DE3104782A1

DE3104782A1 - "brennerduese"

Info

Publication number: DE3104782A1
Application number: DE19813104782
Authority: DE
Inventors: Marian 29070 Svängsta Sikora
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1981-02-11
Publication date: 1982-02-25
Also published as: GB2069685A; SE437294B; NL8100697A; SE8001193L; US4384679A; GB2069685B; DK63081A; FR2476274A1

Description

Die Erfindung betrifft eine für Druckölbrenner bestimmte Düse, umfassend ein Gehäuse mit einem hinteren Gewindeanschlussstutzen zum Anschluss der Düse an eine Druckölleitung und mit einem vorderen Düsenende oder -kopf, in dem ein ölaustrittskanal ausgebildet ist.

Bekannte Brehnerdüsen besitzen üblicherweise eine Anzahl tangential angeordneter Kanäle, die in eine kleine Wirbelkammer münden, wo das öl in sehr schnellen Umlauf versetzt wird, meistens in einer einer Sekundärluftströmung um und längs der Düsenausenseite entgegengesetzten Richtung. Von der Wirbelkammer führt ein feines axiales Loch durch den Kopf der Brennerdüse. Durch besondere Ausbildung der tangentialen Kanäle im Verhältnis zum axialen Loch oder dem Kanal im Düsenkopf wird das öl in Form eines Nebels feiner ölteilchen ausgesprüht, die konisch in einem gewissen, vorbestimmten Winkel verteilt werden. Wichtig ist, dass der Winkel des ölkonus während der Verwendung der Düse möglichst unverändert aufrechterhalten wird, damit eine wirksame Mischung mit der Sekundärluft und eine gute Wärmewirtschaft erhältlich ist, jedoch auch um eine zuverlässige Zündung mittels eines herkömmlichen, elektrischen Zünders zu gewährleisten.

Im Betrieb des Brenners verändert sich jedoch die Form des feinen Austrittskanals aus verschiedenen Gründen, beispielsweise durch Verschleiss an der Mündung und durch Belag, so dass die Feinverteilung des Öls verschlechtert wird, was wiederum zu einer unvollständigen und unwirtschaftlichen Verbrennung führt. Ausserdem werden mehr Russteilchen gebildet, und es können Zündschwierigkeiten entstehen.

Trotz der Kosten neuer Düsen ist es deshalb wirtschaftlicher, die Düse verhältnismässig oft auszuwechseln, anstatt dieselbe Düse während längerer Zeit zu benutzen.

Die Kosten des Düsenwechsels sind von der Konstruktion der Düse abhängig. Eine Düse herkömmlichen Typs besteht aus zwei Hauptteilen, von denen der eine Teil ein Gehäuse für den anderen Teil bildet, der aus einem stabförmigen Körper besteht, der sog. Nadel, die in gewissen Ausführungsformen einen Gewindeteil zum Einschrauben in ein Innengewinde im Gehäuse besitzt. Das Gehäuse hat üblicherweise die Form einer Hutmutter mit einem nach hinten vorstehenden Rohrstutzen mit Aussen- und Innengewinde. Das verschlossene Vorderende des hutmutterartigen Gehäuses bildet einen Düsenkopf, in dem der feine Austrittskanal ausgebildet ist. Der hintere Gewinderohrstutzen des Gehäuses dient zur Schraubverbindung mit dem ölzufuhrrohr. Der Gewindeteil der Nadel ist von axialen Strömungskanälen durchbrochen, und ein zylindrischer, vorderer Endteil der Nadel begrenzt im Verhältnis zur Innenseite des Gehäuses einen Zwischenraum zum Durchlassen von öl zur Wirbelkammer, die von einem kegel- oder kegelstumpfförmigen Ende der Nadel und einer üblicherweise kegelförmigen Innenseite im Gehäuseboden (dem Düsenkopf) im Anschluss an die Austrittsöffnung abgegrenzt ist. Um dem öl die erwünschte Drallbewegung zu erteilen, ist die kegelförmige Stirnfläche der Düse mit schrägen oder schraubenlinienformigen, feinen Kanälen versehen.

Viele Varianten dieser AusfUhrungsform sind bekannt. Die Nadel kann beispielsweise in Form eines sehr kurzen, zylindrischen Körpers sein, der ein kegelstumpfförmiges Ende besitzt und mittels eines in das Gehäuse zur Anlage gegen das hintere Ende der Nadel eingeschraubten Gewindepfropfens auf seinem Platz im Gehäuse gehalten ist, wobei entweder durch den Pfropfen oder zwischen dem Pfropfen und der Gehäuseinnenseite ölkanäle vorgesehen sind. Ausserdem ist es üblich, die Düse mit irgendeinem ölfilter auszurüsten.

Beim Wechsel bekannter Brennerdüsen muss zumindest das

gesamte Gehäuse, welches üblicherweise aus Messing besteht, weggeworfen werden, obgleich sein einziger Defekt in einer fehlerhaften Austrittsöffnung im Düsenkopf liegt. Oft wird jedoch die ganze Düse mitsamt der Nadel weggeworfen, weil man befürchtet, dass auch die tangentialen oder schraubenlinienförmigen Kanäle beschädigt oder verstopft sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennerdüse zu schaffen, welche ebenso wirksam wie die bekannten Brennerdüsen ist, jedoch nicht in ihrer Gesamtheit ausgewechselt zu werden braucht, sondern sowohl hinsichtlich der Materialkosten als auch in bezug auf den Arbeitsaufwand in wirtschaftlicher Weise einwandfrei wiederhergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Brennerdüse der eingangs genannten Gattung mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln und Massnahmen erreicht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 im Axialschnitt einen Brenner mit einer an eine Ölleitung angeschlossenen Düse gemäss der Erfindung,.

.

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht die verschiedenen Teile der in Fig. 1 gezeigten Düse in auseinandergenommenem Zustand, jedoch in der für den Zusammenbau richtigen gegenseitigen Lage,

Fig. 3 in ähnlicher Ansicht wie Fig. 2 eine Abänderung des Düsenkopfes, und

Fig. 4 im Axialschnitt eine weitere, abgeänderte Ausführungsform der erfindungsmässigen Düse.

Die in Fig. 1 gezeigte Düse 1 ist in einem hülsenförmigen Anschlussteil 2 am Ende eines ölzufuhrrohres 2¹ eingebaut und ist von einer zylindrischen Aussenhülse 3 umgeben, durch welche Luft zum Bereich um die Düsenmündung geblasen wird. Ein elektrischer Zünder ist mit 4 bezeichnet.

Die in Fig. 1 gezeigte Düse 1 ist einer herkömmlichen Brennerdüse ähnlich, hat aber die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion, die sich von den herkömmlichen Bauarten u.a. dadurch unterscheidet, dass der Düsenkopf aus einem separaten Teil besteht.

Die in Fig. 2 gezeigte Düse besteht aus vier separaten Teilen, und zwar einem Düsengehäuse 5, einem Düsenkopf 6, einer Nadel 7 und einem Nadel- und Filterhalter 8.

Das in Fig. 2 gezeigte Düsengehäuse 5 hat im wesentlichen dieselbe Aussenform wie ein herkömmliches Düsengehäuse, von dem der Düsenkopf weggeschnitten ist. Bei der erfindungsmässigen Düse besteht der Düsenkopf 6 aus einem separaten Teil, der vom hinteren, offenen Ende des Gehäuses 5 her in dieses einsetzbar istv so dass sich der Düsenkopf mit seinem vorderen Endteil 9 durch ein zentrales Loch 10 im vorderen Ende des Gehäuses 5 hindurcherstreckt und aus dem Gehäuse vorragt. Der Düsenkopf 6 ist hutförmig, und in seinem vorderen Ende ist eine herkömmliche ölaustrittsöffnung 11 vorgesehen. Am hinteren Ende hat der Düsenkopf 6 einen flanschartigen Ansatz 12, der sich nach Einsetzen des Düsenkopfes 6 in das Gehäuse 5 dicht gegen einen Sitz 13 komplementärer Form im Gehäuse abstützt. Gegebenenfalls kann zwischen den Flächen 12 und 13 ein Dichtring aus zweckdienlichem Werkstoff angebracht sein. Nach Einsetzen des Düsenkopfes 6 in das Gehäuse 5 haben diese Teile zusammen das in Fig, 1 gezeigte äussere Aussehen der Düse 1, welches grundsätzlich mit dem äusseren Aussehen einer herkömmlichen Brennerdüse übereinstimmt.

Die Düsennadel 7 besteht aus einem zylindrischen Körper mit einem kegelstumpfartig verjüngten Ende 14, das in derselben .Weise wie bei herkömmlichen Düsen gegen eine kegelförmige Grundfläche im Boden des Düsenkopfes 6 anliegt, von dem die Austrittsöffnung 11 ausgeht, und beispielsweise mit seinem ebenen Ende 14' eine Wirbelkammer im Düsenkopf abgrenzt, die desselben Typs wie die Wirbelkammer einer herkömmlichen Brennerdüse ist. Die Nadel 7 hat in herkömmlicher Weise eine Anzahl schraubenlinienförmiger oder schräger Kanäle 15 in der kegelstumpfförmigen Stirnfläche 14, um dem zur Wirbelkammer zugeführten öl eine Umlaufbewegung beizubringen.

Der Nadel- und Filterhalter 8 hat die Form einer Hülse mit einer Hülsenwand 16 mit Aussengewinde zum Eingriff mit einem Innengewinde 17 des Düsengehäuses 5. Die Hülse 16 hat einen hinreichend grossen Durchmesser, um den hinteren Endteil der Nadel 7 und einen auf diesem angebrachten, zylindrischen ölfilter 18 aufzunehmen, und besitzt eine hintere Stirnwand 16' zur Abstützung gegen die hinteren Enden der Nadel 7 und des Filters 18, In dieser hinteren Stirnwand kann ein Sechskantloch oder ein Grundloch von Sechskantform (Fig. 3) für einen Sechskantstiftschlüssel vorgesehen sein. Im hinteren Ende des hutförmigen Düsenkopfes ist eine Stützfläche (nicht gezeigt) für das vordere Ende des Filters 18 vorgesehen.

Der Hohlraum im Düsenkopf 6 hat einen etwas grösseren Durchmesser als die Nadel 7, so dass nach Einsetzen des vorderen Endteils der Nadel 7 in den Düsenkopf zur Anlage mit der ringförmigen, kegelstumpfförmigen Fläche 14 gegen eine entsprechende Stützfläche am Grund des Düsenkopfes 6 ein ringförmiger Zwischenraum zwischen der Umfangfläche der Nadel 7 und der inneren Umfangfläche des Düsenkopfes abgegrenzt wird. Die Wand 16 der Hülse hat Durchtrittslöcher 19 für öl, das durch den Filter 18 strömen muss,

um zur Wirbelkammer im vorderen Ende des Düsenkopfes 6 zu gelangen.

Die mit dem Aussengewinde versehene Hülse 8 kann in das Gehäuse 5 eingeschraubt werden, das zu diesem Zweck ein Innengewinde aufweist, und wenn diese Teile zusammengebaut sind und die Hülse 8 ins Gehäuse eingeschraubt ist, stützt sich der Düsenkopf 6. mit seiner Ansatzfläche 12 gegen den Sitz 13 im Gehäuse ab, und die Nadel 7 liegt mit ihrem vorderen Ende 14 in der beschriebenen Weise gegen den Grund des Düsenkopfes 6 an, wobei die Teile durch die Schraubenverbindung zwischen der Hülse 8 und dem Gehäuse 5 fest zusammengehalten sind, und wobei sich der hintere Endteil der Hülse mit den Löchern 19 frei nach hinten von dem ein Aussengewinde aufweisenden, hinteren Stutzen 20 des Gehäuses 5 erstreckt, der in herkömmlicher Weise in die Anschlusshülse 2 (siehe Fig. 1) des ölrohres 2¹ eingeschraubt wird. In der in Fig. 1 gezeigten, montierten Lage erstreckt sich der vom Gewindestutzen 20 des Düsengehäuses 5 nach hinten ragende Teil der Hülse 8 frei in die Anschlusshülse 2 hinein, so dass das öl durch die in der Hülse 8 aufgenommenen Löcher 19 einströmen kann.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform stimmt mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform überein, ausgenommen, dass der Düsenkopf, der in Fig. 3 die Bezeichnung 6a trägt, einen verhältnismässig kurzen, vorderen, aussen beispielsweise halbsphärischen Teil 25 und einen verjüngten, rohrstutzenförmigen, hinteren Teil 26 hat, der ein Gewinde zum Einschrauben des Düsenkopfes 6a in ein Gewindeloch im vorderen Ende des Gehäuses 5a besitzt, das sich vom Gehäuse 5 in Fig. 2 nur dadurch unterscheidet, dass das vordere Loch 10 im Gehäuse 5 in Fig. 2 in der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ein Gewinde hat. Die Nadel 7 und die Hülse 8 in Fig, 3 sind derselben Ausführung wie die entsprechenden Teile in Fig. 2, und in Fig. 3 ist das Sechs-

kantloch 27 am hinteren Ende der Hülse 8 zum Einschrauben der Hülse ins Gehäuse 5 mittels eines Sechskantstiftschlüssels gezeigt. Es sei jedoch bemerkt, dass die Hülse 8 auch eine undurchbrochene Bodenwand haben könnte, deren Umfang die Form einer Sechskantmutter oder deren Rückseite einen Schlitz für einen Schraubenzieher oder eine Ausnehmung für einen Sechskantstiftschlüssel haben kann.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, die den bereits beschriebenen Ausführungsformen grundsätzlich entspricht, sich jedoch in mehreren Hinsichten konstruktiv von diesen unterscheidet. Der Düsenkopf 6b hat hauptsächlich die Form einer einfachen Hutmutter, die von aussen her auf einen Gewindestutzen 30 aufgeschraubt ist, der sich wie ein Vorsprung vom Gehäuse 5b nach vorn erstreckt. Der hintere Endteil des Gehäuses 5b hat wie das Gehäuse 5 in Fig. 2 einen Vorsprung in Form eines Stutzens 20 mit Innen- und Aussengewinde. Die Nadel 7b hat hier die Form eines mit einem Kopf 31 versehenen Zapfens. Der Kopf 31 hat eine zylindrische ümfangfläche und ein kegelstumpfförmiges, vorderes Ende mit ähnlichen Flächen wie die Flächen 14 und 14' in Fig. 2 zur Abgrenzung einer Wirbelkammer 32 im Anschluss an die Austrittsöffnung 11. Der Schaft 33 der zapfenförmigen Nadel 7b erstreckt sich mit Spiel durch die zylindrische Bohrung 34 im vorderen Rohrstutzen 30 des Gehäuses^ um das öl zu einem Ringkanal 35 zwischen dem vorderen Ende des Stutzens 30 und einer angrenzenden Fläche innen im Düsenkopf 6b durchzulassen. Der Nadelkopf 31 stützt sich gegen das vordere Ende des Stutzens ab und wird mittels des auf den Stutzen 30 geschraubten Düsenkopfes 6b gegen dieses vordere Ende in Anlage gehalten. Ein Dichtring 36 kann zwischen einer Ansatzfläche im Düsenkopf und der Aussenkante des Endes des Stutzens 30 vorgesehen sein.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig, 3 ist also kein

separater Nadel- und Filterhalter erforderlich, aber in den hinteren Gewindestutzen 20 des Gehäuses 5b ist ein Filterhalter 37 für einen zylindrischen Filter 18 eingeschraubt, der den Mittelteil des Filterhalters 37 und dessen öleintrittslöcher 19 umschliesst, wobei der Filter mit seinem vorderen Ende gegen das hintere Ende des Stutzens 20 und mit seinem hinteren Ende gegen einen Ansatz 38 am hinteren Ende des Filterhalters 37 anliegt.

Beim Auswechseln des Düsenkopfes 6 in der Ausführungsform gemäss Fig. 2 wird zunächst die gesamte Düse aus der Anschlusshülse 2 (siehe Fig. 1) herausgeschraubt, wonach die Hülse 8 vom Gehäuse 5 losgeschraubt wird, um die Teile 6 und 7 zu lösen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 braucht man nicht einmal die Düse von der Hülse 2 in Fig. loszuschrauben, sondern kann mit Hilfe eines geeigneten Schlüssels den Düsenkopf 6a von vorn her losschrauben. Der Düsenkopf 6a kann beispielsweise ein paar Löcher für einen Steckschlüssel oder ebene Flächen (nicht gezeigt) für einen Maulschlüssel aufweisen, aber falls man verhindern will, dass ungelernte Personen den Düsenkopfwechsel ausführen, kann der Düsenkopf 6a in der Ausführungsform gemäss Fig. 3 eine ebene, beispielsweise sphärische Kopffläche aufweisen, und der hintere Teil des Hohlraums kann zum Eingriff mit einem Schraubwerkzeug ausgebildet sein, das nach Entfernen der Teile 7, 8, 18 von hinten her durch den hinteren Stutzen 20 des Düsengehäuses 5b in den Düsenkopf 6a eingeführt wird. Zum Eingriff mit einem Sechskantstiftschlüssel kann es zweckdienlich sein, die Innenseite des Düsenkopfes 6a mit sechs axialen Nuten 40 auszubilden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten AusfUhrungsform kann der als eine einfache Hutmutter ausgebildete Düsenkopf 6b in einfächer Weise von aussen her mittels eines Maulschlüssels ausgebaut werden.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise im Rahmen der Patentansprüche abgeändert werden.

Leerseite

Claims

Marian Sikora
Skolgatan 6
S-290 70 SVÄNGSTA
Schweden

Brennerdüse

Patentansprüche :

1. Düse für Druckölbrenner, umfassend ein Gehäuse (5) mit einem beispielsweise ein Gewinde aufweisenden, hinteren Anschlußstutzen (20) zum Anschluß der Düse an eine Druckölleitung, einen vom Gehäuse getragenen vorderen Düsenkopf (6) in dem ein Ölaustrittskanal (11) ausgebildet ist, und einen Einsatz (7)> der ein mit Eillen (15) versehenes vorderes Ende besitzt und derart im Gehäuse untergebracht ist, daß das vordere Ende an oder nahe der dem Gehäuseinneren zugewandten Seite des Düsenkopfes gelegen ist, so daß die Rillen (15) im Verhältnis zur Innenseite des Düsenkopfes Strömungskanäle vom Gehäuse zum Ölaustrittskanal im Düsenkopf abgrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) durch axiale !"estklemmung des Einsatzes zwischen einer Bodenfläche des Düsenkopfes und einem mit dem Gehäuse (5) zusammengeschraubten hinteren Teil (8) sowohl gegen Translationsbewegung als auch gegen Umlaufbewegung im Verhältnis zum Düsenkopf lösbar fixiert ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) im wesentlichen die Form einer Mutter mit einer öffnung (10) an ihrem vorderen Ende und mit einem vorstehenden Gewinderohrstutzen (20) an ihrem hinteren Ende hat, daß der Düsenkopf (6) aus einem hülsenförmigen Nippel mit einem offenen, hinteren Ende und einer vorderen Stirnwand "besteht, deren Innenseite eine Grundfläche im Düsenkopf "bildet und in der der ölaustrittskanal (11) ausgebildet ist, daß der Düsenkopf (6) derart im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses (5) bemessen ist, daß er in das Gehäuse (5) von dessen hinterem Ende her bis zu einer Lage einführbar ist, in der sich der vordere Endteil des Düsenkopfes (6) durch die vordere öffnung (10) im Gehäuse (5) hinauserstreckt und in der sich der Düsenkopf mit einer an seinem hinteren Ende vorgesehenen Ansatzfläche (12) gegen eine im Inneren des Gehäuses hinter der vorderen Gehäuseöffnung (10) angeordneten Sitzfläche (13) abstützt, und daß der Düsenkopf (6) lösbar festgehalten ist in dieser Lage im Gehäuse (5) mittels des im Gehäuse untergebrachten, zwischen einer Fläche im Gehäuse und dem Düsenkopf festgespannten Einsatzes (7)» der zwecks Zusammensetzung der Düsenteile in den Düsenkopf (6) zur Anlage gegen dessen innere Grundfläche einschiebbar ist, und mittels eines mit dem Gehäuse zusammenschraubbaren Nadel- und Filterhalters (8) zwecks Anpressung des Einsatzes gegen die innere Grundfläche des Düsenkopfes (6).

J. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5a), das in an sich bekannter Weise die Form eines Hohlkörpers hat, der ein Innengewinde aufweist und dessen hinterer Teil die Form eines Rohrstutzens (20) mit Innen- und Außengewinde hat, ein

offenes, vorderes Ende besitzt, und dass der separate Düsenkopf (6a) eine ein Aussengewinde aufweisende, hintere, rohrstutzenartige Verlängerung (26) besitzt, die in das offene, vordere Ende des Gehäuses einführbar und in den vorderen Endteil des Gehäuses (5a) einschraubbar ist.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Teil des Hohlraums in der rohrstutzenartigen, hinteren Verlängerung (26) des Düsenkopfes (6a) zur Aufnahme eines Werkzeugs ausgebildet ist, welches zum Festschrauben und Lösen des Düsenkopfes (6a) im Verhältnis zum Gehäuse (5a) in den Hohlraum im hinteren Ende des Düsenkopfes (6a) durch den hinteren Rohrstutzen

(20) des Gehäuses (5a) einführbar ist.

5. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsengehäuse (5b) in an sich bekannter Weise die Form eines Hohlkörpers hat, der ein Innengewinde besitzt und dessen hinterer Teil die Form eines Rohrstutzens (20) mit Innen- und Aussengewinde hat, dass das Gehäuse (5b) ausserdem eine vordere Verlängerung in Form eines ein Aussengewinde aufweisenden Zapfens (30) mit einer axialen Bohrung (34) besitzt, und dass der separate Düsenkopf (6b) die Form einer Hutmutter zur Schraubenverbindung mit der vorderen, ein Gewinde aufweisenden, zapfenförmigen Verlängerung (30) des Düsengehäuses (5b) hat.

6. Düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (7b) lösbar zwischen dem vorderen Ende der vorderen Verlängerung (30) des Gehäuses (5b) und der Grundfläche des auf dieser Verlängerung (30) aufgeschraubten Düsenkopfes (6b) festgehalten ist.

7. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (7b) die Form eines einen Kopf (31)

aufweisenden Zapfens hat, dessen Schaft (33) mit Spiel in der Bohrung (34) in der vorderen Verlängerung (30) . des Düsengehäuses (5b) aufgenommen ist und dessen Kopf zwischen dem vorderen Ende der Verlängerung (30) und dem Grund des Düsenkopfes (6b) lösbar festgehalten ist.