DE2033383B2

DE2033383B2 - Oelbrennerpumpe

Info

Publication number: DE2033383B2
Application number: DE19702033383
Authority: DE
Inventors: Robert 7502 Maisch Jung
Original assignee: Eckerle, Otto, 7502 Maisch
Priority date: 1970-07-06
Filing date: 1970-07-06
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2033383C3; DE2033383A1

Description

Die Erfindung betrifft eine ölbrennerpumpe mit einem Druckregelventil zwischen Hochdruck- und Niederdruckkammer und befaßt sich mit dem Problem

des Stoßes beim Anfahren von ölbrennern.

Beim Einschalten eines ölbrenners erreicht der Antriebsmotor in Sekundenbruchteilen seine Nenndrehzahl. Durch die Inkompressibilität des Heizöles wird ebenfalls nach Sekundenbruchteilen das üblicherweise angeordnete Schnellschlußventil geöffnet und die Zerstäubung beginnt. Nach der Zündung des Gemisches kommt es zu einer explosionsartigen Verbrennung, die dann im weiteren Verlauf entsprechend der Resonanz der Anlage ausschwingt.

Die Ursache dieser explosionsartigen Verbrennung ist auf Unterschiede der Betriebsbedingungen beim Anfahren und beim Betrieb zurückzuführen. Die Gemischbildung und das Flammenbild wird während des normalen Betriebszustandes eingestellt. Im Gegensatz zum Anfahrzustand ergeben sich hierbei andere Temperaturen der Flamme und im Rauchgaszug. Außerdem müssen beim Anfahren die Gasmassen erst beschleunigt werden, während diese während des Betriebes bereits in Bewegung sind.

Nun sind einige Lösungen zu diesem Problem bekanntgeworden, die jedoch entweder sehr aufwendig sind oder nur eine Teillösung ermöglichen. Eine bekannte, jedoch sehr aufwendige Lösung besteht darin, daß die Pumpe mit fast konstantem Druck arbeitet und am Düsenstock zwei Düsen unterschiedlicher Größe angeordnet sind. Beide Düsen sind durch je ein Magnetventil absperrbar. Beim Anfahren wird die große Düse abgesperrt und das Magnetventil der kleinen Düse geöffnet. Nach 10 bis 20 see wird das Magnetventil der kleinen Düse geschlossen und das der großen Düse geöffnet. Damit erhöht sich der öldurchsatz im Verhältnis der Düsengrößen, da der Betriebsdruck konstant bleibt. Eine solche Anlage ist nicht nur sehr aufwendig, sondern auch sehr umständlich einzustellen, da die Düsengiößen an jeder Anlage experimentell ermittelt werden müssen. Außerdem kommt hinzu, daß nur eine der beiden Düsen zentral angeordnet werden kann. Weitere bekannte Lösungen, wie z. B. die nach der DT-PS 12 55 839, befassen sich mit der Änderung des Zerstäubungsdruckes nach dem Anfahren und ermöglichen ebenfalls eine Steigerung des öldurchsatzes nach dem Anfahren.

Nach der DT-PS 12 55 839 ist ein Federspeicher mit zwei Drosselstellen vorgesehen, die so aufeinander abgestimmt sind, daß ein geringerer Anfahrdruck erzielt wird. Diese Maßnahme hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. Obwohl der Aufwand relativ groß ist, kann der Betriebsdruck nur in beschränktem Maß eingestellt werden. Die Anfahrzeit ist sehr kurz und die Drosseldüsen müssen auf die jeweilige Leistung der Anlage eingestellt werden.

Gemäß einem älteren Vorschlag (DT-OS 17 51 946) ist zur Lösung des Problems ein Schnellschlußventil mit einem unter der Wirkung einer Feder stehenden Schnellschlußkolben vorgeschlagen worden, dessen gegenüberliegende Stirnseite unter Betriebsdruck steht, wobei in dem Schnellschlußkolben ein weiterer, dämpfend wirkender Kolben geführt ist, dessen eine Stirnseite mit dem Schnellschlußkolben einen Raum einschließt, der über eine Drossel mit dem Druckraum der Pumpe verbunden ist und dessen andere Stirnseite unter der Wirkung einer Feder steht.

Diese Vorrichtung ist zwar verhältnismäßig einfach, hat jedoch den Nachteil, daß die Zeit des Anfahrzustandes und das Verhältnis von Anfahrdruck zu Betriebsdruck nicht den von Fall zu Fall verschiedenen Brennerund Kesselverhältnissen angepaßt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei einer ölbrennerpumpe mit einem Druckregelventil zwischen Hochdruck und Niederdruckkammer, sowohl den Betriebsdruck, als auch den Anfahrdruck, sowie die Zeit, in der mit dem niedrigeren Anfahrdruck zerstäubt werden soll, beliebig einstellen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der Vorschlag gemacht, dem Druckregelventil ein weiteres, jedoch magnetbetätigtes Anfahrdruckregelventil nachzuschalten. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, das magnetbetätigte Anfahrdruckregelventil im Rücklauf des ersten Druckregelventils oder in der Düsenleitung anzuordnen.

Weitere den Gegenstand der Erfindung ausbildende Merkmale ergeben sich aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen ölbrennerpumpe dargestellt sind.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die ölbrennerpumpe mit den beiden Druckregelventilen,

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch das magnetbetätigte Anfahrdruckregelventü,

F i g. 3 das magnetbetätigte Anfahrdruckregelventil während der Montage des Magnetjoches und

Fig.4 eine Variante zu Fig. 1 mit in der Düsenleitung angeordneten magnetbetätigtem Anfahrdruckregelventil.

Gemäß Fig. 1 saugt die Pumpe P das Heizöl vom Tank 1 über den Sauganschluß 2, den Filter 3 in die Zahnkammern 4. Von dort wird das Heizöl in die Druckkammer 5 und Ventilkammer 6 des Druckregelventils D gedruckt. In der Ventilkammer 6 muß ein Druck erzeugt werden, damit der Schnellschlußkolben 7 entgegen der Federkraft 11, die durch die Schraube 12 verstellbar ist, zurückgedrückt wird und den Weg zur Düse 9 über den Anschluß 8 freigeben kann. Das überschüssige öl fließt in den Rücklaufraum 10 des Druckregelventils und über die Bohrung 13 zum magnetbetätigten Anlaufdruckregelventil A. 1st der Magnet 17 eingeschaltet, so wird die Ventilnadel 14, die als Anker dient, gegen den als Schraube ausgebildeten Polkern 16 gezogen, so daß die Feder 15 unwirksam wird. Das überschüssige Heizöl kann drucklos in die Bohrung 19 und von dort über den Gewindeanschluß 20 zurück zum Tank 1 fließen.

Wird der Magnet 17 nach einer Zeit von 10 bis 20 see, was von Brenner zu Brenner bzw. von Anlage zu Anlage verschieden sein kann, vom Relais im Steuergerät abgeschaltet, so wird durch den Druck der Feder 15 auf die Ventilnadel 14 ein Durchflußwiderstand erzeugt, der sich aus der durch den Polkern 16 eingestellten Federkraft der Feder 15 und der Ventilsitzfläche ergibt. Damit steigt der Druck vor dem Druckregelventil D, in der Kammer 6 und vor der Düse 9 auf seinen Betriebswert an. Die zerstäubte Menge im Betriebszustand beträgt daher

Q = Q

Betrieb Anfahr

Ip Betrieb
pÄnfahr

-Anfahr

Durch Einstellung der Federkraft der Feder 11 erhält man den Anfahrdruck, durch Einstellen der Federkraft der Feder 15 erhält man den Betriebsdruck und durch Einstellen des Relais die Anfahrzeit. tv,

Sollte eine gleichzeitige Luftregelung notwendig sein, so besteht die Möglichkeit, die Luftklappe mittels eines Zylinders, der mit dem Steuerölanschluß 24 oder dem üblichen Manometeranschluß über eine Steuerleitung verbunden ist, zu betätigen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Raum 22 der Gleitringdichtung G durch die Bohrung 18 mit der Bohrung 19 verbunden. Man könnte genau so gut das Rücklauföl durch die Bohrung 18 in den Raum 22 der Gleitringdichtung strömen lassen und statt der Bohrung 19 eine Verbindung zwischen dem Raum 22 und dem Anschluß 20 herstellen. Wichtig ist in diesem Falle nur, daß die Verbindung 18 zum Raum 22 nicht von der Niederdruckseite des magnetbetätigten Ventils ausgeht, damit die Gleitringdichtung nicht so hoch belastet wird.

Im Ein-Strangbetrieb wird der Anschluß 20 verschlossen und die Bypaß-Schraube 23 entfernt. Dadurch fließt das Rücklauföl nicht mehr zum Tank zurück, sondern geht den direkten Weg zur Saugseite. Dieses an sich bekannte Konstruktionsmerkmal ist auch hier anwendbar, wenn die Bypaß-Schraube 23 zwischen der Niederdruckseite des magnetbetätigten Druckregelventils und der Saugseite angeordnet ist.

Die Magnethülse 25 des Anfahrdruckregelventils A (Fig. 2), bevorzugt aus Messing gefertigt, ist in das Pumpengehäuse 26 eingeschraubt. Diese Magnethülse 25 trägt gleichzeitig den Ventilsitz 27 und dichtet mittels eines O-Ringes 28 die Hochdruck- 13' von der Niederdruckseite 19' ab. Die Ventilnadel 14, die aus einem magnetisierbaren, bevorzugt nichtrostendem Material gefertigt ist, wirkt bei diesem Ventil gleichzeitig als Magnetanker. Die Federkraft der Feder 15 wird mit der Einstellschraube 16, ebenfalls aus magnetisiert« rem Material, weil sie als Polkern wirksam ist, eingestellt. Gegen Leckverluste wird die Einstellschraube mit dem O-Ring 31 nach außen abgedichtet.

Abgesehen vom Luftspalt zwischen Polkern (Einstellschraube 16) und Magnetanker (Ventilnadel 14) sollte das Magnetjoch 32 so ausgebildet sein, daß keine, wenn nicht anders möglich, geringe Luftspalte vorhanden ist. Die Verwirklichung dieser Bedingung stößt bei diesem Ventil auf Schwierigkeiten, da durch die O-Ring-Abdichtung und das Einstellgewinde in der Magnethülse 25 diese eine bestimmte Wandstärke haben muß, die den Luftspalt zwischen Magnetjoch 32 und Magnetanker 14 ergibt. Um diese zu verhindern und gleichzeitig eine Möglichkeit zur axialen Fixierung der Magnetspule 17 zu bieten, wird die Magnethülse 25 an der Stelle 3J auf einen kleineren Durchmesser eingestochen, so daß nur noch eine Wandstärke von ca. 0,3 mm vorhanden ist. Das Magnetjoch 32 wird aus Weicheisenband gestanzt und zu einem geschlossenen Bügel gebogen. Nimmt man die beiden Schenkel 32a und 326 und zieht diese etwas auseinander (siehe F i g. 3), so kann das Magnetjoch 32 über die Magnetnülse 25 geschoben werden, wo es im Einstich 33 einrastet. Legt man noch zwischen Magnetjoch 32 und Magnethülse eine Well- oder Tellerfeder 34, so ist der Magnet auch axial fixiert.

Wie die F i g. 4 zeigt, gibt es auch die Möglichkeit, ein solches Ventil in der Düsenleitung zu montieren. Bei dem Magnet nach Fig. 4 ist nur die elektrische Schaltung umgekehrt. Beim Anfahren muß die Magnetspule 17 ausgeschaltet sein, damit der Düsenzufluß gedrosselt wird. Nach 10 bis 20 see wird dann die Magnetspule 17 eingeschaltet, womit die Wirkung der Feder 15 aufgehoben wird. Dies erfordert allerdings, daß das Druckregelventil D in der Pumpe P auf den Betriebsdruck eingestellt wird und durch die Einstellung des magnetbetätigten Anfahrdruckregelventils A der Anfahrdruck erreicht wird, also ebenfalls eine Umkehrung der Funktion.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. ölbrennerpumpe mit einem Druckregelventil zwischen Hochdruck- und Niederdruckkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres, jedoch magnetbetätigtes Anfahrdruckregelventil (A)dem vorgenannten Druckregelventil (D)nachgeschaltet ist.

2. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetbeiätigte Anfahrdruckregelventil (A) im Rücklauf (13) des ersten Dmckregelventils (D) angeordnet ist.

3. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetbetätigte Anfahrdruckregelventil (A) in der Düsenleitung (8) angeordnet ist.

4. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Feder (15) des magnetbetätigten Anfahrdruckregelventils ^einstellbar ist.

5. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei rücklaufentlasteter Gleitringdichtung (G) der Raum (22) dieser Gleitringdichtung mit dem Niederdruckraum (19') des magnetbetätigten Anfahrdruckregelventils (A) verbunden ist.

6. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Bypaß-Schraube (23) oder das Bypaß-Ventil im geöffneten Zustand den Niederdruckraum (19') des magnetbetätigten Anfahrdruckregelventils (A) mit der Saugseite verbindet.

7. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1, 2 und 4, 5,6, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Feder (15) des Anfahrdruckregelventils (A^ die Ventilnadel (14) im stromlosen Zustand der Magnetspule (17) entgegen der Strömung gegen den Ventilsitz (27) drückt.

8. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (14) aus magnetisierbarem Material hergestellt ist und als Magnetanker wirkt.

9. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube der Feder (15) aus magnetisierbarem Material besteht und gleichzeitig als Polkern (16) dient.

10. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnethülse (25) in bekannter Weise aus nicht magnetisierbarem Material besteht, an der Stelle, wo das Magnetjoch (32) geführt ist, einer. Einstich (33) aufweist, um einen geringen Luftspalt zwischen Magnetjoch (32) und Magnetanker (14) zu erzielen und das Magnetjoch (32) als Bügel ausgebildet ist, so daß es federnd über den dickeren Teil der Magnethülse (25) geschoben werden kann und im Einstich (33) einschnappt.

11. ölbrennerpumpe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnflüche der Magnethülse (25) und dem Magnetjoch (32) eine Well- oder Tellerfeder (34) eingebaut ist.