DE3636647A1 - Heizoelpumpe fuer wahlweisen ein- oder zweistrang-betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizölpumpe für wahl­ weisen Ein- oder Zweistrang-Betrieb, mit einem Saugstut­ zen, einem im Einstrang-Betrieb verschließbaren Rücklauf­ stutzen und einem Düsenanschlußstutzen sowie einem zwi­ schen Saugseite und Rücklaufseite gelegenen Verbindungska­ nal, der im Zweistrang-Betrieb durch ein Verschlußstück verschließbar ist.

Eine solche Heizölpumpe ist durch den DANFOSS-Prospekt BK.10.C3.02 "Oil Pumps Type MSL" vom November 1980, Sei­ ten 2 und 3 bekannt. Im Einstrang-Betrieb wird der Rück­ laufstutzen mit einem Stopfen verschlossen, im Zwei­ strang-Betrieb wird der Verbindungskanal mit einem Stopfen verschlossen. Hierbei besteht die Gefahr, daß der Monteur, bevor er die Heizölpumpe für den Ein- bzw. Zweistrang-Be­ trieb anschließt, den falschen Stopfen einsetzt. Der Fehler wird dann erst entdeckt, wenn die Anlage in Betrieb gesetzt ist. Dies hat zur Folge, daß die Pumpe entweder nicht im Stande ist, Öl anzusaugen, oder daß in der Pumpe ein Überdruck aufgebaut wird, der unter ungünstigen Um­ ständen die Stopfbuchse sprengen kann.

Es ist daher bereits bekannt (DE-PS 20 08 510), die Stop­ fen durch einen Deckel zu ersetzen, der zwei von außen erkennbare Stellungen einnehmen kann, wobei in der einen Stellung der Verschluß des Rücklaufstutzens und in der anderen Stellung der Verschluß des Verbindungskanals erfolgt. Ein solcher Deckel erfordert jedoch zusätzliche Kanäle und ist teuer.

Man hat auch schon eine automatische Umschaltung vorge­ sehen (DE-OS 15 51 651), indem im Verbindungskanal ein zur Saugseite hin öffnendes, federbelastetes Rück­ schlagventil angeordnet worden ist. Wenn der Stopfen in den Rücklaufstutzen eingesetzt worden ist, öffnet das Rückschlagventil, weil sich auf der Rücklaufseite ein Druck aufbaut. Es bleibt jedoch geschlossen, wenn der Stopfen beim Zweistrang-Betrieb entfernt worden ist. Nachteilig hierbei ist es, daß beim Einstrang-Betrieb der Rücklaufdruck größer ist als beim Zweistrang-Betrieb, weil die Federkraft des Rückschlagventils überwunden werden muß. Da der Rücklaufdruck einen gewissen Einfluß auf den Düsendruck hat, bedeutet dies, daß im voraus kein optimaler Düsendruck eingestellt werden kann, der sowohl für den Einstrang- als auch für den Zweistrang-Be­ trieb gilt. Der höhere Rücklaufdruck beim Zweistrang-Be­ trieb fordert auch eine größere Pumpenleistung. Gleich­ zeitig bedeutet der erhöhte Rücklaufdruck einen größeren Druck in der normalerweise mit der Rücklaufseite verbun­ denen Stopfbuchse. Die Höhe eines oben liegenden Tanks ist daher begrenzt, weil andernfalls der maximale zuläs­ sige Druck in der Stopfbuchse überschritten wird.

Die eingangs erwähnte Heizölpumpe besitzt ein dem Düsenan­ schlußstutzen vorgeschaltetes Sicherheitsventil, bei dem eine Membran einen Austrittskanal und eine diesen umgebende, mit der Pumpen-Druckseite verbundene Ringnut abdeckt und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Feder in einem mit einer Ölabflußöffnung versehenen Raum belastet ist. An der Membran vorbeisickerndes Öl wird über die Ölabflußöffnung abgeführt. Diese ist mit der Rücklaufseite der Pumpe verbunden. Wenn sich der Rücklauf­ druck ändert, wie dies beim zuvor geschilderten, automa­ tischen Umschalten oder bei einer Änderung der Höhenlage des Tanks der Fall sein kann, ändert sich auch der Öff­ nungs- bzw. Schließdruck des Sicherheitsventils.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizölpum­ pe der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der sich der Rücklaufdruck bzw. dessen Einfluß auf das Düsen­ verhalten bei Änderungsmaßnahmen, insbesondere beim auto­ matischen Umschalten, nicht ändert.

Diese Aufgabe wird bei einer ersten Ausführungsform erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußstück durch ein in den Einsetzweg des Stopfens ragendes Betätigungs­ element beim Einsetzen des Stopfens aus einer Schließstel­ lung in eine Öffnungsstellung und durch eine Rückstellfe­ der bei Entfernung des Stopfens wieder in die Schließstel­ lung verlagerbar ist.

Bei dieser Konstruktion braucht lediglich der Stopfen in dem Rücklaufstutzen eingesetzt oder herausgenommen zu werden. Das Verschlußstück in dem Verbindungskanal nimmt dann automatisch die zugehörige Schließstellung bzw. Öffnungsstellung ein. Da in der Öffnungsstellung keine Federkraft überwunden werden muß, ist der Rücklauf­ druck beim Einstrang-Betrieb nicht höher als beim Zwei­ strang-Betrieb. Entsprechend sinkt der Leistungsverbrauch der Pumpe im Zweistrang-Betrieb. Der Tank kann in einer höheren Lage angeordnet werden, ohne daß die Stopfbuchse gesprengt wird.

Hierbei empfiehlt es sich, wenn das Verschlußstück axial verlagerbar ist und in seiner Schließstellung mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Die Axialverlagerung läßt sich besonders einfach bewerkstelligen.

Insbesondere kann der Stopfen im Anschluß an ein Außenge­ winde einen Stößel kleineren Durchmessers aufweisen. Dieser Stößel kann dann mit dem Betätigungselement zusam­ menwirken.

Insbesondere sollte der Stopfen am inneren Ende einen sich in Einsetzrichtung verjüngenden Konus aufweisen. Mit diesem läßt sich das Betätigungselement besonders leicht verdrängen.

Das Betätigungselement seinerseits kann eine dem Stopfen zugewandte Schrägfläche aufweisen. Diese dient dazu, das Betätigungselement etwa rechtwinklig zum Stopfen zu verschieben.

Insbesondere kann die Schrägfläche des Betätigungsele­ ments durch einen Konus gebildet sein. Dann spielt die Einbaulage des Betätigungselements keine Rolle. Auch die Herstellung ist einfach.

Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich, wenn das Betätigungselement durch einen Fortsatz des Verschluß­ stückes gebildet ist.

Bei Verwendung eines im Ruhezustand offenen Abschneideven­ tils zwischen der Druckseite der Pumpe und der Rücklauf­ seite der Pumpe empfiehlt es sich, daß mit dem Abschneide­ ventil in Reihe ein zur Rücklaufseite hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist. Auf diese Weise wird bei untenliegendem Tank und Einstrang-Be­ trieb verhindert, daß beim Anlauf der Pumpe Luft umgewälzt wird.

Bei einer alternativen Ausführungsform, die gleichzeitig mit der zuvor beschriebenen angewendet werden kann, gibt es ein dem Düsenanschlußstutzen vorgeschaltetes Sicher­ heitsventil, bei dem ein Ventilelement, insbesondere eine Membran, einen Austrittskanal und eine diesen umge­ bende, mit der Pumpen-Druckseite verbundene Ringnut ab­ deckt und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Feder in einem mit einer Ölabflußöffnung versehenen Raum belastet ist. Hier besteht das Kennzeichen darin, daß die Ölabflußöffnung mit der Saugseite verbunden ist.

Auf der Saugseite herrscht ein konstanter Druck. Änderun­ gen des Rücklaufdrucks haben keinen Einfluß auf den Schließ- und Öffnungsdruck des Sicherheitsventils. Das Sicherheitsventil spricht daher immer bei den eingestell­ ten Werten an, unabhängig davon, ob sich der Rücklauf­ druck aus irgendeinem Grunde, z.B. wegen des automatischen Umschaltens mit Hilfe eines Rückschlagventils, ändert.

Hierbei kann es günstig sein, daß zwischen dem Saugstutzen und der Saugseite ein zur Saugseite hin öffnendes, feder­ belastetes Rückschlagventil angeordnet ist. Dieses Rück­ schlagventil verhindert bei obenliegendem Tank Einflüsse der Tankhöhe auf den Betrieb des Sicherheitsventils.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge­ mäßen Heizölpumpe,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Darstellung für eine abgewan­ delte Ausführungsform,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung den Bereich des Rück­ laufstutzens bei herausgenommenem Stopfen,

Fig. 4 den gleichen Bereich bei eingesetztem Stopfen und

Fig. 5 den Schnitt einer Ausführungsform eines Sicher­ heitsventils.

Eine Heizölpumpe 1 weist ein schematisch angedeutetes Gehäuse 2 und in ihm eine Pumpeneinheit 3, beispielsweise eine Zahnradpumpe, auf. Das Gehäuse besitzt einen Saug­ stutzen 4, der über eine Saugleitung 5 mit einem Heizöl­ tank 6 verbunden ist, einen Rücklaufstutzen 7, der über eine Rücklaufleitung 8 mit dem Tank 6 verbunden werden kann und eine Düsenanschlußöffnung 9, die mit einer Zer­ stäuberdüse 10 verbunden werden kann. Weitere Stutzen für den Anschluß von Manometern, Entlüftungsvorrichtung o.dgl. sind nicht dargestellt.

Der Saugstutzen 4 ist über ein federbelastetes Rückschlag­ ventil 11 mit der Saugseite 12 der Pumpeneinheit 3 verbun­ den. Die Druckseite 13 der Pumpeneinheit 3 ist mit einem Druckregelventil 14 verbunden, das seinerseits über ein im Ruhezustand geschlossenes Abschneideventil 15, bei­ spielsweise ein Magnetventil, und ein Sicherheitsventil 16 mit dem Düsenanschlußstutzen 9 in Verbindung steht. Vom Druckregelventil 14 wird überschüssiges Öl zur Rücklauf­ seite 17 geleitet. Ferner ist ein Drosselkanal 18 zwischen Druckseite 13 und Rücklaufseite 17 geschaltet. Eine Ölab­ lauföffnung 19 des Sicherheitsventils 16 ist über eine Leitung 20 mit der Saugseite 12 der Pumpeneinheit 3 ver­ bunden.

Wie Fig. 2 zeigt, kann statt des normalerweise geschlos­ senen Abschneideventils 15, das mit der Düse 10 in Reihe liegt, auch ein normalerweise offenes Abschneideventil 21 verwendet werden, das in Reihe mit einem federbelasteten Rückschlagventil 22 zwischen die Druckseite 13 und die Rücklaufseite 17 geschaltet ist. Ein solches Abschneide­ ventil wird beispielsweise hydraulisch vom Pumpendruck gesteuert.

Bei beiden Ausführungsformen ist, wie es eine gemeinsame Betrachtung der Fig. 1, 3 und 4 zeigt, die Rücklauflei­ tung 17 über einen Verbindungskanal 23 mit der Saugsei­ te 12 verbunden. Im Verbindungskanal gibt es ein Ver­ schlußstück 24, das mit einem Sitz 25 zusammenwirkt und durch eine Rückstellfeder 24 a belastet ist. Das Verschluß­ stück 24 ist mit einem ein Betätigungselement 26 bilden­ den Fortsatz versehen, der in die Einsetzbahn eines Stop­ fens 27 ragt. Beim Einsetzen dieses Stopfens 27 wird das Verschlußstück 24 aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung verlagert (Fig. 4). Beim Herausnehmen des Stopfens 27 wird unter dem Einfluß der Rückstellfeder 24 a wieder die Schließlage eingenommen (Fig. 3). Zum Zweck der besseren Betätigung weist der Stopfen im An­ schluß an ein Außengewinde 28 einen Stößel 29 kleineren Durchmessers auf, der in einem Konus 30 endet. Auch das Betätigungselement 26 ist durch einen Konus 31 gebildet.

Das Sicherheitsventil 16 ist in Fig. 5 näher veranschau­ licht. Es wird durch einen in das Gehäuse 2 einschraubba­ ren, mehrteiligen Einsatz 32 gebildet. Eine Membran 33 überdeckt einen Kanal 34, der zum Düsenanschlußstutzen 9 führt, sowie eine Ringnut 35, die über eine Bohrung 36 und einen Kanal 37 mit dem Druckregelventil 14 bzw. dem Abschneideventil 15 in Verbindung steht. Auf der gegen­ überliegenden Seite ist ein Kolben 38 vorgesehen, der durch eine Feder 39 belastet ist. Der die Feder aufneh­ mende Raum 40 ist über die Ölablauföffnung 19 mit der Leitung 20 und daher mit der Saugseite 12 verbunden.

Hierdurch ergibt sich die folgende Funktion: Im Ein­ strang-Betrieb, wenn der Stopfen 27 in den Rücklaufstut­ zen 7 eingeschraubt ist (Fig. 4) besteht über den Verbin­ dungskanal 23 eine unmittelbare Verbindung zwischen Rück­ laufseite 17 und Saugseite 12. Da das Verschlußstück 24 mechanisch offengehalten wird, muß zwischen Rücklaufdruck und Saugdruck keine Druckdifferenz vorhanden sein, wie dies bei Verwendung eines federbelasteten Rückschlagven­ tils im Verbindungskanal 23 notwendig wäre.

Wenn der Stopfen 27 entfernt wird (Fig. 3), damit man in den Rücklaufstutzen 7 die Rücklaufleitung 8 einsetzen kann, wird der Verbindungskanal 23 automatisch geschlos­ sen. Es kann daher keine Fehlbedienungen geben.

Sowohl bei Einstrang-Betrieb als auch beim Zweistrang-Be­ trieb fördert die Pumpeneinheit 3 Heizöl über das Druck­ regelventil 14, das Abschneideventil 15 und das Sicher­ heitsventil 16 zur Düse 10. Sollte die Pumpeneinheit 3 beim Anlauf Luft enthalten, wie dies beim Einstrang-Be­ trieb möglich ist, so wird diese nach dem Öffnen des Abschneideventils 15 über die Düse 10 ausgeblasen. Bei der Ausführungsform der Fig. 2 sorgt das Rückschlagven­ til 22 dafür, daß bei einem normalerweise offenstehenden Abschneideventil 21 diese Luft nicht sofort zur Rücklauf­ seite 17 gelangt.

Das Sicherheitsventil 16 hat einen definierten Öffnungs­ druck und einen definierten Schließdruck, der durch die Feder 39 bestimmt ist. Zwar wirkt im Raum 40 außerdem der Saugdruck 12. Dieser ist aber bei einer gegebenen Pumpenkonstruktion konstant. Das Rückschlagventil 11 sorgt dafür, daß die Druckhöhe eines obenliegenden Tanks keinen Einfluß auf das Verhalten des Sicherheitsventils 16 nimmt.

Von den dargestellten Konstruktionen kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Beispielsweise kann die Stopfbuchse der Pumpe mit der Rücklaufleitung verbunden werden, um eine Schmierung vorzusehen. Das Druckregelventil 14 kann jede beliebige bekannte Konstruktion haben. Das gleiche gilt für die Abschneideventile 15 und 21.

Claims (10)

1. Heizölpumpe für wahlweisen Ein- oder Zweistrang-Be­ trieb, mit einem Saugstutzen, einem im Einstrang-Be­ trieb durch einen Stopfen verschließbaren Rücklaufstut­ zen und einem Düsenanschlußstutzen sowie einem zwi­ schen Saugseite und Rücklaufseite gelegenen Verbin­ dungskanal, der im Zweistrang-Betrieb durch ein Ver­ schlußstück verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (24) durch ein in den Einsetzweg des Stopfens (27) ragendes Betätigungselement (26) beim Einsetzen des Stopfens aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung und durch eine Rückstellfe­ der (24 a) bei Entfernung des Stopfens wieder in die Schließstellung verlagerbar ist.

2. Heizölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (24) axial verlagerbar ist und in seiner Schließstellung mit einem Ventilsitz (25) zusammenwirkt.

3. Heizölpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stopfen (27) im Anschluß an ein Außengewinde (28) einen Stößel (29) kleineren Durch­ messers aufweist.

4. Heizölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (27) am inneren Ende einen sich in Einsetzrichtung verjüngenden Konus (30) aufweist.

5. Heizölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (26) eine dem Stopfen (27) zugewandte Schrägfläche (31) aufweist.

6. Heizölpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schrägfläche des Betätigungselements durch einen Konus (31) gebildet ist.

7. Heizölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (26) durch einen Fortsatz des Verschlußstückes gebildet ist.

8. Heizölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines im Ruhezustand offenen Abschneideventils (21) zwischen der Drucksei­ te (13) der Pumpe und der Rücklaufseite (17) mit dem Abschneideventil in Reihe ein zur Rücklaufseite hin öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil (22) ange­ ordnet ist.

9. Heizölpumpe für wahlweisen Ein- oder Zweistrang-Be­ trieb, mit einem Saugstutzen, einem im Einstrang-Be­ trieb verschließbaren Rücklaufstutzen und einem Düsen­ anschlußstutzen mit vorgeschaltetem Sicherheitsventil, bei dem ein Ventilelement, insbesondere eine Membran, einen Austrittskanal und eine diesen umgebende, mit der Pumpen-Druckseite verbundene Ringnut abdeckt und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Feder in einem mit einer Ölabflußöffnung versehenen Raum belastet ist, sowie einem zwischen Saugseite und Rück­ laufseite gelegenen Verbindungskanal, der im Zwei­ strang-Betrieb durch ein Verschlußstück verschließbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölabflußöffnung (19) mit der Saugseite (12) verbunden ist.

10. Heizölpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Saugstutzen (4) und der Saugsei­ te (12) ein zur Saugseite hin öffnendes, federbela­ stetes Rückschlagventil (11) angeordnet ist.