DE1501813A1

DE1501813A1 - Ventil fuer OElbrennerpumpen

Info

Publication number: DE1501813A1
Application number: DE19651501813
Authority: DE
Inventors: Otto Eckerle; Robert Jung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-05
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1969-07-17
Also published as: US3312177A

Description

Ventil für olbrennerpuapen.

Gegenstand der Brfindung ist ein Ventil für olbrennerpuapen, das gleichzeitig zur Druckregulierung und au» Versohlieflen der Brennerdüaenleitung dient und mit einen unter der Wirkung einer einstellbaren Druckfeder stehenden, den Verbraucheransohlusa abschlieasenden Arbeitskolben ausgestattet ist.

Bei den bekannten Ventilen dieser Gattung ist die Steuerung von der Einstellung 'der feder abhängig, die auf den Arbeitekolben wirkt und es lässt sich somit nicht die Bedingung erfüllen, dass daa Ventil erst bei einer Drehzahl der Pumpe öffnet und achließt, die nahe bei der Betriebsdrehzahl liegt. Diese Bedingung ist jedoch bei Ulbrenneranlagen von grosser Bedeutung, da die Pumpe und das Gebläse von, einem Motor angetrieben werden, was zur Tolge hat, dass dann, wenn das Ventil bereits lange vor Erreichen der Betriebsdrehzahl

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öffnet, Öl aus der Brennerdüse spritzt, das wegen luftmangel nur unvollständig verbrennt. Sehließt das Ventil umgekehrt, jedoch erst bei einem erheblichen Drehzahlabfall, so erfolgt wiederum eine unvollständige Verbrennung.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde die DruekÄbhängigkeit zwischen niederem eingestellten Druck (kleine Federkraft auf den Arbeitskolben) und hohem eingestellten Druck (grosse federkraft auf den Arbeitakolben) und einer Reaktion des Ventile in der Form, dass es schon bei kleinen Drehzahlen der Pumpe und kleinen J?ördermengen bei der gegebenen Drossel oder erst bei hohen Drehzahlen der Pumpe und grossen Pördermengen öffnet und schließt, auszuschalten.

Zur Iiösüng der gestellten Aufgabe wird in dem Arbeitskolben ein unter der Wirkung einer einstellbaren, relativ schwachen, sich im Arbeitskolben abstützenden Jeder stehender Servokolben gelagert, dessen Stirnseite über Bohrungen oder Kanäle im Arbeitskolben mit der Druckleitung der Pumpe in Verbindung eteht und eine Meßdrosselstelle, z.B. eine Düse oder Schlitze, vorgesehen, die vor und hinter dem Servokolben ein Druckgefälle erzeugt. Ausserdem wird der Servokolben in den Weg der Bücklaufverbindung zwischen der Stirnseite des Arbeitskolbens und dem Rücklaufanschluss verlegt, so das« er diese Verbindung öffnen bzw. schliessen kann.

Es wird somit die gesamte von der Pumpe geförderte Ölmenge dazu benutzt an einer Meßdrosselstelle einen Druck zu erzeugen auf den ein

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Servokolben reagiert, wobei die eingestellte Federkraft der dem Servokolben zugeordneten Feder nichts mit der Druckeinstellung der Feder des Arbeitskolbens zu tun hat. Unabhängig von der jeweiligen Einstellung der Feder des Arbeitskolbens bleibt die kraft der Feder des Servokolbens unverändert und der Servokolben reagiert kurz vor der vollen Drehzahl der Pumpe, weil dadurch annähernd die volle Fördermenge erzeugt wird. Das Ventil wird kurz vor dem Erreichen der vollen Fördermenge öffnen und kurz naoh dem Unterschreiben der vollen Fördermenge schließen.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ventil ist in einer Bohrung 1 dee Gehäuses 2 ein hohler Arbeitekolben 3 gelagert, der unter der Wirkung einer Druckfeder 4 steht. An die Bohrung 1 schliesst sich beidseitig je eine Gewindebohrung 5 bzw. 6 grösseren Durchmessers an· In die Gewindebohrung 6 ist ein mit einer Längsbohrung 7 versehener Schraubstutzen 8 eingesetzt, der zum Anschluss der Verbraucherleitung dient. Die an die Stirnseite des Arbeitskolbens 1 angrenzende Öffnung 9 der Bohrung 7 ist mit einem Dichtungsring 10 versehen.

In die Gewindebohrung 5 ist ebenfalls ein Schraubstutzen 11 eingesetzt, der den Kopf 12 einer Schraube 13 aufnimmt. Auf dieser Schraube sitzt eine Ringmutter 14-, gegen die sich die Druckfeder # stützt. Die Bingmutter 14 ist mit einer Nase 15 versehen, die in einen Längsschlitz 16 einer in den Schraubstutzen eingepressten Hülse 17 eingreift wodurch ein Drehen der Ringmutter verhindert wird. Die Einstellung der Druckfeder 4 erfolgt mit Hilfe eines Schlüssels, der in ein Sechs-

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kantloch 18 im Kopf 12 eingesteckt wird. Der von der Gewindet)ohrung , 5 gebildete Saum 19 steht mit dem Hücklaufanschluss 20 in Verbindung, In dem Arbeitskolben 3 ist ein Servokolben 21 gelagert, der mit einer Längsbohrung 22, einer Meßdüse 23 , einem mit der Längsbohrung 22 verbundene Ringnut 24 und an der Stirnseite ebenfalls mit einer Ringnut 25 und Durchbrüchen 25' versehen ist. Der Serrokolben 21 steht unter der Wirkung einer relativ schwachen , einstellbaren Feder 26j die sich auf einer Schraube 27 abstützt. Diese ist in eine mit dem Arbeitskolben 3 durch eine ^ederhülse 28 verbundene Gewindebuchse 29 eingeschraubt.

In dem Arbeitskolben 3 befinden sich eine Bohrung 30, eine über eine Nut 31 mit dem Raum 19 in Verbindung stehende weitere Bohrung 32, ein mit dem Pumpenanechluss 33 in Verbindung stehender Ringkanal 34, der über eine Nut 35 und eine dritte Bohrung 36 zu der Ringnut 25 des Servokolbens 21 führt und eine vierte Bohrung 37, die über eine Nut 38 mit der Stirnseite des Arbeitskolbens verbunden ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Ventile näher erläutert: Das von der Pumpe in den Anschluss 33 gedrückte öl flieset durch den Ringkanal 34, die Nut 35 und die Bohrung 36 in die Ringnut 25 des Servokolbens 21 und gelangt von hier über die Durchbrüche 25^f, die Meßdüse 23, die Längsbohrung 22, die Bohrung 32, die Nut 31 und den Raum 19 zum Rücklaufanschluss 20. Vor dem Arbeitskolben 3 und hinter der Meßdüse 23 treten somit keine Druckkräfte auf. Lediglich vor dem

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Servokolben 21 entsteht ein Druckstau· Wird dieser so gross, dass er in atü gemessen mal der wirksamen fläche des Servokolbens 21 der Kraft der feder 26 entspricht, hebt eich der Bervokolben von dem Abstützelement 39 ab. Wird der Drucketau grosser, so wandertder Servokolben 21 naoh links und vereohliesst die Bohrung 32 und somit den Rücklauf, wodurch hinter dem 8ervokolben und vor dem Arbeitekolben ebenfalls ein Druokaufbau erfolgt. Der Arbeitekolben wird aomlt zurückgeschoben und gibt die Öffnung 9 frei, so dass das Öl zum Verbraucher fliessen kann. Auaserdem wird die Bohrung 30 im Arbeitskolben freigegeben und das überschüssige öl kann über die standig geöffnete Verbindung zwischen der Bohrung 37 und der Bingnut 24 durch den Servokolben, die Bohrung 30 und den Baum 19 abfliessen·

Wird die Pumpe abgeschaltet , so wandert sowohl der Arbeitakolben 3t als auch der Servokolben naoh reohta, wobei die Bohrung 30 !geschlossen und die Bohrung 32 geöffnet wird. Das zum Verbraucher fliessena· öl wird schlagartig und drucklos abgeschaltet.

Bei dem in der fig. 2 dargestellten Ventil ist die Huckflueβbohrung (J2 ;in fig, 1) ersetzt duroh eine Bingnut 40, die wiederum über eine Bohrung.41 und eine Hut 42 mit dem Baum 43 hinter dem Servokolben 44 und dem Bücklaufanschluss 45 in Verbindung steht. Durch die Bingnut werden Strömungswiderstände, die an einer Bohrung auftreten können, vermieden und der Schaltweg dee Servokolbens verringert. Um zu verhindern, dass die feder 46 des Servokolbens völlig zusammengeschoben wird und das Öl nicht mehr aus dem Servokolben ausfliessen kann ist· ein Anschlag vorgesehen. Dieser besteht aus einer gebogenen Draht-

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feder 47 die in einer Hingnut 48 des Arbeitskolbens 49 gelagert ist und mit ihren Enden 50 und 51 durch Bohrungen im Arbeitskolben hinduroh in eine Hingnut 52 im Servokolben 44 eingreift.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ventil wird der 8ervokolben 53 nicht vom 01 durchströmt. Der Servokolben ist mit einem Bund 54 versehen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist, als der Innendurchmesser des Arbeitskolbens 55* Der hierduroh gebildete Hingspalt 56 dient als MeQdrosselsteile. Die Steuerung der Buckflussleitung wr~ folgt über ein Ventil, das ohne Verluste lelobt abgedichtet werden kann. Das innere Ende 57 des Servokolbene dient als Ventilkörper, der mit einem an einer in den Arbeitekolben 55 eingesetzten Planschhülse 58 vorgesehenen Ventilsitz 59 aussj&menaxbeitet· In der flanschhüls· 58 Ii«findei; sich ein BoIaen 60, der in eine Bohrung des Servokolbene 53 eingreift und einen Vier- oder Sechekantkopf 61 aufweist, der in der Bohrung 62 der flansohhUlse gelagert ist. Die den Servokolben beeinflussende feder 63 stützt sloh einerseits auf dem Kopf und andererseits auf einer Schraube 6^ab, die axial in dem Schraubstutzen 65 angeordnet ist. Die feder 63 kann somit ebenfalls von aus-8en eingestellt werden. Das rücklaufende Öl flieset durch den Ringspal t 66 i* Ventilsitz 59» an dem Kopf 61 vorbei in den Baum 67 und gelangt von da in den Bücklaufanschluss 68.

Bei dem in der Pig. 4 dargestellten Ventil wird die Bücklaufverbindung wiederum über einen Ventilsitz gesteuert, jedoch unter Einsparung eines einzupassenden Teils. Die hintere Stirnseite des Servokolbens 69 ist nach innen abgeschrägt, wodurch eine Ringkante 70

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gebildet wird, die mit einem auf den Arbeitskolben 71 aufgesetzten Ventilteller 72 zusammenwirkt. Der Raum hinter dem Servokolben 69 steht über Bohrungen 73 im Arbeitskolben 71 mit dem Raum 74 und dem Rücklaufanschluss 75 in Verbindung. Diese Verbindung wird bei einer Verschiebung des Servokolbens gegen den Ventilteller unterbrochen. Der Ventilteller bildet gleichzeitig einen Anschlag für den Servokolben. Die ^eßdrosselstelle ist an den Aussenumfang des Arbeitekolbens 71 verlegt. Gemäss Pig. 5 , die einen Schnitt längs der Linie V - V in Pig. 4 zeigt, wird die Heßdroseeletelle von Schlitzen 76 und 77 im Arbeitskolben gebildet, deren Summenquerschnitt dem Drosselquerschnitt entspricht. Vor der Drosselstelle herraoht ein höherer Druck als nach der Drosselstelle. Der Raum nach der Drosselstelle steht über Bohrungen 78 im Arbeitekolben 71 und eine Ringnut 79, sowie eine Querbohrung 8° im Servokolben 69 mit der Längsbohrung 81 in Verbindung. Der mit dem Pumpenaneohlues 82 verbundene Ringkanal 83 im Arbeitskolben 71 steht über Bohrungen 84 mit der Stirnseite des Servokolbens 69 in Verbindung. Wie die Pig. 5 zeigt Bind die Bohrungen 84 gegenüber den Bohrungen 78 um 90 versetzt. Auf diese Weise wird auch bei diesem Ventil abhängig von der strömenden ?ör«-t dermenge oder der Drehzahl der Pumpe eine Druckdifferenz vor und hinter dem Servokolben erzielt· Das Ventil arbeitet somit analog dem in der Pig. I dargestellten Ventil.

Zwischen der Längsbohrung 81 und der Querbohrung 80 ist im Servokolben eine weitere Düse 85 angeordnet. Diese Düse hat die Aufgabe das Schliessen wie das Zuhalten des Servokolbens zu unterstützen, da unter Umständen die Gefahr besteht, dass bei einem Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der durch die Druckdifferenz auf dem Ser-

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vokolben wirkenden Kraft dieser nicht mehr exakt schliesst und sich zeitweise vom Sitz abhebt. Diese Düse erzeugt durch Druckverlust eine weitere Kraft in Schließrichtung des Kolbens.

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Claims

Patentansprüche ι

Ventil für Oibrennerpumpen, das gleichzeitig zur Druckregulierung und zum Verschlieflen der BrennerdUaenleitung ditnt und mit einem unter der Wirkung einer einstellbaren Druckfeder stehenden, den Verbrauoheranschluss abschliesaenden Arbeitekolben ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daaa in dem Arbeitskolben ein unter der Wirkung einer einstellbaren, relativ schwachen, sich im Arbeitekolben abstützenden 'oder stehender Seryokolben gelagert ist, dessen Stirnseite über Bohrungen oder Kanäle im Arbeitskolben mit der Druckleitung der ?umpe in Verbindung »teht und dass eine Meßdrosselstelle, z.B. eine Düse oder Schlitze vorgesehen ist, die vor und hinter dem Servokolben ein Druckgefälle erzeugt, wobei der Servokolben im Weg der Bücklaufverbindung zwischen der Stirnseite des Arbeitskolbene und dem Eüoklaufanschluss liegt und diese Verbindung öffnet bsw. schließt»
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 4er Servokolbea (21) eine I&nfstoferunc (22) aufweist, in der die Meödüee (23) angeordnet ist·
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die MeB-drosselstelle von einem Ringspalt (56) «wischen Servokolben (53) und Arbeitskolben (55) gebildet wird.

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4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßdrosselstelle von Schlitzen (76, 77) am Aussenumfang des Arbeitskorbens (71) gebildet wird, wobei der Raum )83) vor den Schlitzen mit der Stirnseite des Servokolbens C69) und der Raum nach den Sohlitzen mit der Rückseite der Servokolbens in Verbindung steht.
5. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Längsbohrung (81) des Servokolbens (69) eine zusätzliche Düse (85) angeordnet ist.
6. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Servokolben (44) «it einem Anschlag, beispielsweise einer gebogenen Drahtfeder (47) Tersehen ist, deren Enden (50, 51) durch Bohrungen im Arbeitskolben (49) in eine Hingnut .(48) des Servokolbens eingreifen*
7· Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dafl die als Abstützung für die ieder (63) des Serrokolbens (53) dienend· Schraube (64) Ton .aussen zugänglich in einem Schraubstutzen (65) angebracht ist.
8. Ventil nach eines der Torhergehenden Ansprüche, dadurch .gekennzeichnet, dass die Rückseite des Serrokolbens als Ventilkörper auegebildet ist, der in Verbindung mit eine» Ventilsitz oder Ventilieller die Rücklaufrerbindung öffnet .bzw. »chließi:.

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