DE19534866A1 - Zerstäubungsbrenner für flüssigen Brennstoff für ein Heizgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerstäubungsbrenner für flüssi­ gen Brennstoff für ein Heizgerät mit einem Düsenstock, der eine Zerstäubungsdüse trägt und dem Brennstoff von einer Brennstoffleitung über eine Brennstoffpumpe zuführbar ist.

Aus DE 35 36 170 C2 ist ein Zerstäubungsbrenner der vorge­ nannten Art bekannt, bei dem der Düsenstock und die Brenn­ stoffpumpe zusammen mit weiteren Bauteilen eine vormontierte Baueinheit ist, die an einem Flansch des Brennergehäuses befestigbar ist. Dadurch ergibt sich ein vergleichsweise kompakter Aufbau eines Zerstäubungsbrenners und eine verein­ fachte Montage.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Zerstäubungs­ brenners der eingangs genannten Art, welcher gegenüber dem vorgenannten Brenner noch einfacher aufgebaut ist und insbe­ sondere einen Zerstäubungsbrenner schafft, der bei sehr ein­ fachem und kompaktem Aufbau aus wenigen Einzel- und Verbin­ dungsteilen zusammengesetzt ist.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Zerstäubungsbrenner der im Anspruch 1 angegebenen Art.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 19.

Wesen der Erfindung ist, die Brennstoffpumpe im Brennergehäu­ se integriert auszubilden, wobei in vorteilhafter Weiterbil­ dung der Erfindung das Brennstoffpumpengehäuse in einer radialen Trägerplatte des Brennergehäuses ausgebildet ist.

Die Trägerplatte besitzt einen zentralen Sockel, welcher auf der einen Axialseite eine erste Aussparung besitzt, in der das Räderpaket der zahnradbetriebenen Brennstoffpumpe ange­ ordnet ist.

Auf der anderen Axialseite der Trägerplatte ist eine zweite Aussparung vorgesehen, in welcher die Kupplung zwischen Brennstoffpumpe und Motor angeordnet ist, wobei die Kupplung über eine in einem Axialdurchgang der Trägerplatte verlaufen­ de Antriebswelle mit dem Antriebsritzel der zahnradbetriebe­ nen Brennstoffpumpe in einer Antriebsverbindung steht.

Zweckmäßigerweise ist der Düsenstock an der einen Axialseite der Trägerplatte durch auf dem Umfang verteilte Befesti­ gungsschrauben befestigt, wobei der Düsenstock die erste Aus­ sparung in abgedichteter Weise überdeckt. Der Düsenstock bildet also mit einer Stirnseite den Deckel der ersten Aus­ sparung, in der der Brennstoff durch die Brennstoffpumpe unter Druck gesetzt wird.

Der Antriebsmotor der Brennstoffpumpe steht mit der Kupplung in einer Antriebsverbindung, wobei der Antriebsmotor an der anderen Axialseite der Trägerplatte die zweite Aussparung überdeckend durch auf dem Umfang verteilte weitere Befesti­ gungsschrauben befestigt ist.

Die Antriebswelle zwischen Kupplung und Räderpaket der zahn­ radbetriebenen Brennstoffpumpe ist in der Trägerplatte gleit­ gelagert, wobei als Gleitlager eine Buchse aus Lagerwerk­ stoff vorgesehen ist.

Die Antriebswelle weist zweckmäßigerweise auf der Kupplungs­ seite eine Radial-Wellendichtung, insbesondere einen Simmer­ ring, auf, welche(r) in einer Ringaussparung der Trägerplat­ te angeordnet ist.

Zwischen Radial-Wellendichtung und erster Aussparung ist im wesentlichen achsparallel und exzentrisch ein Kanal in der Trägerplatte ausgebildet, welcher einen Druckausgleich schafft, die Radial-Wellendichtung und das Gleitlager kühlt sowie mit Schmiermittel versorgt, d. h. mit Dieselbrennstoff.

In der Trägerplatte sind ferner eine Brennstoffzuleitung zur ersten Aussparung und eine Brennstoffrückleitung ausgebil­ det, wobei die Anschlußstellen an radial äußerer Stelle der Trägerplatte liegen, vorzugsweise in einem zylindrischen Gehäusemantel eines Brennergehäuses.

Das Brennergehäuse ist in besonderer Fortbildung der Erfin­ dung ein Gußteil, insbesondere ein Druckguß- oder ein Fein­ gußteil, welches gegebenenfalls noch mechanisch nachbearbei­ tet sein kann.

Die Brennstoffpumpe kann eine Überdrucksicherung, insbeson­ dere ein Überdruckventil, aufweisen, welche bei verschlosse­ nem Rücklauf einen Kurzschluß zwischen Saug- und Rücklauflei­ tung herstellt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante kennzeichnet sich dadurch, daß (unter Weglassung der vorgenannten Über­ drucksicherung) die Brennstoffpumpe für einen Einstrangbe­ trieb ausgelegt ist und einen Verschluß in der zweiten Man­ telöffnung (oder in einem äußeren Verlängerungsschlauch zu dieser) besitzt, wobei der erste Leitungsabschnitt über ei­ nen Leitungszweig mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbun­ den ist. Überschüssiger Brennstoff wird also nicht nach außen, sondern zum ersten Leitungsabschnitt zurückgeführt.

Der Verschluß kann alternativ auch in der ersten Mantelöff­ nung oder in einer Schlauchverlängerung hiervon angeordnet sein, wobei dann der Brennstoffanschluß über die zweite Mantelöffnung erfolgt.

Der Leitungszweig ist insbesondere eine Parallelbohrung zum zweiten Leitungsabschnitt; und mit dem Verschluß nach außen hin abgeschlossen. Die äußere Brennstoffrücklaufleitung der ersten Ausführungsvariante im Anschluß an die zweite Mantel­ öffnung ist also bei der letztgenannten Variante nicht vor­ handen und trägt zur Vereinfachung und Kostenreduzierung des Zerstäuberbrenners bei. Der Brenner wird vielmehr mit einem einzigen äußeren Strang (der Brennstoffzufuhr) betrieben.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung eines Zerstäuber­ brenners der Einstrangvariante kennzeichnet sich dadurch, daß der Verschluß eine Entlüftungsschraube in der Mantelöff­ nung (oder in einem Verlängerungsschlauch) ist. Der Ver­ schluß kann dann für eine Entlüftung der Brennstoffpumpe ganz oder teilweise aufgeschraubt werden, wodurch ein einfa­ ches Entlüften ermöglicht wird. Eine Ausführung ist ähnlich denkbar wie bei Bremsenentlüftungsschrauben im Kraftfahrzeug­ bereich.

Durch die Erfindung wird die Bauteileanzahl gegenüber bekann­ ten Zerstäubungsbrennern verringert und die Brennstofflei­ tung auf ein Minimum reduziert, welche - abgesehen von exter­ nen Anschlüssen - ausschließlich im Brennergehäuse bzw. in der Trägerplatte des Brennergehäuses angeordnet sind. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen entfällt das separate Pumpengehäuse. Es ergeben sich keine Dichtstellen für Saug- und Rücklaufleitung zwischen Brenner- und Pumpengehäuse sowie keine zusätzliche Kraftstoffumlenkung im Brenner- und Pumpengehäuse sowie eine kürzere Baulänge, da Brenner- und Pumpengehäuse integriert sind.

Ersichtlich ergibt sich durch die Erfindung ein Brennergehäu­ se mit Brennstoffpumpengehäuse als Baueinheit. Da bekannte Brenner hierfür separate Teile vorsehen, entfallen erfin­ dungsgemäß auch sämtliche Verbindungsmittel nebst zugehöri­ ger Dichtungen. Die Baulänge verringert sich weiter durch Fortfall bekannter Gehäuseflansche. Die Brennstoffzuführungs­ leitung erfolgt mit einer einzigen Umlenkung in einem sichel­ förmigen Umlenkungsabschnitt direkt in die unmittelbare Nähe der Brennstoffpumpe, wobei der Brennstoff axial zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Zerstäubungsbrenner im Bereich des Brenner­ gehäuses in einem schematischen Axialschnitt,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf das Brennergehäuse nach Fig. 1, gesehen von rechts,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Brennergehäuse nach Fig. 2 längs der Linie B-B, und

Fig. 4 eine Stirnansicht ähnlich Fig. 2 einer anderen Aus­ führungsvariante.

Gemäß Zeichnung umfaßt ein Zerstäubungsbrenner 1 für flüssi­ gen Dieselbrennstoff zwecks Versorgung eines Heizgerätes einen Düsenstock 2 mit Zerstäuberdüse 27, welcher an einer radial sich erstreckenden Trägerplatte 5 eines Brennergehäu­ ses 4 zentral befestigt ist, und zwar über umfangsmäßig ver­ teilte Befestigungsschrauben 10.

Die den Düsenstock 2 mit Brennstoff versorgende Brennstoff­ pumpe 3 ist in der Trägerplatte 5 integriert, wie nachfol­ gend im einzelnen noch beschrieben wird. Die Brennstoffpumpe wird über eine Antriebswelle 9 durch einen Antriebsmotor 11 angetrieben, wobei eine Kupplung 8 zwischengeordnet ist. Alle vorgenannten Bauelemente befinden sich auf der Achse des Brennergehäuses 4, weiches einen zylindrischen Gehäuse­ mantel 24 besitzt.

Die Brennstoffzufuhr zur in der Trägerplatte 5 integrierten Brennstoffpumpe 3 erfolgt durch eine externe nicht veran­ schaulichte Brennstoffleitung, welche an einer ersten Mantel­ öffnung 15 angeschlossen ist. Die erste Mantelöffnung 15 steht über eine trägerplatteninnere Brennstoffzuleitung 25 mit der Brennstoffpumpe 3 in Verbindung.

Die Trägerplatte 5, welche zusammen mit dem zylindrischen Gehäusemantel 24 ein einstückiges Gußteil ist, besitzt Befe­ stigungsstellen 21 für eine Befestigung eines Zündfunken­ gebers 22 und einen Brennstoff-Druckregler 20. Weitere Gewin­ debohrungen bzw. vorgegossene Löcher für selbstschneidende Befestigungsschrauben 12 sind für die Anflanschung des An­ triebsmotors 11 vorgesehen.

Insbesondere weist die Trägerplatte 5 einen zentralen Sockel auf, welcher auf der einen Axialseite, gemäß Fig. 1 rechts, eine erste zentrale Aussparung 6 besitzt. In der ersten Aus­ sparung 6 befindet sich das Räderpaket der zahnradbetriebe­ nen Brennstoffpumpe. Das Antriebsritzel des Räderpakets 34 befindet sich am gemäß Fig. 1 rechten Ende der Antriebswelle 9, wobei sich die Antriebswelle 9 durch einen Axialdurchgang der Trägerplatte 5 erstreckt und in diesem Axialdurchgang in einer Lagerbuchse gleitgelagert ist.

Auf der anderen, d. h. gemäß Fig. 1 linken Axialseite des zentralen Sockels der Trägerplatte 5 befindet sich eine zweite Aussparung 7, in welcher die Kupplung 8 angeordnet ist, die die Antriebskraft vom Antriebsmotor 11 über die Antriebswelle 9 zum Räderpaket der Brennstoffpumpe über­ trägt.

Im Bereich der Kupplung 8: befindet sich in einer Ringausspa­ rung der Trägerplatte 5 eine Radial-Wellendichtung 13, wel­ che insbesondere ein Simmerring ist, der in der Aussparung montiert ist. Die Radial-Wellendichtung 13 steht mit einem im wesentlichen achsparallelen exzentrischen Kanal 14 mit der ersten Aussparung 6 in Verbindung, in welchem das Räder­ paket der Brennstoffpumpe angeordnet ist. Der Kanal 14 sorgt im Betrieb eines Zerstäubungsbrenners 1 für eine optimale Schmierung und Kühlung des Gleitlagers sowie der Radial-Wel­ lendichtung 13.

Die trägerplatteninnere Brennstoffzuleitung 25 umfaßt, wie dies insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, einen radialen ersten inneren Leitungsabschnitt 16, welcher an radial innerer Stelle in einen ersten sichelförmigen Umlenk­ abschnitt 17 übergeht, der exzentrisch und achsparallel in die erste Aussparung 6 des Räderpakets einmündet.

Entsprechend umfaßt die trägerplatteninnere Brennstoffrück­ leitung 26 im Anschluß an die erste Aussparung 6 einen zwei­ ten sichelförmigen Umlenkabschnitt 18, welcher bezüglich des ersten Umlenkabschnitts bei Stirndraufsicht auf die erste Aussparung 6 versetzt, insbesondere nahezu diametral entge­ gengesetzt angeordnet ist.

Der zweite sichelförmige Umlenkabschnitt 18 geht in einen radialen zweiten Leitungsabschnitt 19 über, welcher radial außen abgeschlossen ist, einen Brennstoff-Druckregler 20 enthält und über eine Schrägbohrung sowie eine Parallelboh­ rung zum zweiten Leitungsabschnitt mit der zweiten Mantelöff­ nung 23 in Verbindung steht, an welcher eine (nicht veran­ schaulichte) äußere Brennstoffrückleitung angeschlossen ist.

Die Parallelbohrung weist einen Überdrucksicherung 30 in Form eines Überdruckventils auf und steht radial innen mit dem ersten Leitungszweig 16 in Verbindung, welcher im Be­ trieb der Brennstoffpumpe die brennerinnere Brennstoff-Saug­ leitung ist.

Ersichtlich ergeben sich kurze Brennstoffleitungswege, prak­ tisch keine Umlenkstellen (insbesondere im Vergleich zum Stand der Technik bei Verwendung einer separaten Brennstoff­ pumpe) sowie praktisch keine inneren Abdichtstellen. Die erste Aussparung 6 wird durch den befestigten Düsenstock 2 abgedichtet, welcher der "Deckel" der im Betrieb unter Druck stehenden ersten Aussparung 6 ist. Ähnlich ist auf der ande­ ren Axialseite der Trägerplatte der angeflanschte Antriebs­ motor 11 der "Deckel" der dortigen zweiten Aussparung 7, wobei eine Zwischenplatte vorgesehen sein kann.

Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist ein Zerstäuberbrenner 1, der mit einem einzigen Strang auf der Brennstoff-Saug- oder Zuführungsseite betrieben ist. Insbe­ sondere besitzt der Brenner keine äußere Brennstoffrücklauf­ leitung wie das vorgenannte Ausführungsbeispiel. Die Mantel­ öffnung 23 ist vielmehr durch einen Verschluß 31 abgeschlos­ sen, und es steht der zweite Leitungsabschnitt 19 über die Schrägbohrung 33 und einen Leitungszweig 32 mit dem ersten Leitungsabschnitt 16 in Verbindung.

Im Gegensatz zum erstgenannten Ausführungsbeispiel befindet sich im Leitungszweig 32, welcher der Parallelbohrung des erstgenannten Ausführungsbeispiels entspricht, nunmehr keine Überdrucksicherung, so daß überschüssiger Brennstoff entspre­ chend der Einstellung des Brennstoffdruckreglers 20 wieder der Saugseite der Brennstoffpumpe zugeführt wird, ohne nach außen zu gelangen ("Einstrangbetrieb").

Der Verschluß 31 ist eine Entlüftungsschraube, welche für ein Entlüften der Brennstoffpumpe ganz oder teilweise gelöst werden kann und für eine Bedienungsperson leicht zugänglich ist, gegebenenfalls unter Zwischenordnung eines Verlängerungs­ schlauches in einem Steck-Anschluß an die zweite Mantelöff­ nung 23, wobei dann die Entlüftungsschraube am freien Ende des Verlängerungsschlauches angeordnet ist.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (19)

1. Zerstäubungsbrenner (1) für flüssigen Brennstoff für ein Heizgerät mit einem Düsenstock (2), der eine Zerstäu­ bungsdüse trägt und dem Brennstoff von einer Brennstoff­ leitung über eine Brennstoffpumpe (3) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffpumpe (3) im Brennergehäuse (4) inte­ griert ausgebildet ist.

2. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennergehäuse (4) eine radiale Trägerplatte (5) aufweist, in der die Brennstoffpumpe (3) ausgebildet ist.

3. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (5) einen zentralen Sockel besitzt, welcher auf der einen Axialseite eine erste Aussparung (6) besitzt, in der das Räderpaket (34) der zahnradbetrie­ benen Brennstoffpumpe (3) angeordnet ist.

4. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Axialseite des zentralen Sockels eine zweite Aussparung (7) ausgebildet ist, in welcher die Kupplung (8) der Brennstoffpumpe (3) angeordnet ist, wobei die Kupplung (8) über eine in einem Axialdurchgang der Trägerplatte (5) verlaufenden Antriebswelle (9) mit dem Antriebsritzel der zahnradbetriebenen Brennstoffpumpe (3) in einer Antriebsverbindung steht.

5. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenstock (2) an der einen Axialseite der Trägerplatte (5) durch auf dem Umfang verteilte Befesti­ gungsschrauben (10) befestigt ist, wobei der Düsenstock die erste Aussparung (6) in abgedichteter Weise über­ deckt.

6. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (11) der Brennstoffpumpe (3) mit der Kupplung (8) in einer Antriebsverbindung steht und an der anderen Axialseite der Trägerplatte (5) durch auf dem Umfang verteilte weitere Befestigungsschrauben (12) befestigt ist und die zweite Aussparung (7) überdeckt.

7. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (9) in der Trägerplatte (5) in einer Lagerbuchse gleitgelagert ist.

8. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (9) auf der Kupplungsseite eine Radial-Wellendichtung (13) aufweist, welche in einer Ringaussparung der Trägerplatte (5) angeordnet ist.

9. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Radial-Wellendichtung (13) und erster Aussparung (6) ein exzentrischer Kanal (14) in der Trägerplatte (5) ausgebildet ist.

10. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerplatte (5) von einer ersten Mantelöff­ nung (15) des Brennergehäuses (4) eine Brennstoffzulei­ tung (25) zur ersten Aussparung (6) und eine Brennstoff­ rückleitung (26) von der ersten Aussparung (6) zu einer zweiten Mantelöffnung (23) des Brennergehäuses (4) ausge­ bildet sind.

11. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzuleitung (25) einen radialen ersten Leitungsabschnitt (16) und an radial innerer Stelle einen ersten sichelförmigen Umlenkabschnitt (17) umfaßt, wel­ cher achsparallel exzentrisch in die erste Aussparung (6) einmündet.

12. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffrückleitung (26) einen zweiten sichel­ förmigen Umlenkabschnitt (18) umfaßt, welcher bezüglich des ersten sichelförmigen Umlenkabschnitts (17) versetzt, achsparallel und exzentrisch einerseits mit der ersten Aussparung (6) verbunden ist und andererseits in einen radialen zweiten Leitungsabschnitt (19) übergeht, welcher mit der zweiten Mantelöffnung (23) des Brennergehäuses (4) in Verbindung steht.

13. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerplatte (5) Befestigungsstellen (21) für einen Zündfunkengeber (22) und einen Brennstoff-Druckreg­ ler (20) ausgebildet sind.

14. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennergehäuse (4) einen Gehäusemantel (24) auf­ weist, welcher einstückig mit der Trägerplatte (5) ausge­ bildet ist.

15. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennergehäuse (4) ein Gußteil ist.

16. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffpumpe (3) eine Überdrucksicherung (30) aufweist, welche bei verschlossenem Rücklauf einen Kurz­ schluß zwischen Saug-und Rückleitung herstellt.

17. Zerstäubungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffpumpe (3) für einen Einstrangbetrieb mit einem Verschluß (31) in der zweiten Mantelöffnung (23) oder in einem äußeren Verlängerungsschlauch zur zweiten Mantelöffnung (23) oder in der ersten Mantelöff­ nung (15) bzw. einer Schlauchverlängerung hiervon ausge­ legt ist, wobei der erste Leitungsabschnitt (16) über einen Leitungszweig (32) mit dem zweiten Leitungsab­ schnitt (19) verbunden ist.

18. Zerstäubungsbrenner nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungszweig (32) eine Parallelbohrung zum zweiten Leitungsabschnitt (19) ist, welche den Verschluß (31) enthält.

19. Zerstäubungsbrenner nach Anspruche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (31) eine Entlüftungsschraube ist.