DE3800300A1 - Oelfoerdereinrichtung fuer einen oelzerstaeubungsbrenner - Google Patents
Oelfoerdereinrichtung fuer einen oelzerstaeubungsbrennerInfo
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- F23D11/28—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space with provision for varying the rate at which the fuel is sprayed with flow-back of fuel at the burner, e.g. using by-pass
Description
Die Erfindung betrifft eine Ölfördereinrichtung für einen Ölzer
stäubungsbrenner mit einem über eine Absperreinrichtung an den
Vorlauf einer Pumpe angeschlossenen Düsenstock, der eine Düse
und ein durch den Vorlaufdruck aufsteuerbares Düsenabsperrventil
aufweist.
Von Ölfördereinrichtungen für einen Ölzerstäubungsbrenner wird
gefordert, daß beim Abschalten der Ölaustritt aus der Düse
möglichst schnell unterbrochen und ein Nachspritzen vermieden
wird. Hierzu ist zusätzlich zu der den Vorlauf der Pumpe schlie
ßenden Absperreinrichtung, z.B. in Form eines Magnetventils,
unmittelbar hinter der Düse ein Düsenabsperrventil vorgesehen,
welches bereits vor dem vollständigen Abbau des Vorlaufdrucks
schließt und dadurch einen weiteren Ölaustritt aus der Düse
unterbindet. Hierbei wird das im Düsenstock und der Zuleitung
zwischen dem Düsenabsperrventil und der Absperreinrichtung
vorhandene Öl eingeschlossen. Der Druck des eingeschlossenen Öls
entspricht dem Schließdruck des Düsenabsperrventils. Kommt es
nun zu einer Erwärmung des eingeschlossenen Öls, sei es durch
die Strahlung der Brennkammer oder durch den Betrieb eines am
Düsenstock angeordneten Ölvorwärmers, so steigt aufgrund der
thermischen Ausdehnung der Druck in dem eingeschlossenen Öl so
weit an, daß das Düsenabsperrventil geöffnet wird und das
überschüssige Öl an der Düsenmündung in Tropfenform austritt.
Hierdurch wird die Mischeinrichtung des Brenners verschmutzt,
was zu einer Beeinträchtigung der Verbrennung und zu einer
Brennerstörung führen kann.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bei einer bekannten
Ölfördereinrichtung der angegebenen Art ein Düsenabsperrventil
vorgesehen, das in Strömungsrichtung schließt und einen Ventil
kolben hat, der in Öffnungsrichtung des Ventils mit dem Druck in
der Vorlaufleitung und in Schließrichtung mit dem Druck einer
ebenfalls im Düsenstock verlegten Rücklaufleitung und einer
Federkraft beaufschlagt ist. Der Ventilkolben ist in einer
Zylinderbohrung im Düsenstock angeordnet und mit einem Dichtring
versehen, der in der Schließstellung des Ventils aus der
Zylinderbohrung heraustritt, so daß das zwischen der Absperrein
richtung und dem Düsenabsperrventil eingeschlossene Öl bei
Erwärmung über den Spalt zwischen Ventilkolben und Zylinder
bohrung zur Rücklaufleitung abfließen kann. Diese bekannte
Ausbildung der Ölfördereinrichtung ist jedoch verhältnismäßig
aufwendig, da die Rücklaufleitung bis an das Düsenabsperrventil
herangeführt werden muß. Sie hat weiterhin den Nachteil, daß
sich in dem Kolbenspalt Ablagerungen bilden können, die die
Funktion des Düsenabsperrventils beeinträchtigen.
Es ist weiterhin eine Ölfördereinrichtung für einen Ölzerstäu
bungsbrenner bekannt, bei der anstelle eines Düsenabsperrventils
eine den Düsenstock mit der Saugseite der Pumpe verbindende
Bypassleitung vorgesehen ist, in der sich ein in seiner Grund
stellung geschlossenes Magnetventil befindet. Beim Abschalten
des Brenners wird durch die Absperreinrichtung im Vorlauf die
Ölzufuhr zum Düsenstock unterbrochen. Gleichzeitig wird das
Magnetventil kurzzeitig geöffnet, so daß über die Bypassleitung
der Druck im Düsenstock abgebaut und durch den Saugdruck der
auslaufenden Pumpe eine bestimmte Ölmenge von der Düse und aus
dem Düsenstock abgesaugt wird. Anschließend wird das Magnet
ventil wieder geschlossen, um eine sichere Absperrung der Düsen
öffnung beim Stillstand des Brenners zu gewährleisten. Diese
bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß bei jedem Abschalten
des Brenners in die Düse und den vorderen Düsenstockbereich Luft
eingesaugt wird, so daß sich im Düsenbereich Luftblasen bilden
können, die die Ölzerstäubung beeinträchtigen und zu einem
unerwünschten Nachspritzen oder Nachtropfen führen können.
Das Zurücksaugen des Öls aus dem Düsenstock kann außerdem die
Ölvorwärmung beeinträchtigen und beim Start kann es zu Druck
stößen kommen, die sich auf das Startverhalten nachteilig aus
wirken. Schließlich erfordert die Steuerung des Magnetventils
einen zusätzlichen Regelaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Ölförder
einrichtung der eingangs genannten Art Maßnahmen zur Vermeidung
des Nachspritzens und Nachtropfens beim Abschalten des Brenners
vorzusehen, die einfach und kostengünstig sind und sich durch
eine große Zuverlässigkeit im Betrieb auszeichnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer
parallel zur Absperreinrichtung angeordneten Bypassleitung ein
zur Pumpe öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen
ist, dessen Öffnungsdruck niedriger ist als der Öffnungsdruck
des Düsenabsperrventils. Vorzugsweise beträgt der Öffnungsdruck
des Rückschlagventils etwa 1/10 des Öffnungsdrucks des Düsenab
sperrventils.
Die erfindungsgemäße Ölfördereinrichtung hat den Vorteil, daß
nach dem Abschalten des Brenners eine Volumenzunahme des zwi
schen der Absperreinrichtung und dem Düsenabsperrventil befind
lichen Öls nicht mehr zum Öffnen des Düsenabsperrventils führen
kann, da das Öl bereits bei geringem Druck über das Rückschlag
ventil zur Pumpe abgeleitet wird. Die Erfindung hat weiterhin
den Vorteil, daß der Düsenstock mit Öl gefüllt bleibt, so daß
eine einwandfreie Ölvorwärmung gewährleistet ist. Das Düsenab
sperrventil bleibt für die Dauer der Brennerabschaltung ge
schlossen, so daß auch ein Eindringen von Luft nicht möglich
ist. Umgekehrt ist sichergestellt, daß bei abgeschaltetem Bren
ner kein Ölaustritt erfolgt, da das federbelastete Rückschlag
ventil die Bypassleitung in Richtung auf den Düsenstock zuver
lässig absperrt. Die Erfindung ermöglicht einen besonders ein
fachen Aufbau der Ölfördereinrichtung. So benötigt der Düsen
stock nur einen Druckmittelkanal und das Düsenabsperrventil kann
als einfaches, in Strömungsrichtung öffnendes, federbelastetes
Druckrückhalteventil ausgebildet sein. Ebensowenig wird in der
Bypassleitung ein aufwendiges, reglergesteuertes Absperrventil
benötigt. Da es sich beim Düsenabsperrventil und auch bei dem
Rückschlagventil um einfache Sitzventile handeln kann, ist auch
die Empfindlichkeit der Ölfördereinrichtung gegenüber Verunrei
nigungen im Öl sehr gering.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorge
sehen, daß die Bypassleitung in den bei Stillstand drucklosen
Vorlauf der Pumpe mündet. Diese Ausgestaltung läßt sich immer
dann anwenden, wenn innerhalb der Pumpe beim Stillstand ein
Druckabbau vom Vorlauf zum Rücklauf hin möglich ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die
Bypassleitung an die Saugseite der Pumpe angeschlossen ist,
wobei in der Bypassleitung eine Drosselstelle vorgesehen ist,
deren Strömungswiderstand etwa gleich oder größer ist, als der
Strömungswiderstand der Düse. Diese Ausgestaltung hat den
Vorteil, daß beim Ausschalten des Brenners der Druck im Düsen
stock noch schneller abgebaut werden kann, so daß eine wirksa
mere Unterbrechung des Sprühstrahls möglich ist. Vor allem beim
Auftreten von Gasblasen durch Kavitation begünstigt diese
Ausführung den schnellen Druckabbau und das Vermeiden des Nach
spritzens.
Die Bypassleitung, die Drosselstelle und das Rückschlagventil
können vorteilhaft in das Gehäuse der Absperreinrichtung oder
mit der Absperreinrichtung in das Gehäuse der Pumpe integriert
sein.
Um den Austritt an unverbranntem Öl beim Abschalten und
insbesondere auch beim Anfahren des Brenners noch weiter zu
verringern, kann erfindungsgemäß das Düsenabsperrventil ein in
Strömungsrichtung schließendes Ventilelement aufweisen, das von
einem am Ventilgehäuse abgestützten, hydraulisch zusammendrück
baren und vom Vorlaufdruck beaufschlagten Hohlkörper federnd
gegen eine Ventilsitzfläche gedrückt wird. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung des Düsenabsperrventils hat den Vorteil, daß das
Ölvolumen im Bereich zwischen der Düsenaustrittsbohrung und der
Absperrstelle im Ventil außerordentlich klein bemessen werden
kann, wodurch der Austritt an unverbranntem Öl nach dem
Abschalten bzw. beim Anfahren des Ölbrenners auf ein Minimum
reduziert wird. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße
Düsenabsperrventil bei gleicher Pumpenleistung einen höheren
Öffnungsdruck, da das Ventil allein vom Druck in der Vorlauf
leitung offengehalten wird, so daß der Druck in der Vorlauflei
tung am Düseneingang ungedrosselt zur Verfügung steht. Der
Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils kann daher so groß gewählt
werden, daß beim Öffnen des Ventils sofort eine Zerstäubung des
Öls stattfindet. Weiterhin ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen
Düsenabsperrventil eine größere Öffnungsgeschwindigkeit, da die
Druckbeaufschlagung des Absperrquerschnitts nach dem Öffnen des
Ventils die Öffnungsbewegung unterstützt. Das erfindungsgemäße
Düsenabsperrventil zeichnet sich schließlich durch einen ein
fachen Aufbau aus. Es kann unmittelbar in der Vorlaufleitung
angeordnet sein und benötigt keine zusätzliche Verbindung zum
Rücklauf.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Hohlkörper
aus einem topfförmigen Balg bestehen, dessen wirksamer Quer
schnitt größer ist als der wirksame Querschnitt der Ventilsitz
fläche und dessen gasdicht verschlossener Hohlraum mit einem
unter Atmosphärendruck stehenden Gas, vorzugsweise mit Luft,
gefüllt ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Balg
aus einem tiefgezogenen Blechtopf mit gewellter Wand bestehen,
der mit einer im Ventilgehäuse befestigbaren Deckelplatte
gasdicht verschlossen ist. In einer Ausgestaltung kann der
Blechtopf einen Ringflansch aufweisen, der gemeinsam mit der
Deckelplatte in einer Nut des Ventilgehäuses gehalten ist, wobei
zwischen Ringflansch und Deckelplatte ein Dichtring angeordnet
ist. In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der
Hohlkörper aus einem elastomeren Material besteht. Um die
erforderliche Ventilschließkraft zu erzeugen, kann zusätzlich
eine Druckfeder vorgesehen sein, die vorzugsweise im Innern des
Rohrkörpers angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner Ausführungsbei
spiele näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ölfördereinrichtung
für einen Ölzerstäubungsbrenner mit Pumpe, Absperr
einrichtung und beheizbarem Düsenstock,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Düsenabsperrventils
der Einrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Pumpe mit integrierter Absperreinrichtung und
einer Bypassleitung gemäß der Erfindung und
Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Düsenab
sperrventil mit topfförmigem Balg zum Betätigen des
Ventilelements.
Die in Fig. 1 dargestellte Ölfördereinrichtung besteht aus
einer Pumpe 1 mit einem Vorlaufanschluß 2, an den über eine
Leitung 3 ein Magnetventil 4 angeschlossen ist, das zum Absper
ren des Vorlaufs dient. Von dem Magnetventil 4 führt eine Lei
tung 5 zu einem Düsenstock 6, der einen Ölvorwärmer 7, ein
Düsenabsperrventil 8 und eine Düse 9 zur Zerstäubung des Öl
strahls enthält.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen, weist das Düsenabsperrventil 8 eine
zur Düse 9 offene Zentralbohrung 10 auf, in der ein feder
belastetes Ventilelement 11 angeordnet ist, das unter Zwischen
schaltung eines O-Rings 12 auf einer Dichtfläche 13 ruht. Das
innenliegende Ende der Zentralbohrung 10 steht über eine Radial
bohrung 14 mit einer Ringnut 15 in Verbindung, die von einem
Filterelement 16 bedeckt wird. Beim Betrieb des Brenners strömt
das Öl durch das Filterelement 16 und die Radialbohrung 14 in
die Zentralbohrung 10, wo es das Ventilelement 11 beaufschlagt
und bei entsprechendem Druck von der Dichtfläche 13 abhebt. Das
Öl gelangt dann an dem Ventilelement 11 vorbei zur Eintrittsöff
nung der Düse 9.
Das Magnetventil 4 weist ein quaderförmiges Gehäuse 17 mit auf
entgegengesetzten Seiten angeordneten Anschlußbohrungen 18, 19
auf, an die die Leitungen 3, 5 angeschlossen sind. Die
Anschlußbohrung 18 ist über eine Querbohrung 20 mit einer Ven
tilkammer 21 verbunden, in der ein kegelstumpfförmiges Ventil
element 22 angeordnet ist, das mit Hilfe eines Elektromagneten
23 axial bewegbar ist und in seiner Grundstellung, wenn der
Elektromagnet 23 stromlos ist, mit seiner Stirnfläche durch
Federkraft gegen eine Dichtfläche 24 gedrückt wird. In der
Dichtfläche 24 mündet konzentrisch zum Ventilelement 22 eine
Ventilbohrung 25, die mit der Anschlußbohrung 19 in Verbindung
steht. Die Stirnfläche des Ventilelements 22 weist eine Vertie
fung auf, in der ein elastomeres Dichtelement 26 angeordnet ist,
welches sich in der Schließstellung rings um die Ventilbohrung
25 auf die Dichtfläche 24 auflegt.
Die Querbohrung 20 und die Ventilbohrung 25 erstrecken sich von
der Ventilkammer 21 über die Anschlußbohrungen 18, 19 hinaus und
münden dort in eine Stufenbohrung 27, in der sich ein mit einem
Dichtring versehenes Ventilelement 28 befindet, das von einer
Ventilfeder in Richtung auf die Ventilbohrung 25 gegen die einen
Ventilsitz bildende Stufenfläche der Stufenbohrung 27 gedrückt
wird. Nach außen ist die Stufenbohrung 27 durch einen Stopfen 29
verschlossen. Durch das Ventilelement 28 in der Stufenbohrung 27
wird ein Rückschlagventil gebildet, das bei einer Druckdifferenz
von 0,5 bar oder weniger in Richtung der Querbohrung 20 öffnet.
Die beschriebene Ölfördereinrichtung hat folgende Wirkungsweise:
Wird der Ölbrenner gestartet, so läuft zunächst die Pumpe 1 an
und erzeugt am Vorlaufanschluß 2 einen Druck, wie er für den
Betrieb des Brenners erforderlich ist. Das Magnetventil 4
befindet sich noch in seiner in der Zeichnung dargestellten
Schließstellung, so daß über den Vorlaufanschluß 2 noch kein Öl
abgegeben werden kann. Das von der Pumpe über den Sauganschluß
30 angesaugte Öl wird daher über nicht dargestellte Druckregel
ventile zum Rücklaufanschluß 31 gefördert. Nach einer kurzen
Vorlaufzeit wird dann von der Regeleinrichtung des Brenners das
Magnetventil 4 angesteuert, wodurch das Ventilelement 22 von der
Dichtfläche 24 abhebt und den Ventildurchgang öffnet. Hierdurch
kann sich der bereits in der Ventilkammer 21 herrschende Druck
über die Ventilbohrung 25 in die Anschlußbohrung 19 und von dort
über die Leitung 5 und den Ölvorwärmer 7 zum Düsenabsperrventil
8 fortpflanzen, welches bei Erreichen seines Öffnungsdrucks von
ca. 3 bar geöffnet wird und dadurch den Ölstrom zur Düse 9
freigibt, aus der er fein zerstäubt in die Brennkammer austritt.
Beim Abschalten des Ölbrenners, beispielsweise durch den Kessel
thermostaten, wird das Magnetventil 4 geschlossen und der An
trieb der Pumpe 1 abgeschaltet. Sobald der Druck im Düsenstock 6
auf den Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils 8 abgesunken ist,
schließt dieses und verhindert dadurch einen weiteren Ölaustritt
aus der Düse 9. Der Druck von 3 bar bleibt im Düsenstock 6
solange bestehen, bis nach dem Auslaufen der Pumpe 1 der Druck
am Vorlaufanschluß 2 so weit abgesunken ist, daß das Ventilele
ment 28 geöffnet werden kann. Nun kann der Druck im Düsenstock 6
entsprechend dem Druckabbau am Vorlaufanschluß 2 weiter absin
ken, bis der Druck am Vorlaufanschluß 2 seinen Minimalwert
erreicht hat. Der Druck im Düsenstock 6 liegt dann erheblich
unter dem Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils 8, so daß dieses
nicht mehr geöffnet werden kann und ein Nachtropfen von Öl an
der Düsenmündung mit Sicherheit vermieden wird. Tritt im
Ölvorwärmer 7 ein Nachheizeffekt auf, der zu einer Ausdehnung
des im Düsenstock befindlichen Öls führt, so wird das durch die
Ausdehnung vergrößerte Ölvolumen über das bereits bei geringem
Druck öffnende Ventilelement 28 zum Vorlauf der Pumpe 1
verdrängt, von wo es zum Sauganschluß 30 oder zum Rück
laufanschluß 31 gelangen kann. Ein Ölaustritt an der Düse 9 ist
bei abgeschaltetem Brenner nicht mehr möglich, da das Rück
schlagventil mit seinem Ventilelement 28 einen zum Öffnen des
Düsenabsperrventils 8 erforderlichen Druckanstieg im Düsenstock
6 nicht mehr zuläßt. Die erforderliche Sperrfunktion des Magnet
ventils 4 ist andererseits nicht beeinträchtigt, da das Ventil
element 28 in Vorlaufrichtung schließt, wobei seine Schließkraft
durch den Vorlaufdruck noch unterstützt wird.
Fig. 3 zeigt eine Ölfördereinrichtung für einen Ölzerstäubungs
brenner mit einer Pumpe 32, in deren Gehäuse ein Magnetventil 33
zum Sperren des Pumpenvorlaufs integriert ist. Am Gehäuse der
Pumpe 32 ist ein Druckanschluß 34 für den Anschluß des
Düsenstocks und ein Sauganschluß 35 für den Anschluß der Ölzu
fuhr vorgesehen. Der Druckanschluß 34 befindet sich hinter dem
Magnetventil 33 und ist durch dieses sperrbar. Weiterhin ist ein
Rücklaufanschluß 36 vorgesehen, über den das von einem in die
Pumpe eingebauten Druckregelventil abgeleitete Öl zum Tank
zurückgeführt wird. Der nicht dargestellte Düsenstock entspricht
der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung mit Ölvorwärmer und
Düsenrückschlagventil.
Zur Druckentlastung des Düsenstocks beim Abschalten des Ölbren
ners ist der Druckanschluß 34 durch eine Leitung 37 mit dem
Sauganschluß 35 verbunden. In der Leitung 37 befindet sich ein
in Schließrichtung federbelastetes Rückschlagventil 38, das bei
einem geringen Druck von etwa 0,5 bar oder darunter in Richtung
auf den Sauganschluß 35 öffnet. Zwischen dem Rückschlagventil 38
und dem Sauganschluß 35 ist die Leitung 37 als Drosselkanal 39
ausgebildet. Der Strömungswiderstand des Drosselkanals 39 ist
gleich oder größer bemessen, als der Strömungswiderstand der in
den Düsenstock eingesetzten Düse.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform hat folgende Wir
kungsweise:
Bei eingeschaltetem Brenner ist das Magnetventil 33 geöffnet und
am Druckanschluß 34 herrscht der durch das in die Pumpe
eingebaute Druckregelventil eingestellte Druck. Dieser Druck
öffnet, wie bereits zuvor beschrieben, das Düsenabsperrventil im
Düsenstock und sorgt für eine gute Zerstäubung des Öls am
Düsenaustritt. Der Druck am Druckanschluß 34 beaufschlagt über
die Leitung 37 auch das Rückschlagventil 38, wodurch dieses
geöffnet wird. Hierdurch gelangt ein Teil des von der Pumpe 32
geförderten Öls über den Drosselkanal 39 zum Sauganschluß 35,
von wo es wieder angesaugt wird. Die Fördermenge der Pumpe 32
ist so ausgelegt, daß dieser Leckölstrom über den Drosselkanal
39 die Ölversorgung des Düsenstocks nicht beeinträchtigt.
Der Druck am Druckanschluß 34 und im nachgeschalteten Düsenstock
kann sich nun, da die Ölzufuhr durch das Magnetventil 33 unter
brochen ist, sehr schnell über das Rückschlagventil 38 und den
Drosselkanal 39 zum Sauganschluß 35 abbauen. Das Düsenab
sperrventil wird daher nach dem Abschalten des Brenners noch
schneller seine Schließstellung erreichen, als bei dem Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 1, so daß ein Nachspritzen noch wirk
samer vermieden wird. Der Druckabbau wird dabei noch durch die
Saugwirkung am Sauganschluß 35 unterstützt, die von der auslau
fenden Pumpe hervorgerufen wird. Ein Ausdehnen des Öls im Düsen
stock durch Erwärmung während der Stillstandsphase des Brenners
kann über das Rückschlagventil 38 in den Sauganschluß 35 erfol
gen, so daß ein Nachtropfen an der Düsenöffnung wirksam vermie
den ist. Gleichzeitig verhindert jedoch das geschlossene Düsen
absperrventil vor allem während der Auslaufphase der Pumpe ein
Eindringen von Luft in den Düsenstock, so daß die damit
verbundenen Nachteile ebenfalls vermieden sind. Die erforder
liche Absperrung des Düsenstocks während des Stillstands des
Ölbrenners wird durch das geschlossene Magnetventil 33 und das
Rückschlagventil 38 gewährleistet.
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Düsenabsperrventil 40,
welches zusätzlich zur Verringerung des Nachspritzens und zur
Minimierung des Austritts an unverbrannten Kohlenwasserstoffen
beim Abschalten und Anfahren des Ölbrenners beiträgt. Das
Düsenabsperrventil 40 besteht aus einem mit einem Gewinde 41 in
die Eingangsbohrung einer Düse einschraubbaren Ventilgehäuse 42.
Das Ventilgehäuse 42 umschließt eine zylindrische Ventilkammer
43, die zur Düse hin durch eine Wand 44 begrenzt ist. Die Wand
44 weist eine ringförmige Ventilsitzfläche 45 auf, in deren
Zentrum eine an die Düse angeschlossene Auslaßbohrung 46 mündet.
Über eine Radialbohrung 47 steht die Ventilkammer 43 mit einer
auf der Außenseite des Ventilgehäuses 42 angeordneten Ringnut 48
in Verbindung, die von einem Filterelement 49 bedeckt ist. Im
Zentrum der Ventilkammer 43 ist ein dünnwandiger Blechtopf 50
angeordnet, der an seinem Boden ein druckdicht auf die
Ventilsitzfläche 45 aufsetzbares Ventilelement 51 trägt. Der
Blechtopf 50 weist eine nach Art eines Wellrohres gewellte Wand
52 auf, die ihm in Längsrichtung eine federähnliche Elastizität
verleiht. Das offene Ende des Blechtopfes ist mit einem nach
außen gerichteten Ringflansch 53 versehen, der in eine Nut 54 im
Ventilgehäuse 42 eingreift. Der Blechtopf 50 wird durch eine
Deckelplatte 55 verschlossen, die ebenfalls in die Nut 54
eingesetzt ist und durch den umgebördelten Nutrand 56 gehalten
wird. Zwischen dem Ringflansch 53 und der Deckelplatte 55 ist
weiterhin ein Dichtring 57 angeordnet, der auch am Boden der Nut
54 anliegt und die Teile gegeneinander abdichtet. Zusätzlich
kann außerdem vorgesehen sein, daß der Ringflansch 53 mit der
Deckelplatte 55 gasdicht verlötet oder verschweißt ist.
Die Zeichnung zeigt das Düsenabsperrventil 40 in seiner
Schließstellung. In dieser Stellung ist der Blechtopf 50 bereits
um ein geringes Maß in Längsrichtung zusammengedrückt, so daß
das Ventilelement 51 mit der zur Erzielung des gewünschten
Öffnungsdrucks von beispielsweise 6 bis 8 bar erforderlichen
Kraft gegen die Ventilsitzfläche 45 gedrückt wird. Wird beim
Einschalten des Ölbrenners von der Pumpe in der Vorlaufleitung
ein Druck aufgebaut, so pflanzt sich dieser über das Filterele
ment 49, die Ringnut 48 und die Radialbohrung 47 in die
Ventilkammer 43 fort und erzeugt durch die Beaufschlagung der
zwischen dem Dichtdurchmesser D 1 der Ventilsitzfläche und dem
hydraulischen Wirkdurchmesser D 2 liegenden, ringförmigen Boden
fläche des Blechtopfs 50 eine Kraft, die der auf das Ventilele
ment 51 einwirkenden Federkraft entgegen gerichtet ist. Sobald
der Öffnungsdruck in der Ventilkammer 43 erreicht ist, wird die
Federkraft von dieser Kraft überwunden und das Ventilelement 51
von der Ventilsitzfläche 45 abgehoben. Hierdurch pflanzt sich
der Druck über die Auslaßbohrung 46 in die sich unmittelbar
anschließende Düse fort und steht sogleich in voller Höhe zur
Erzeugung einer wirksamen Zerstäubung des Öls am Düsenaustritt
zur Verfügung. Da der Vorlaufdruck nach dem Öffnen des
Ventilelements 51 auch die Stirnfläche innerhalb des Dichtdurch
messers D 1 beaufschlagt, erhöht sich entsprechend die Ventilöff
nungsrichtung auf den Blechtopf 50 einwirkende Kraft und
unterstützt dadurch zusätzlich zu dem in der Ventilkammer 43
weiter ansteigenden Vorlaufdruck die Öffnungsbewegung des
Ventilelements 51. Auf diese Weise wird ein schnelles und
zuverlässiges Öffnen des Düsenabsperrventils 40 gewährleistet.
Im Innern des Blechtopfs 50 herrscht von Anfang an Atmosphären
druck, der infolge der Öffnungsbewegung bedingt durch die dabei
vergleichsweise geringe Verkleinerung des Gasvolumens nur in
einem vernachlässigbaren Maße ansteigt.
Anstelle des Blechtopfes kann auch ein ähnlich geformter
Hohlkörper aus einem elastomeren, ölbeständigen Material vorge
sehen sein, dessen Wandstärke entsprechend dicker ist und der
mit seiner Stirnfläche unmittelbar das Ventilelement bildet.
Ebenso kann anstelle des Blechtopfes ein vergleichsweise
dünnwandiger Hohlkörper aus elastomerem Werkstoff vorgesehen
sein, der zur Erzielung der erforderlichen Ventilschließkraft
eine Druckfeder enthält. Selbstverständlich kann auch im Innern
des Blechtopfes 50 zusätzlich eine Druckfeder angeordnet sein,
die seine Federwirkung, beispielsweise zur Erzielung eines
höheren Öffnungsdruckes, unterstützt.
Claims (10)
1. Ölfördereinrichtung für einen Ölzerstäubungsbrenner mit
einem über eine Absperreinrichtung an den Vorlauf einer
Pumpe anschließbaren Düsenstock, der eine Düse und ein
durch den Vorlaufdruck zu öffnendes Düsenabsperrventil
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer parallel zur Absperreinrichtung (4, 33) ange
ordneten Bypassleitung (20, 25, 37, 39) ein zur Pumpe (1,
32) hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil (27,
28, 38) vorgesehen ist, dessen Öffnungsdruck niedriger ist
als der Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils (8).
2. Ölfördereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bypassleitung (20, 25) in den bei Stillstand der
Pumpe (1) drucklosen Vorlauf (2, 3) der Pumpe (1) mündet.
3. Ölfördereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bypassleitung (37, 39) an die Saugseite (35) der
Pumpe (32) angeschlossen ist und daß in der Bypaßleitung
eine Drosselstelle (39) vorgesehen ist, deren Strömungs
widerstand etwa gleich oder größer ist, als der Strömungs
widerstand der Düse.
4. Ölfördereinrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungsdruck des Rückschlagventils (27, 28, 38)
etwa 1/10 des Öffnungsdrucks des Düsenabsperrventils (8)
beträgt.
5. Ölfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Düsenabsperrventil (40) ein in Strömungsrichtung
schließendes Ventilelement (51) aufweist, das an einem am
Ventilgehäuse (42) abgestützten, durch den Druck in der
Vorlaufleitung zusammendrückbaren, elastischen Hohlkörper
(50, 55) befestigt ist und von diesem gegen eine Ventil
sitzfläche (45) gedrückt wird.
6. Ölfördereinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper einen topfförmigen Balg (50) aufweist,
dessen wirksamer Querschnitt größer ist als der wirksame
Querschnitt der Ventilsitzfläche (45) und dessen gasdicht
verschlossener Hohlraum mit einem unter Atmosphärendruck
stehenden Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllt ist.
7. Ölfördereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (50) von einem aus Blech geformten Topf mit
gewellter Wand gebildet wird, der mit einer im Ventilge
häuse (42) befestigbaren Deckelplatte (55) gasdicht ver
schlossen ist.
8. Ölfördereinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Topf (50) einen Ringflansch (53) aufweist, der
zusammen mit der Deckelplatte (55) in einer Nut (54) im
Ventilgehäuse (42) gehalten ist.
9. Ölfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper aus einem elastomeren Material besteht.
10. Ölfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlkörper eine Druckfeder angeordnet ist.
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