DE3008733A1 - Ventil, insbesondere fuer den einbau in eine zufuhrleitung zu einer oelbrennerduese - Google Patents

Description

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Anmelder: Curt Arnold BjÖrklund, Box 99, Stenäsgatan 14,

S-523 00 Ulricehamn, Schweden Erfinder: Anmelder

Ventil, insbesondere für den Einbau in eine Zufuhrleitung zu einer ölbrennerdüse

Vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil der in der Einleitung von Anspruch 1 näher angegebenen Art.

Ein Problem derartiger vorbekannter Ventile besteht durchweg darin, dass der Pumpendruck mit etwa 20 - 50% zu erhöhen ist, um den Gegendruck zu kompensieren, der erforderlich ist, um eine Kraft zum Aufbau eines Rücksaugeffektes aufzubauen, wobei oft die Eigenkonsumtion einer Rücksaug- oder Evakuierkammer unnormal gross wird mit schweren Abwägungsproblemen zur Folge abhängig von verschiedenen zu erreichenden Druckstufen.

Beispiele derartiger vorbekannter Ventile gehen aus der SE-PS 7609591-8 hervor. Zwar funktionieren derartige Ventile im wesentlichen sehr zufriedenstellend, weshalb vorliegende Erfindung auch von einer ähnlichen Detailkonstellation ausgeht, aber existieren hier ähnlich wie bei anderen vorbekannten Ventilen besagte Nachteile, deren Beseitigung vorliegende Erfindung zum Ziel hat. Weiter kann genannt werden, dass bei derartigen vorbekannten Ventilen auch das Risiko einer Verstopfung der relativ kleinen und oft abgewinkelten Passagen

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für das durchströmende Medium besteht, welches daher Anforderungen an Reinheit von Fremdstoffen zu erfüllen hat, um den Betrieb nicht in Frage zu stellen. Ferner lässt sich auch sagen, dass eventuelle Druckstösse in der Einlaufleitung ' nicht auf völlig zufriedenstellende Weise bei den vorbekannten Ventilen aufgefangen werden können. Auch in manchen Fällen schliessen die vorbekannten Ventile nicht schnell genug, so dass die Erfindung auch diesbezüglich eine Verbesserung anstrebt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Beseitigung oder wenigstens weitgehendes Entgegenwirken oben genannter Nachteile, und auch im übrigen und in allgemeinen Hinsichten den Stand der Technik auf diesem Gebiet weiterzuführen. Dabei soll ein einfaches, leicht herstellbares und sicher funktionierendes Ventil geschaffen'werden, welches vielseitig anwendbar ist und unter anderem sich zum Einbau in eine bestehende Anlage eignet.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Ventil der eingangs genannten Art im wesentlichen wie im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben beschaffen ist.

Ein Wesenszug der Erfindung lässt sich so beschreiben, dass die zum Erhalt eines perfekten Rücksaugens erforderliche Kraft aufgebaut wird, bevor der Druck im Einlauf eine voreingestellte Stufe erreicht hat, indem der Mediumdruck direkt eine besondere Druckkammer beeinflussen kann, d.h. ohne dass eine gesonderte Drucksteigerung die Pumpe oder andere Komponenten belastet, was u.a. eine höhere Lebensdauer und ein geringeres Wartungsbedürfnis mitsichführt. Genannter Aufbau einer Rücksaugkraft kann dank der Erfindung direkt vom Einlauf geschehen und führt damit den grossen Vorteil mit sich, dass diese Kapazität zum Auffangen eventueller Druckstösse in der Einlaufleitung ausgenützt werden kann, ohne dass das Hauptabsperrorgan beeinflusst werden braucht, was in nicht wünschenswerter Weise bei einer Hochdruckwelle den Durchlass einer geringen Mediummenge bedeuten könnte.

Ferner lässt sich die Rucksaufkammer kleiner gestalten auf Grund von u.a. geringerer Eigenkonsumtion, was für so-

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wohl eine vollhydraulische als auch eine Ausführung mit Elektromagnet betrifft.

Praktische Versuche haben gezeigt, dass ein in einem ölbrenner angeordnetes erfindungsgemässes Ventil eine Reihe von Vorteilen zeigt, u.a.: es sind keine Eingriffe in Pumpe oder Leitungen für beispielsweise Retouranschlüsse erforderlich.

Das Ventil kann einen ausgehenden Nippel der Pumpe völlig ersetzen einschliesslich eines damit oft zusammengebauten Sitzes zur Druckregulierung.

Auch wird Unempfindlichkeit gegenüber vorkommenden Luftblasen in der äusseren Druckkammer erreicht, weshalb die genaue Lage des Kanals zu dieser Kammer bedeutungslos ist.

Ein erfindungsgemässes Ventil kann nach nur einem Arbeitszyklus frei von Luft in der Rücksaugkammer sein, so dass sich keine Auslüftprobleme ergeben.

Das Rücksaugen geschieht sehr schnell, bis zu 4/100 see, wenn das Ventil über einen Elektromagneten gesteuert wird, und stockt die Verbrennung bis zu fünfmal schneller als nur ein Elektromagnet es vermag bei einer konventionellen Anlage, was u.a. darauf beruht, dass das aufgebaute Rücksaugmoment in Punktion treten kann, bevor das eiqene Schneideventil der Ölpumpe völliq schliesst, und wobei in der Rücksauqendphase eine qerinqe Luftmenqe durch die Düse einqesauqt wird, welche Menqe während der nachfolqenden Stillstandsperiode teilweise wieder verdränqt wird, da das öl im Düsenhalter durch die Wärme vom meistens stark erhitzten Verbrennunqsraum expandiert. Die Schnelligkeit des Rücksauqens lässt sich in qrossem Masse sowohl der Deformierunq des Rücksaugorqans durch Eigenelastizität und strukturelle Veränderung vor dem Rücksauqen zuschreiben. Diese beiden Kräfte wirken sehr positiv auf das Rücksauqen und man kann voraussetzen, dass derartiqe Rücksaugorgane durchweg grosse Lebenslänge und geringere Neigung zum Leistungsnachlass im Laufe der Zeit zeigen.

Ein weiterer erfindungsgemässer Vorteil liegt darin, dass der Speisedruck des Ventils ohne Rücksichtnahme auf die Rücksaugeigenschaften feineinstellbar ist und umgekehrt. Ferner wirkt das Rücksaugorgan in Schliessrichtung des Hauptabsperrorgans direkt auf dieses, wobei diese beiden Teile sich gegen-

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seitig positiv beeinflussen und damit sowohl das Rücksaugen als auch das Abschneiden der Zufuhr beschleunigt werden.

Beispiele ein ausschliesslich vom Schneideventil der Pumpe gesteuertes Ventil (sogenannte vollhydraulische Ausführung) ist zeitmässig etwas langsamer in oben beschriebenem Verlauf, jedoch wurde die Schneidezeit mit etwa 1/3 verbessert, was u.a. darauf beruht, dass eine gewisse Eigenkonsumtion dazu beiträgt, den Druck im Kammerteil schnell zu senken, wo der Druck reguliert wird, nachdem die Pumpenkapazität unter eine gewisse Stufe gesunken ist.

Das erfindungsgemässe Ventil lässt sich billig herstellen, unter anderem weil die Präzision gewisser Einzelteile recht gering sein kann, da die Grenze des Entgegenhaltens des Rücksaugorganes nicht kritisch ist und vom Minimum nach oben in weiten Grenzen schwanken kann.

Das erfindungsgemässe Ventil lässt sich daher bei Abwesenheit von unter anderem einer äusseren Rücklaufleitung leicht in beispielsweise eine ölbrennerpumpe einbauen.

Weitgehende Funktionssicherheit wird erhalten, was Versuche während einer langen Zeitdauer ergeben haben. Normale Verunreinigungen des Öls, welche das ölpumpenfilter passiert haben, können auf keine Weise die völlig geteilte Funktion der ölzufuhr und den gesonderten Anschluss an die Druckkammer stören. Falls dennoch andere Verunreinigungen im Extremfall das Rücksaugorgan blockieren, so funktioniert die ölpumpe trotzdem völlig normal, obschon ohne Rücksaugen, bis zur nächsten Wartung. Das erfindungsgemässe Ventil ist somit weitgehend problemfrei. Der vom Hauptabsperrorgan zu insbesondere einer Düse führende Speisekanal lässt sich völlig gerade ausführen, was die Druckverluste bei zum Beispiel einer Brennerdüse mindert und in höchstem Grad sicherstellt, dass eventuelle Verunreinigungen sich nicht festsetzen und den Betrieb in diesem Gebiet in Frage stellen können. Ferner erleichtert eine solche Ausführung natürlich ein schnelles und effektives Rücksaugen, welches direkt auf den Speisekanal und damit die Auslaufleitung wirken kann.

Das sehr schnelle Abschneiden der Zufuhr stellt die Verbrennung allen Öls sicher, während der Luftdruck vom Brenner-

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blase noch gross ist, was bedeutend geringere Russbildung in einem Heizkessel zur Folge hat.

Das Rücksaugen von nur einer geringen Luftmenge bedeutet, dass keine öltropfen an der Düse verbleiben und auch kein öl von der allmählich expandierenden ölrestmenge im Mundstückhalter ausgepresst werden kann.

Unabhängig davon, ob das Ventil von einem Elektromagneten oder vollhydraulisch gesteuert wird, erhält man einen geschmeidigen Start, wobei eine eventuelle geringe Luftmenge in der Düse sowie das verbliebene öl zuerst ausgepresst werden und einen sehr fein verteilten Luftölnebel erzeugen, der schnell und leicht anzündbar ist, wobei Pulsationen nicht entstehen können, gleichzeitig wie das Verrussungsproblem beim Start so gut wie völlig ausgeschaltet ist.

Es bilden sich mit anderen Worten weder Russ noch Koks an und in der Düse oder an den Zündelektroden, wodurch Fehlerquellen vermieden werden, die etwa 90% aller Wartungsbesuche ausmachen, wodurch der Gesamtwartungsbedarf von beispielsweise einem ölbrenner ganz erheblich herabgesetzt wird und die gesamte Anlage einen wesentlich besseren Gesamteffekt erhält.

Das erfindungsgemässe Ventil ist nicht kapazitätsbegrenzend, sondern lässt eine maximale Pumpenausnutzung zu, d.h. das Ventil ist nicht von einer Uberkapazität auf der Pumpenseite abhängig, um eine Kraftreserve für das Rücksaugen zu schaffen.

Alle im folgenden gezeigte und beschriebene Ausführungsformen oder Kombinationen von Einzelteilen derselben lassen sich sowohl über einen Elektromagneten wie vollhydraulisch steuern, was die Montage wesentlich vereinfacht. Aich lässt sich jede der besagten Ausführungsformen entweder mit oder ohne Rücklaufkanal ausführen. Lediglich aus Veranschaulichungszwecken wurden die ersten gezeigten Ausführungsformen mit Rücklaufkanal und die anderen ohne einen solchen ausgestattet. Schliesslich ist die Erfindung auch durch alle in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus folgender beispielshaften Bezeichnung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen hervor. In diesen zeigen:

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Fig. 1 im wesentlichen im Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventils in Ruhelage,
Fig. 2 eine entsprechende Ansicht desselben Ventils in

Arbeitslage,
Fig. 3 im Längsschnitt ein abgeändertes erfindungsgemäs-

ses Verteilerstück,
Fig. 4 ein Schnittbild gemäss Schnittlinie IV - IV in

Fig. 3,

Fig. 5 im wesentlichen im Längsschnitt eine abgeänderte Ausführung eines erfindungsgemässen Ventils in Ruhelage,

Fig. 6 das Ventil gemäss Fig. 5 in Arbeitslage, Fig. 7 ein weiteres abgeändertes erfinduhgsgemässes

Ventil im Längsschnitt und in Ruhelage, Fig. 8 das Ventil gemäss Fig. 7 in Arbeitslage, Fig. 9 ein weiteres abgeändertes erfindungsgemässes

Ventil im Längsschnitt und in Ruhelage, Fig. 10 ein Schnittbild gemäss der Schnittlinie X-X

in Fig. 9,

Fig. 11 eine, entsprechende Ansicht wie Fig. 10, jedoch ' in der Arbeitslage des Ventils,

Fig. 12 im Längsschnitt.eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventils, Fig. 13 im Längsschnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventils, Fig. 14 im Längsschnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventils, Fig. 15 im Längsschnitt eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventils, und

Fig. 16 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt eines weiteren abgeänderten erfindungsgemässen Verteilerstückes .

Die verschiedenen Ausführungsformen werden im folgenden hauptsächlich direkt durch ihre betreffende Arbeitsweise beschrieben.

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Fig. 1 zeigt ein erf indungsgemässes Ventil in Έθΐΐ6 oder sogenannter Vorblaslage. In dieser kann beispielsweise öl in ein Ventilgehäuse 1 einströmen über einen Einlaufkanal 2, eine Einlauf- oder Speisekammer 3, und von dort aus durch eine Rücklaufleitung 32, eine Zwischenkäufer 39 und weiter in einen Rücklaufkanal 41 zur nicht gezeigten Rücklaufpassage einer nicht gezeigten Pumpe. Bei dieser Strömung entsteht ein geringer Oberdruck in genannten Teilen ebenso wie in einer Druckkammer 12 in einem Anschlusstück 8 über einen Verbindungskanal 31. Damit kein öl einen Zufuhrkanal 10 im Anschlusstück erreicht, schliesst eine in einen Druckkolben 5 als Hauptabsperrorgan mit einer Druckfeder 6 eingesetzte Dichtungsscheibe 7 gegenüber einem Sitz 9 an der Mündung genannten Zufuhr-

2 kanals unter einem voreingestellten Druck, z.B. 7 kg/cm . Als Rücksaugorgan ist eine Gummimanschette 22 dichtend eingespannt zwischer einer konischen Innenfläche 13 im Anschlusstück 8 und einer konischen Fläche 30 eines Verteilerstückes 21 sowie zwischen einem Dichtungsansatz 14 im Anschlusstück und einer inneren Dichtungsfläche 17 eines Endstückes 15, welches in das Anschlusstück 8 eingeschraubt und gegenüber diesem über einen Dichtungsring 16 abgedichtet ist. Das Anschlusstück 8 ist seinerseits gegenüber dem Gehäuse 1 über einen Dichtungsring 11 abgedichtet. Ferner ist die Gummimanschette mit den Teilen 14 und 17 als Widerlager vorgespannt mit einem Verteilerstück 21 über einen umlaufenden hinteren Dichtungswulst 23 und kann auf diese Weise mit guter Marginale dem überdruck entgegenstehen, der in der Druckkammer 12 über den Verbindungskanal 31 ansteht, so dass die Manschette 22 nicht sogleich das Volumen umlaufender Evakuierkanäle 24 im Verteilerstück 21 vermindert und auf diese Weise wird ein verfrühtes Ausdrängen von öl zu einer nicht gezeigten Brennerdüse über einen Auslaufkanal 19 und eine daran angeschlossene Gewindebohrung 20 verhindert. In den Zeichnungsfiguren bezeichnet ferner 4 einen Druckregulierkanal, der sich entlang dem Druckkolben 5 und bis in den Rücklaufkanal 41 hinein erstreckt, woneben Verbindungskanäle 25 von den Evakuierkanälen 24 zu einem Zentralkanal 28 im Verteilerstück als Fortsatz des Zuführkanals oder grundsätzlich als dieser führt.

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Bei einer solchen Ausführung ist der Druckregulierkanal 4 nicht unbedingt erforderlich und kann man wie schon angedeutet auch ohne Rücklaufleitung auskommen, falls eine solche nicht vorgesehen sein soll.

Am Ende der Vorblaszeit oder überhaupt wenn das Ventil und eine nicht gezeigte Steuereinheit in beispielsweise in einem ölbrenner zur Arbeitslage übergehen sollen, erhält ein Elektromagnet 37 Strom, wobei dessen Kolben 35 eine Lage gemäss Fig. 2 einnimmt und gegen einen Sitz 33 mit Hilfe einer Dichtungsscheibe 34 und gegen-die Wirkung einer Zugrückstellfeder 36 die Rücklaufleitung 32 abdichtet. 38 bezeichnet einen elektrischen Anschluss. Der Druck steigt.nun im Einlaufkanal 2 und in der Einlaufkammer 3 sowie über den Verbindungskanal 31 in der Druckkammer 12, wo das Vorspannungsmoment der Manschette 22 ausserhalb der Kanäle 24 auf einer gewissen Druckstufe überwunden wird, wobei die Manschette in die Evakuierkanäle 24 gemäss Fig. 2 hineingepresst wird. Während dieser Bewegung wird öl herausgepresst aus den Evakuierkanälen über die Verbindungskanäle 25, den Zentralkanal 28, den Auslaufkanal 19 und die Gewindebohrung 20 sowie über ..eine .eventuelle Düsenleitung und in die Düse, worauf es von nicht gezeigten Elektroden angezündet wird. Danach ist der Druck auf der voreingestellten Stufe, die sich feineinstellen lässt, beispielsweise dadurch, dass die Feder 6 mehr oder weniger stark komprimiert wird auf an sich bekannte Weise, beispielsweise mittels einer Stellschraube. Bei Erreichen und übersteigen genannter voreingestellter Druckstufe wird der Druckkolben 5 vom Sitz 9 gemäss Fig. 2 wegbewegt und geschieht nun eine Druckregulierung über den Kanal 4, der wie gesagt in die'Leitung 21 ausmündet, öl oder Flüssigkeit überhaupt können jetzt in den Zufuhrkanal 10 und von dort aus weiter zur Düse strömen, wo die Verbrennung sich kontinuierlich fortsetzt. In dieser Lage vermag die geringe Querschnittsflache der Verbindungskanäle 25 nicht, so viel Druck zur Manschette 22 durchzulassen, dass diese sich ausrichten könnte, sondern wirkt das öl mit vollem Druck auf die wesentliche Fläche der Manschettenaussenseite innerhalb der Druckkammer 12. Auf diese Weise wird die Manschette gemäss Fig. 2 in Lage gehalten, ohne dass eine besondere Kraft erforderlich ist, und ohne dass die Manschette den

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Ausspeisedruck negativ beeinflussen kann. Das Ventil arbeitet nun auf diese Weise weiter und selbst wenn das öl möglicherweise etwas verunreinigt sein sollte/ kann ein Betriebsstopp kaum vorkommen, das es keine Drosselstellen oder gewinkelten Passagen gibt. In Wirklichkeit wird die Manschette 22 mit bedeutender Marginale in einer Lage gemäss Fig. 2 bei normalem Arbeitsdruck gehalten.

Ist der Flüssigkeitsstrom zu unterbrechen, so wird beispielsweise der elektrische Strom, unterbrochen zu sowohl dem Pumpenmotor als auch dem Elektromagneten 37, welcher wieder gestattet, dass Flüssigkeit vom Einlauf 2 zur Rücklaufleitung 41 strömt und weiter mit der Folge, dass der Druck in der Kammer 3 sinkt unter einen voreingestellten Wert,_s so dass sich der Druckkolben 5 schnell in seine Blockierlage bewegt, d.h. zum Anliegen gegen den Sitz 9. Der Druck sinkt dann auch schnell in der Kammer 3, wobei auch der in der Druckkammer 12 aufgebaute Druck abnimmt und die Manschette eine Lage gemäss Fig. 1 einnimmt. Da hierbei der Flüssigkeitsstrom zum Zentralkanal 28 bereits unterbrochen ist, wird eine gewisse geringe ölmenge in die Evakuierkanäle 24 zurückgesaugt über die Verbindungskanäle 25, den Zentralkanal 28, den Auslauf 19 und die Bohrung 20 von der Düse, wo eine entsprechende Luftmenge eingesogen wird bei sehr hoher Geschwindigkeit, wodurch jegliches Nachsprühen verhindert wird, so dass sich an der Düse keine öltropfen bilden können, was bei zu geringer Rücksauggeschwindigkeit der Fall wäre. Die zurückgesogene ölmenge entspricht einer Menge, welche die Gummimanschette über den Kanal 31 auspresst in die Rücklaufleitung 41 abzüglich einer geringen Quantität, welche der Eigenkonsumtion entspricht, wenn öl über den Sitz 9 und bis zu den Evakuierkanälen 24 einströmt, bevor die Scheibe 7 am Sitz 9 dichtet.

Natürlich lässt sich der Druckkolben 5 durch ein anderes Absperrorgan ersetzen, beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil, das von der Pumpe und/oder dem Druck in der Zufuhrkammer 3 gesteuert ist.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht eine vorteilhafte Ausführung darin, dass das Anschlusstück 8 in das Gehäuse einendig eingeschraubt ist, um mit dem anderen Ende das Endstück 15 eingeschraubt aufzunehmen, in welches seiner-

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seits beispielsweise ein nicht gezeigter Verbindungsnippel einer Düse in die Gewindebohrung 20 eingeschraubt sein kann.

Besonders vorteilhaft bei einer solchen Anordnung ist die völlige Trennung von Einlaufsystem und Auslaufsystem, wobei die Manschette 22 in vorteilhafter Weise mit ihrem vorderen Ende nicht nur selbst eingespannt ist, sondern gleichzeitig dabei den Zufuhrkanal von der Druckkammer 12 abdichtet, während das hintere eingespannte Manschettenende gleichzeitig das Verteilerstück 21 gegenüber dem Endstück 15. und dem Anschlussstück 8 und möglicherweise auch diese Teile untereinander abdichtet, so dass man gegebenenfalls auch ohne Dichtungsring 16 auskommen kann.

In den folgenden Figuren sind zunächst einige Varianten verschiedener Teile und Ausführungen gezeigt. Hierbei werden entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugszeichen wie vorstehend bezeichnet, jedoch mit dem Zusatz kleiner Buchstaben, welche die erste, zweite, dritte und so weiter Alternative kennzeichnen.

In Fig. 3 ist ein Verteilerstück 21a mit axialen Evakuierkanälen 24a versehen, diewie in Fig. 4 gezeigt angeordnet sind und von den Verbindungskanälen 25a aus in beide Axialrichtungen abflachen. Im übrigen sind"Ausführung und Arbeitsweise des Verteilerstückes sowie der dieses umgebenden Manschette analog wie vorstehend beschrieben.

In Fig. 5 ist in einem Anschlusstück 8b eine zylindrische Bohrung 46b angeordnet, welche eine Gummimembrane 43b beherbergt, welche von einem Verschliesszapfen 44b in Lage gehalten wird. Die Membrane ist als Stumpfkegel ausgeführt, deren unterer Teil einen Evakuierhohlraum 24b einschliesst, der während z.B. einer Vorblaszeit dem geringen überdruck leicht wi-dersteht, der in der Kammer 3b, dem Verbindungskanal 31b und der Druckkammer 12b herrscht, da unter anderem die Kopffläche der Membrane an der ZapfenstirnfläGhe flach anliegt mit einer Fläche, die etwa gleich gross ist wie die Aussenmantelfläche, welche zur Druckkammer 12b hinexponiert ist.

Beispielsweise am Ende der Vorblaszeit dichtet die Scheibe 34b gegen den Sitz 33b mit Hilfe des Elektromagneten 37b ab und der Druck steigt in der Kammer 3b, dem Verbindungskanal 31b und der Druckkammer 12b. Bei Erreichen eines gewissen

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Überdruckes in der Druckkammer 12b wird die Membrane 43b flach an den Boden der Bohrung 46b gemäss Fig. 6 angepresst, wobei der Evakuierhohlraum 24b ausgelöscht wird. Während dieser Bewegung wurde öl ausgepresst durch den Verbindungskanal 25b, den Zentralkanal 28b, den Auslauf 19b und so weiter. Im nächsten Augenblick, wenn der Druck die voreingestellte Stufe erreicht hat und die Druckregulierung beginnt, nimmt der Druckkolben 5b eine Lage gemäss Fig. 6 ein, wobei öl ausgepresst wird über den Sitz 9b in den Zentralkanal 28b zum kontinuierlichen Betrieb. Die Membrane 43b wird nun mit guter Marginale gepresst gegen den Bohrungsboden gehalten und hat im Prinzip nur ihre eigene Vorspannung zu überwinden plus einen Gegendruck, der durch die Querschnittsfläche des Verbindungskanals 25b representiert ist.

Bei Unterbrechen der Verbrennung hebt die Zugrückstellfeder 36b die Dichtungsscheibe 34b vom Sitz 33b ab und öl strömt über die Teile 23b und so weiter aus. Der Kolben 5b nimmt eine Lage gemäss Fig. 5 ein gleichzeitig wie die Membrane 43b in ihre Ausgangslage zurückgeht und eine geringe ölmenge vom Auslauf zurücksaugt.

Aus Vereinfachungsgründen wurden ab Fig. 5 keine Gewinde eingezeichnet, obschon diese natürlich bevorzugt vorhanden sind. Ebenso wurde der Rücklaufkanal 41 nicht eingezeichnet, obschon vorhanden bei Vorhandensein eines Rücklaufsystems schlechthin.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung^ wobei das Endstück 15c einen ringförmigen Evakuierhohlraum 24c aufweist, der um den Auslaufkanal 19c eingefräst ist, und wobei ferner von der Bohrung 20c zwei Verbindungskanäle 25c bis zum Hohlraum 24c vordringen. Im Anschlusstück 8c, wo das Endstück 15c eingeschraubt und abgedichtet ist, ist die Druckkammer 12c kreisförmig um den Zentralkanal 28c herum eingefräst, um zusammen mit dem Evakuierhohlraum 24c eine Rücksaugeinheit zu bilden. Als Rticksaugorgan dient ein O-Ring 47c, der in Ruhelage gemäss Fig. 7 die Teile 24c und 12c gegeneinander abdichtet und voneinander trennt. Der Verbindungskanal 31c ist an die Peripherie der Druckkammer 12c angeschlossen.

Die Arbeitsweise eines solchen Ventils, welches vollhydraulisch über das Schneideventil einer Pumpe gesteuert wird,

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ist wie folgt: Da kein Vorblasen geschieht, steigt der Druck in der Einlaufkammer 3c, dem Verbindngskanal 31c und der Druckkammer 12c stufenlos je nach Steigerung der Drehzahl des Pumpenmotors. Von 0 erreicht der Druck relativ schnell den geringen Überdruck, der während eines normalen Vorblasens herrscht, und dem das Ventil leicht widersteht durch den O-Ring 47c dadurch, dass dessen der Druckkammer 12c exponierte Fläche relativ klein ist (etwa die Hälfte der Fläche, die gemäss Fig. 8 zugänglich wird) sowie dadurch, dass der 0-Ring im Hohlraum 24c etwas vorgespannt (eingepresst) ist. Danach erreicht der Druck eine Stufe, wobei der Widerstand des O-Ringes überwunden wird, der dann in den Hohlraum 24c eingepresst wird, wobei öl aus demselben heraus und durch den Verbindungskanal 25c usw. gepresst wird. Nun erreicht die Pumpe den voreingestellten Arbeitsdruck und die Druckregulierung beginnt, wobei der Druckkolben 5c eine Lage gemäss Fig. 8 einnimmt und öl in den Zentralkanal 8c hinausströmen kann usw.

Bei zu unterbrechender Verbrennung wird der Strom zum Pumpenmotor unterbrochen, wobei dieser schnell in der Umdrehungszahl absinkt, gleichzeitig wie die Pumpe eine ölmenge liefert, die nicht proportional zur Umdrehungszahl ist, weshalb der Druck in der Einlaufkammer 3c schnell unter den voreingestellten Wert sinkt. Der O-R.ing beginnt dabei die Rückwanderung zur Ausgangslage und saugt eine geringe ölmenge zurück, bevor der Kolben 5c am Sitz 9c dichtet (sogenannte Selbstkonsumtion) und auf diese Weise einen Restdruck ausgleicht,·so dass die Verbrennung während einer sehr geringen Zeitperiode fortgesetzt werden kann, wobei Öl verbrannt wird auf Grund des noch hohen Gebläsedruckes. Danach dichtet der Druckkolben 5c am Sitz 9c, wobei Eigenelastizität und Vorspannung des O-Ringes diesen schnell in die Ausgangslage zurückbringen, wobei öl aus der Druckkammer 12c herausgepresst wird, aus dem Verbindungskanal 31c und in den Einlauf 2c zu nicht gezeigten Rücklauf oder Uberströmkanälen eines nicht gezeigten Pumpenrades, gleichzeitig wie der Evakuierhohlraum 24c im Volumen wächst und öl aus der Bohrung 20c usw. zurücksaugt.

Ein Ventil gemäss Fig. 7 und 8 lässt sich leicht an bzw. in den meisten im Handel· vorkommenden Pumpen einbauen, wo Vorblasen unnötig oder unerwünscht ist.

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Fig.. 9 bis 11 zeigen eine Ausführung, die ebenso von Teilen 4d - 7d gesteuert ist und wobei ein kreisförmiger komprimierbarer Ring 48d radial nach innen gepresst wird und mit einer konkaven Peripherie 5Od eine Druckkammer 12d abdichtet. Das Anschlusstück 8d ist mit einer kreisförmigen Bohrung als Druckkammer 12d versehen und vom ebenen Boden 51d der Bohrung geht eine Versenkung 54d aus zur Aufnahme eines Endes eines symmetrischen Verteilerstückes 53d versehen mit einem ringförmigen Kanal 55d, der an einen Zentralkanal 56d über Verbindungskanäle 25d angeschlossen ist. Das Endstück 15d zeigt einen vergrösserten Auslaufkanal 19d, der ein Ende des VerteilerStückes 53d beherbergt. Der Ring 48d ist zu seinem Zentrum hin mit einer Anzahl halbmondförmigen Hohlräumen 49d ausgeführt, die Evakuierhohlräume sind. Das Zentrumloch im Ring 48d ist zur Anlage an der Ausseite des Verteilerstückes vorgesehen.

Die Arbeitsweise eines solchen Ventils ist wie folgt: Beim Pumpenstart und bei der stufenlosen Öldrucksteigerung in der Zufuhrkammer 3d, dem Verbindungskanal 31d und der Druckkammer 12d je nach Steigerung der Umdrehungszahl des Pumpenmotors widersteht der Ring.. 4Sd mit seiner eingebauten Vorspannung leicht dem Druck, der zum Widerstehen erforderlich ist, bis der Flüssigkeitsdruck eine solche Stufe erreicht hat, dass der Ring 48d eine komprimierte Lage gemäss Fig. 11 einnimmt und öl aus den Hohlräumen 49d herausgepresst sowie volle Sprühverteilung an der Düse mit schnellem Anzünden zur Folge erhalten werden. Dies geschieht gerade vor Erreichen des maximalen voreingestellten Arbeitsdruckes. Der Ring 48d wird gegen das Verteilerstück 53d gepresst, wobei dessen Spitzen gegen den Boden 51d und am Verteilerstück abdichten, so dass der Evakuierhohlraum im Volumen gemäss Fig. 11 abnimmt, bis die Hohlräume 49d völlig ausgelöscht sind und öl über die Verbindungskanäle 25d ausgepresst wird. Der Unterbrechungsvor gang ist analog wie im Zusammenhang mit Fig. 7 und 8 beschrieben. Sobald der Ring 48d in die Ruhelage zurückgeht, werden die Hohlräume 49d sukzessiv geöffnet, wobei das Rücksaugen beginnt.

Fig. 12 ist eine vereinfachte Variante der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verteilerstück durch eine

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Verlängerung 58e als Teil des Anschlusstückes 8e ersetzt ist. Der Auslaufkanal 19e ist hier etwas vergrössert und bildet gleichzeitig einen Verbindungskanal 57e zu den Hohlräumen 59e eines Ringes 58e, der wie in Fig. 9-11 gezeigt und hiermit beschrieben ausgeführt ist. Die Arbeitsweise eines solchen Ventils ist analog wie bei der vorhergehenden Ausführung mit dem Unterschied, dass öl in seitlicher Richtung von den Hohlräumen 49e über die Verbindungskanäle 47e usw. strömt, wenn der Ring 48e seine Arbeitslage einnimmt usw. .

Fig, 13 zeigt eine weitere einfache Variante, wobei anstelle eines Verteilerstückes eine Verlängerung 58f des Anschlusstückes 8f in.ein Endstück 15f dicht eingepasst ist, und wobei ein Gummiring 48f nach''aussen gepresst ,"wird*vörf dein von dem Verbindungskanal 31f zur Druckkammer 12f vorstossenden Öldruck und wobei die Spitzen der die Hohlräume 49f bildenden Zungen die Bohrung 51f abdichten, wenn der Ring in die Arbeitslage gemäss vorstehender Beschreibung gepresst wird· Die Hohlrä me werden alsdann völlig ausgelöscht und öl. strömt davon aus über die Verbindungskanäle 25f. 63f ist eine den Kanälen 25f angeschlossene rundumlaufende Ringnut im Endstück 15f. Das Rücksaugen geschieht in diesem Falle in der umgekehrten Ordnung, d.h. indem der sinkende Druck eine Zusammenziehung des Ringes 48f gestattet,

Gemäss Fig. 14 ist eine feste eingespannte kreisförmige elastische Membrane 65g angeordnet, die in Läge gehalten wird von beispielsweise einem aus Metall bestehenden, hohlen Stumpfkegel 66g mit Löchern 67g als Stützorgan, welches mit einem gewissen Druck vom Zapfen 44g an der Membranperipherie anliegt, die ihrerseits gegen einen ringförmigen Absatz 68g im Anschlusstück 8g gepresst wird. 70g bezeichnet einen teilsphärenförmigen Evakuierhohlraum unter der Membrane, der mit dem Zentralkanal 28g über einen Verbindungskanal 25g in Verbindung steht.

Die Arbeitsweise eines solchen Ventils ist analog wie vorhergehend beschrieben. In Arbeitslage wird die Membrane gegen den Boden des Hohlraumes 70g gepresst und dichtet die Mündung des Kanals 25g ab. Öl wurde dabei aus 70g herausgepresst in Richtung der Bohrung 20g und so weiter. Beim Rück-

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gang zur Ruhelage wird öl von der Membrane 25g in umgekehrter Richtung zurückgesogen.

Fig. 15 zeigt eine Variante/ wobei ein vorzugsweise elastischer Kolben 71h die Druckkammer 12h von dem Evakuierhohlräum 24h trennt, welche Teile alle in ein und derselben Bohrung angeordnet sind. Der Kolben 71h wird in Ruhelage von einer Druckfeder 73h gehalten, die in der Bohrung 46h mit einer Bodenversenkung angeordnet ist, welche zentral einen Verbindungskanal 25h beherbergt. Bei steigendem Druck in der Druckkammer 12h wird der Kolben 71h von der Druckfeder in Lage gehalten, wobei nur etwa die Hälfte der oberen Kolbenfläche zur Druckkammer 12h exponiert ist. Erreicht der Druck in letzterer eine geeignete Stufe, so wird der Kolben 71h von seinem Sitz 72h am Zapfen 44h weggepresst und wird alsdann mit seiner anderen Fläche an der Mündung des Verbindungskanals 25g gehalten. Im übrigen arbeitet auch dieses Ventil wie die vorherstehend beschriebenen Ausführungsformen.

Schliesslich ist in Fig. 16 ein abgeändertes Verteilerstück 21 j gezeigt, wobei ein Verbindungskanal 25j im hinteren Ende 75j einer schraubenförmigen Nut als Evakuierhohlraum ausmündet, deren vorderes Ende 29j nahe dem konischen Teil 3Oj endet, wo die Nut eine geringere Tiefe haben kann, um zu einem Maximum am Ende 25j zu kommen. Die Manschette füllt bei erreichtem Arbeitsdruck zunächst den flacheren Nutenteil aus, um dann schliesslich auch den tieferen Teil und damit die ganze Nut auszufüllen. Die Manschette wird bei dieser Ausführung sowohl axialen als auch radialen Bewegungen in einem begrenzten Teil ausgesetzt. Sollte wider Erwarten eine gewisse Ausmattunq nach langer Anwendung geschehen, so kann die Manschette um 180° gegenüber dem Verteilerstück gedreht werden, so dass der unbeanspruchte Manschettenteii der Manschette die doppelte Lebenslänge geben kann.

Im vorherstehenden beschriebene und in den Zeichnungsfiguren gezeigte Ausführungsformen sind nur als nicht begrenzende Beispiele anzusehen, die sich im Rahmen des Erfindungsgedankens beliebig abändern und ergänzen lassen.

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Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Ausspeisen von öl zu einer Brennerdüse mit Rücksaugen im Zusammenhang mit dem Abschneiden der ölzufuhr. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucksteigerung über den erforderlichen Arbeitsdruck hinaus nicht erforderlich ist. Der Auslauf von einer Einlaufkammer ist durch einen federbelasteten Ventilkörper abgesperrt, der bei überschreiten eines gewissen einstellbaren Arbeitsdruckes öffnet. Zuvor strömt öl über einen Kanal zur Aussenseite eines gummielastischen -Körpers und hat diese_n komprimiert bzw. expandiert. Die eine Seite des gummielastischen Körpers steht in Verbindung mit der Auslaufleitung zur Brennerdüse. Das genannte federbelastete Ventil hält einen so hohen Druck auf der anderen Seite des gummielastischen Körpers aufrecht, dass dessen Arbeitslage garantiert wird. Bei Abschneiden der ölzufuhr wird die Einlaufkammer an eine Rücklaufleitung oder dergleichen angeschlossen und der Druck sinkt schnell ab, so dass der gummielastische Körper expandieren oder sich zusammenziehen und eine begrenzte ölmenge von der ölbrennerdüse zurücksaugen kann (Fig. 1).

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Ventil, insbesondere für den Einbau in eine Zufuhrleitung zu einer ölbrennerdüse, mit einem Gehäuse mit Einlauf und einem eine Fortsetzung des Einlaufes in Form eines Zufuhrkanals vorzugsweise mit Hilfe eines Druckregulierorgans blockierenden bzw. entgegen die Wirkung desselben freilegenden Hauptabsperrorgans zum Absperren bzw. Durchlassen eines zu regulierenden Mediumstromes, sowie mit einem dem Zufuhrkanal angeschlossenen Rücksaugorgan, um im Zusammenhang mit dem Abschneiden der Mediumzufuhr eine gewisse begrenzte Mediummenge von einem dem Zufuhrkanal angeschlossenen Auslauf zurückzusaugen, gekennzeichnet durch einen ständig offenen Verbindungskanal (31) zwischen dem Einlauf (2) und der vom Zufuhrkanal (28) und daran angeschlossenen Räumen abgekehrten Seite des Rücksaugorganes (22), welche Verbindung bei Drucksteigerung im Einlauf (2) zum gestatten einer elastischen Deformierung des Rücksaugorganes bei gleichzeitigem Ausspeisen von verdrängtem Medium in den Zufuhrkanal und daran angeschlossene Räume angeordnet ist, sowie dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrkanal vom Sitz des Hauptabsperrorganes (5) bis zum Auslauf und vorzugsweise einer ölbrennerdüse oder dergleichen durchgehend offen ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Einlauf (2) in an sich bekannter Weise eine beispielsweise zur Saugseite einer Pumpe führende Rücklaufleitung (32, 41) angeschlossen ist, in welche ein vorzugsweise auf Impuls diese Leitung blockierendes bzw. öffnendes Magnetventil (34 - 38) eingebaut ist, wobei vorzugsweise ein Druckregulierkanal (4) sich entlang dem Hauptabsperrorgan (5) und in einen Rücklaufleitungsabschnitt (41) hinein erstreckt.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücksaugorgan (22,43,47,48,49,65, 71) vorgespannt ist, um mit einer gewissen Marginale Drücken bis zu einer gewissen Stufe vom Verbindungskanal (31) zu widerstehen.

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4. 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücksaugorgan die Forni einer Manschette aus gummielastischem Material hat, welche auf an sich bekannte Weise über ein Verteilerstück (21) gestreift ist, wobei beide Enden der Manschette festgespannt sind zur Bildung genannter Vorspannung zusammen mit einer Vorspannung gebildet aus dem Zusammenwirken zwischen Manschette und Verteilerstück.

   5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungskanäle (25) auf an sich bekannte Weise vom Zufuhrkanal (28) zum Bereich innerhalb der Manschette (22) führen, wo im Verteilerstück (21) Evakuierkanäle (24) angeordnet sind, die dazu vorgesehen sind, in Arbeitslage des Ventils elastisch deformierte Teile der Manschette unter Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes vom Einlauf über den Verbindungskanal (31) und einer ausserhalb der Manschette angeordneten Druckkammer (12) aufzunehmen, der die Manschette exponiert ist mit einer bedeutend grösseren Fläche als über die Verbindungskanäle (25) zum Zufuhrkanal (28) hin.

   6. Ventil nach Anspruch 5, gekennzeichnet

   durch einen schraubenförmigen Evakuierkanal (24) mit Erstreckunc um das Verteilerstück herum, wobei ein Verbindungskanal vorzugsweise in einem Ende des Evakuierkanals ausmündet, von wo aus dieser Kanal in der Tiefe zum anderen Ende hin vorzugsweise abnimmt.

   7. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerstück (21) mit axialen Evakuierkanälen (24) versehen ist, die in Richtung von den Verbindungskanälen (25) weg abflachen.

   8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Rücksaugorgan als eine in einer Bohrung (46) gelagerte Gummimembrane ausgeführt ist, und dass die Membrane profiliert ist, vorzugsweise durch Ausführung als hohler Stumpfkegel, dessen kleinere Basisfläche in Ruhelage zum flachen Anliegen gegen einen die Bohrung (46) abschliessenden Zapfen (44) vorgesehen ist.

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   9. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenriz eichnet, dass das Rücksaugorgan die Form eines 0-Rings hat, der in Arbeitslage zum elastischen Deformieren in axialer Richtung und Eindringen in einen ringförmigen Evakuierhohlraum (24) und zum Verlassen desselben und Steigern oder Schaffen eines Volumens in diesem beim Abschneiden der Mediumzufuhr vorgesehen ist.

   10. Ventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rücksaugorgan als Gummiring (48) mit inneren, vorzugsweise halbmondförmigen Hohlräumen (49) und einer äusseren umlaufenden konkaven Peripherie ausgeführt ist, wobei die Hohlräume vorgesehen sind, in Arbeitslage reduziert oder ausgelöscht zu werden und bei Abschneiden der Mediumzufuhr ein Volumen zu schaffen oder zu vergrössern, zwecks Rücksaugen einer gewissen Mediummenge vom Auslauf.

   11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungskanäle (57) direkt vom Bereich innerhalb des Ringes (48) zum Auslauf (19) an einer Verlängerung (58) eines Anschlusstückes (8) mit dem Zufuhrkanal (28) vorbei erstrecken.

   12. Ventil nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (31) vom Einlauf innerhalb des Ringes (48) ausmündet, von dessen Aussenseite Verbindungskanäle (25) sich direkt in den Auslauf (20) erstrecken, wobei die Ringinnenseite konkav ausgeführt ist und die Ringperipherie mit vorzugsweise halbmondförmigen Hohlräumen versehen ist.

   13. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Rücksaugorgan als flache und in einer Bohrung (46) angeordnete Membrane (65) ausgeführt

   ist, die auf einem Absatz (68) im Anschlusstück (8) am Boden der Bohrung in Lage gehalten wird, oberhalb einer teilsphärenförmigen Versenkung (70) und auf der anderen Seite durch ein Stützorgan (66) vorzugsweise in Form eines hohlen Stumpfkegels aus Metall mit Löchern (67) eingespannt ist, welcher Stumpfkegel seinerseits von einem in die Bohrung (46) eingesetzten Zapfen (44) in Lage gehalten ist.

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   Ι 4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücksaugorgan aus einem vorzugsweise elastischen Kolben (71) besteht, dessen eine Seite auf einer Druckfeder (73) ruht und der sich mit der anderen Seite an einem in dieselbe Bohrung (46), worin die Druckfeder und der Kolben eingesetzt sind, eingesetzten Zapfen (44) abstützt.

   15. Ventil nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusstück (8) mit einem Ende in das Gehäuse (1) eingeschraubt ist, um mit seinem anderen Ende ein eingeschraubtes Endstück (15) aufzunehmen zur Beherbergung von vorzugsweise einem Verbindungsnippel einer Düse in einer Gewindebohrung (20), und dass das Einlaufsystem vom Auslaufsystern, räumlich völlig getrennt ist, wobei das als Manschette (22) ausgeführte Rücksaugorgan mit seinem vorderen Ende eingespannt ist, um gleichzeitig den Zufuhrkanal (10) von der Druckkammer (12) abzudichten, und dass das hintere Manschettenende eingespannt ist, um gleichzeitig das Verteilerstück (21) gegenüber"dem Endstück (15) und dem Anschlusstück ( 8) abzudichten, wodurch diese Teile auch vorzugsweise untereinander abgedichtet sind.

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