<Desc/Clms Page number 1>
Ventil, insbesondere Regelventil für Brennstoffversorgungsanlagen
Die Erfindung betrifft Ventile, insbesondere Regelventile in Brennstoffversorgungsanlagen, i. B. bei tragbaren Olheizungsöfen, die Verdampfungsbrenner aufweisen.
Bei solchen Ofen ist es üblich, dass die Ol- zufuhr vom Tank zum Brenner durch die Schwerkraft bewirkt wird. Es ist daher wichtig, dass ein Schliess-Ventil verwendet wird.
Ausserdem ist es wünschenswert, dass Mittel vorgesehen sind, die es gestatten, die Menge der ölzufuhr zum Brenner in Übereinstimmung mit der Änderung des Zuflussgefälles einzuregulieren. Die zulässige Änderung in der Menge der Zufuhr für eine richtige Verdampfung und Verbrennung ist sehr gering.
Anderseits können die möglichen Unterschiede des Flüssigkeitsniveaus im Tank sehr weitgehend sein. Die Ungleichheit des Fussbodens. auf dem der Ofen aufgestellt ist, kann ein Faktor in dieser Hinsicht sein.
Eine Möglichkeit, die Zuflussmenge konstant zu halten, besteht in der Verwendung eines schwimmergesteuerten Zuflussregelventiles. Solche Ventile sind jedoch kostspielig und ihre Verwendung ist umständlich.
Es wurde ferner schon in Fällen, in denen eine Feineinstellung des Zuflusses nicht erforderlich war, ein Ventil vorgeschlagen, das eine mit einem Gewinde versehene Spindel aufweist, deren Bewegung eine Änderung der Länge des Strömungsweges zwischen Einlass und Auslass des Ventils herbeiführt. Diese Ausbildung eines Ventils hat a6er insbesondere wenn eine Feineinstellung erwünscht ist, den Nachteil, dass die Bewegung der Gewindespindel zu Unregelmässigkeiten in der Strömungsbewegung führt, weil die Drehung der Spindel zu einem augenblicklichen Ansteigen oder Fallen der Flüssigkeit auf Grund der Pumpwirkung führt. Bei Brennern, die eine genaue Steuerung des zugeführten Brennstoffes erfordern, könnte dies zu einem gefährlichen Aufflackern oder Erlöschen der Flamme führen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird zunächst ebenfalls von einem Ventil mit einem hohlzylindrischen Ventilkörper Gebrauch gemacht, wobei letzterer einen Einlass und einen Auslass aufweist, die im axialen Abstand voneinander angeordnet sind. Auch ist eine Spindel vorhanden, welche in ein Schraubengewinde in der Bohrung des Zylinders auf der dem Einlass abgekehrten Seite des Auslasses eingreift und längs der Zylinderlänge verstellbar ist. Schliesslich ist das Ventil mit einem Flüssigkeitskanal in Form einer schraubenförmigen Vertiefung versehen, dessen Länge von der Spindelstellung abhängt.
Erfindungsgemäss weist nun der dem Einlass zugekehrte Teil der Spindel eine glatte Zylinderfläche auf und wirkt mit seinem freien Ende in Schliessstellung mit einem Ventilsitz zusammen, um den Einlass zu verschliessen. Hiebei ist der Zylinder mit der schraubenförmigen Vertiefung versehen, die sich von der Nähe des Sitzes ausgehend bis über den Auslass erstreckt, wobei die Spindel eine gute Passung in diesem Teil des Zylinders zwischen Ein- und Auslass aufweist.
Die schraubenförmige Vertiefung ergibt für die Flüssigkeit durch den Kanal einen Strömungswiderstand, der in Übereinstimmung von dessen effektiven Länge abhängt. Die Regelung der Durchflussmenge durch den Ventilkörper kann daher durch Veränderung der axialen Stellung der Spindel und der daraus resultierenden Variation der effektiven Kanallänge bewirkt werden.
Die schraubenförmige Vertiefung hat vorzugsweise die Form eines Schraubengewindes, das eine Verlängerung des Gewindes sein kann, das für die Regelung der Spindelstellung im Ventilkörper vorgesehen ist. Das Schraujengewinde kann einen V-förmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Erfin- dungsgemäss wird vorzugsweise ein Kanal in der Form eines V-förmigen Schraubengewindes-mit abgeflachten Spitzen verwendet.
Der Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform wird später erläutert werden.
Der Sitz und die Gegenfläche der Spindel bilden ein Schliess-Ventil. Vorzugsweise be-
<Desc/Clms Page number 2>
steht der Sitz aus einem Material wie Poly- äthylen, das in geringem Mass elastisch biegsam oder nachgiebig ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines Ventiles gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt schaubildlich ein typisches Brennstoffversorgungssystem für einen Ol- verdampfungsbrenner, in dem ein Ventil eingebaut ist. Fig. 2 ist eine Vergrösserung des in Fig. 1 gezeigten Ventilteiles und die Fig. 3 und 4 sind der Fig. 2 entsprechende Ansichten, die das Ventil in der geschlossenen und ganz offenen Stellung zeigen.
Fig. 1 zeigt einen Brennstoffvorratsbehälter 1, der mit dem Verdampfungsbrenner 2 durch ein Ventil 3 verbunden ist, durch welches die Zufuhr von Brennstoff (Kerosin) vollständig unterbunden oder in irgend einer bestimmten Menge eingestellt werden kann.
Das Ventil 3 umfasst den Ventilkörper 10, der eine zylindrische Bohrung 12 aufweist, die mit einem Schraubengewinde 14 über ihre ganze Länge versehen ist. Das Schraubengewinde 14 hat eine Steigung von 12 Gängen pro Zoll. Die Gewindegänge haben gewöhnlichen V-Querschnitt, nur sind ihre Spitzen abgeflacht, wie die Fig. 2 bis 4 zeigen.
Der Ventilkörper hat am unteren Ende einen Einlass 16 für den Brennstoff aus dem Behälter 1 und ist mit einem Einsatz 18 aus Polyäthylen versehen. Der Einsatz 18 weist eine konische Ventilsitzfläche 20 auf. Der Ventilkörper hat etwa in der Mitte einen seitlichen Auslass 22.
Mit der Gewindebohrung des Ventilkörpers ist eine Spindel 24 im Eingriff, die ein Schraubengewinde 26 von gewöhnlichem V-Querschnitt aufweist.
Der Teil 28 der Spindel unmittelbar unter dem Gewindeteil besitzt eine glatte zylindrische Oberfläche, die genau auf den Durchmesser der abgeflachten Spitzen des Gewindes 14 gearbeitet ist. Die Spindel endet an ihrem äussersten, unteren Teil in einer konischen Fläche 32, die auf dem Teil 20 zum Aufsitzen gebracht werden kann, wodurch der Einlass, wie in Fig. 3 gezeigt ist, geschlossen wird. Unmittelbar über der Fläche 32 ist der Durchmesser der Spindel etwas vermindert, wie es bei 34 dargestellt ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen das Ventil in einer typischen Normalstellung. Die Flüssigkeit vom Behälter 1 fliesst infolge der Schwerkraft durch den Einlass 16 in den Ventilkörper hinein und durch den Auslass 22 heraus. Zu diesem Zweck muss die Flüssigkeit durch den schraubenförmigen Kanal hindurchfliessen, der durch das Schraubengewinde 14 und durch jenen Teil der glatten Oberfläche 28 der Spindel gebildet wird, der sich unter dem Auslass befindet. Die abgeflachten Spitzen des Gewindes bewirken, dass die Flüssigkeit nicht auf kurzem Weg zum Auslass gelangen kann, sonden dem schraubenförmigen Weg folgen muss. Dessen Länge bestimmt den Strömungswiderstand und daher die Durchflussmenge bei einem gegebenen Gefälle.
Die Länge des Durchflussweges wird durch Herausdrehen der Spindel verkürzt und die Durchflussmenge steigt. Fig. 4 zeigt die herausgedrehte Spindel, wobei der schraubenförmige Weg ganz ausgeschaltet ist. Dies ist die Stellung der maximalen Durchflussmenge.
Anderseits wird durch eine Senkung der Spindel die Länge des Durchflusskanals vergrössert, wodurch die Durchflussmenge vermindert wird.
Es ist eine rehr genaue Einregulierung der Durchflussmenge möglich. Bei einem Olverdampfungsbrenner muss die Durchflussmenge bei einem gegebenen Durchsatz, um den günstigsten Betrieb zu ermöglichen, um weniger als 1 cm3 pro Stunde regulierbar sein. Das oben beschriebene Ventil gestattet auf einfache Weise eine solche genaue Regulierung.
Die Verringerung des Durchmessers der Spindel direkt oberhalb der Fläche 32 gewährleistet, dass ein Fluss durch den schrau- benförmigen Kanal trotz dessen geringen Querschnittes eintreten wird, wenn das Abschlussventil geöffnet wird.
Es wird betont, dass die Regulierung der Spindel zur Steigerung der Durchflussmenge keine Brennstoffwelle zum Brenner hervorruft. Die Anordnung könnte auch so ausgebildet sein, dass das den Brennstoffweg bil- dende Gewinde auf der Spindel anstatt auf dem Ventilkörper vorgesehen ist. Die Bewegung der Spindel vom Sitz weg würde jedoch verursachen, dass der Brennstoff gegen den Auslass geführt wird und es würde eine zeitweise überdosierung des Brenners resultieren.
Um den Fluss vom Ein- zum Auslass zu gewährleisten, ist es wichtig, dass die Bildung eines Luftpolsters vermieden wird. Dies wird durch die Abflachung der Gewindespitzen der Spindel erreicht, welche bewirkt, dass ein Weg für die Luft zwischen den im Eingriff stehenden Gewinden über dem Auslass vorhanden ist. Dieser Weg ist jedoch für den Durchtritt des Brennstoffes zu eng.
Das Ventil gewährleistet eine genaue und wirkungsvolle Einstellung der Brennstoffzufuhrmenge, es gestattet auch die sichere, vollkommene Unterbindung der Brennstoffversorgung und es ist relativ billig herzustellen und einfach handzuhaben.
Ein wichtiger, praktischer Vorteil der in der Zeichnung dargestellten Anordnung besteht darm, dass ein einziges Schraubengewinde im Ventilkörper vorhanden ist, welches dem doppelten Zweck dient, einerseits die Ventil-
<Desc/Clms Page number 3>
Spindel zu betätigen und anderseits einen Brennstoffweg von veränderlichem Widerstand vorzusehen.
Der Ventilkörper und die Ventilspindel werden vorzugsweise aus Messing hergestellt. Der Ventilkörper ist mit einem Flansch versehen, womit der Körper an der Heizvorrichtung befestigt werden kann. Das Ventil wird nor-
EMI3.1
Ventilspindel lotrecht verläuft.
Das Ventil kann vom Hersteller benutzt werden, um die Verbrennungsmenge bei einer Heizvorrichtung semipermanent festzulegen, wozu die Spindel in ihrer eingestellten Lage durch die in Fig. 1 gezeigte Schraube 36 fixiert wird. Das Ventil kann hingegen auch vom Benützer von Zeit zu Zeit einreguliert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventil, insbesondere Regelventil für Brennstoffversorgungsanlagen, z. B. bei tragbaren ölheizungsöfen, mit einem hohlzylindrischen Ventilkörper, der einen Ein- und einen Auslass aufweist, die im axialen Abstand voneinander angeordnet sind, und einer Spindel, welche in ein Schraubengewinde in der Bohrung des Zylinders auf der dem Einlass abgekehrten Seite des Auslasses eingreift und längs der Zylinderlänge verstellbar ist, mit einem in seiner Länge von der Spindelstellung abhängigen Flüssigkeitskanal in Form einer schraubenförmigen Vertiefung, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Einlass zugekehrte Teil der Spindel eine glatte Zylinderfläche aufweist, und mit seinem freien Ende in Schliessstellung mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, um den Einlass zu verschliessen,
und dass der Zylinder mit der schraubenförmigen Vertiefung versehen ist, die sich von der Nähe des Sitzes ausgehend bis über den Auslass erstreckt, wobei die Spindel eine gute Passung in diesem Teil des Zylinders zwischen Ein- und Auslass aufweist.