.

Wir werden es wohl nie erfahren 🙂

[lignum]

Mit dem überreiten der Sollbruchstelle hast du den Zustand der Version 1 wiederhergestellt. 😬

Mir ist mal die Welle bei dieser Ausführung stumpf abgerissen. Damit war das ganze Bauteil hinfällig. Hätte man nur extrem aufwändig wieder in Betrieb setzen können.

Das klingt okay was du vorhast, die Arbeit ist natürlich nicht zu unterschätzen. Schön wäre eine "Wechselschleuse".....

Hattest Du denn die Spiralstifte schon eingesetzt oder sind die normale immer abgeschert??

[Haenger]

Ehrlich gesagt war mir das Thema bis gestern neu. Das einzige Problem was ich bisher kannte, war Sensor Sekunärluftklappe... 😄

Also wie gesagt, das erste mal. Dann bin ich auf die Arbeit und hab die Welle aus dem Kettenrad geklopft und auf die schnelle halt jene Stifte rein gemacht, die ich zuerst  gefunden habe. Das Haus ist alt und war  gestern morgen nur noch bei 15°C....

Das mit  dem Linksgewinde kam übrigens von dir, was ja dann die  2. Version der Welle ist.

Hast die Verbindung nicht zufällig mal versucht zu trennen?

Was ich vorhabe ist eigentlich nur einen neuwertigen Zustand herstellen. Leider ist das keine Verbesserung der Konstruktion...

[lignum]

Ich nehme das Kettenrad auch jeden Winter ab und an in die Hand....

Ist kein Linksgewinde. M8 metrisches Regelgewinde.

Willst Du den Adapter in der Welle mit einem zentralen grossen Gewinde einsetzen, das Du in die Welle schneidest? Das sollte dann ja gegenläufig zur Kette sein.

[Haenger]

Ich hab es mal "gezeichnet".

Anhand  der Tatsache, dass das Lager sowie Gehäusedeckel auf die Welle kamen, muss der vordere Teil der Welle (Flansch) ja ein einzelnes  Teil sein. Also mindestens die  3 Durchmesser der  rechten Seite

Und ich möchte wissen, wie das montiert wurde.

Die Schleuse/welle selbst scheint ein normaler Guss zu sein, der Flansch sieht eher nach einem Kaltgezogenen Stahl aus.

[lignum]

so sieht das aus