DE1300716B

DE1300716B - Druckregelventil

Info

Publication number: DE1300716B
Application number: DEB90898A
Authority: DE
Inventors: Barth Horst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1963-06-27
Filing date: 1967-01-26
Publication date: 1969-08-07
Also published as: DE1203991B

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, insbesondere zur Steuerung der Brennstoffversorgung in einer ölfeuerungsanlage, mit einem Steuerkolben, der eine Verbindung zwischen einer Druckleitung zu einem Verbraucher bei einem bestimmten Druck herstellt, bei weiterem Druckanstieg eine überströmverbindung zum Rücklauf freigibt und eine zusätzliche Ausnehmung hat, die bei geschlossenem Ventil eine enge Sickerverbindung zum Rücklauf herstellt, beim öffnen des Ventils aber unterbrochen wird, nach Patent 1203 991.
Bei der Ventilkonstruktion nach dem Patent 1203 991 ist die zur Entlüftung dienende Sickerverbindung zwischen Druckleitung und Rücklaufleitung zu Beginn des Öffnungshubes des Steuerkolbens noch geöffnet, während schon die Verbindung zum Verbraucher aufgesteuert wird. Dadurch kann noch Druckmittel über die Sickerverbindung abströmen, und es ist nicht sofort der volle Druck am Verbraucheranschluß, z. B. einer Brennerdüse, vorhanden. Das durch die Düse eingespritzte Druckmittel, in diesem Falle Heizöl, zerstäubt daher nicht immer einwandfrei.
Es hat sich herausgestellt, daß bei derartigen Druckzerstäuber-Ölfeuerungsanlagen beim »Anfahren« die Verbrennung unter Umständen nicht sauber und rußfrei ist und zur Bildung des sogenannten Anfahrrußes führt. Ebenso verbrennt, wenn beim »Abschalten« der Zufluß zur Brennerdüse nicht plötzlich abgesperrt wird, das noch austretende Öl nicht immer vollständig, und die Düse kann verkoken.
Es ist demnach die- Aufgabe der Erfindung, ein Druckregelventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Verbraucheranschluß stets rasch und unter vollem Druck geöffnet oder geschlossen wird und dadurch auf einfache Art bei allen Betriebszuständen eine saubere und rußfreie Verbrennung zu erreichen.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Steuerkolben eine dem Verbraueherauslaß zugewandte Öffnung hat, in der ein federbelasteter Ventilkörper geführt ist, dessen Verschlußteil den Verbraucherauslaß geschlossen hält, solange sich der Steuerkolben in der Ruhelage befindet und eine zwischen dem Ventilkörper und dem Steuerkolben gebildete Sickerverbindung geöffnet ist, und daß am Ventilkörper ein Anschlag angeordnet ist, auf den der Steuerkolben nach einem bestimmten Öffnungsweg trifft, wodurch er die Sickerverbindung unterbricht, und anschließend den Ventilkörper infolge des raschen Druckanstiegs rasch vom Verbraucherauslaß abhebt.
Das hat den Vorteil, daß das Druckmittel nach Erreichen eines einstellbaren Druckes zeitlich verzögert schlagartig -zur Düse freigegeben wird.- Die Zeitverzögerung setzt sich aus der Anlaufzeit des Antriebsmotors und der Zeit eines ersten Teils des Öffnungshubes des Steuerkolbens zusammen. In der Zeitspanne bis zum Öffnen des Verbraucheranschlusses wird, wenn Druckmittelquelle und Lüfterrad von demselben Motor angetrieben werden, eine Vorbelüftung des Brennraums und damit bei Spritzbeginn eine saubere und rußfreie Verbrennung erreicht.
Ebenso wird beim »Abschalten«, d. h. beim Absperren des Düsenausflusses bei hoher Motordrehzahl, eine vollständige Verbrennung des noch austretenden Heizöls bei ausreichender Luftmenge gewährleistet. Als besonders zweckmäßig hat sich dabei erwiesen, daß die Sickerverbindung durch wenigstens eine Ausnehmung in der Stirnseite und in einem davon entfernten Abschnitt der Mantelfläche des Steuerkolbens und dem Schaftdurchmesser des Ventilkörpers vorhandenen Spiel gebildet ist. Auch ist es möglich, die Sickerverbindung durch wenigstens eine Längsnut in der Mantelfläche der öffnung des Steuerkolbens und/oder des Ventilkörpers herzustellen. Vorteilhaft ist es auch, wenn der Ventilkörper als Anschlag einen Bund aufweist, gegen den sich von der Ventilseite her eine Ringdichtung anlegt, die beim Zusammenwirken der Stirnwand des in Öffnungsrichtung sich bewegenden Steuerkolbens mit dem durch eine Feder belasteten Bund des Ventilkörpers dichtend angepreßt wird und dadurch die Sickerverbindung unterbricht, wobei die Ringdichtung außerdem in einer Rille auf die Stirnseite des Bundes fixiert sein kann.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckregler in Ruhestellung, F i g. 2 einen Teil-Längsschnitt des Druckreglers in einer Zwischenstellung, F i g. 3 einen Teil-Längsschnitt des Druckreglers in Arbeitsstellung.
Dabei sind die Bezugsnummern in der Zeichnung den Bezugsnummern der Patentschrift 1203 991 angeglichen.
An einem Gehäuse 1 befinden sich ein Einlaß 2, ein Anschluß 3 für einen Verbraucher, z. B. die Düse eines Ölbrenners, und ein Auslaß 4, der zu einem Behälter oder direkt zur Saugseite einer nicht dargestellten Pumpe führt. In einer Bohrung 5 des Gehäuses 1 ist ein becherförmiger Steuerkolben 6 gleitend geführt, der .durch die Kraft einer Feder 7 gegen eine das innere Ende des Anschlusses 3 umgebende Schulter 8 gedrückt wird. Mit ihrem äußeren Ende legt sich die Feder gegen einen abgedichteten, mittels Stellschraube in axialer Richtung verschiebbaren Kolben 9, so daß ihre Vorspannung geändert werden kann. Der Außendurchmesser der Schulter 8 ist kleiner als der Kolbendurchmesser, wodurch am Steuerkolben 6 auch in seiner geschlossenen Stellung eine dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzte Ringfläche vorhanden ist. In der Bohrung 5 ist in dem an der Schulter 8 liegenden Teil eine Erweiterung gebildet, die einen mit dem Einlaß 2 verbundenen Druckraum 10 darstellt; ferner ist (in der Figur weiter nach rechts) ein Ringkanal 11 eingedreht, in den der Auslaß 4 mündet.
In der Mantelfläche des Steuerkolbens 6 befinden sich zwei nutförmige Ausnehmungen 12, die von der dem Anschluß_3 zugewandten Kolbenstirnfläche bis nahe an eine Xante 13 des Ringkanals 11 reichen und Steuerkanten 14 bilden. Am offenen Ende des becherförmigen Steuerkolbens ist ein Entlastungsschlitz 15 eingebracht, der mit dem Ringkanal 11 zusammenarbeitet. Im Boden des Steuerkolbens liegt eine zentrische Öffnung 16, von der eine Entlüftungsnut 17 in der an die Schulter 8 angrenzenden Steuerkolbenstirnseite nach außen führt.
In der Öffnung 16 ist ein Ventilkörper 18 mit Spiel geführt. Sein kegeliger Verschlußteil 19 bildet zusammen mit dem inneren Rand 20 der Öffnung, die zum Verbraucheranschluß 3 führt, ein Steuerventil. Der Ventilkörper 18 hat nahe seinem dem Verschlußteil 19 abgelegenen Ende einen Bund 21. Auf den Ventilkörperschaft ist vom Verschlußteil 19 her eine Ringdichtung 22 aufgeschoben, die sich gegen eine Stirnseite des Bundes 21 legt. Gegen die andere Stirnseite des Bundes legt sich das Ende einer Feder 23, deren entgegengesetztes Ende sich gegen den mit einer Öffnung 24 versehenen Boden eines glockenförmigen Stützkörpers 25 abstützt. Die Feder wird durch das zylindrische Ende des Ventilkörpers 18 zentriert und drückt diesen gegen den als Ventilsitz wirkenden inneren Rand 20 des Verbraucheranschlusses. Der Stützkörper 25 sitzt im Inneren des becherförmigen Steuerkolbens 6. Er wird durch die Feder 7 mit einem flanschartigen Teil seiner offenen Seite gegen den Boden des Steuerkolbens gedrückt.
Von der Drucknuttelquelle gefördertes Öl fließt vom Einlaß 2 in den Druckraum 10. Beim »Anfahren« kann Luft und mit Luft vermischtes Öl über die Entlüftungsnut 17, die zwischen dem Ventilkörper 18 und der Öffnung 16 gebildete Sickerverbindung und durch den Entlastungsschlitz 15 zum Auslaßringkanal 11 und damit zum Auslaß 4 fließen. Der Öldruck wirkt auf die nicht durch die Schulter 8 abgedeckte freie Ringfläche am Steuerkolben 6.
Beim Überschreiten des mit der Feder 7 eingestellten Öffnungsdruckes beginnt sich der Steuerkolben 6 von der Schulter 8 abzuheben, während die Öffnung zum Verbraucheranschluß 3 durch den Verschlußteil 19 des Ventilkörpers 18 noch geschlossen bleibt. Der Steuerkolben 6 bewegt sich weiter in öffnungsrichtung, bis seine innere Stirnwand 16' gegen die Ringdichtung 22 anliegt. Dadurch wird die Sickerverbindung unterbrochen, während der Verbraucheranschluß 3 noch geschlossen ist.
Da nun die Sickerverbindung unterbrochen ist, erhöht sich der Druck im Druckraum 10 rasch, wodurch auch der Steuerkolben rasch weiter angehoben wird. Er nimmt dabei den Ventilkörper 18 zwangläufig mit und gibt den Weg zum Verbraucher (Brennerdüse) frei. Benötigt der Verbraucher die ihm zugeleitete Druckmittelmenge nicht vollständig, so hebt sich der Steuerkolben unter steigendem Flüssigkeitsdruck weiter an, bis die Steuerkanten 14 an den Ausnehmungen 12 die Kante 13 des Ringkanals 11 übersteuert haben. Zuviel gefördertes Druckmittel kann nun stetig über diese Verbindung zum Rücklauf gelangen. Der Raum zwischen Steuerkolben 6 und Kolben 9 ist durch den Entlastungsschlitz 15 über den Ringkanal 11 entlüftet.
Beim Abschalten verlaufen die Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge. Fällt der Druck, verschließt der Ventilkörper 18 mit seinem Verschlußteil 19 die Öffnung zum Verbraucheranschluß sofort. Die in dem Druckraum 10 angestaute Druckmittelmenge wird über die frei werdende Sickerverbindung zum Rücklauf abgebaut.
Mit der erfindungsgemäßen Ventilausführung wird das Anfahr- und Abschaltverfahren des Druckregelventils nach dem zugrunde gelegten Hauptpatent verbessert. Die Funktion entspricht den bei Ölfeuerungsanlagen an ein Druckregelventil gestellten Höchst- i anforderungen.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckregelventil, insbesondere zur Steuerung der Brennstoffversorgung in einer Ölfeuerungsanlage, mit einem Steuerkolben, .der eine Verbindung zwischen einer Druckleitung zu einem Verbraucher bei einem bestimmten Druck herstellt, bei weiterem Druckanstieg eine überströmverbindung zum Rücklauf freigibt und eine zusätzliche Ausnehmung hat, die bei geschlossenem Ventil eine enge Sickerverbindung zum Rücklauf herstellt, beim Öffnen des Ventils aber unterbrochen wird, nach Patent 1203 991, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuerkolben (6) eine dem Verbraucherauslaß (3) zugewandte öffnung (16) hat, in der ein federbelasteter Ventilkörper (18) geführt ist, dessen Verschlußteil (19) den Verbraucherauslaß geschlossen hält, solange sich der Steuerkolben in der Ruhelage befindet und eine zwischen dem Ventilkörper und dem Steuerkolben gebildete Sickerverbindung :geöffnet ist, und daß am Ventilkörper ein Anschlag angeordnet ist, auf den der Steuerkolben (6) nach einem bestimmten Öffnungsweg trifft, wodurch er die Sickerverbindung unterbricht und anschließend den Ventilkörper (18) infolge des raschen Druckanstiegs rasch vom Verbraucherauslaß (3) abhebt.
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickerverbindung durch wenigstens eine Ausnehmung (17, 15) in der Stirnseite und in einem davon entfernten Abschnitt der Mantelfläche des Steuerkolbens (6) sowie durch ein zwischen der Öffnung (16) des Steuerkolbens und dem Schaftdurchmesser des Ventilskörpers (18) vorhandenes Spiel gebildet ist.
3. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickerverbindung durch wenigstens eine Längsnut in der Mantelfläche der Öffnung (16) und/oder des Ventilkörpers (18) hergestellt ist.
4. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der Bohrung (5) ein oder mehrere Längsnuten vorgesehen sind.
5. Druckregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (18) als Anschlag einen Bund (21) aufweist, gegen den sich von der Ventilseite her eine Ringdichtung (22) anlegt, die beim Zusammenwirken der Stirnwand (16') des in Öffnungsrichtung sich bewegenden Steuerkolbens (6) mit dem durch eine Feder (23) belasteten Bund (21) des Ventilkörpers (18) dichtend eingepreßt wird und dadurch die Sickerverbindung unterbricht.
6. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (22) in einer Rille auf der Stirnseite des Bundes (21) fixiert ist.
7. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung zwischen Ventilkörper (18) und Steuerkolben (6) eine Flachdichtung vorgesehen ist. B.
Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (6), wie an sich bekannt, becherförmig ausgebildet ist.
9. Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkolben (6) ein glockenförmiger Stützkörper (25) lose angeordnet ist, der durch eine Feder (7) mit seiner Flanschseite gegen die Innenstirnseite des Steuerkolbens (6) gedrückt wird und gegen dessen Boden sich die auf den Ventilkörper (18) wirkende Feder (23) abstützt.