DE7424412U

DE7424412U - OIL BURNER PUMP WITH PRESSURE REGULATING VALVE

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Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1978-10-19

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PATENTANWALT DIPL-ING. OTTO BERMÜHLERPATENT Attorney DIPL-ING. OTTO BERMÜHLER

8 MÜNCHEN 40, den Degenfeldstraße 10 Telefon 3 0013 528 MUNICH 40, Degenfeldstrasse 10 Telephone 3 0013 52

17.5.1978May 17, 1978

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BETR.: Meine Akte 2631/GMRE: My file 2631 / GM

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Otto Eckerle, 7502 MaischOtto Eckerle, 7502 Maisch

Clbrennerpunpe mit Druckregelventil.Oil burner pump with pressure control valve.

Dia !Teuerung betrifft eine ölbrennerpumpe für zweistuf igen Betrieb, insbesondere zum Anfahren mit reduzierter Leistung, mit einen magnetbetätigten Absperrventil zwischen Pumpe und Zerstäuberdüse und einem Druckregelventil zwischen Pumpendruckraum. und Rücklauf. Alt der pumpe soll das Problem des Anfahrstoßes bei ölorennern, die im Ein-Aus-Betrieb gefahren werden,Dia! Inflation concerns an oil burner pump for two-stage operation, in particular for starting with reduced power, with a solenoid-operated shut-off valve between the pump and atomizer nozzle and a pressure control valve between the pump pressure chamber. and rewind. Old the pump to the problem of Anfahrstoßes at ölorennern that are driven in on-off operation,

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bewältigt werden.be mastered.

Besonders bei kleinen Anlagen, die im Ein-üus-Betrieb arbeiten, wird oft nach kurzer Zeit die Wassertemperatur im Kessel erreicht. Auf der anderen Seite ist die Kapazität nicht so groß, so daß der Brenner sehr oft anspringt. In der Zwischenzeit kühlt sich der Feuerraum ab und ein Kaminzug ist nicht vorhanden. Beim Anfahren, kurz nach Zünden der Flamme, erhöht sich innerhalb ganz kurzer Zeit die Temperatur im Kessel örtlich, was zu einer mehrfachen Ausdehnung des G-asvolumens führt.Particularly in the case of small systems that work in one-uus operation, the water temperature in the boiler is often reached after a short time. On the other hand, the capacity is not so great that the burner starts up very often. In the meantime cools the firebox and a chimney draft is not available. When starting up, shortly after the flame has been ignited, increases within very briefly the temperature in the boiler locally, which leads to a multiple expansion of the gas volume.

Da zu diesem Zeitpunkt ein Kaminzug praktisch noch nicht vorhanden ist, setzen die G-asmassen im Feuerraum und im Kamin dieser Ausdehnung bzw., Beschleunigung Widerstand entgegen, so daß sich der Druck im Feuerraum über das Normale erhöht. Die Zufuhr von Verbrennungsluft wird dadurch behindert und neben dem explosionsartigen Einsetzen der Verbrennung kommt es noch zu einer unvollkommenen Verbrennung mit Rußbildung.Since there is practically no chimney draft at this point in time is, the gas masses in the furnace and in the chimney oppose this expansion or acceleration resistance, so that the pressure in the furnace increases above normal. The supply of combustion air is hindered and next to the explosive When the combustion starts, there is still an imperfect combustion with soot formation.

Dies kann&adarch vermieden werden, wenn bei Verwendung einer normalen Zerstäuberdüse angefahren und nach Ablauf der Anlaufphase vom Steuergerät des Ölbrenners das neuerungsgemäße Gerät eingeschaltet wird. Dieses ist gekennzeichnet durch die in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführten Merkmale.This can be avoided & adarch when using a normal Atomizer nozzle started up and after the start-up phase The new device is switched on by the control unit of the oil burner will. This is characterized by the features listed in the following claims.

Die meisten der bekannten Geräte benutzen eine sogenannte Rücklaufdüse zur Lösung des aufgezeigten Problems. Die Rücklaufdüse hat zwar den größerer* Regelbereich - was zum Anfahren aber nichtMost of the known devices use a so-called return nozzle to solve the problem identified. The return nozzle has the larger * control range - but not what is needed for start-up

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erforderlich ist- aat aber den .wachteil des höheren Preises. Außerdem ist der iViontageaufwand durch die By-Pass-Leitung mit einem Regelventil und einem ii&gnetventil erheblich höher.What is required, however, is the wake-up part of the higher price. In addition, the day-to-day effort due to the by-pass line is included a control valve and a solenoid valve are considerably higher.

Andere bekannte Konstruktionen benutzen Drosseln oder Druckminderventile in der Düsenleitung, die aber wegen der meist sehr kleinen Förderströme sehr geringe Querschnitte haben und empfindlich gegen Schmutz sind. Die Hintereinanderschaltung von federbelasteten Ventilen im Rücklauf hat sich als sehr problematisch herausgestellt, da sich diese Ventile gegenseitig beeinflussen und erhöhte Druckschwingungen ergeben.Other known constructions use throttles or pressure reducing valves in the nozzle line, but because of the mostly very small flow rates, they have very small cross-sections and are sensitive to dirt. The series connection of spring-loaded valves in the return has proven to be very problematic pointed out, since these valves influence each other and result in increased pressure oscillations.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. \ In the drawings, two exemplary embodiments of the subject of the innovation are shown. \

Die Fig. 1 zeigt die Pumpe mit den eingebauten Ventilen im Längsschnitt. Die übrigen Bauteile der Anlage, die für das Verständnis der Funktion notwendig sind, sind durch Symbole dargestellt. Fig. 1 shows the pump with the built-in valves in longitudinal section. The remaining components of the system necessary for understanding necessary for the function are represented by symbols.

Im Pumpengehäuse 1 ist eine Welle 2 gelagert, die ein Ritzel t> und ein Hohlrad 4 antreibt. Bei Drehung des Ritzels 3 im. Uhrzeigersinn saugt die pumpe Heizöl über den Sauganschluß 5 aus dem Tank 6, die Filterkammer 7> den Saugfilter 8 in die Kanäle 9, 10 an. A shaft 2, which drives a pinion t> and a ring gear 4, is mounted in the pump housing 1. When the pinion 3 is rotated in. In a clockwise direction, the pump sucks in heating oil via the suction connection 5 from the tank 6, the filter chamber 7> the suction filter 8 into the channels 9, 10.

Die Pumpenwelle 1 ist durch eine Gleitringdichtung, bestehend aus dem mitlaufenden Gleitring 11, dem O-Ring 12, der Gleitring-The pump shaft 1 is protected by a mechanical seal, consisting of the sliding ring 11, the O-ring 12, the sliding ring

_ 4 „_ 4 "

•ία ηwt 1Q7R• ία ηwt 1Q7R

dichtungsfeder 13 und dem feststehenden Gleitring ·14, nach außen abgedichtet.sealing spring 13 and the fixed slide ring 14 sealed on the outside.

Bei der beschriebenen Drehung der Zahnräder 3, 4 wird das Heizöl über die Kanäle 15, 16, 17 den Druckregelventilen und dem Du Jenanschluß 18 zugeführt. In der Düsenleitung 19 ist ein magnetbetätigtes Absperrventil angeordnet, welches ctrotnlos geschlossen ist und dabei den Weg zur Düse 21 absperrt.With the described rotation of the gears 3, 4, the fuel oil through the channels 15, 16, 17, the pressure control valves and the You Jen connection 18 supplied. In the nozzle line 19 is a solenoid-operated Arranged shut-off valve, which is ctrotnlos closed and thereby blocks the path to the nozzle 21.

Sollte ein rein mechanisch wirkendes Absperrventil noch zusätzlich benötigt werden, kann in die Düsenleitung 19 noch ein als Vorspannventil wirkendes Rückschlagventil 22 eingesetzt werden.Should a purely mechanical shut-off valve be added are required, a check valve 22, which acts as a preload valve, can also be inserted into the nozzle line 19.

Das Druckregelventil in der Pumpe besteht aus dem Druckregelkolben 23, auf den die Feder 24 wirkt, deren Kraft über die Einstellschraube 25 einstellbar ist und welche durch den O-Ring 26 in der Halteschraube 27 abgedichtet ist. Der Kanal 16 ist weitergeführt als Bohrung 28 und führt das Drucköl zu dem neuerungsgemäßen, elektromagnetisch beeinflußbaren Druckregelventil 29, welches an dar Pumpe angebaut ist.The pressure control valve in the pump consists of the pressure control piston 23, on which the spring 24 acts, the force of which is adjustable via the adjusting screw 25 and which is controlled by the O-ring 26 is sealed in the retaining screw 27. The channel 16 is continued as a bore 28 and leads the pressure oil to the innovation according to electromagnetically controllable pressure control valve 29, which is attached to the pump.

Die Magnetspule 30 mit dem Joch 31 ist über nicht dargestellte Schrauben am Pumpengehäuse 1 befestigt. In dieser Spule 30 ist eine aus nicht magnetisierbarem Werkstoff gefertigte Hülse 32 geführt, die am oberen Ende ein Gewinde, besitzt, die die Einstellschraube 33 - durch einen O-Ring 34 abgedichtet- die Feder 49, den Anker 35 und ^ , ,-lkern 36 aufnimmt und diesen gegen das Pumpengehäuse 1 ρ..[;:. Die Hülse 32 j st nach außen durch denThe magnetic coil 30 with the yoke 31 is fastened to the pump housing 1 by means of screws (not shown). In this coil 30 is a sleeve 32 made of non-magnetizable material out, which has a thread at the upper end, which the adjusting screw 33 - sealed by an O-ring 34 - the spring 49, the anchor 35 and ^,, -lkern 36 picks up and this against the pump housing 1 ρ .. [;:. The sleeve 32 j st to the outside through the

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0-Ring 48 abgedichtet.O-ring 48 sealed.

Im Polkern 36 befindet sich eine Genauigkeitsbohrung zur Aufnahme des Verschlußelements 37» das bevorzugt aus einer Lagernadel besteht. Im Ruhestand der Anlage verschließt dieses VersohluSelement 37 die Querbohrung 38 im Polkern 36, die über die Bohrung 39 mit dem rücklaufseitigen Raum 40 hinter dem Druckregelkolben 23 in Verbindung steht. Der Kanal 41 verbindet diesen Raum 40 mit dem Raum der Wellendichtung 11, 12, 13 und der Kanal 42 diesen mit dem Rücklaufanschluß 43 der Pumpe.In the pole core 36 there is a precision bore for receiving the closure element 37, which preferably consists of a bearing needle consists. When the system is retired, this locking element closes 37 the transverse bore 38 in the pole core 36, which via the bore 39 with the return-side space 40 behind the pressure regulating piston 23 communicates. The channel 41 connects this space 40 with the space of the shaft seal 11, 12, 13 and the Channel 42 this with the return port 43 of the pump.

Die beiden Anschlüsse 44» 45 dienen der Vakuum- bzw. der Druckmessung. Der Kanal 46, der durch eine By-Pass-Schraube 47 verschlossen ist, verbindet bei Einrohr-System (Verzicht auf .Rücklaufleitung!) den Rücklaufkanal 42 mit der Filterkammer 7.The two connections 44 »45 are used for vacuum and pressure measurement. The channel 46, which is closed by a by-pass screw 47, connects with the one-pipe system (no return line!) the return channel 42 with the filter chamber 7.

Beim Einschalten des Ölbrenners rotieren die Zahnräder 3, 4 sofort und saugen das Heizöl über die Kanäle 5, 9, 10 aus dem Tank 6 an. Während der Vorbelüftungsphase ist das Magnetventil 20 und das Vorspannventil 22 geschlossen. Das Drucköl fließt zunächst über das am niedrigsten eingestellte elektromagnetisch beeinflußbare Druckregelventil in den Rücklauf 39, 40, 41, 42, 43.When the oil burner is switched on, the gears 3, 4 rotate immediately and suck the heating oil out of the tank through channels 5, 9, 10 6 at. During the pre-ventilation phase, the solenoid valve 20 and the pre-load valve 22 are closed. The pressure oil flows first Via the lowest set electromagnetically controllable pressure control valve in the return 39, 40, 41, 42, 43.

Bei Abschluß der Vorbelüftungsphase wird das Magnetventil 20 in der Düsenleitung 19 geöffnet. Das Vorspannventil 22 in der Dusenleitung 19 öffnet sich automatisch, wenn öl vorhanden ist. Die Zerstäubung beginnt. Der Zerstäubungsclruck ergibt sich üusAt the end of the pre-aeration phase, the solenoid valve 20 is in the nozzle line 19 is open. The preload valve 22 in the nozzle line 19 opens automatically when there is oil. The atomization begins. The atomization pressure results from üus

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der Kraft der Feder 34 und der druckbeaufschlagten Fläche des Verschlußelements 37. Die Kraft der Feder 34 und damit dieser Anfahr-Zerstäubungsdruck kann durch die Einstellschraube 33 eingestellt werden.the force of the spring 34 and the pressurized area of the Closure element 37. The force of the spring 34 and thus this start-up atomization pressure can be adjusted by means of the adjusting screw 33 will.

Wach Ablauf der Anfahrphase und Umschalten auf Betriebsphase, wird die Magnetspule 30 eingeschaltet. Der Anker 35 wird durch das Magnetfeld auf den Polkern 36 gezogen, bis er dort zur Anlage kommt und dabei eine stabile Lage gefunden hat. Er drückt dabei das Verschlußelement 37 nach unten, so daß dieses die Querbohrung 38 verschließt. Das Drucköl kann somit nicht mehr über dieses Druckregelventil· abfließen· Der Druck erhöht sich bis er so hoch geworden ist, daß der Druckregelkolben 23 entgegen der Feder 24 zurückgeschoben wird. Damit hat das Drucköl einen zweiten Weg zum Rücklauf gefunden, dies aber bei höherem Zerstäubungsdruck. Auch dieser Zerstäubungsdruck ist einstellbar. Wake up start-up phase and switch to operating phase, the solenoid 30 is switched on. The armature 35 is drawn onto the pole core 36 by the magnetic field until it rests there comes and has found a stable position. He pushes the closure element 37 down, so that this the Cross hole 38 closes. The pressure oil can therefore no longer flow out via this pressure control valve. The pressure increases until it has become so high that the pressure regulating piston 23 is pushed back against the spring 24. So that has the pressure oil found a second way to return, but at a higher atomization pressure. This atomization pressure is also adjustable.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung des Druckregelventiles zeigt die Fig. 2. Das Druckregelventil besteht hier aus dem, am Außendurchmesser dichtenden Schnellschlußkolben 51, bei dem stirnseitig eine G-uuimiplatte 55 eingebördelt ist und der durch hintereinandergeschaltete Federn 52, 54 am Sitz der Düsenanschlußschraube 50 angedrückt wird und den Weg zur Düse in der Ruhestellung absperrt. Zwischen den beiden Federn 52, 54 ist eine hutför- <nige Hülse angeordnet. Die Feder 52 ist erheblich weicher als dieAnother possibility for the design of the pressure control valve is shown in FIG. 2. The pressure control valve consists of the, am Outer diameter sealing quick-acting piston 51, in which a G-uuimiplatte 55 is crimped on the front side and through springs 52, 54 connected in series is pressed against the seat of the nozzle connection screw 50 and paves the way to the nozzle in the rest position shut off. A hat-shaped sleeve is arranged between the two springs 52, 54. The spring 52 is considerably softer than that

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Feder 54 und dient als Vorspannfeder. Der Steuerweg S₂ ist grosser als der Weg S-.Spring 54 and serves as a preload spring. The control _{path S 2} is larger than the path S-.

Bei der Inbetriebnahme öffnet zunächst der Schnellschlußkolben 51 den Weg zur Düse. Hierbei wird die Feder 52 so zusammengedrückt, daß der Schnellschlußkolben 51 mit seiner inneren Stirnfläche an der hutförmigen Hülse 53 anliegt. Die Feder 54 wird bei dieser Druckerhöhung auf 6 bis 7 atu nur wenig zusammengedrückt, weil sie erheblich steifer ist. ^ach weiterer Druckerhöhung öffnet zunächst das elektromagnetisch beeinflußbare Druckregelventil und erst wenn dieses durch die Magnetkraft geschlossen wird, wird der Betriebsdruck erreicht und die Feder 54 so zusammengedrückt, daß der Schnellschlußkolben 51 den Gesamtweg Sg macht und die Steuerkante 56 den Regelspalt bildet. Ein Rückschlagventil ist bei dieser Ausführung nicht notwendig.During commissioning, the quick-acting piston 51 first opens the way to the nozzle. Here, the spring 52 is compressed so that that the quick-acting piston 51 with its inner end face rests against the hat-shaped sleeve 53. The spring 54 is only slightly compressed when the pressure is increased to 6 to 7 atu, because it is considerably stiffer. ^ after further pressure increase first opens the electromagnetically controllable pressure control valve and only when it is closed by the magnetic force is, the operating pressure is reached and the spring 54 is compressed so that the quick-action piston 51 the entire way Sg makes and the control edge 56 forms the control gap. A check valve is not necessary with this version.

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Claims

ι ■ Il I «(III r 'rf M> f'! Iw \ i. · * · .S-X 24 412.5 Protection claims:

1. Oil burner pump for two-stage operation, especially for starting up with reduced power, with a pressure control valve between the pump pressure chamber and return, which is operated by a solenoid Shut-off valve interacts between the pump and the atomizer nozzle, characterized in that between the pump pressure chamber (16, 17, 18, 28) and the Meder pressure chamber (40) another pressure control valve loaded by a spring (49) (29) is arranged, the spring force of which is such that the pressure is lower than that of the pressure control valve (23, 24, or 50, 51, 55) between the pump pressure chamber (16, 17, 18, 28) and return (40) and at the same time as an electromagnetic Shut-off valve is formed.

2 "Oil burner pump according to claim 1, characterized in that the spring force of the spring (49) of the electromagnetically controllable pressure control valve (29) by means of a screw (33) is adjustable.

3. Oil burner pump according to claims 1 and 2, characterized in that that the closure element (37) of the electrically controllable pressure control valve (29) is a needle which is in a Bore is guided with little play and a transverse bore (38) more or less and completely closes when the power is switched on.

4. Oil burner pump according to claims 1 to 3, characterized in that that the pressure control valve (23, 24) between the pump pressure chamber (16, 17, 18, 28) and return (40) as a seat valve is trained.

5. Ölbrennerputnpe according to claims 1 to 3, characterized in that: .. '* "^ afnetisch not influenceable pressure control valve (l? Ö, s., ? M, with its outer circumference

guided in a G-housing bore. There is a quick-release piston (51) that blocks the path to the nozzle and is pressed against the sealing seat (50) by means of two springs (52, 54) connected in series, one spring (52) being soft and the other spring (54) being hard and the Feaerweg S _{1 of} the soft spring (52) is smaller than the Steuervveg S ^.