DE2221682C2

DE2221682C2 - Ventileinrichtung für einen Ölbrenner mit Rücklauf

Info

Publication number: DE2221682C2
Application number: DE19722221682
Authority: DE
Inventors: Otto 7502 Malsch Eckerle; Gerhard 7500 Karlsruhe Dörrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-03
Filing date: 1972-05-03
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE2221682A1; FR2183247B1; FR2183247A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für einen Ölbrenner mit Rücklauf, die einer Zerstäuberdüse in einer mit einem Ventilsitz versehenen Düsenanschlußschraube vorgeschaltet ist und einen in einem Gehäuse geführten, mit einer Steuerkante und einer ventilseitigen Dichtplatte versehenen Kolben aufweist, der durch eine Feder im drucklosen Zustand der Ölpumpe als Schnellschlußkolbeii wirkend eine am Ventilsitz mit der Dichtplattc anliegende Endlage einnimmt und dabei den Weg zur Niederdruckseite des Gehäuses verschließt und der bei eingeschalteter Ölpumpe zunächst in eine Stellung für den Anfaiirbetrieb, in welcher Öl zur Zerstäuberdüse sowie über eine Steueröffnung im Gehäuse und einen von einem Magnetventil freigegebenen Weg zum Rücklauf strömt, und anschließend in eine durch das Magnetventil beeinflußte Stellung für den Normalbetrieb bewegbar ist.

Bei den modernen Heizkesseln mit ihren engen Rauchgaszügen ergibt sich beim Anfahren der Ölfeuerungsanlage ein erheblicher Stoß, den man dadurch zu vermeiden versucht, daß man die Zerstäubung zunächst mit geringerem Druck und damit auch mit geringerer Heizleistung beginnt und dann nach Betätigung des Magnetventils den vollen Zerstäubungsdruck erreicht.

Um dies zu ermöglichen, wird gemäß der die Gattung bildenden DE-OS 20 33 383 eine Anfahrsteuerung über ein Magnetventil vorgeschlagen, bei der dieses Ventil entweder in der Düsen- oder in der Rücklaufleitung eingebaut ist. Damit wird im Zusammenwirken mit der Feder des Kolbens beim Anfahren ein reduzierter Düsendruck erzielt, durch den die Heizleistung beim Anfahren gegenüber der Phase des Normalbetriebs verringert wird. Dieser Vorschlag hat den Nachteil, ds3 das Magnetventil nicht nur als Absperrventil, sondern auch

ίο noch als Druckregel- bzw. Druckminderventil wirken muß. Da dieses Druckregel- bzw. Druckminderventil federbelastet ist, besteht die Gefahr, daß ein Aufschaukeln des Druckregel- bzw. Druckminderventils und des in de»· Ölpumpe eingebauten, den federbelasteten Kolben aufweisenden Druckregel-Schnellschlußventil stattfindet Die Lösung des Problems erfolgt somit mit aufwendigen Mitteln und Maßnahmen.

Durch die DE-PS 12 55 839 ist weiterhin eine Ventileinrichtung für einen Ölbrenner mit Rücklauf bekanntgeworden, bei der ein kolbenförmiger Steuerschieber auf seinem Weg aus dem die Zerstäuberleitung verschließenden Ruhezustand in den normalen Betriebszustand im Zusammenwirken mit einem weiteren Steuerkolben zwei Rücklaufleitungen nacheinander überstreicht. Auch diese Ventileinrichtung ist durch den Einsatz von zwei Steuerkr-Iben bzw. Steuerschiebern sehr aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, oei der das zweistufige Anfahren des ölbrenners auf einfachere Weise erfolgt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß im Gehäuse des Kolbens eine zweite zum Rücklauf führende Steueröffnung vorgesehen ist, die im Normalbetrieb wirksam ist, daß in der Endlage des Kolbens der Abstand seiner Steuerkante von der ersten Steueröffnung wesentlich geringer ist als der Abstand von der zweiten Steueröffnung und daR das Magnetventil am Ende des Anfahrbetriebes den Weg zum Rücklauf über die erste Steueröffnung verschließt.

Bei· der Ventileinrichtung nach der Erfindung muß zum zweistufigen Anfahren des Ölbrenners das Magnetventil nur als Absperrventil und nicht auch als Druckregel- bzw. Druckminderventil wirken, wie bei derjenigen nach der DE-OS 20 33 383, und es sind auch nicht zwei Steuerkolben bzw. Steuerschieber erforderlich, wie bei dem Gegenstand der DE-PS 12 55 839.

Der konstruktive Aufbau und die Funktion des Gegenstandes der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, an zwei Ausführungsbeispielen, nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die Ventileinrichtung im Längsschnitt,
Fig. 2 das Betriebsdiagramm der Ventileinrichtung nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine Alternative zu der Ventileinrichtung nach Fig.,1.

Bei den Ausführungsbeispielen sind die Steueröffnungen als Steuerbohrungen ausgeführt.
Gemäß Fig. 1 saugt die Pumpe 1 über die Saugleitung 2 das Öl aus dem Tank 3 an und fördert dieses über die Druckbohrung 4 in den Ringraum 5, der durch die Kolbenbohrung 6 im Gehäuse 7 und den Schnellschlußkolben 8 gebildet wird. An dem Bund des Schnellschlußkolbens 8 sind Durchbrüche 9 vorgesehen, durch die das Öl zur Stirnfläche des Schnellschlußkolbens fließen kann. Vor der Inbetriebnahme wird der Kolben 8 durch die Federn 10 und 11 auf den Ventilsitz 12 der Düsenanschlußschraube 13 gedrückt. Der Schnellschlußkolben 8

ist mit einer Dichtplatte 14 versehen, die durch eine Stahlscheibe 15 und einen Zackenring 16 in ihrer Lage gehalten wird. Der Öldruck wirkt auf die Stirnseite des Schnellschlußkolbens 8 und schiebt diesen um etwas mehr als den Betrag 5I entgegen den Federn zurück, so daß sowohl der Weg über die Bohrung 17 zur Düse 18, als auch über die Steuerbohrung 19, über die Bohrung 20, im Polkern 21 und die Bohrungen 22 und 23 zum Rücklauf 24 freigegeben wird. Damit stellt sich an der Pumpe und auch an der Düse ein Zerstäubungsdruck ein, der sich als Quotient von Federkraft und Kolbenfläche ergibt. Beim Einschalten der Spule 25 baut sich im joch 26 ein Magnetfeld auf, das den Anker 27 entgegen der Strömung in der Bohrung 20 auf die Polfläche des Polkernes 21 zieht und dort die Bohrung 20 abdichtet. Damit kann die überschüssige Ölmenge nicht mehr über die Bohrung 19 abfließen. Als Folge dieser Magnetbetätigung steigt der Druck und schiebt den Kolben noch weiter nach links, bis die Kolbensteuerkante 8' die Steuerbohrung 28 im Gehäuse erreicht und damit den Gesamtweg von 511 macht. Da die Feder hierbei wesentlich stärker zusammengedrückt wird, ergibt bich durch die Federsteifigkeit ein wesentlich höherer D.ack. Das Rücklauföl fließt also nun über die Kolbensteyerkante 8' und die Bohrung 28 in die Rücklaufleitung 29. die mit der Leitung 24 identisch sein kann, in den Tank 3. In der Zeichnung ist noch eine Verbindungsleitung 30 angedeutet, die dann benutzt wird, wenn die Ölfeuerungsanlage im Einstrangsystem gefahren wird.

Damit die Kolbenwege nicht so groß werden, muß die Feder 10 eine entsprechend hohe Steifigkeit besitzen. Dadurch besteht die Gefahr, daß das Ventil bei sehr niedrig eingestelltem Anfahrdruck nicht mehr mit Sicherheit den Weg zur Düse absperrt. Aus diesem Grunde ist eine relativ weiche Feder 11 hinter der Feder 10 eingebaut, die den Schließdruck auch bei größeren Toleranzen gewährleistet. Die Hülse 31 dient als Sicherheitselement gegen Überlastung der Feder 11.

Gemäß F i g. 2 ist auf der Orinate des Betriebsdiagramms der Pumpendruck, die Pumpendrehzahl und der Kolbenweg in Prozent vom Normalbetriebszustand angegeben. Auf der Abszisse sind die verschiedenen Betriebszustände der Ventileinrichtung in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. In der Ruhestellung, also bei abgeschaltetem Brenner, sind alle Werte null. Beim Anfahrbetrieb bzw. bei der 1. Stufe macht der Kolben den Weg 51, während die Pumpendrehzahl bereits den Nennwert erreicht hat und der Pumpendruck auf beispielsweise 60% angestiegen ist. Beim Normalbetrieb bzw. der 2. Stufe ist die Pumpendrehzahl nach wie vor ungefähr 100% und der Kolbenwtg 511 hat ein Maximum erreicht, wodurch der Pumpendruck auf 100% angestiegen ist. Nach dem Abschalten des Ölbrenners wird die Ruhestellung wieder erreicht.

Bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ventil ist im Gegensatz zu dem Ventil nach F i g. 1 die Steuerung für das Anfahren in die Düsenanschlußschraube 32 gelegt. Der Kolben 33 wird wie bei F i g. 1 über die Federn 34 und 35 mit seiner Dichtplatte 36 auf die Stirnseite der Düsenanschlußschraube 32 gedrückt. In der Düsenanschlußschraube 32 sind zwei Dichtwulste 37 und 38 vorgesehen, die auf gleicher Höhe sind. Zwischen den beiden Dichtwulsten 37 und 38 werden vom Einstich 39 eine oder mehrere Bohrungen 40 zum Düsenanschluß 41 gebohrt. Innerhalb des Dichtwulstes 38 ist eine weitere 3ohrung 42 angebracht, die über die Bohrung 43, den Ringraum 44, die Gehäusebohrung 45 mit der Bohrung 46 am Polkern 47 in Verbindung steht. Beim Anfahren der Anlage fördert die Pumpe 48 das Öl vom Tank 49 durch die Saugleitung 50 über die Bohrung 51 und den Ringeinstich 52 auf die Stirnseite des Kolbens 33 und schiebt diesen um einen geringen Betrag, entgegen den Federn 34 und 35, zurück. Damit stellt sich ein geringer Spalt zwischen den Dichtwulsten 37 und 38 und der Dichtplatte 36 ein. Da die Durchtrittsfiäche zwischen dem Dichtwulst 37 und der Dichtplatte 36 auf Grund des größeren Umfanges größer ist. fließt das Öl nur geringfügig gedrosselt durch die Bohrung 40 zur Düse. Das überschüssige Öl fließt über den kleinen Drosselquerschnitt, der vom Dichtwulst 38 und der Dichtplatte 36 gebildet wird, über die Bohrungen 42, 43, 45, 46,53 und die Leitung 54 in den Tank 49. Beim Einschalten der Spule 55 wird der Anker 56 auf die Poifläche des Polkerns 47 gezogen und verschließt damit die Bohrung 46. Dadurch steigt der Druck der Pumpe an und schiebt den Kolben 33 solange zurück, bis die Kolhensteuerkante 57 die Steuerkante 58 der Bohrung 59 erreicht hat. Das überschüssige Öl fließt dann über die Bohrung 59 und die Rücklaufleitung 60 in den Tank 49 Die druckbeaufgie Fläche d

g Fläche des Kolbens ist dadurch zwar größer, bei entsprechender Auslegung der Feder kann jedoch bei der 2. Stufe ein wesentlich höherer Zerstäubungsdruck erreicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventileinrichtung für einen ölbrenner mit Rücklauf, die einer Zerstäuberdüse in einer mit einem Ventilsitz versehenen Düsenanschlußschraube vorgeschaltet ist und einen in einem Gehäuse geführten, mit einer Steuerkante und einer ventilseitigen Dichtplatte versehenen Kolben aufweist, der durch eine Feder im drucklosen Zustand der Ölpumpe als Schnellschlußkolben wirkend eine am Ventilsitz mit der Dichtplatte anliegende Endlage einnimmt und dabei den Weg zur Niederdruckseite des Gehäuses verschließt und der bei eingeschalteter Ölpumpe zunächst in eine Stellung für den Anfahrbetrieb, in welcher Öl zur Zerstäuberdüse sowie über eine Steueröffnung im Gehäuse und einen von einem Magnetventil freigegebenen Weg zum Rücklauf strömt, ucd anschließend in eine durch das Magnetventil becäiflußte Stellung für den Normalbetrieb bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (7) des Kolbens (8, 33) eine zweite zum Rücklauf (29, 60) führende Steueröffnung (28, 59) vorgesehen ist die im Normalbetrieb wirksam ist, daß in der Endlage des Kolbens (8, 33) der Abstand (S]) seiner Steuerkaste (8', 57) von der ersten Steueröffnung (19,42) wesentlich geringer ist als der Abstand (Sh) von der zweiten Steueröffnung (28,59) und daß das Magnetventil (21,25,26,27; 47, 55, 56) am Ende des Anfahrbetriebes den Weg (22, 53) zum Rücklauf über die erste Steueröffnung (19, 42) verschließt.

2. Ventileinrichtung nack Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuerk .nte (57) des Kolbens (33) nur die zweite Steueröffnung (59) beeinflußbar ist und die zum Magnetventil (47, 55, 56) führende erste Steueröffnung (42) am Ventilsitz (37, 38) ausgebildet und von der Dichtplatte (36) des Kolbens (33) steuerbar ist.