DE1551651C - Olförderanlage für Dusenbrenner mit einer Zahnradpumpe - Google Patents
Olförderanlage für Dusenbrenner mit einer ZahnradpumpeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine ölförderanlage für Düsenbrenner mit einer Zahnradpumpe, deren
Pumpenkammern durch die Zahnlücken eines außen verzahnten Zahnrades und eines innen verzahnten
Zahnringes gebildet und von Saug- und Druckkanälen versorgt sind, einem nachgeschalteten Druckregelventil,
von dem ein Überschußrücklaufkanal zur Pumpensaugseite führt, und einem einzigen Umschaltstutzen,
der beim Einstrang-Betrieb verschlossen und beim Zweistrang-Betrieb mit dem zum Tank zurückführenden
Strang verbunden ist.
Bei einer solchen aus der britischen Patentschrift 769 bekannten ölförderanlage ist in einer
Kammer des Überschußrücklaufkanals ein Umschaltstutzen vorgesehen, der wahlweise mit einer Schraube
verschlossen oder mit dem zum Tank zurückführenden Strang verbunden ist. Im Überschußrücklauf kanal
befindet sich ferner ein bei Einstrang-Betrieb sich öffnendes Rückschlagventil, das den Abschnitt zwischen
Kammer und Pumpensaugseite jedoch während des Zweistrang-Betriebs geschlossen hält. Infolgedessen wird beim Zweistrang-Betrieb das gesamte
Rücklauföl in den Tank zurückgeleitet und muß erneut aus dem Tank angesaugt werden. Beim Anlauf
der Anlage im Zweistrang-Betrieb muß eine Entlüftung stattfinden. Dies geschieht mit Hilfe einer
Abblasöffnung im Druckregelventil. Wenn das Rückschlagventil infolge geringfügiger Verschmutzung
nicht ganz dicht schließt, entsteht beim Pumpenanlauf ein Kurzschlußpfad, über den im wesentlichen
Luft umgewälzt wird, wodurch der Hochlauf beeinträchtigt wird. .
Ähnliche Verhältnisse gelten bei einer Anlage, bei der der Überschußrücklaufkanal zur Wellenstopfbuchskammer
der Pumpe geleitet wird. Von dort führt ein Verbindungskanal, der mit einem im Einstrang-Betrieb
geöffneten Rückschlagventil versehen ί ist, zur Pumpensaugkammer. Beim Zweistrang-Betrieb
wird an die Wellenstopfbuchskammer eine Tankrückleitung angeschlossen; in diesem Fall ist das
Rückschlagventil geschlossen. Außerdem ist an die Druckseite der Pumpe eine Entlüftungsvorrichtung
angeschlossen, die es gestattet, bei der ersten Inbetriebnahme Luft aus der Anlage abzulassen.
Die französische Patentschrift 1 147 069 zeigt eine ähnliche Entlüftungsvorrichtung, die an die Druckseite
der Pumpe angeschlossen ist und aus einem verschraubbaren Ventil besteht. Für den normalen Anlauf
ist das Druckregelventil mit Abblasöffnungen versehen, durch die Luft beim Zweistrang-Betrieb
über den Überschußrücklaufkanal zum Tank geleitet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ölförderanlage der eingangs beschriebenen Art anzugeben,
die sowohl beim Einstrang- als auch beim Zweistrang-Betrieb einen sicheren Hochlauf ermöglicht,
die Möglichkeit besitzt, mit nur einem Betätigungsglied auf die andere Betriebsart umgestellt zu |
werden, und deren Leistungsverbrauch in beiden Betriebsarten so gering wie möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überschußrücklaufkanal in beiden Betriebsarten unverändert bleibt und vom Druckregelventil
dicht abgeschlossen ist, bis der- Pumpendruck einen vorgegebenen Einstellwert des Druckregelventils
erreicht, und daß zur Bildung einer Luftabscheidevorrichtung im Bereich der Pumpenkammern
größten Volumens der Druckkanal in Richtung auf den Saugkanal über etwa eine Zahnteilung eine
als Drossel ausgebildete Verlängerung sehr kleinen Querschnitts besitzt, deren Ende über einen Kanal
mit dem Umschaltstutzen verbunden ist.
Bei diesem Aufbau hat das Überschußöl in beiden Betriebsarten den gleichen Weg. Eine Umschaltung
des Überschußrücklaufkanals entfällt daher. Man kann daher in diesem Kanal Maßnahmen treffen, die
in beiden Betriebsfällen gleich sein sollen, z. B. eine bestimmte Beeinflussung des Drucks in der Wellenstopfbuchskammer.
Auch beim Zweistrang-Betrieb braucht im wesentlichen lediglich diejenige ölmenge
von der Pumpe angesaugt zu werden, welche, die Überschußmenge übersteigt, also die tatsächlich an
der Düse abgegebene ölmenge. Infolgedessen ist der
; Leistungsbedarf in beiden Betriebsfällen etwa gleich
gering. Die Funktion des zweiten Stranges, der an den Umschaltstutzen angeschlossen wird, ist auf die
] Luftabfuhr und die hierfür zweckmäßige ölmenge,
die wesentlich geringer als das Überschußöl ist, beschränkt. Die Verlängerung sehr kleinen Querschnitts
des Saugkanals bildet für das öl einen erheblichen, für die abzuscheidende Luft dagegen einen geringeren ,
; Drosselwiderstand. Da das Druckregelventil bis zu ■; einem vorgegebenen Pumpendruck dicht abgeschlossen
ist, besteht keine Gefahr, daß Luft beim Anlauf über den Überschußrücklaufkanal in Kurzschluß umgewälzt
wird. Die Verlängerung des Saugkanals gibt der Pumpe auch einen ruhigeren Lauf, da von der ,
Saugseite zur Druckseite hin ein allmählicher Druckanstieg erfolgt. Zum Umschalten, vom Zweistrang-Betrieb
auf den Einstrang-Betrieb genügt es, den dem Umschaltstutzen zugeordneten Ausgang unwirksam
zu machen.
Eine besonders einfache Möglichkeit des Unwirksammachens besteht darin, daß beim Einstrang-Be-
~) trieb der Umschaltstutzen durch einen Stopfen abgesperrt
wird. Dies entspricht der natürlichen Arbeitsweise eines Monteurs, einen nicht benötigten Anschluß
durch einen Stopfen zu verschließen. ■ »5
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der in beiden Betriebsarten unveränderte
Überschußrücklaufkanal vom Druckregelventil über eine Wellenstopfbuchskammer der Pumpe zur Saugseite
führt und dieser Kammer ein Rückschlagventil nachgeschaltet ist, das erst bei einem vorbestimmten
Mindestdruck öffnet. Dieses Rückschlagventil ist sowohl beim Einstrang-Betrieb als auch beim Zweistrang-Betrieb
wirksam und kann daher in beiden Fällen erwünschte Funktionen, z. B. die Aufrechterhaltung
eines definierten Drucks in der Wellenstopfbuchskammer, übernehmen. Eine Verschmutzung
dieses Ventils führt nicht zu einem Pumpenkurzschluß, weil das vorgeschaltete Druckregelventil während
des Anlaufs dicht geschlossen ist.
Eine weitere Herabsetzung der Pumpenleistung ergibt sich, wenn der Überschußrücklaufkanal un-
~"\ mittelbar in einem längs der Pumpenkammern verlaufenden
Saugkanal mündet, das Überschußöl also nicht über die Pumpensaugkammer und einen Filter
der Pumpe zugeführt wird.
Insbesondere können hierbei die Pumpenkammern beidseitig mit je einem' Saugkanal versehen sein, von
denen der der Wellenstopfbuchskammer zugewandte Saugkanal mit dem Überschußrücklaufkanal und der
andere Saugkanal mit der Pumpensaugkammer verbunden ist. Hierbei ist das Pumpenzahnrad beidseitig,
also gleichmäßig, mit dem Saugdruck belastet. Außerdem kann der Überschußrücklaufkanal äußerst kurz
und damit widerstandsarm gehalten werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltbild der erfindungsgemäßen ölförderanlage,
-
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Pumpen-Ventil-Einheit,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die der Pumpe zugewandte Stirnfläche der Pumpendeckplatte,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die dem Gehäuse zugewandte
Stirnfläche des Pumpenzahnrades, Zahnringes und des Gehäuseringes,
Fig. 5 eine spiegelbildlich verkehrte Draufsicht auf die den Pumpenzahnrädern zugewandte Stirnfläche
des Gehäuses und
Fig. 6 eine Ausführungsform eines brauchbaren kombinierten Druckregel- und Abschneideventils.
Bei der Schaltung nach F i g. 1 ist die ölförderanlage im Zweistrang-Betrieb dargestellt. Die Anlage
besteht aus einer Pumpen-Ventil-Einheit 1, einer Düse 2 mit Düsenzuleitung 3 und einem öltank 4 mit
erstem Strang 5 für die ölzuführung und einem zweiten Strang 6 für die Rückleitung. Soweit es hier
interessiert, besitzt die Einheit 1 drei Anschlußstutzen, nämlich den Anschlußstutzen 7 für die
Düsenzuleitung, den Anschlußstutzen 8 für den ersten
Strang und den Umschaltstutzen 9 für den zweiten Strang. · ;
In der Einheit 1 ist eine Zahnradpumpe 10 vorgesehen, die öl vom Stutzen 8 über einen Ansaugkanal
11 ansaugt und über einen Druckkanal 12 zu einem mit einem Abschneideventil kombinierten Druckregelventil
13 und über einen weiteren Kanal 14 zum Stutzen 7 fördert. Vom Druckregelventil 13 zweigt
ein Überschußrücklaufkanal 15a, 15 b zur Saugseite der Pumpe 10 ab. Deren erster Abschnitt 15« mündet
in der Wellenstopfbuchskammer 16 der Pumpe 10. Im zweiten Abschnitt 15b des Überschußrücklaufkanals
ist ein Rückschlagventil 17 vorgesehen, das den Druck in der Wellenstopfbuchskammer 16 im
Betrieb auf-einem vorbestimmten Wert hält.
Mit der Pumpe 10 ist eine Luftabscheidevorrichtung 18 verbunden, die über einen Kanal 19 zum
Ümschaltstutzen 9 führt. Über diesen Kanal 19 wird beim Zweistrang-Betrieb mit Luft vermischtes öl in
den Tank 4 zurückgefördert. Beim Einstrang-Betrieb wird der Umschaltstutzen 9 mit einem Stopfen verschlossen,
so daß dieser Teil der Anlage unwirksam ist. Der übrige Teil der Einheit 1 ist dagegen für beide
Betriebsfälle in gleicher Weise wirksam.
Im Längsschnitt der F i g. 2 sind einige Teile der Einheit 1 erkennbar. Ein Gehäuse 20 enthält das
Lager 21 für die Pumpenwelle 22 und die Kammer 16 für die hier als Gleitringdichtung 23 ausgebildete
Wellenstopfbuchse. Im Gehäuse sind ferner die Ventile 13 und 17 sowie zahlreiche Kanäle in der Form
von Bohrungen vorgesehen. Ferner sind am Gehäuse die Anschlußstutzen ausgebildet. Bei dem Längsschnitt
sind das Rückschlagventil 17, der Druckkanal
12 und der Abschnitt 15 b des Überschußrücklaufkanals sowie der Anschlußstutzen 7 für die Düsenzuleitung
sichtbar. An der Stirnseite des Gehäuses 20 befindet sich die Pumpe 10, die ein von der Welle 22
angetriebenes Zahnrad 24 und einen Zahnring 25 aufweist. Dieser ist in einem Gehäusering 26 drehbar
gelagert. Eine Deckplatte 27, die auch Verteilerkanäle aufweist, deckt das Zahnrad 24 und den Zahnring 25
ab und wird mit Hilfe von Schrauben 28 am Gehäuse festgehalten. Die Pumpe 10 wird von einem Deckel
29 umgeben, der die Pumpensaugkammer 30 umschließt, in welcher ein Filter 31 untergebracht ist.
In den F i g. 3 bis 5, die übereinandergelegt die Funktionsweise der Pumpe erkennen lassen, sind die
Bohrungen 32 für den Durchtritt der Schrauben 28 lediglich gestrichelt gezeichnet. Zwischen dem Zahnrad
24 und dem Zahnring 25 werden Pumpenkammern 33 gebildet, deren größte Kammer 33 a die gezeichnete
Lage haben soll. Sowohl an der Deckplatte 27 als auch an der Stirnwand des Gehäuses 20 befinden
sich kreisabschnittförmige Saugkanäle 34 und 35. Der Kanal 34 steht über einen Verbindungskana!
36 und eine Bohrung 37 mit der Pumpensaugkammer 30 innerhalb des Filters 31 in Verbindung. Der Saugkanal
35 steht über einen Verbindungskanal'38 mit dem Überschuß-Rücklaufkanalabschnitt 15 b hinter
dem Rückschlagventil 17 in Verbindung. Die Pumpenkammern 33 können daher saugseitig von beiden
Seiten her beschickt werden. Die Deckplatte 27 besitzt ferner einen kreisabschnittförmigen Druckkanal
39, .der über Kanalabschnitte 40,41 und Bohrungen
42 in dem Gehäusering 26 und im Gehäuse 20 mit dem Druckkanal 12 im Gehäuse in Verbindung steht.
Ein ähnlicher Druckkanal 39 könnte auch an der Stirnseite des Gehäuses 20 zusätzlich vorgesehen sein.
An den Druckkanal 39 schließt in die Richtung zum Saugkanal 34 eine Verlängerung 43 mit sehr
kleinem Querschnitt, also sehr hohem Widerstand an. Beispielsweise beträgt die Tiefe der Verlängerung
lediglich Viomm. Vom Ende dieser Verlängerung 43
führt ein Kanal 44 und Bohrungen 45 im Ring 26 und im Gehäuse 20 zum Kanal 19. Diese Anordnung
bildet die Luftabscheidevorrichtung. Die Verlängerung erstreckt sich etwa über eine Zahnteilung. Fördert
die Pumpe Luft, so versucht die Luft in stärkerem Maße als das Öl über die Verlängerung 43 und
den Kanal 44 zu entweichen. Da die Verlängerung
43 die gesamte Zahnbreite überdeckt, kann die eingeschlossene Luft ziemlich vollständig entfernt werden.
Die im Betrieb möglicherweise austretende ölmenge ist dagegen wegen des hohen Drosselwiderstandes
der Verlängerung 43 beschränkt. Die Verlängerung bewirkt auch einen Ausgleich, wenn sich
die Pumpenkammer 33 zur Saugseite hin wieder verkleinert. Infolgedessen findet auch ein allmählicher
Druckanstieg von der Saugseite zur Druckseite hin statt. Neben der Luftabscheidung vermag daher diese
Anordnung auch einen ruhigeren Lauf der Pumpe zu gewährleisten.
Ein kombiniertes Druckregel- und Abschneideventil 13 ist in F i g. 6 gezeigt. Der Anschlußstutzen 7
für die Düsenleitung 3 trägt den Ventilsitz 46 des Abschneideventils, dessen Ventilkörper 47 unter der
Spannung einer Feder 48 steht, die mit Hilfe eines Schraubgliedes 49 vorgespannt werden kann. Sobald
der Druck im Druckkanal 12 einen bestimmten Wert erreicht hat, öffnet das Abschneideventil 46, 47. Mit
dem Abschneideventilkörper 47 ist der Regelventilkörper 50 vereinigt, der mit einem Einsatz 51 zusammenwirkt.
Der Körper 50 besitzt einen Kanal 52 und einen Bund 53, der mit dem Einsatz 51 ein
Schieberventil bildet. Dieses Druckregelventil 51,53 bleibt geschlossen, auch wenn das Abschneideventil
46,47 bereits geöffnet hat, solange im Raum 54 nicht ein bestimmter Druck überschritten wird. Ist dieser
as Wert erreicht, öffnet dieses Druckregelventil 51, 53
jeweils in dem Maße, um über den Überschußrücklaufkanal 15 a, 15 b gerade so viel Öl zurücklaufen zu
lassen, daß der Druck in der Düsenleitung 4 konstant bleibt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. ölförderanlage für Düsenbrenner mit einer Zahnradpumpe, deren Pumpenkammern durch
die Zahnlücken eines außen verzahnten Zahnrades und eines innen verzahnten Zahnringes
gebildet und von Saug- und Druckkanälen versorgt sind, einem nachgeschalteten Druckregelventil,
von dem ein Überschußrücklaufkanal zur Pumpensaugseite führt, und einem einzigen Umschaltstutzen,
der beim Einstrang-Betrieb verschlossen und beim Zweistrang-Betrieb mit dem zum Tank zurückführenden Strang verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überschußrücklaufkanal
(15 a, 15 b) in beiden Betriebsarten unverändert bleibt und vom Druckregelventil
(13) dicht abgeschlossen ist, bis der Pumpendruck einen vorgegebenen Einstellwert
' des Druckregelventils erreicht, und daß zur BiI- ao
dung einer Luftabscheidevorrichtung (18) im Bereich der Pumpenkammern (33 α) größten Volumens
der Druckkanal (39) in Richtung auf den Saugkanal (34, 35) über etwa eine Zahnteiluhg
eine als Drossel ausgebildete Verlängerung (43) sehr kleinen Querschnitts besitzt, deren Ende
über einen' Kanal (19, 44) mit dem Umschaltstutzen (9) verbunden ist.
2. ölförderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in beiden Betriebsarten
unveränderte Überschußrücklauf kanal (15 a, 15 b) vom pruckregelventil (13) über eine Wellenstopfbuchskammer
(16) der Pumpe (10) zur Saugseite führt und dieser Kammer ein Rückschlagventil (17) nachgeschaltet ist, das erst bei einem vorbestimmten
Mindestdruck öffnet.
3. ölförderanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschußrücklaufkanal
(15a, 156) unmittelbar in einen längs der Pumpenkammern (33) verlaufenden Saugkanal
(35) mündet.
4. ölförderanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkammern (33)
beidseitig mit je einem Saugkanal versehen sind, von denen der der Wellenstopfbuchskammer (16)
zugewandte Saugkanal (35) mit dem Überschußrücklaufkanal (15a, 156) und der andere Saugkanal
(34) mit der Pumpensaugkammer (30) verbunden ist.
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