DE1551723C - Brennstoffregelvorrichtung - Google Patents

Description

einem Gehäuse 16 eine zylindrische Ventilbohrung 40 mit einem Brennerdüsenauslaßstutzen 41 enthalten. Dieser ist in das eine Ende des Gehäuses 16 eingeschraubt und hat einen in der Mitte gelegenen Vorsprung 42, der in die Ventilbohrung-40 ragt und einen Ventilsitz bildet. ~ .;■ -

Ein Zuführkanal44 im Gehäuse 16 verbindet den Auslaß der Pumpe Ϊ0 niit einem Mittelabschnitt der Ventilbohrung 40. Der Rückströmkanal 15 steht mit dem einen Ende der Ventilbohrung 40 in Verbindung, um das überschüssige Brennöl zurück zum Vorratsbehälter U zu fördern. >

In der Ventilbohrung 40 gleitet eine Schieberbüchse 50, die "mehrere auf Abstand stehende Ring- ^: . flansche 51, 52 und 53 aufweist. Das obere Ende der Schieberbüchse 50 ist durch eine Stützscheibe 52' und eine anliegende elastische Scheibe 53' geschlossenj die beide von einem Haltering 54 gehalten werden. Die elastische Scheibe 53' legt sich an dem durch den Aüslaßvorsprung 42 gebildeten Ventilsitz an und verhindert (in der in F i g. 1 dargestellten Stellung), daß das Brennöl aus einer von der Schieberbüchse 50 in der Ventilbohrung 40 begrenzten Ventilkammer 56 durch die Auslaßöffnung 14 fließt.

Die Schieberbüchse 50 wird von einer Schraubendruckfeder 60 in Schließstellung der elastischen Scheibe 53' 'gedrückt. Das untere Ende der Schraubenfeder 60 stützt sich gegen einen Anschlag 61 an einer in ein Zwischenstück 64"eingeschraubten Stellschraube'63 ab. Nach Entfernen einer Kappe 65 kann die Stellschraube 63 gedreht werden, um den Druck der Feder 60 einzustellen und auf diese Weise den Druck des die Auslaßöijfnung 14 durchströmenden Brennöls zu regeln. Das andere Ende der Druckfeder 60 stützt sich gegen ein Federlager 70 im unteren Ende der Schieberbüchse 50 ab.

Ist in der Ventilkammer 56, wie F i g. 2 zeigt, ein genügend hoher Druck vorhanden, bewegt sich die . Schieberbüchse 50 gegen den Druck der Feder 60 nach unten, so daß Brennöl aus der Auslaßöffnung 14 zu den Brennerdüsen strömen kann. Der Ringflansch 51 ist so angeordnet, daß nach der Abwärtsbewegung der Schieberbüchse 50 das obere Ende des Ringflansches 51 die Öffnung einer Ablaufleitung 77 regelt, so daß überschüssiges Brennöl im Neben-Schluß über die Abiaufleitung 77 den Kanal 77 Λ und den Rückströmkanal 15 zum Vorratsbehälter 11 abgeleitet werden kann. -

-Innerhalb der Schieberbüchse 50 gleitet ein Schieberkolben 75, der den Brennölstrom aus dem Zuführkanal 44 zur Ventilkammer 56 und den zwischen den· Ringflanschen 51 und 52 liegenden Auslaßschlitzen 76 der Schieberbüchse 50 regelt. Diese Auslaßschlitze 76 stehen über eine Ringnut 72 mit der Ablaufleitung 77 in Verbindung.

Der Schieberkolben 75 hat eine kegelstumpfförmige Stirnfläche 80, an deren einem Ende sich ein ebener Ventilsitz 81 befindet, der sich an einen zugehörigen ebenen Ventilsitz 82 am Federlager 70 anlegt. Eine Oberfläche 83 des Federlagers 70 bildet mit der kegelstumpfförmigen Stirnfläche 80 eine eintrittsseitige Ringkammer 86, die in ständiger Verbin- ' dung mit dem Zuführkanal 44 über öffnungen 87 zwischen den Ringflanschen 52 und 53 steht.

Der Schieberkolben 75 weist in seiner Mitte eine öffnung 89 auf, die bei Offenstellung des Schieberkolbens Brennöl aus der eintrittsseitigen Ringkammer 86 in die Innenräume der Schieberanordnung 75, 50 leitet. Der Schieberkolben 75 wird auf seinein Fig. 1 dargestellte Schließstellung durch -eine Schraubendruckfeder 90 gedrückt, deren eines Ende sich gegen ein in der Schieberbüchse 50 sitzendes Federlager 92 und deren anderes Ende sich gegen eine Fläche 93'im Schieberkolben 75 abstützt. Ein oberer Abschnitt 95 des Schieberkolbens-75. schließt die Auslaßschlitze 76 beim öffnen des Schieberkolbens 75, so daß der volle Druck in. der Ventilkammer 56 auf die Endflächen der Schieberbüchse 50 wirkt, und so ein schnelles Öffnen der Schieberbüchse 50 ermöglicht wird. ■ , '■ ■ '.

Der Schieberkolben 75 ist ein auf den Brennölstrom ansprechendes .Differentialventil. Das züge-, führte Brennöl drückt auf die Stirnfläche 80 und den Ventilsitz 81 und drängt den Schieberkolben 75 nach oben in seine Offenstellung, während Brennöl mit einem Druck, der von dem Druckabfall an der Öffnung 89 bestimmt wird, auf die inneren Flächen 93 und 93' wirkt und den Schieberkolben 75 zusammen mit der Feder 90 nach unten in seine Schließstellung drängt. Es ist daher ein hydraulischer Druck vorhanden, der auf den Schieberkolben 75 in Richtung des die Öffnung 89 durchfließenden Brennölstroms wirkt und von dem Druckabfall an dieser Öffnung 89 abhängt. Die Feder 90, die diesem auf dem Schieberkolben 75 lastenden hydraulischen Druck entgegenwirkt, wird etwas zusammengedrückt, bis ein Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der hydraulischen Druckkraft, die auf. den Schieberkolben 75 wirkt, erreicht ist. Die Verschiebung des Schieberkolbens 75 entspricht daher dem Brennölstrom durch die öffnung 89.

Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten fließt der Brennölstrom aus der öffnung 89 über die Aus-,laßschlitze 76 und über die Ablaufleitung 77 zurück zum Vorratsbehälter 11. Hierdurch wird das von der Pumpe 10 aufzubringende Anlaßdrehmoment ge-' senkt. Die öffnung 89 ist so bemessen, daß eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und eine hohe Pumpendrehzahl je Minute vorhanden sein muß, ehe der Schieberkolben 75 die Auslaßschlitze 76 schließt. Solange die Auslaßschlitze 76 noch nicht geschlossen sind, ist in der Ventilkammer 56 nur ein geringer Druck vorhanden. ^;

Sobald die Auslaßschlitze 76 geschlossen sind, steigt der Druck in der Schieberanordnung 50, 75 und auch in der Ventilkammer 56 sehr schnell an. Der auf das obere Ende der Schieberbüchse 50 wirkende, der Feder 60 entgegengesetzt gerichtete Druck des Brennöls erreicht schnell eine Größe, bei der der Druck, der Feder 60 überwunden wird. Die Schieberbüchse 50 bewegt sich dann nach unten und hebt die elastische Scheibe 53' von der Sitzfläche der Auslaßöffnung 14 ab, so daß das Brennöl, aus der Auslaßöffnung 14 zu den Brennerdüsen strömen kann. \ ■ ■ ■ .-.·.■ ..-..^■ -_; ^■--.;■■··■■

Bei offener Schieberbüchse 50 bewirkt die Feder 60 einen Brennölstrom gleichbleibenden Drucks zu den Brennerdüsen über die Auslaßöffnung 14. Bei normalen Arbeiten bewegt sich die Schieberbüchse 50 bis zu einer Stelle, an der die obere Fläche des Ringflansches 51 unterhalb der Ringkammer 72 liegt, so daß überschüssiges Brennöl in die Ablaufleitung 77 und über den Rückströmkanal 15 zum Vorratsbehälter 11 strömen kann.

Die Regelventilvorrichtung 12 arbeitet am besten mit einer Pumpe 10 bestimmter Leistung. Wie bereits

5 6

erwähnt, haben jedoch Zahnradpumpen mit Innen- Strömungsmengen gleich groß. Zur Erreichung diesi verzahnung des gleichen Lieferwerkes und gleicher Zieles stehen die Schlitze 97 mit dem Innenraum dt berechneter Leistung in Wirklichkeit Leistungen, die . Schieberanordnung 50, 75 durch im Schieberkolbe bis zu 15 % bei Pumpen gleicher Bauart abweichen 75 vorhandene Schlitze 98 in Verbindung. Bei zuvii und bei bestimmten Hochdruckpumpen mit Förder- 5 geförderter Brennstoffmenge wird also der Schiebe! drücken von 14atü bis zu 30% betragen. Ist die Öff- kolben 75 so weit verstellt, daß ein Abfließen de nung 89 so bemessen, daß sich die Auslaßschlitze 76 Brennstoffes durch die Schlitze 97, 98 in den Innen bei einer Fördermenge- oder -geschwindigkeit schlie- raum der Schieberanordnung 50, 75 und über Aus ßen, die durch die Pumpe kleinster Leistung dieser laßschlitze 96 in die Ventilkammer 56 ermöglich Bauart bestimmt wird, dann wird sich bei Verwen- io wird. Von hier aus wird, beim Überschreiten eine dung einer Pumpe verhältnisiqäßig hoher Leistung vorgegebenen Drucks Brennstoff in die Ablaufleitun; dieser gleichen Bauart der Schieberkolben 75 nach 77 zurückgeführt. - ■/- :. dem Schließen, der Auslaßschlitze 76 weiter nach Beim Abschalten der Pumpe 10 schließt der Schie oben bewegen und der Druck in der.eintrittsseitigen berkolben 75 durch die Verringerung. des aus de: Ringkammer 86 wird weiter steigen, wenn der Druck 15 Pumpe kommenden Brennölstroms zuerst die der aus der Pumpe kommenden Flüssigkeit höher ist ' Schlitze 97, dann werden die Auslaßschlitze 76 geöffals der Druck, der zum Öffnen des Schieberkolbens net, so daß ein schneller Druckabfall in der Ventil-75 notwendig ist. Auf diese Weise würde der Rück- kammer 56 erfolgt und das Regelventil sich schnell druck auf die Pumpe 10 erhöht, wodurch der Wir- schließt. -.·■.:■' ..-.:..·...·■ kungsgrad der Pumpe verringert und der zum An- 20 Ein zustäzlicher Vorteil dieser Schlitze 97 und 98 trieb der Pumpe dienende Motor unnötig belastet besteht darin, daß die Größe der Öffnung 89 etwas wird. . verkleinert werden kann, so daß gewünschtenfalls Zur Ausschaltung der Schwierigkeiten sind in der der Druckabfall am Schieberkolben 75 erhöht wird. Schieberbüchse 50 Schlitze 97 vorhanden, durch die Dies ist möglich, weil der Druckabfall am Schiebernach Verstellung des Schieberkolbens 75 die zuviel 25 kolben 75 durch die Schlitze 97, 98 ohne Rücksicht geförderte Brennstoffmenge unter Umgehung der auf die Pumpenleistung gleichbleibend ist, also-sich Öffnung 89 in die Ventilkammer 56 geleitet wird, so nicht ändert. Eine Erhöhung des Druckabfalls über daß der Druck in dem Zuführkanal 44 niemals den die öffnung 89 würde natürlich eine etwas stärkere eingestellten Verstelldruck des Schieberkolbens 75 " Feder 90 erfordern, damit sich der Schieberkolben merklich übersteigt, d. h., der Druckabfall an der 30 75 bei der gleichen Strömungsmenge oder -geschwin-Öffnung 89 bleibt bei überdurchschnittlich, hohen digkeit öffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennstoffregelvorrichtung zwischen Brennstoffpumpe und Einspritzdüse mit einer Ventilkammer, einem federbeaufschlagten Einlaßventil an der Eintrittsöffnung zur Ventilkammer, einem federbeaufschlagten mit einer zylindrischen Schieberbiichse verbundenen Auslaßventil an der zur Einspritzdüse führenden, in der Schieberbüchsenachse, der Eintrittsöffnung gegenüberliegend angeordneten Auslaßöffnung und einer seitlich in der Zylinderwand angeordneten, von der Schieberbüchse gesteuerten Rücklauföffnung, bei der das Einlaßventil eine Bohrung in der Mitte des Kolbenbodens eines in der Schieberbüchse gleitend angeordneten inneren Schieberkolbens einschließt und die den Schieberkolben beaufschlagende Feder sich an der Auslaßventilseite der Schieberbüchse abstützt und eine geringere Federkraft aufweist als die das Auslaßventil beaufschlagende Feder und der Hohlraum innerhalb der Schieberbüchse über Öffnungen in der Schieberbüchse, die vom inneren Schieberkolben gesteuert werden, mit der Rücklauföffnung der Zyiinderwand in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schieberbüchse (50) und im Schieberkolben (75) Schlitze (97, 98) vorgesehen sind, die in ihrer Axialrichtung so angeordnet und dimensioniert sind, daß , sie in einer bestimmten Stellung des Schieberkolbens (75) die Eintrittsseite (86) mit dem inneren Raum der Schieberbüchse (50) verbinden.

   35

   Die Erfindung betrifft eine Brennstoffregelvorrichtung zwischen Brennstoffpumpe und Einspritzdüse mit einer Ventilkammer, einem federbeaufschlagten Einlaßventil an der Eintrittsöffnung zur Ventil- , kammer, einem federbeaufschlagten mit einer zylindrischen Schieberbüchse verbundenen Auslaßventil an der zur Einspritzdüse führenden, in der Schieberbüchsenachse, der Eintrittsöffnung gegenüberliegend angeordneten Auslaßöffnung und einer seitlich in der Zylinderwand angeordneten, von der Schieberbüchse gesteuerten Rücklauföffnung, bei der das Einlaßventil eine Bohrung in der Mitte des Kolbenbodens eines in der Schieberbüchse gleitend angeordneten inneren Schieberkolbens einschließt und die den Schieberkolben beaufschlagende Feder sich an der Auslaßventilseite der Schieberbüchse abstützt und eine geringere Federkraft aufweist als die das Auslaßventil beaufschlagende Feder und der Hohlraum innerhalb der Schieberbüchse über Öffnungen in der Schieberbüchse, die vom inneren. Schieberkolben gesteuert werden, mit der Rücklauföffnung der Zylinderwand in Verbindung steht. Derartige Ventile, mit denen eine gute Zerstäubung beim Anfahren und Abschalten eines Brenners bewirkt werden soll, sind für eine Pumpe bestimmter Leistung ausgelegt. Pumpen, die von demselben Herstellungswerk geliefert werden, und die sogar von der gleichen Modellart sind, weisen jedoch im allgemeinen Abweichungen von der Förderleistung auf, die bis zu 15 °/o betragen. Die Ursache hierfür sind die üblichen Bearbeitungsungenauigkeiten und die Dichtungsfehler. In einigen Hochdruckpumpen, die Flüssigkeiten mit 14 atü fördern, kann die Förderleistung von Pumpe zu Pumpe bis zu 30 % schwanken. Ein Regelventil, das für ein günstiges Arbeiten bei einer Pumpe berechnet ist, die die Mindestleistung (die kleinste Pumpenleistung, die für eine gegebene, · berechnete Leistung annehmbar ist) hat, erleidet einen Leistungsabfall, wenn das Regelventil bei einer Pumpe höherer Förderleistung verwendet wird, oder überträgt mindestens auf die Pumpe eine unerwünschte Belastung.

   Es ist eine Brennstoffregelvorrichtung bekannt (österreichische Patentschrift 230519) bei der 2Mr Verhinderung des Nachspritzens von öl aus der Düse bei Druckölbrennern zwischen der Pumpe und der Düse eine aus einem Druckhalteventil und einem Schnellschlußventil bestehende Regeleinheit an^ geordnet ist, und bei der über eine Bypassleitung Brennstoff der leistungsmäßig stark überdimensionierten Pumpe zur Pumpensaugseite zurückgeleitet wird. Hierbei handelt es sich jedoch aufbaumäßig um eine andere Ventil vorrichtung.

   Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Brennstoffregelvorrichrung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Schwankungen in der maximalen Fördermenge der Pumpe sich nicht nachteilig auf die Regelwirkung auswirken und bei der ein zu hoher Rückdruck auf die Pumpe vermieden wird.

   Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in der Schieberbüchse und im Schieberkolben Schlitze vorgesehen sind, die in ihrer Axialrichtung so angeordnet und'dimensioniert sind, daß sie in einer bestimmten Stellung des Schieberkolbens die Eintrittsseite mit dem inneren Raum der Schieberbüchse verbinden.

   Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird also bei hoher Förderleistung der Pumpe der Schieberkolben in der ScRieberbüchse in eine Stellung verschoben, bei welcher die Schlitze in der Schieberbüchse und im Schieberkolben öffnen und damit die Bohrung im Schieberkolbenboden, die als Hilfsventil arbeitet, überbrückt. Der Brennstoff gelangt dabei in die Ventilkammer vor der Auslaßöffnung, die ihrerseits, wie bekannt, in der entsprechenden Stellung der Schieberbüchse mit^; der Rücklauf leitung in Verbindung steht. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird also eine Regelvorrichtung geschaffen, mit der beim Anfahren und beim Niederlastbetrieb eine gute Regelung ,erreicht und ein Rückstau an der Pumpe verhindert wird.

   Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

   Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine Ölversorgungsanlage mit erfindungsgemäßer Regelvorrichtung, wobei die Ventile geschlossen sind, und

   Fig.2 in größerem Maßstab einen Axialschnitt durch die Regelvorrichtung, wobei die Teile in Betriebsstellung liegen.

   Eine Zahnradpumpe 10 mit Innenverzahnung saugt das Brennöl aus einem Vorratsbehälter 11 und fördert es über eine Auslaßöffnung 14 einer Ventilvorrichtung 12 zu den Brennerdüsen (nicht dargestellt). Die Ventilvorrichtung 12 leitet auch eine Teilmenge des Brennöls aus der Pumpe 10 im Nebenschluß über einen Rückströmkanal 15 zum Vorratsbehälter 11 zurück.

   Zur Aufnahme der Ventilvorrichtung 12 ist in