DE2718333C2

DE2718333C2 - Entlüftungseinrichtung für eine Brennstoffpumpe

Info

Publication number: DE2718333C2
Application number: DE19772718333
Authority: DE
Inventors: Robert W. Erikson; Frank L. Rockford Ill. Harwath
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1977-04-25
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE2718333A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für eine Brennstoffpumpe, die über eine Hauptleitung Brennstoff einem Steuerventil zuführt, das eine Druckkammer, eine mit einer B/ennerdüsenleitung in Verbindung stehende Auslaßöffnung, einen in der Druckkammer beweglichen Ventilkörper zum öffnen und Schließen der Auslaßöffnung und eine Feder aufweist, die den Ventilkörper in seine Schließstellung drückt, und bei der von der Hauptleitung eine Zweigleitung abzweigt, die zu der Entlüftungseinrichtung führt, durch die Brennstoff und Luft ablaßbar sind.

Eine derartige Einrichtung zeigt die US-PS 34 46 231. Die Entlüftungseinrichtung besteht dabei aus einem einfachen Ventil, das manuell betätigbar ist. Um beim Anlassen der Pumpe die Einrichtung zu entlüften, wird das Ventil von Hand geöffnet Das Entlüftungsventil bleibt beim Anfahren der Brennstoffpumpe so lange geöffnet, bis der Flüssigkeitsdruck in der Einrichtung ausreicht die Federkraft des Steuerventils zu überwinden, so daß beim Normalbetrieb der Pumpe Brennstoff in die Brennerdüsenleitung strömt Das über das Entlüftungsventil ausströmende Brennstoff-Luft-Gemisch wird in einem separaten Behälter aufgefangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffpumpeinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß das beim Anfahren der Pumpe entstehende Brennstoff-Luft-Gemisch un-

mittelbar in die Brennerdüsenleitung eingeleitet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch gekennzeichneten Maßnahmen. Die Unteransprüche kennzeichnen zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine schcmalischc Darstellung der Entlüftungseinrichtung nach der Erfindung;

F i g 2 eine Teilansicht der Entlüftungseinrichtung nach F i g. 1 in Offenstellung;

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels; und

Fig.4 eine konstruktive Ausgestaltung der Entlüftungseinrichtung nach F i g. 3.

Die Zeichnung zeigt eine Brennstoffpumpeinrichtung 10 zur Brennstoffzufuhr zu einer Heizeinheit, z. B. einem technischen Ofen oder einem Kessel.

Die Brennstoffpumpe 14 ist in einem Gehäuse 15 angeordnet und ist eine Zahnradpumpe vom Sicheltyp mit einem auf einer Antriebswelle 17 angeordneten Innenzahnrad 16, das in bezug auf ein damit kämmendes Außenzahnrad 19 exzentrisch angeordnet ist. Ein sichelförmiger Einsatz 20 ist in den nicht in Eingriff tretenden Abschnitten der Zähne der Zahnräder angeordnet und dient dem Zweck, die durch die Zahnräder definierten sich erweiternden Flüssigkeitskammern gegen die sich verengenden Flüssigkeitskammern in bekannter Weise abzudichten. Die Pumpencinlaßöffnung 21 steht mit einem Vorratsbehälter 23 in Verbindung. Der Vorratsbehalter weist einen Deckel 24 auf, der mit dem Gehäuse 15 verschraubt ist und einen Einlaß 25 hat Ein Filter 26, der im Vorratsbehälter 23 zwischen dem Einlaß und der Pumpeinlaßöffnung 21 angeordnet ist, filtert den von dem Brennstoffvorrat in die Pumpe gesaugten Brennte stoff. Beim Verlassen der Pumpe strömt der Brennstoff durch eine Pumpenauslaßöffnung 27 in eine Hauptleitung 29, die mit einem Steuerventil 30 verbunden ist. das den Druck des durch eine Auslaßöffnung 31 über eine Brennerdüsenleitung 33 zu einer oder mehreren Brennerdüsen strömenden Brennstoffs so steuert, daß er im wesentlichen konstant ist.

Die Auslaßöffnung ist durch ein Anschlußstück 34 definiert, das in eine Bohrung 35 in einem Ende des Gehäuses geschraubt ist und einen Ventilsitz 36 bildet.

bo Das Steuerventil umfaßt eine mit der Hauptleitung 29 verbundene Druckkammer 37. Ein hohler Ventilkörper 39 ist verschiebbar in der Druckkammer 37 angeordnet und weist einen Bund 40 auf, der mittig zwischen den beiden Enden des Ventilkörpers angeordnet ist. In einer

b5 Ausnehmung am Vorderende des Ventilkörpers 39 ist ein Ventilteller 41 befestigt, der am Ventilsit/. 36 anliegt und die Auslaßöffnung 31 schließt.

Von der Pumpe 14 in die Druckkammer 37 eintreten-

der Brennstoff verschiebt den Ventilkörper 39 nach rechts gegen die Schließkraft einer Schraubenfeder 43, cüe im hohlen Abschnitt des Ventilkörpers sitzt und gegen einen einstellbaren Federsitz 44 wirkt Dabei wird die Auslaßöffnung 31 geöffnet, so daß Brennstoff in die s Brennerdüsenleitung 33 strömen kann. Nur ein Teil des aus der Hauptleitung 29 der Pumpe kommenden Brennstoffs tritt aus dem Steuerventil 30 durch die Auslaßöffnung 31 aus; der übrige Teil umgeht die Auslaßöffnung und verläßt die Druckkammer 37 durch eine Rücklauföffnung 45, an die eine Rücklaufleitung 46 angeschlossen ist, die zum Vorratsbehälter 23 zurückführt Beim Normalbetrieb genügt der Brennstoff von der Pumpe 14, um den Ventilkörper 39 so weit nach rechts zu verschieben, daß der Bund 40 die Rücklauföffnung 45 freigibt, so daß Brennstoff ununterbrochen in die Rücklaufleitung 46 strömt während der Ventilkörper zusammen mit der Feder 43 einen Konstantdruck-Brennstoffstrom durch die Auslaßöffnung 31 in die Brennerdüsenleitung 33 steuert

Um die Pumpe 14 zu entlüften, wenn sie angelassen wird, liegt zwischen der Hauptleitung 29 und der Brennerdüsenleitung 33 eine Zweigleitung 51, die das Steuerventil 30 umgeht und über ein geöffnetes Ventil 53 Luft sowie ein Brennstoff-Luft-Gemisch in die Brennerdüsenleitung 33 leitet

Bei der Brennstoffpumpeinrichtung 10 bleibt das Ventil 53 während des Normalbetriebs der Pumpe 14 geschlossen, so daß nach dem Entlüften der Einrichtung kein Brennstoff durch die Zweigleitung 51 in die Brennerdüsenleitung 33 strömt Zu diesem Zweck weist dai Ventil 53 einen beweglichen Ventilkörper 54 auf, der normalerweise geschlossen gehalten wird. Wenn die Pumpe angelassen wird, ist der Ventilkörper 54 in eine Offenstellung verschiebbar, so daß das System entlüftet wird. Durch diese Anordnung kann während des Normalbetriebs der Pumpe kein Brennstoff durch die Zweigleitung 51 in die Brennerdüsenleilung 33 strömen, so daß keine Störung des gesteuerten Brennstoffstroms, der von der Auslaßöffnung 31! der Druckkammer 37 in die Brennerdüsenleitung 33 eintritt, erfolgt.

Das Ventil 53 ist manuell betätigbar. Eine langgestreckte Ventilspindel 55 ist einstückig mit dem Ventilkörper 54 verbunden und erstreckt sich durch eine im Gehäuse 15 gebildete Bohrung 56 nach außen, wo sie mit einem Handgriff 57 verbunden ist Der Handgriff 57 ist mit dem äußeren Endabschnitt der Ventilspindel 55 mittels eines Zapfens 59 schwenkbar zwischen einer auf das Außenende der Spindel geschraubten Mutter 60 und einem in eine im Gehäuse ausgebildete Gegenbohrung 63 geschraubten Anschlußstück 61 verbunden. Eine im Innenende des Anschlußstücks ausgebildete Ausnehmung 64 nimmt eine Feder 65 auf, die auf der Ventilspindel zwischen dem Grund der Ausnehmung und einer Schulter an der Ventilspindel angeordnet ist. Die Kraft der Feder reicht aus, um die Ventilspindel nach innen zu drücken, so daß der Ventilkörper 54 gegen einen Sitz 67 gehalten wird und den Brennstoffstrom durch die Zweigleitung 51 bei dem im Normalbetrieb der Pumpe 14 erzeugten Druck sperrt. Um ein Austreten von Brennstoff längs der Ventilspindel 55 aus dem Gehäuse zu verhindern, sitzt ein O-Ring 69 in einer in der Schulter ausgebildeten Ringnut 70 und liegt in den Seiten der Bohrung 56 an.

Wenn beim Anlassen der Pumpe 14 die Brennstoff- b5 pumpeinrichtung 10 entlüfte! werden soll, wird der Handgriff 57 nach außen gezogen (vgl. Fig. 2), wobei sein eines bnde 71 gegen das Anschlußstück 61 uls Hebel wirkt so daß die Ventilspindel 55 vom Zapfen 59 nach außen gezogen wird. Die Ventilspindel zieht ihrerseits den Ventilkörper 54 von seinem Sitz 67 weg, wodurch die Zweigleitung 51 geöffnet wird, so daß Luft durch sie in die Brennerdüsenleitung 31 strömen kann. Somit ist die in der Pumpe eingeschlossene Luft leicht aus der Einrichtung ablaßbar.

Nach dem Entlüften der Einrichtung wird der Handgriff einfach losgelassen, so daß die Feder 65 den Ventilkörper wieder gegen seinen Sitz drückt, wodurch die Zweigleitung 51 geschlossen wird.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 sind dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Teile mit gleichen, einfach gestrichenen Bezugszeichen bezeichnet

Das Ventil 53' entlüftet die Einrichtung beim Einschalten der Pumpe 14' selbsttätig, sperrt jedoch selbsttätig den Brennstoffstrom durch die Zweigleitung 51', wenn der Brennstoffdruck den normalen Betriebsdruck erreicht

Nach F i g. 4 sind das selbsttätige Ventil 53' und die Zahnradpumpe 14' zusammen mit dem Gehäuse 15' verschraubt und im Vorratsbehälter 23' angeordnet. Der Ventilkörper 54' ist ein zylindrischer Kolben, der mit einer auf den Flüssigkeitsdruck ansprechenden Membran 73 verbunden ist, so daß der Kolben in seine Schließstellung gedruckt wird, wenn der von der Pumpe erzeugte Ausgangsdruck sich einem Wert nähert bei dem das Steuerventil 30' sich zu öffnen beginnt. Der Kolben weist einen Ringflansch 74 auf, der zur Anlage am Ventilsitz 67' bemessen ist. Der Kolben liegt in einer Ventilkammer 75 mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung 76 bzw. 77, die mit der Zweigleitung 51' verbunden sind, so daß durch die Hauptleitung geförderter Brennstoff zwangsläufig durch die Ventilkammer strömt Die Membran 73 erstreckt sich über das äußere Ende der Ventilkammer und umfaßt eine Innenfläche 79 und eine Außenfläche 80, die direkt mit der Ventilkammer bzw. mit dem Vorratsbehälter verbunden sind. Eine Feder 81, die zwischen dem äußeren Ende des Kolbens und einem nach außen ragenden Vorsprung einer Abdeckplatte 83 sitzt, drückt den Kolben und die Membran einwärts. Die Abdeckplatte 83 ist an einem die Ventilkammer 75 enthaltenden Ventilgehäuse 84 befestigt, und die Membran 73 ist zwischen der Abdeckplatte und dem Ventilgehäuse eingespannt.

Bevorzugt ist die Kraft der Feder 81 so bemessen, daß sie den Kolben einwärts drückt, bis dieser an der Innenwand 85 der Ventilkammer anliegt, wenn der Brennstoffdruck in der Ventilkammer weniger als ca. 25% des normalen Betriebsdrucks der Einrichtung beträgt, wodurch das Ventil 53' geöffnet und die die Einrichtung durch die Zweigleitung 51' und die Brennerdüsenleitung 33' entlüftet wird. Dies bedeutet, daß jedesmal, wenn die Pumpe angelassen wird, wenn der Druck in der Einrichtung unter 25% des normalen Brennstoff-Betriebsdrucks gefallen ist, in der Einrichtung eingeschlossene Luft automatisch durch die Zweigleitung 51' in die Brenncrdüsenleitung 33' entlüftet wird. Wenn die Pumpe 14' beginnt, einen Brennstoffdruck über dem Ventilöffnungsdruck aufzubauen, wird die Membran 73 durch den Brennstoffdruck in der Ventilkammer 75 nach außen gedrückt, so daß der Kolben von der Kammerinnenwand weggezogen und der Flansch 74 gegen den Ventilsitz 67' gedrückt wird, um den Brennstoffstrom durch die Ventilkammer zu sperren. Aufgrund dieser Arbeitsweise bleibt das Entlüftungsventil während des Normalbetriebs der Pumpe geschlossen, so daß kein

Brennstoff aus der Zweigleitung 51' in die Brennerdüsenleitung 33' strömt und der gesteuerte Brennstoffstrom von der Druckkammer 37' nicht beeinträchtigt
wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

IO

20

25

30

50

55

60

65

Claims

■■'(I1 Patentansprüche:

1. Entlüftungseinrichtung für eine Brennstoffpumpe, die über eine Hauptleitung Brennstoff einem Steuerventil zuführt, das eine Druckkammer, eine mit einer Brennerdüsenleitung in Verbindung stehende Auslaßöffnung, einen in der Druckkammer beweglichen Ventilkörper zum öffnen und Schließen der Auslaßöffnung und eine Feder aufweist, die den Ventilkörper in seine Schließstellung drückt, und bei der von der Hauptleitung eine Zweigleitung abzweigt, die zu der Entlüftungseinrichtung führt, durch die Brennstoff und Luft ablaßbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung aus einem federbelasteten Ventil (53) besteht, dessen Ausgang über eine Leitung (51, 5Γ) unmittelbar mit der Brennerdüsenleitung (33,33') in Verbindung steht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (53) einen Ventilkörper (54) aufweist, mit dem eine Ventilspindel (55) verbunden ist, die außerhalb des Gehäuses (15) einen Handgriff (57) zum manuellen Betätigen des Ventilkörpers (54) zwischen seiner Offen- und seiner Schließstellung trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Feder (65), die zwischen dem Ventilkörper (54) und dem Gehäuse (15) wirksam ist und den Ventilkörper (54) in seine Schließstellung drückt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (57) um ein Gelenk (59) schwenkbar mit der Ventilspindel (55) verbunden ist, so daß der Handgriff (57) unter Hebelwirkung am Gehäuse (15) anlegbar ist, die Ventilspindel (55) nach außen zieht und dadurch den Ventilkörper (54) in seine Of fenstellung verschiebt.

5. Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ventilkörper (54') eine auf Flüssigkeitsdruck ansprechende Membran (73) verbunden ist, die den Ventilkörper (54') in seine Schließstellung drückt, wenn der Brennstoffdruck sich einem normalen Betriebsdruck nähen, bei dem das Steuerventil (30') öffnet, und daß eine Feder (81) den Ventilkörper (54) in seine Offenstellung drückt, wenn der Brennstoffdruck weniger als clwa 25% des normalen Betriebsdruckes beträgt.