DurchfluBdosiereinrichtung, insbesondere zur Speisung eines Heizungsbrenners
Zur genauen Betriebskontrolle von Ölfeuerungen und zur richtigen Verteilung der lsosten. aus dem Verbrauch von Brennstoff von mehreren Olfeuer mgen, die von einem gemeinsamen grossen Tank aus gespiesen werden, sind nebst Pumpen auch genaue Durch flussmesser erforderlieh. Ähnliche Anwendungen finden sich in anclern Gebieten.
Die erfindungsgemässe Durehflussdosier einriehtung, insbesondere zur Speisung eines Heizungsbrenners, ist gekennzeichnet durch zwei von einer gemeinsamen Welle angetriebene und bezüglieh Brennstoffluss in Serie geschaltete Verdrängerpumpen, von denen die zweite ein veränderliehes Fordervolumen hat, das im Maximum gleich gross ist wie das der ersten, ferner durch eine von der Verbin dung zwisehen den beiden Pumpen abge zweigte, gedrosselte Offnung zur Ableitung des Überschusses der von der ersten beziiglich der zweiten Pumpe geförderten Brennstoff- menge,
und dureh von der zweiten Pumpe angetriebene Mittel zur Anzeige der von der zweiten Pumpe geforderten Brennstoffmenge.
Der Umstand, dass die Pumpe mit ver änderlichem Fordervolumen nicht saugt, sondern von der ersten Pumpe gespiesen wird, sowie die Art der Hintereinanderschaltung der beiden Pumpen und des gedrosselten Übersehussablaufs ermöglicht eine genauere Messung als bisher.
Besonders bewährt hat sich eine Ausfüh- rungsform, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Anzeigemittel einen Umdrehungszäh- ler aufweisen, der mit der zweiten Pumpe mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis in Antriebsverbindung steht, wobei die Mittel zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses mit solchen zur Veränderung des Fordervolu- mens derart gekuppelt sind, dass zu jedem Augenblick der Wert m den
Umdrehung Umdrehungszähl, er gegeben wird, der die Integration über eine Zeitperiode ausführt.
Beiliegende Zeichnung stellt ein solches Ausführungsbeispiel dar.
Die Fig. 1 und 2 sind Längsschnitte in zwei zueinander senkrechten Ebenen.
Die Fig. 3 bis 6 sind Querschnitt längs den Linien III-III, IV-IV, V-V bzw.
VI-VI der Fig. 1.
Fig. 7 ist ein Querschnitt längs der. Linie VII-VII der Fig. 2.
Fig. 8 ist eine Stirnansieht in Riehtung des Pfeils VIII der Fig. l, und
Fig. 9 ist ein Teilsehnitt des Gehäuses längs der Linie IX-IX der Fig. 4.
Die dargestellte Einriehtung ist als Apparat in äusserst kompakter Bauart ausgeführt.
Das Gehäuse weist einen Körper 1 auf, an welchem mittels Schrauben 2 ein Deekel 3 befestigt ist, wobei zur Abdichtung ein Ring 4 aus Gummi oder dergleichen vorgesehen ist.
Eine Antriebswelle 5 ist mittels eines Kugel- lagers 6 im Deckel 3 gelagert, in den des weitern ein Teil 7 einer Abdiehtungsvorrich- tung eingesehraubt ist.
Zwischen einer Schulter des Gehäusekörpers 1 und dem Deckel 2 ist eine Lagerpfanne 8 eingespannt, die zugleich das Gehäuse einer Zahnradpumpe bildet. Auf dem mit den Keil vorsprün. gen 9 versehenen Teil der Antriebs- welle 5 sitzt das eine Zahnrad 10 der Zahnradpumpe fest ; das andere Zahnrad, 11, ist ein innenverzahnter Kranz, der in einer stirnseitigen Ausnehmung der Lagerpfanne 8 gleitend gelagert ist.
Letztere hat an ihrer andern Stirnseite eine konkave kugelige Auflage- fläche 12 für einen Drehkörper 13, der mit Keilnuten 14 versehen ist, in welche die Keilvorsprünge 9 der Antriebswelle 5 passen, so dass dieser Drehkörper mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist, deren inneres Ende mittels einer Büchse 1. 5 in einem Innendeekel l 6 drehbar gelagert ist, der mittels Schrauben 17 (Fig. 8) am Gehäusekörper 1 befestigt ist.
Auf einem in eine Ringnut der Antriebswelle 5 eingelassenen Seeger-Ring 18 stützt sieh das eine Ende einer Schraubenfeder 19 ab, deren anderes Ende mittels eines Ringes 20 a. uf den Drehkörper 13 einwirkt, um diesen an die Fläche 12 anzudriielien. Die Berührungsflächen zwischen dem Ring 20 und dem Drehkörper 13 sind kugelig und zur Fläche 12 konzentrisch ; dadurch wird eine flüssig keitsdichte Anlage des Drehkörpers an der Fläche 12 der Lagerpfanne 8 erzielt.
Der Drehkörper 13 hat einen Kranz von sieben koaxialen Bohrungen 21, welche Pumpund Messräume bilden, in denen sieh Pumpund Messkolben 22 hin md her bewegen können. Das Fordervolumen der mittels dieser Kolben gebildeten Pumpe ist im Maximum gleich demjenigen der Zahnradpumpe 10, 11.
Die Kolben 22 stützen sich mittels je einer Kugel 23 auf einer stillstehenden Schiefseheibe 24 ab, die aber auf in den Gehäuse- körper 1 eingesehraubten Lagerzapfen 25 sehwenkbar gelagert ist. Ihre Neigung kann mittels einer Schraub. 26 verändert werden, die im Innendeekel 16 verstellbar ist und nach jeweiliger Verdrehung um einen oder mehrere Zwölftel einer Umdrehung bloekier- bar ist, weil ihr Bund vier Rasten 27 hat (Fig. 8), in eine von welchen ein Sehraub- stift 28 eingreift, der in eines von drei Gewindelochern 29 des Innendeckels 16 eingesetzt werden kann.
Die Schiefscheibe 24 wird stets mittels einer in einer Ausbohrung des Innendeckels 16 gelagerten Büchse 30 durch eine Feder 31 an die Schraube 26 angedrückt.
Durch Veränderung der Neigung der Schiefscheibe 24 mittels dieser Schraube 26 wird der Hub der Pump-und Messkolben 22 ver änddert ; dieser Hub ist null, wenn die Schiefscheibe zur Antriebswelle 5 senkrecht steht.
Die Flüssigkeit strömt dureh einen Eintrittsnippel 32 (Fig. 7) und dann dureh ein Sieb 33, das in einer Querbohrung des Gehäusekprpers 1 untergebracht ist und mit seinen Enden zwischen dem Nippel 32 und einem Schraubteil 34 gehalten ist. Sie fliesst dann durch einen Längskanal 35 und einen Querkanal 36 (Fig. 2 und 4) in den Vorraum 37 der Zahnradpumpe und anschlielend in die Zahnlücken der Pumpenzahnräder 10, 11.
Am Austritt aus der Zahnradpumpe gelangt die Flüssigkeit in den Baum 38 und anschlie- ssend in den Raum 39. Ein mehr oder weniger grosser Teil der von der Zahnradpumpe 10, 11 geförderten Flüssigkeitsmenge-je naeh Einstellung des Hubvolumens der Kolben 22 mittels der Schiefseheibe 24 und der Einstell schraube 26-gelangt in die Pump-und Messräume 21 des Drehkörpers 13, um anschliessend durch die Kolben 22 in den Raum 40 ausgestossen zu werden.
Von letzterem aus gelangt dieser Anteil der Flüssigkeitsmenge durch Kanäle 41 (Fig. 4), 42, 43 (Fig. 2, 4 und 7) in einen Ventilraum 44 (Fig. 2 und 7), in welchem ein federbelastetes Kolbenven- til 45, 46, 47 eingebaut ist, und schliesslieh fliesst er durch das Austrittsnippel 48 aus, um durch eine nicht gezeigte Leitung zum Heizungsbrenner oder dergleichen zu gelan- gen.
Derjenige Anteil der von der Zahnradpumpe 10, 11 geforderten Flüssigkeitsmenge, der nicht von der Pumpe 13, 21, 22 übernom- men wird, fliesst durch einen gewinkelten Kanal 49, 50, 51 (Fig. 9) in den den Drehkorper 13 und die Schiefscheibe 24 enthalten- den Innenraum 52 des Gehäusekörpers 1 (ebenso etwaige Leekflüssigkeit, die an den Kolben 22 vorbeistreicht), um daraufhin durch das Austrittsnippel 53 hindnrch und durch eine nieht gezeigte Rücklaufleitung in den Flüssigkeitstank zurückzufliessen. Im Winkel zwischen den Kanälen 49, 50, von welch beiden der erstere von dem Verbin dungsraum 38,
39 zwischen den beiden Pumpen abzweigt, ist eine Drosselöffnung einge- schaltet, nämlich die im Ruhezustand sich schliessende Durchflussöffnung eines Über strömventils, das sich zusammensetzt aus der Kugel 54, der Ventilfeder 55 und dem Sehraubzapfen 56, auf welchem sich die Ven tilfeder 55 abstützt. Die Zahnradpumpe 10, 11 muss also stets gegen den Schliessdruck dieses Ventils 54, 55, 56 arbeiten, und mit dem gleichen Druck gelangt die Flüssigkeit zur Pumpe mit veränderlichem Hubvolumen.
Der Drehkörper 13 hat an seinem Umfang eine Schraubeverzhanung 57, durch die er eine entsprechend verzahnte Reibscheibe 58 antreibt. Diese sitzt auf einer Welle 59 fest, die in einem in den Gehäusekörper 1 einge schraubten Teil 60 drehbar und versehiebbar r gelagert ist und durch eine Feder 61 belastet ist. Diese bewirkt, dass die Reibseheibe 58 mit ihrer flachen Stirnseite 62 stets gegen einen Reibwulst 63 einer Muffe 64 gedrüekt wird, die drehfest, aber längsversehiebbar auf einer zur Achse der Reibscheibe senkrechten Mess übertragimgswelle 65 angeordnet ist.
Letztere dreht in Lagerbüehsen 66, 67, die im Gehäuse- körper 1 und Deckel 16 eingesetzt sind und treibt mittels eines sehraubenverzahnten Ritzels 68 ein Zählwerk 69 an, dessen Zahlentrommeln 70 durch ein Fenster 71 hindurch ablesbar sind, dessen Rahmen 72 in einem mit. tels Sehrauben 73 am Innendeckel 16 befe stigten Aussendeckel 74 eingesetzt ist.
Die Längsversehiebung der Muffe 64 erfolgt durch eine Zapfen 75 (Fig. 6), der an einem zu den Lagerzapfen 25 senkrechten Arm 24a der Schiefscheibe 24 befestigt ist und in eine Ringnut der Muffe eingreift.
Die Anordnung ist so getroffen, dass wenn die Sehiefseheibe 24 mittels der Einstellsehraube 26 senkree. ht zur Antriebswelle 5 eingestellt ist, der Reibwulst 63 die Reibseheibe 58 genau in deren Zentrum berührt.
Es ergibt sieh daraus, dass der Reibradius auf der Reibscheibe 58 stets proportional zur Neigung der Schiefscheibe 24 gegenüber der Antriebswelle 5 und somit somit Hub-bzw.
Fördrvorlumen der Mess- und Pumpkolben 22 ist. Der Zähler 69 bidet demnach ein Mittel zur Anzeige der von der zweiten Pumpe geforderten Brennstoffmenge ; es handelt sich dabei, wie gesehen, um einen Umdrehungs za. hler, der mit der zweiten Pumpe mit ver änderlichem Übersetzungsverhältnis (Reibradgetriebe 58, 63) in Antriebsverbindung steht, wobei die Mittel 75 zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses mit solchen 24, 26 zur Veränderung des Fordervolumens gekuppelt sind, und zwar so, dass zu jedem Augenblick der Wert gefprderte menge in den Umdre
Umdrehung hungszähler gegeben wird, der die Integration übe eine Zeitperiode ausführt.
Der Druekraum 40 der Kolben-Messpumpe ist durch einen Kanal 76 (Fig. 4) mit einem Bohrloch 77 in der Lagerpfanne 8 und im Gehäuse 1 verbunden, in welches Bohrloch der Stutzen eines Manometers 78 eingeschraubt ist.
Leckfliissigkeit, die zwischen der Wan- dung der Bohrung 44 und dem Ventilkolben 46 (Fig. 7) naeh oben gelangt, kann durch einen Kanal 79 in den Innenraum 52 des Pumpenkörpers 1 zurückfliessen.
Throughflow metering device, in particular for feeding a heating burner
For precise operational control of oil firings and for the correct distribution of the oil costs. From the consumption of fuel from several oil fires, which are fed from a common large tank, precise flow meters are required in addition to pumps. Similar applications can be found in other areas.
The continuous flow metering device according to the invention, in particular for feeding a heating burner, is characterized by two displacement pumps driven by a common shaft and connected in series with regard to fuel flow, of which the second has a variable delivery volume that is at maximum the same as that of the first, furthermore by a throttled opening branched off from the connection between the two pumps for discharging the excess of the fuel quantity delivered by the first and the second pump,
and means driven by the second pump for displaying the amount of fuel required by the second pump.
The fact that the pump with a variable delivery volume does not suck, but is fed by the first pump, as well as the way in which the two pumps are connected in series and the throttled overshoot drain allows a more precise measurement than before.
An embodiment which is characterized in that the display means have a revolution counter which is in drive connection with the second pump with a variable transmission ratio, the means for changing the transmission ratio with those for changing the delivery volume has proven particularly successful are coupled in such a way that the value m is at every instant
Revolution Revolution count, it is given, which carries out the integration over a period of time.
The accompanying drawing shows such an exemplary embodiment.
1 and 2 are longitudinal sections in two mutually perpendicular planes.
Figures 3 to 6 are cross-sections along lines III-III, IV-IV, V-V and
VI-VI of FIG. 1.
Fig. 7 is a cross-section along the. Line VII-VII of FIG. 2.
Fig. 8 is an end view in the direction of arrow VIII of Figs
FIG. 9 is a partial section of the housing along line IX-IX of FIG. 4.
The device shown is designed as an extremely compact device.
The housing has a body 1 to which a cover 3 is attached by means of screws 2, a ring 4 made of rubber or the like being provided for sealing.
A drive shaft 5 is mounted in the cover 3 by means of a ball bearing 6, into which a part 7 of a sealing device is also inserted.
Between a shoulder of the housing body 1 and the cover 2, a bearing socket 8 is clamped, which at the same time forms the housing of a gear pump. On the one with the wedge protruding. In the part of the drive shaft 5 provided with 9, one gear 10 of the gear pump is firmly seated; the other gear, 11, is an internally toothed ring which is slidably mounted in a recess in the end face of the bearing socket 8.
The latter has on its other end a concave spherical support surface 12 for a rotating body 13, which is provided with keyways 14 into which the key projections 9 of the drive shaft 5 fit, so that this rotating body is non-rotatably connected to the drive shaft, the inner end of which by means of a sleeve 1.5 is rotatably mounted in an inner cup l 6 which is fastened to the housing body 1 by means of screws 17 (FIG. 8).
One end of a helical spring 19 is supported on a Seeger ring 18 embedded in an annular groove in the drive shaft 5, the other end of which is supported by a ring 20 a. uf acts on the rotating body 13 in order to bring it to the surface 12. The contact surfaces between the ring 20 and the rotating body 13 are spherical and concentric to the surface 12; as a result, a liquid-tight abutment of the rotating body on the surface 12 of the bearing socket 8 is achieved.
The rotating body 13 has a ring of seven coaxial bores 21 which form pumping and measuring spaces in which the pumping and measuring pistons 22 can move back and forth. The delivery volume of the pump formed by means of these pistons is at maximum equal to that of the gear pump 10, 11.
The pistons 22 are each supported by means of a ball 23 on a stationary swivel plate 24 which, however, is pivotably mounted on bearing journals 25 screwed into the housing body 1. Their inclination can be adjusted using a screw. 26 can be changed, which is adjustable in the inner cover 16 and can be blocked after each rotation by one or more twelfths of a rotation because its collar has four notches 27 (FIG. 8), into one of which a visual pencil 28 engages, which can be inserted into one of three threaded holes 29 of the inner cover 16.
The swash plate 24 is always pressed against the screw 26 by a spring 31 by means of a bushing 30 mounted in a bore in the inner cover 16.
By changing the inclination of the swash plate 24 by means of this screw 26, the stroke of the pump and volumetric piston 22 is changed; this stroke is zero when the swash plate is perpendicular to the drive shaft 5.
The liquid flows through an inlet nipple 32 (FIG. 7) and then through a sieve 33 which is accommodated in a transverse bore of the housing body 1 and is held with its ends between the nipple 32 and a screw part 34. It then flows through a longitudinal channel 35 and a transverse channel 36 (FIGS. 2 and 4) into the antechamber 37 of the gear pump and then into the gaps between the teeth of the pump gears 10, 11.
At the exit from the gear pump, the liquid enters the tree 38 and then into the space 39. A more or less large part of the amount of liquid conveyed by the gear pump 10, 11 - depending on the setting of the stroke volume of the piston 22 by means of the oblique disk 24 and The adjusting screw 26 reaches the pumping and measuring chambers 21 of the rotating body 13 in order to then be ejected through the piston 22 into the chamber 40.
From the latter, this portion of the amount of liquid passes through channels 41 (FIG. 4), 42, 43 (FIGS. 2, 4 and 7) into a valve chamber 44 (FIGS. 2 and 7), in which a spring-loaded piston valve 45, 46, 47 is built in, and finally it flows out through the outlet nipple 48 in order to reach the heating burner or the like through a line not shown.
That portion of the amount of liquid required by the gear pump 10, 11 that is not taken over by the pump 13, 21, 22 flows through an angled channel 49, 50, 51 (FIG. 9) into the rotating body 13 and the swash plate 24 containing the interior 52 of the housing body 1 (as well as any leaking liquid that sweeps past the piston 22) to then flow back through the outlet nipple 53 and through a return line, not shown, into the liquid tank. At the angle between the channels 49, 50, of which the first of the connecting space 38,
39 branches off between the two pumps, a throttle opening is switched on, namely the flow opening of an overflow valve, which closes in the idle state, which is composed of the ball 54, the valve spring 55 and the viewing pin 56 on which the valve spring 55 is supported. The gear pump 10, 11 must therefore always work against the closing pressure of this valve 54, 55, 56, and the liquid reaches the pump with a variable stroke volume at the same pressure.
The rotating body 13 has screw teeth 57 on its circumference, through which it drives a correspondingly toothed friction disk 58. This is firmly seated on a shaft 59 which is rotatably and displaceably mounted in a part 60 screwed into the housing body 1 and is loaded by a spring 61. This has the effect that the friction disk 58 is always pressed with its flat face 62 against a friction bead 63 of a sleeve 64, which is non-rotatably but longitudinally displaceable on a measuring transmission shaft 65 perpendicular to the axis of the friction disk.
The latter rotates in bearing bushes 66, 67 which are inserted in the housing body 1 and cover 16 and drives a counter 69 by means of a pinion 68 with very helical teeth, the number drums 70 of which can be read through a window 71, the frame 72 of which in one. means of viewing screws 73 on the inner cover 16 fastened outer cover 74 is used.
The longitudinal displacement of the sleeve 64 takes place by means of a pin 75 (FIG. 6) which is fastened to an arm 24a of the swash plate 24 perpendicular to the bearing pin 25 and which engages in an annular groove in the sleeve.
The arrangement is made such that when the viewing window 24 is vertical by means of the adjusting tube 26. ht is set to the drive shaft 5, the friction bead 63 touches the friction washer 58 exactly in its center.
It can be seen from this that the friction radius on the friction disc 58 is always proportional to the inclination of the swash plate 24 with respect to the drive shaft 5 and thus the stroke or
Fördrvorlumen of the measuring and pump piston 22 is. The counter 69 accordingly provides a means for displaying the amount of fuel required by the second pump; as seen, it is about one revolution. hler, who is in drive connection with the second pump with variable transmission ratio (friction gear 58, 63), the means 75 for changing the transmission ratio being coupled to those 24, 26 for changing the delivery volume, in such a way that at any moment the Value of the subsidized amount in reverse
Revolution counter is given, which carries out the integration over a period of time.
The pressure chamber 40 of the piston measuring pump is connected by a channel 76 (FIG. 4) to a borehole 77 in the bearing socket 8 and in the housing 1, into which borehole the nozzle of a pressure gauge 78 is screwed.
Leakage fluid that reaches the top between the wall of the bore 44 and the valve piston 46 (FIG. 7) can flow back through a channel 79 into the interior 52 of the pump body 1.