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Vorrichtung zur intermittierenden Förderung von Brennstoff
Es ist eine Vorrichtung zur gleichförmigen Förderung flüssigen Brennstoffes und der Verbrennungsluft zu einem Brenner bekannt, die aus einer elektromagnetisch angetriebenen pulsierenden Pumpe besteht, die zur Änderung der Fördermenge mit einer auf den Pumpenstössel wirkenden, in ihrer Spannung veränderba- ren Druckfeder ausgerüstet ist, und ein elektrisch angetriebenes Gebläse aufweist, wobei die Feder selbst ausserhalb der Pumpe angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur intermittierenden Förderung von flüssigem Brennstoff, vorzugsweise Schwerölen, in den Feuerraum von Öfen, insbesondere Industrieöfen, durch eine Einspritzdüse mittels elektromagnetisch betätigbarer Einspritzpumpe, wobei das wesentliche Merkmal der Ecfindung darin besteht, dass ein koaxial zum Solenoidkern beweglicher Kolben der Pumpe zwischen dem ersteren und seinem mit einem Auslass- und einem Überströmventil ausgestatteten Druckraum als von beiden Seiten gefedertes Organ ausgebildet ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Kolben als sogenanntes schwimmendes Organ mit kleinster Masse sich in seinen Pulsationen dem Betrieb besonders gut anpassen kann, und im Gegensatz zum Bekannten fast schwerelos sich auf das Spiel zwischen dem Solenoidkern und der verlangten Brennstoffmenge in dem Feuerraum einstellt.
Eine derartige Pumpe ist besonders geeignet für die Anwendung der Einspritzung von Brennstoff, wie Naphtha, indenFeuerraum von einem Ziegelbrennofen, bei dem die Brennstoffeinspritzung in Zeitabständen erfolgt.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.
Die Fig. 1 stellt im Längsschnitt eine Einspritzdüse gemäss der Erfindung in der Endlage dar. Fig. la ist eine Darstellung wie Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform. Fig. 2 stellt die Einspritzdüse der Fig. 1, in zweiter Endlage dar.
Unter Bezug auf diese Zeichnungen, besteht die Einspritzdüse gemäss der Erfindung, im wesentlichen aus einem Einspritzkörper, welcher in der Gesamtansicht mit 12 bezeichnet ist, und einem Pumpenkörper, der in der Gesamtansicht mit 1 bezeichnet wurde.
Der Einspritzkörper kann als an sich bekannt angesehen werden, hat einen Kopfansatz 12a mit einem axialen Hohlraum 12b, der am unteren Ende durch eine Gewindebüchse 12c mit einer Düse 12e verschlossen ist.
Mit 50 ist eine Ofenwand bezeichnet, an welche der Einspritzkörper mittels einer Konsole 51 und Befestigungsschrauben 52 befestigt wird.
Am oberen Ende des Hohlraumes 12b befindet sich eine Einlassöffnung 12f für den Brennstoff, die gleichzeitig als Ventilsitz 12g dient. Ein Kugelventil ist in der Gesamtansicht mit 11 bezeichnet ; es besteht aus der Kugel lla und aus einer zwischen Büchse 12c und Kugel lla eingepressten Druckfeder llb, wodurch die Eintrittsöffnung 12f des Brennstoffes normalerweise verschlossen ist.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Lagerkopf 12a der Einspritzdüse mit einem im wesentlichen zylindrischen Körper la verlängert, welch letzterer auf einen andern zylindrischen Körper Ib unter Zwischenlage von wenigstens einem Dichtungsring 7 aufschraubbar ist. Das obere Ende des zylindrischen Körpers Ib hat ein Gewinde Ic und kann dadurch mit einem dritten zylindrischen Körper le und einem becherähnlichenGehäuse 4 verbunden werden. Dieses Gehäuse 4 in der Form eines Bechers hat oben ein Gewinde 4a, woran der Deckel 13 als Endstück des dritten Zylinders le aufgeschraubt wird.
Im Innern
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des so gebildeten Raumes zwischen dem Körper 1e und dem Deckel 13 des Becherlagers 4 ist eine elektromagnetische Spule eingebaut, die in der Gesamtansicht mit 4b bezeichnet ist.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die Elemente le, lb, la zusammen einen zylindrischen Körper bilden und eine Pumpvorrichtung darstellen, wie weiter unten hervorgeht. Mit 2 ist ein dicht gleitender Kolben mit einem Dichtungsring 7 in den zylindrischen Teilen 1b und la bezeichnet, und mit 5 ein Kern aus ferromagnetischem Material in Form eines gleitenden Kolbens im zylindrischen Teille bezeichnet.
Zwischen dem Boden 2a des Kolbens 2 und dem Boden des Zylinders 1 ist eine FederlO eingebaut, wäh- rend zwischen dem Boden 2a des Kolbens 2 und dem Boden Sa des Kerns 5 sich eine zweite Stossdämpferfeder 6 befindet. Beide Federn 10 und 6 halten den Kern 5 in einer Ausgangslage, so dass die Ebene A - B quer zum Mittel des Kernes 5 sich oberhalb der Ebene C - D quer zum Mittel der Spule 4b befinden und diese die natürliche Ruhestellung darstellt, d. h. wenn die Spule 4b nicht errregt ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird der Kolben 5 in Richtung zu seinem oberen Ende 5b durch einen Schraubenbolzen 13 aufgehalten ; der letztere dient gleichzeitig als Anschlag und Hubbegrenzer für den Lauf des Kerns.
Die Speiseleitung 8 zur Versorgung der Einspritzdüse steht unter der Kontrolle eines Kugelventils 9 eines an sich bekannten Typs. Die Kugel 9 gestattet den Durchfluss des Brennstoffes zum zylindrischenKör- per la, sobald sich im letzteren ein Unterdruck einstellt, d. h. wenn der Kolben 2 sich in Richtung des Pfeiles F verstellt, das ist in Absetzrichtung vom Boden lg des Zylinders la ; in umgekehrter Weise unterbricht das Ventil 9 die Verbindung zwischen Zylinder la und Leitung 8, wenn der Kolben 2 sich nach unten verschiebt (Pfeil G), d. h. in Annäherungsrichtung gegenüber dem Boden 1 g des Zylinderteils la.
Mit 14 ist in der Gesamtansicht ein drittes, regulierbares Kugelventil bezeichnet. Es besteht aus der Kugel 14a und einer Feder 14b, die die Kugel 14a gegen den Hohlraum 14f in Verbindung zum Zylinderboden la andrückt und mittels einer Stellschraube 14g die Regulierung des Versch1ussdruclces der Kugel 14a gestattet. Mit 70 ist eine Leitung bezeichnet, die die Verbindung zwischen der Brennstoffzuleitung 8 und dem Ventil 14 herstellt. Es ist somit klar ersichtlich, dass im Falle eines Überdruckes gegenüber den vorher festgelegten Werten im Zylinder la sich das Ventil 14 öffnet, und der Brennstoff sich somit teilweise vom Zylinder la, d. h. aus Druckkammer 3 zur Leitung 8 entleert (s. Pfeile h).
Die Wirkungsweise ist folgende :
Sobald Spule 14b erregt wird, wird der Kolben 5 durch elektromagnetische Einwirkungen nach unten verschoben (Pfeil H), d. h. die Ebene A - B verschiebt sich in der Art, dass sich die Ebene C-D in der Mittelstellung zur Spule 4b (Fig. 2) befindet. Daraus ergibt sich, dass der Kolben 2 in Pfeilrichtung G verstellt wird, wodurch die Feder 6 sowie die Feder 10 zusammengedrückt werden, d. h. der Kern 5 bewirkt eine Abwärtsbewegung des Kolbens 2, womit durch die Feder 6 und dem erwähnten Kolben 2 ein Zusammendrücken der Feder 10 erfolgt. Das Ventil 9 bleibt geschlossen, während das Ventil 11 offen steht und dadurch den Durchfluss des Brennstoffes durch die Düse 12a gestattet.
Im Falle der Überdruck im Zylinder la die vorgesehene Grenze überschreitet, fliesst ein Teil des Brennstoffes durch die Leitung 70 zur Leitung 8 zurück, u. zw. durch das offene Ventil 14 (Pfeil H).
Sobald die Erregung der Spule 4b aussetzt, nehmen die verschiedenen Teile der Einspritzdüse die Stellung ein, wie unter Fig. l gezeigt wird, d. h. Kolben 2 verschiebt sich unter der Einwirkung der Feder 3 in Pfeilrichtung F, der Kern 5 verschiebt sich nach oben und wird vom Hubbolzen 13 angehalten. In dieser Phase öffnet sich das Ventil 9 und gestattet den Brennstoffeintritt in dem Zylinder la (Feil F). Selbstverständlich bleiben die Ventile 11 und 14 geschlossen. Dieser Vorgang wiederholt sich natürlich bei jeder Erregung der Spule 4b.
Selbstverständlich kann diese Vorrichtung auch für Wechselstrom ausgerüstet werden, an Stelle der Spule 4b, die grundsätzlich bei Verwendung von Gleichstrom gedacht ist. Die Fig. 1 stellt hiefür ein Ausführungsbeispiel dar, wobei ein Kern 5A vorgesehen ist, der mit der Armatur 5F eines mit Wechselstrom gespeisten Solenoids 5F, 5f verbunden ist.
Es ist ebenfalls klar, dass durch Anziehen oder Nachlassen des Hubbolzens 13 sich der Lauf des Kolbens 2 ändert und demzufolge auch das Fassungsvermögen der Einspritzdüse selbst.
Das Fassungsvermögen der Einspritzdüse kann auch durch Betätigung des Ventils 14 bestimmt werden, da dasselbe im gewissen Sinne einen Teil der angesaugten Flüssigkeit ausstösst und gewissermassen als Überlauf funktioniert. Um die Spule 4b intermittierend zu erregen, kann man sich eines Kreiselschalters belie: nen, wie er allgemein bekannt ist und deswegen hier nicht beschrieben ist, da er keinen wesentlichen Teil der Erfindung darstellt.