DE3800300C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/04—Feeding or distributing systems using pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/24—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
- F23D11/26—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
- 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
Ölzerstäubungsbrenner der im Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 angegebenen Art.
Von Ölzuführeinrichtungen 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 schließenden Absperreinrichtung, z. B. in Form
eines Magnetventils, unmittelbar hinter der Düse ein Düsen
absperrventil vorgesehen, welches bereits vor dem vollstän
digen Abbau des Vorlaufdrucks schließt und dadurch einen
weiteren Ölaustritt aus der Düse unterbindet. Hierbei wird
das im Düsenstock und der Zuleitung zwischen dem Düsenab
sperrventil und der Absperreinrichtung vorhandene Öl einge
schlossen. 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 eingeschlosse
nen 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.
Eine diesen Nachteil vermeidende Ölzuführeinrichtung der
eingangs genannten Art mit einem Magnetventil als Absperr
einrichtung in der Druckleitung ist bekannt (DE-OS
32 26 023, Fig. 1). Bei dieser Ölzuführeinrichtung ist eine
parallel zur Absperreinrichtung angeordnete, an die Saug
seite der Pumpe angeschlossene Bypassleitung vorgesehen, in
der eine Drossel angeordnet ist, deren Querschnitt so
bemessen ist, daß eine ausreichende Einspritzmenge erhalten
wird. Während der Druckförderung strömt hierbei ständig ein
Teil des geförderten Öls über die Bypassleitung ab. Wird
die Förderung abgestellt, baut sich über die Drossel und
die Bypassleitung der Druck schlagartig ab, so daß ein
Nachtropfen an der Düse unterbunden wird. Hierbei ist
jedoch als nachteilig anzusehen, daß durch die Bypasslei
tung auch bei abgeschaltetem Brenner eine offene Verbindung
zwischen der Saugseite der Pumpe und dem Düsenstock
besteht, so daß bei einem Defekt am Düsenabsperrventil an
der Düse Öl in den Brennraum austreten kann. - In der
Bypassleitung kann ein in Abfluß
richtung schließendes, bei niedrigen Drücken offenes
Druckventil angeordnet sein, dessen Öffnungsdruck niedriger
ist als der des Düsenabsperrventils.
Weiterhin ist bereits das Absperrventil für Flüssigkeits
brenner bekannt (DE-AS 12 30 162), das mit einem Ventilkör
per den Brennstoffzufluß von einer Pumpe zur Brennerdüse
absperrt. Im Ventilkörper ist hierbei das Absperrventil
überbrückender Kanal angeordnet, der ein zur Pumpendruck
seite hin öffnendes Rückschlagventil aufweist. Das bekannte
druckgesteuerte Absperrventil ist für den Einbau zwischen
der Pumpe und einem Magnetventil des Brenners vorgesehen
und soll neben der sofortigen Unterbrechung des Förder
stroms beim Abschalten der Pumpe die dem Absperrventil
nachgeschaltete Leitung vor zu hohem Druck durch Volumenän
derung des in ihr eingeschlossenen flüssigen Brennstoffs
schützen. Ein Nachtropfen an der Brennerdüse wird mit dem
bekannten Absperrventil nicht vermieden, da es sich strom
auf des Magnetventils befindet.
Es ist ferner ein Brennstoffzuführungssystem für mindestens
einen Ölbrenner bekannt (GB-PS 9 40 725), bei dem der Pumpe
ein Vorwärmer, ein Filter und ein erstes Ventil nachge
schaltet ist. Von der anschließenden Förderleitung zweigen
mehrere Düsenleitungen, die je ein zweites Ventil aufwei
sen, und eine Umlaufleitung ab, die zur Pumpensaugseite
zurückführt und in Zuordnung zu jedem zweiten Ventil ein
drittes Ventil aufweist, das gegensinnig zum zugehörigen
zweiten Ventil öffnet bzw, schließt. Hiermit soll erreicht
werden, daß immer dann, wenn alle Düsenleitungen durch ihre
zweiten Ventile abgesperrt sind, zwecks Starterleichterung
ein Ölumlauf über den Vorwärmer aufrechterhalten bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Ölzu
führeinrichtung der eingangs genannten Art Maßnahmen zur
Vermeidung des Nachtropfens beim Ausschalten des Brenners
vorzusehen, die einfach und kostengünstig sind und sich
durch eine große Zuverlässigkeit im Betrieb auszeichnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnen
den Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch ist der Vorteil gegeben,
daß nach dem Abschalten des Brenners eine Volumenzunahme
des zwischen der Absperreinrichtung und dem Düsenabsperr
ventil befindlichen Öls nicht mehr zum Öffnen des Düsenab
sperrventils führen kann, da das Öl bereits bei geringem
Druck über das Rückschlagventil zur Pumpe abgeleitet wird.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß der Düsenstock
mit Öl gefüllt bleibt, so daß eine einwandfreie Ölvorwär
mung gewährleistet ist. Das Düsenabsperrventil bleibt für
die Dauer der Brennerabschaltung geschlossen, so daß auch
ein Eindringen von Luft nicht möglich ist. Umgekehrt ist
sichergestellt, daß bei abgeschaltetem Brenner kein Ölaus
tritt erfolgt, da das federbelastete Rückschlagventil die
Bypassleitung in Richtung auf den Düsenstock zuverlässig
absperrt. Die Erfindung ermöglicht einen besonders einfa
chen Aufbau der Ölfördereinrichtung. So benötigt der Düsen
stock nur einen Druckmittelkanal und das Düsenabsperrventil
kann als einfaches, in Strömungsrichtung öffnendes, feder
belastetes Druckrückhalteventil ausgebildet sein. Ebensowe
nig wird in der Bypassleitung ein aufwendiges, reg
lergesteuertes Absperrventil benötigt. Da es sich beim
Düsenabsperrventil und auch bei dem Rückschlagventil um
einfache Sitzventile handeln kann, ist auch die Empfind
lichkeit der Ölzuführeinrichtung gegenüber Verunreinigun
gen im Öl sehr gering.
Bei der alternativen Ausgestaltung der Erfindung gemäß
Anspruch 2 ergibt sich der Vorteil, daß beim Ausschalten
des Brenners der Druck im Düsenstock noch schneller abge
baut werden kann, so daß eine wirksamere Unterbrechung des
Sprühstrahls möglich ist. Vor allem beim Auftreten von Gas
blasen durch Kavitation begünstigt diese Ausführung den
schnellen Druckabbau und das Vermeiden des Nachspritzens
Durch das Rückschlagventil wird ein Austreten von Öl bei
defektem federbelastetem Düsenabsperrventil wirksam vermie
den.
Zweckmäßige Ausgestaltun
gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3-9.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 läßt sich immer dann
anwenden, wenn innerhalb der Pumpe beim Stillstand ein
Druckabbau vom Vorlauf zum Rücklauf hin möglich ist. Die
Bypassleitung, die Drosselstelle und das Rückschlagventil
können in das Gehäuse der Absperreinrichtung oder mit der
Absperreinrichtung in das Gehäuse der Pumpe integriert
sein.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 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 Düsenab
sperrventil bei gleicher Pumpenleistung einen höheren Öff
nungsdruck, da das Ventil allein vom Druck in der Vorlauf
leitung offengehalten wird, so daß der Druck in der Vorlauf
leitung 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 Düsenabsperrventil eine größere Öffnungs
geschwindigkeit, da die Druckbeaufschlagung des Absperr
querschnitts nach dem Öffnen des Ventils die Öffnungsbewe
gung unterstützt. Das Düsenabsperrventil zeichnet sich
schließlich durch einen einfachen Aufbau aus.
In der Ausgestaltung nach Anspruch 9 kann durch die zusätz
lich vorgesehene Druckfeder die erforderliche Ventil
schließkraft erzeugt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert, die in der Zeichnung darge
stellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ölzuführein
richtung für einen Ölzerstäubungsbrenner mit
Pumpe, Absperreinrichtung und beheizbarem Düsen
stock,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Düsenabsperrven
tils der Einrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Pumpe mit integrierter Absperreinrichtung
und einer Bypassleitung und
Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein Düsenabsperrventil
mit topfförmigem Balg zum Betätigen des Ventil
elements.
Die in Fig. 1 dargestellte Ölzuführeinrichtung besteht aus
einer Pumpe 1 mit einem Vorlaufanschluß 2, an den über eine
Leitung 3 ein Magnetventil 4 angeschlossen ist, das zum
Absperren des Vorlaufs dient. Von dem Magnetventil 4 führt
eine Leitung 5 zu einem Düsenstock 6, der einen Ölvorwärmer
7, ein Düsenabsperrventil 8 und eine Düse 9 zur Zerstäubung
des Öls enthält.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen, weist das Düsenabsperrventil 8
eine zur Düse 9 offene Zentralbohrung 10 auf, in der ein
federbelastetes 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 als Bypassleitung von
der Ventilkammer 21 über die Anschlußbohrungen 18, 19 hinaus und
münden 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 Ölzuführeinrichtung 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.
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 6 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 Ölzuführeinrichtung 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
Düsenabsperrventil.
Zur Druckentlastung des Düsenstocks beim Abschalten des Ölbren
ners ist der Druckanschluß 34 durch eine Bypassleitung 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 (Drosselstelle) 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.
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 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 (Balg) 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 50 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 D1 der Ventilsitzfläche 45 und dem
hydraulischen Wirkdurchmesser D2 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 D1 beaufschlagt, erhöht sich entsprechend die in 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 (9)
1. Ölzuführeinrichtung für einen Ölzerstäubungsbrenner mit
einem über eine Absperreinrichtung (4; 33) an den Vor
lauf (2, 3) einer Pumpe (1; 32) anschließbaren Düsen
stock (6), der eine Düse (9) und ein durch den Vorlauf
druck zu öffnendes Düsenabsperrventil (8; 40) aufweist,
sowie mit einer parallel zur Absperreinrichtung (4; 33)
angeordneten Bypassleitung (20, 25; 37, 39), die vom
Bereich der Düse (9) zur Pumpe (1; 32) verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bypassleitung (20, 25; 37, 39) ein zur Pumpe
(1; 32) hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil
(27, 28; 38) vorgesehen ist, dessen Öffnungsdruck nied
riger ist als der Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils
(8; 40), und daß die Bypassleitung (20, 25; 37, 39) in
den bei Stillstand der Pumpe (1; 32) drucklosen Vorlauf
(2, 3) der Pumpe (1; 32) mündet.
2. Ölzuführeinrichtung für einen Ölzerstäubungsbrenner mit
einem über eine Absperreinrichtung (33) an den Vorlauf
(2, 3) einer Pumpe (32) anschließbaren Düsenstock (6),
der eine Düse (9) und ein durch den Vorlaufdruck zu
öffnendes Düsenabsperrventil (8; 40) aufweist, sowie
mit einer parallel zur Absperreinrichtung (33) angeord
neten Bypassleitung (37, 39), die vom Bereich der Düse
(9) zur Pumpe (32) verläuft, an die Saugseite der Pumpe
(32) angeschlossen und mit einer Drosselstelle (39)
versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strömungswiderstand der Drosselstelle (39) etwa
gleich oder größer ist als derjenige der Düse (9) und
daß in der Bypassleitung (37, 39) ein zur Pumpe (32)
hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil (38)
vorgesehen ist, dessen Öffnungsdruck niedriger ist als
der Öffnungsdruck des Düsenabsperrventils (8, 40).
3. Ölzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungsdruck des Rückschlagventils (27, 28;
38) etwa 1/10 des Öffnungsdrucks des Düsenabsperrven
tils (8; 40) beträgt.
4. Ölzuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Düsenabsperrventil (40) ein in Strömungsrich
tung schließendes Ventilelement (51) aufweist, das an
einem am Ventilgehäuse (42) abgestützten, durch den
Druck im Vorlauf (2, 3) zusammendrückbaren,
elastischen Hohlkörper befestigt und von diesem gegen
eine Ventilsitzfläche (45) drückbar ist.
5. Ölzuführeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper einen topfförmigen Balg (50) auf
weist, dessen wirksamer Querschnitt größer ist als der
wirksame Querschnitt der Ventilsitzfläche (45) und des
sen gasdicht verschlossener Hohlraum mit einem unter
Atmosphärendruck stehenden Gas, vorzugsweise Luft,
gefüllt ist.
6. Ölzuführeinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (50) von einem aus Blech geformten Topf
mit gewellter Wand gebildet ist, der mit einer im Ven
tilgehäuse (42) befestigbaren Deckelplatte (55) gas
dicht verschlossen ist.
7. Ölzuführeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (50) einen Ringflansch (53) aufweist, der
zusammen mit der Deckelplatte (55) in einer Nut (54) im
Ventilgehäuse (42) gehalten ist.
8. Ölzuführeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper aus einem elastomeren Material
besteht.
9. Ölzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hohlkörper eine Druckfeder angeordnet ist.
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