DE1551651C - Olförderanlage für Dusenbrenner mit einer Zahnradpumpe - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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.

50