DE1296731B - Druckbehaelter zur Foerderung von Heizoel in OElheizungsanlagen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zur Förderung von Heizöl in Ölheizungsanlagen mit einer vorgeschalteten Pumpe, die über einen im Pumpenstromkreis liegenden, in Abhängigkeit von der Druckbehälterfüllung betätigten Schalter zu- oder abgeschaltet wird.
• Bekannte Heizölförderanlagen besitzen einen sogenannten Windkessel, d. h. ein leeres Eisenblechgefäß, welches mit atmosphärischer Luft gefüllt ist. In dieses Gefäß hinein fördert die Pumpe so lange Öl, bis durch die Komprimierung der eingeschlossenen Luft ein Druck entsteht, der durch einen entweder an diesem Windkessel selbst oder an irgendeiner Stelle der Zuführleitung angebrachten Druckwächter kontrolliert wird und die Pumpe abschaltet. Bei Entnahme von Öl aus dem Windkessel sinkt der Druck entsprechend der entnommenen Menge, und der Druckwächter schaltet bei einem einstellbaren Minimaldruck die Pumpe wieder ein. Dieses System hat den großen Nachteil, daß das Fördermedium in direktem Kontakt mit der eingeschlossenen Luft steht und bekannterweise ein flüssiges Medium, speziell unter Druck, das Bestreben hat, Gas oder auch Luft in sich aufzunehmen. Bei Entnahme von diesem mit Luft geschwängertem Öl und anschließendem erneutem Hinzupumpen von nicht mit Luft durchsetztem Öl verringert sich dauernd die Füllung des Windkessels mit Luft. Dies erreicht nach kurzer Zeit ein Ausmaß, bei dem nicht mehr genügend Luft im Windkessel vorhanden ist, um eine Speicherwirkung zu erzeugen. In diesem Fall muß entweder Luft nachgepumpt oder die Anlage außer Betrieb gesetzt, entleert und neu mit atmosphärischer Luft gefüllt werden.
• Andere Systeme arbeiten mit einem in Verbrauchernähe angeordneten kleinen Vorratsbehälter, der von der Förderpumpe aus dem großen Vorratstank vollgepumpt wird, von wo aus dann das Heizöl im natürlichen Gefälle zum Verbraucher fließt. Durch ein Schwimmersystem wird dafür gesorgt, daß die Förderpumpe eingeschaltet wird, sobald dieser kleine Vorratsbehälter entleert ist und ausgeschaltet wird, sobald er wieder gefüllt ist. Diese Anlage arbeitet wirtschaftlich, da die Pumpe nur bei Bedarf (bei leerem Vorratsbehälter) eingeschaltet wird. Nachteilig ist jedoch die Anordnung eines solchen Behälters mit Regeleinrichtung unmittelbar am Verbraucher, d. h. in den Wohn- oder Arbeitsräumen eines Hauses.
• Es sind bereits mit einem federbelasteten Kolben versehene Vorrichtungen bekanntgeworden, welche die Aufgabe haben, in einem hydraulischen System einen bestimmten Druck aufrechtzuerhalten, wobei der Kolben zur Steuerung der Pumpe mit einem elektrischen Schalter zusammenwirkt. Da bei diesen Vorrichtungen der Kolben den elektrischen Schalter nur im oberen Totpunkt betätigt, sind die Zeitintervalle zwischen dem Ein- und Ausschalten äußerst klein, weil der Druck in dem System nach dem Ausschalten der Pumpe stark absinkt. Nur wenn der Pumpenstromkreis völlig abgeschaltet wird, schiebt der Kolben eine kleine Menge Flüssigkeit, entsprechend dem kleinen wirksamen Zylinderraum in die Druckleitung. Aus diesem Grunde sind derartige Vorrichtungen zur Lösung der gestellten Aufgabe nicht geeignet.
• Zur Beseitigung der Nachteile bekannter Vorrichtungen wirst nunmehr ein Druckbehälter der eingangs erwähnten Gattung vorgeschlagen, der erfindungsgemäß mit einem federbelasteten, vom Drucköl beaufschlagten und auf der anderen Seite unter Atmosphärendruck stehenden abgedichteten, in einem Zylinder gelagerten Kolben versehen ist, der das gespeicherte Heizöl in die zum Verbraucher führende Leitung ausschiebt und der über eine oder mehrere parallel zur Achse des Druckbehälters geführte Schaltstangen Schalter derart betätigt, daß im einen Totpunkt bei leerem Behälter der Pumpenstromkreis geschlossen und im anderen Totpunkt bei gefülltem Behälter der Stromkreis unterbrochen wird.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter mit entleertem Zylinder, F i g. 2 den gleichen Druckbehälter, jedoch mit gefülltem Zylinder und F i g. 3 eine weitere Variante des Druckbehälters im Längsschnitt.
• Gemäß F i g: -1 ist auf dem Druckbehälter 3, der in der Nähe des Heizölvorratsbehälters, beispielsweise im Keller eines Hauses angeordnet ist, ein Pumpenaggregat aufgebaut, das aus einem Antriebsmotor 1 und einer Zahnradpumpe 2 besteht.
• Durch die Leitung 4 wird das Heizöl aus dem Vorratsbehälter angesaugt und über ein Rückschlagventil 5 und die Leitung 6 in den Druckbehälter 3 gedrückt. Das Leeköl aus dem Pumpenaggregat kann aus dem Leckölraum 7 durch die Leitung 8 zum Vorratsbehälter zurückfließen. Der Druckbehälter 3 ist durch ein Maximaldruckventil 9 abgesichert. Das von der Zahnradpumpe 2 in den Innenraum des Druckbehälters 3 geförderte Öl drückt zu Beginn des Füllvorganges, der in F i g. 2 dargestellt ist, den mit einer Rollmembran 10 verbundenen Kolben 11 nach unten, wobei die in dem Zylinder 12 enthaltene Luft durch die Bohrung 13 entweicht und die Druckfeder 14 gespannt wird.
• Der Füllvorgang ist beendet, wenn der Kolben 11 gemäß F i g. 1 seine untere Stellung erreicht hat und die Rollmembran 10 umgestülpt ist. Mit dem Erreichen dieser Lage wird gleichzeitig der Antriebsmotor 1 der Förderpumpe 2 ausgeschaltet. Dieser Schaltvorgang wird durch den Federteller 16 bewirkt, der auf den Schaltstangen 17 und 18 gleitend den Kolben 11 über die Kolbenstange 15 führt und nach Beendigung des Füllvorganges auf den Anschlag 19 aufläuft, wodurch die Schaltstange 17 nach unten bewegt, der Endschalter 20 betätigt und der Antriebsmotor ausgeschaltet wird.
• Bei ausgeschalteter Pumpe wird nun das Heizöl mittels der federbelasteten Rollmembran 10 durch die Leitung 21 zum Verbraucher gedrückt, wobei Höhenunterschiede überwunden werden können. Ist der Druckbehälter auf diese Weise entleert worden, so erreicht der Federteller 16 den oberen Anschlag 22 der Schaltstange 1.7 (F i g. 2), wodurch die Förderpumpe wieder eingeschaltet wird, um einen neuen Füllvorgang einzuleiten. Das Rückschlagventil 5 verhindert, daß das Drucköl aus dem Druckbehälter 3 durch die Pumpe 2 wieder zum Vorratsbehälter zurückfließen kann. Somit strömt immer Drucköl vom Druckbehälter zum Verbraucher, sobald die Anlage in Betrieb genommen wird, ganz gleich, ob der Druckbehälter gerade gefüllt oder entleert wird. Die Kontinuität der Ölförderung ist ebenfalls gewährleistet und zwar unabhängig davon, ob der Verbraucher auf große oder kleine Ölentnahme eingestellt ist.
• Die Arbeitsweise der Anlage gliedert sich also auf in zwei Vorgänge, a) Füllen mit eingeschalteter Pumpe und b) Entleeren mit ausgeschalteter Pumpe, wobei die Vorgänge lückenlos ineinander übergehen und durch die Schaltstange 17 gesteuert werden.
• Die Schaltstange 18 hat die gleiche Aufgabe wie die Schaltstange 17, jedoch tritt sie normalerweise nicht in Funktion. Sie soll zur Sicherung der Anlage dann ansprechen, wenn die Schaltstange 17 aus irgendeinem Grunde nicht arbeitet (Verklemmung durch Verschmutzung, Kontaktabbrand des Endschalters usw.). Daher sind auch die Anschläge 23 und 24 der Schaltstange 18 weiter auseinander gesetzt als die entsprechenden Anschläge der Schaltstange 17.
• Beide Schaltstangen 17 und 18 sind mittels Dichtorganen 25 im Druckbehälter 3 eingebaut und werden mit Hilfe federbelasteter Rastkugeln 26 in ihren jeweiligen Stellungen festgehalten.
• Ein nach dem gleichen Förderprinzip arbeitender, aber etwas anders aufgebauter Druckbehälter ist in der F i g. 3 dargestellt: Der Zylinder besteht aus einem gezogenen Blechtopf 27, in welchem der Kolben 28 mit Dichtmanschette 29 hin- und herbewegt wird. Die Stellung in Fig.3 entspricht dem Beginn des Fördervorganges. Die Schaltstange 30, die mit dem einen Ende in einer Bohrung des Kolbens 28 verschiebbar gelagert ist, betätigt den Endschalter 31, der den Antriebsmotor 32 der Zahnradpumpe 33 einschaltet. Die Pumpe 33 saugt durch die Leitung 34 und das Filter 35 das Öl aus dem Vorratsbehälter an und drückt es durch die Leitung 36 in den Zylinderraum 37, von wo aus es durch die Leitung 38 zum Verbraucher gefördert wird. In der Druckleitung liegen das Rückschlagventil 39 und das Maximaldruckventil 40.
• Da der Verbraucher weniger Öl benötigt, als die Pumpe 33 fördert, wird das überschüssige Öl im Zylinderraum 37 gespeichert, wobei der Kolben 28 gegen den Druck der Feder 41 nach links bewegt wird. Dieser Füllvorgang ist beendet, wenn der Kolben die Schaltstange 30 nach links mitgenommen hat, so daß der Endschalter 31 in die Kerbe 42 der Schaltstange einrastet, wodurch der Antriebsmotor der Zahnradpumpe 33 ausgeschaltet wird. Die weitere Ölförderung wird jetzt durch den unter Federdruck stehenden Kolben 28 besorgt, der dabei wieder in seine Ausgangslage zurückgeschoben wird. Ist diese Lage erreicht, so wird über die Schaltstange 30, die durch den zurückgehenden Kolben mittels des Anschlages 43 in der Bohrung nach rechts gezogen wird und den Endschalter 31 ein neuer Füllvorgang eingeleitet. Die Arbeitsgänge Füllen-Entleeren wiederholen sich abwechselnd, wobei ständig 0I zum Verbraucher gedrückt wird. Es kann vorkommen, daß der Vorratsbehälter, aus dem die Pumpe das Öl ansaugt, im Laufe einer gewissen Zeit geleert wird. Um in diesem Fall zu vermeiden, daß die Pumpe eingeschaltet ist, ohne Öl zu fördern, ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Wenn die Pumpe läuft, ohne Öl zu fördern, wird sich der Zylinderraum 37 völlig entleeren, wobei der Kolben die Schaltstange 30 ganz nach rechts zieht, bis er am Zylinderboden 44 anschlägt. In diesem Augenblick springt der Endschalterstift 45 in die ganz links liegende Kerbe 46 der Schaltstange ein, wodurch der Antriebsmotor ausgeschaltet wird. Das Wiedereinschalten der Anlage nach dem Ansprechen dieser Sicherheitseinrichtung geschieht von Hand mittels des elektrischen Druckschalters 47.
• Es ist zweckmäßig eine Einrichtung, z. B. einen elektrischen Endschalter, vorzusehen, die bei völlig entleertem Druckbehälter ein optisches oder akustisches Warnsignal auslöst oder eine Warnanlage betätigt. Diese Einrichtung kann von den Schaltstangen oder direkt von dem Kolben geschaltet werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Druckbehälter zur Förderung von Heizöl in Ölheizungsanlagen mit einer vorgeschalteten Pumpe, die über einen im Pumpenstromkreis liegenden, in Abhängigkeit von der Druckbehälterfüllung betätigten Schalter zu- oder abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter mit einem federbelasteten, vom Drucköl beaufschlagten und auf der anderen Seite unter Atmosphärendruck stehenden abgedichteten, in einem Zylinder (12, 27) gelagerten Kolben (11, 28) versehen ist, der das gespeicherte Heizöl in die zum Verbraucher führende Leitung (21, 38) ausschiebt und der über eine oder mehrere parallel zur Achse des Druckbehälters geführte Schaltstangen (17, 18, 30) Schalter (20, 31) derart betätigt, daß im einen Totpunkt bei leerem Behälter der Pumpenstromkreis geschlossen und im anderen Totpunkt bei gefülltem Behälter der Stromkreis unterbrochen wird.
2. 2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) über eine Rollmembran (10) mit dem Zylinder (12) verbunden ist.
3. 3. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (17, 18) über einen Federteller (16), der mit der Kolbenstange (15) verbunden ist, zur Führung des Kolbens (11) mit der Rollmembran (10) dienen.
4. 4. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (17, 18) mit federbelasteten Rasteinrichtungen (26) ausgestattet sind, wobei die eine Schaltstange (17) zur Arbeitssteuerung und die andere Schaltstange (18) zur Sicherheitssteuerung dient.
5. 5. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen elektrischen Endschalter (31), der den Antriebsmotor (1, 32) bei völlig entleertem Druckbehälter bleibend ausschaltet.
6. 6. Druckbehälter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (30) mit dem einen Ende in einer Bohrung des Kolbens (28) verschiebbar gelagert ist und an dem anderen Ende zwei Anschläge oder Kerben (42, 46) aufweist, die über den Endschalter (31) den Antriebsmotor steuern.