DE3814530C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölzufuhrsystem für eine Bren­ nerdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches System ist vielfach bekannt, beispielsweise von den Ölpumpen des Typs MS 11 der Patentinhaberin (DANFOSS Prospekt "Ölpumpe Typ MS" BK. 16.C5.03,1987).

Bei Systemen dieser Art tritt in der Regel das Problem auf, daß in Perioden, in denen der Brenner nicht in Betrieb ist, Öl aus der Düse des Ölbrenners tropft. Grund dafür ist, daß das Öl in der Düsenleitung erwärmt wird und sich ausdehnt. Diese Ausdehnung führt dazu, daß, wenn keine Vorkehrungen getroffen sind, das Öl aus der Düse tropft, was zu Verschmutzungen in der Brenn­ kammer und zu einem Verkohlen des Düsenmunds führt. Die Erwärmung hat im wesentlichen zwei Ursachen. Einmal wird die Nachwärme, die nach dem Abstellen des Brenners noch vorhanden ist, durch die Düsenleitung zurückgelei­ tet, wodurch das in der Düsenleitung vorhandene Öl er­ wärmt wird. Zum anderen wird in Ölbrennern mit eingebauten Vorwärmern das Öl beim Start des Brenners auf eine be­ stimmte Temperatur erwärmt, bevor die Pumpe angefahren wird. Dadurch ergibt sich ein sogenanntes Vortropfen.

Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die ein solches Tropfen verhindern oder begrenzen sollen. Diese Vorrichtungen beruhen zumeist auf der Idee, die Ölleitung mit einer Entlastungsleitung oder einem Entlastungsbalg zu versehen, so daß die Ölleitung entweder leergesaugt wird (US-PS 41 34 428) oder das in der Leitung verblei­ bende Öl die Möglichkeit hat, sich auszudehnen, ohne aus der Düse zu tropfen (DE-OS 31 06 870). Hierdurch verteuert sich der Brenner erheblich.

Als weiterer Lösungsversuch ist bekannt, ein zusätzliches Schließventil so dicht wie möglich an der Düse eines Ölbrenners anzubrin­ gen (DE-OS 35 30 127). Ein solches Ventil kann jedoch das Tropfen nur wirksam verhindern, wenn es in Verbindung mit einer Form der Entlastung angewandt wird, wie sie oben erwähnt wurde, da die Kräfte, die bei der Volumen­ vergrößerung des Öls im Leitungsstrang zur Düse auftreten, das Ventil sonst wieder zum Öffnen bringen.

Es ist ferner ein Brennstoffzuführsystem für mehrere Ölbrenner bekannt (GB-PS 9 40 725), bei der der Pumpe ein Vorwärmer, ein Filter und ein erstes Ventil nachge­ schaltet ist. Von der anschließenden Förderleitung zwei­ gen mehrere Düsenleitungen ab, die je ein zweites Ventil aufweisen, und eine Umlaufleitung, die zur Pumpensaug­ seite zurückführt und in Zuordnung zu jedem zweiten Ventil ein drittes Ventil aufweist, das gegensinnig zum zugehörigen zweiten Ventil öffnet bzw. schließt. Hiermit soll erreicht werden, daß immer dann, wenn alle Düsenleitungen durch ihre zweiten Ventile abgesperrt sind, zwecks Starterleichterung ein Ölumlauf über den Vorwärmer aufrechterhalten bleibt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ein­ strängiges oder zweisträngiges Ölzufuhrsystem der ein­ gangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem bei still­ stehender Pumpe eine Druckentlastung des sich zwischen den beiden Ventilen befindlichen Öls bei dessen Ausdeh­ nung erreichbar ist und das somit wirksam das Tropfen der Brennerdüse verhindert, ohne daß dadurch der Ölbrenner wesentlich komplizierter oder teurer wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Ölzufuhrsystem der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit dieser Konstruktion kann bei einer Ausdehnung des Öls in der Düsenleitung zwischen den Ventilen das Öl durch das Umlaufventil zur Druckseite der stillstehenden Pumpe zurückfließen. Ein Aufdrücken des Düsenschließven­ tils und damit ein Vor- und Nachtropfen wird daher ver­ hindert. Beim Lauf der Pumpe kann es nicht geschehen, daß die Düsenleitung leergesaugt wird.

Ein Rückschlagventil gemäß Anspruch 2 muß nur eine rela­ tiv geringe eigene Schließkraft haben, da es während des Betriebs der Pumpe von der Pumpendruckseite in Schließrichtung beaufschlagt wird.

Aus EP-OS 02 33 349 ist es bereits bekannt, in einem die Druckseite der Pumpe eines Ölbrenners mit ihrer Saugseite verbindenden Umlaufkanal ein Rückschlagventil anzuordnen, um die Überlastung eines druckseitig angeordneten Speichers zu verhindern.

Gemäß der Ausführung nach Anspruch 3 läßt sich das Um­ laufventil in bereits vorhandene Ölzufuhrsysteme ein­ bauen, ohne daß an der Pumpeneinheit wesentliche Verände­ rungen vorgenommen werden müssen. Dabei wird das durch das Umlaufventil abfließende Öl direkt auf die Druck­ seite der Pumpe zurückgeführt, wo in der Regel ein Nip­ pel vorhanden ist.

Bei der Alternative nach Anspruch 4 sind keine zusätz­ lichen Leitungen erforderlich.

Die Ventileinheit nach Anspruch 5 kann ein vorhandenes Pumpenabsperrventil ersetzen. Das so modifizierte Ölzu­ fuhrsystem hat dann alle Vorteile der Erfindung, ohne daß weitere Änderungen notwendig sind.

Wenn die Ventileinheit den Aufbau gemäß Anspruch 6 hat, kann bei ausgeschalteter Pumpe, wenn der Druck auf der Druckseite der Pumpe absinkt, das Öl durch den Auslauf­ kanal, den Zwischenkanal und das zweite Ventil in den Zulaufkanal zurückfließen.

Die Ausbildung des Rückschlagventils nach Anspruch 7 ergibt eine besonders kostengünstige Ventileinheit.

Ein Rückschlagventil, das mit einer elastischen Hülse arbeitet, ist an sich bekannt (US-PS 34 59 217). Es dient hauptsächlich dazu, Schmiermittel in eine Druckkam­ mer einzuspritzen.

Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Ölzufuhrsystem für eine Brennerdüsen,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Ölzufuhr­ systems und

Fig. 3 ein Pumpenabsperrventil mit integriertem Umlauf­ ventil.

Das Ölzufuhrsystem in Fig. 1 weist eine herkömmliche Pumpeneinheit 10 auf, die Öl aus einem Ölvorrat 16 ent­ nimmt und über einen Vorwärmer 24 und ein Düsenschließ­ ventil 26 zu einer Düse 28 pumpt. Die Pumpeneinheit 10 weist eine Pumpe 12 auf, an deren Druckseite Druckregeleinrichtungen 18, 19 angeord­ net sind. Zwischen Druckregeleinrichtung 19 und dem Ausgang der Pumpeneinheit 10 ist ein Pumpenabsperr­ ventil 14 angeordnet, das bei Abschalten der Pumpe 12 den Ölabfluß sperrt.

Von der Ausgangsleitung der Pumpeneinheit 10 ist nun eine Leitung abgezweigt und zur Druckseite 32 der Pumpe 12 zurückgeführt. In dieser Leitung ist ein Umlaufven­ til 22 angeordnet, das öffnet, wenn der Druck in der Leitung zwischen Pumpenabsperrventil 14 und Düsenschließ­ ventil 26 größer ist als der Druck auf der Pumpendruck­ seite 32. Dies ist immer dann der Fall, wenn die Pumpe nicht arbeitet, aber sich das Öl in der Leitung zwischen Pumpenabsperrventil 14 und Düsenschließventil 26 aus­ dehnt. In diesem Fall fließt das Öl über das Umlaufven­ til 22 zur Druckseite 32 der Pumpe 12 zurück. Das Umlauf­ ventil 22 ist als zur Pumpe 12 hin öffnendes Rückschlag­ ventil ausgebildet, dessen Verschlußstück durch eine Schließfeder belastet ist. Deren Auslegung bereitet keine Schwierigkeiten, weil bereits kleine Schließkräfte für den sicheren Betrieb ausreichen und die Schließkraft nach oben hin lediglich durch den Ansprechdruck des Düsenschließventils 26 begrenzt ist.

Es ist leicht einzusehen, daß eine solche zusätzliche Leitung in einem vorhandenen, herkömmlichen Ölzufuhr­ system nachgerüstet werden kann, ohne daß an der Pumpeneinheit 10, am Vorwärmer 24, am Düsenschließven­ til 26 oder der Düse 28 irgendwelche Veränderungen vor­ genommen werden müssen. Erforderlich ist lediglich eine zusätzliche Leitung und das Umlaufventil 22.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der das Umlaufventil direkt in das Pumpenabsperrventil integriert ist. Eine Pumpeneinheit 10 fördert Öl aus einem Ölvorrat 16 über einen Vorwärmer 24 und ein Düsenschließventil 26 zu einer Düse 28. Die Pumpeneinheit 10 weist eine Pumpe 12 auf, an deren Druckseite 32 eine Druckregeleinrichtung 20 angeordnet ist. Hinter der Druckregeleinrichtung ist das Pumpenabsperrventil 30 angeordnet, in das das Umlaufventil integriert ist.

Im Betrieb fördert die Pumpe 12 Öl aus dem Ölvorrat 16, das Pumpenabsperrventil 30 ist geöffnet und das Öl fließt über den Vorwärmer 24 und das Düsenschließ­ ventil 26 zur Düse 28. Wenn die Pumpe 12 abgeschaltet wird, wird auch das Pumpenabsperrventil 30 geschlossen. In der Schließstellung des Pumpenabsperrventils 30 kann kein Öl mehr von der Druckseite 32 der Pumpe 12 zur Düse 28 gelangen. Aufgrund des integrierten Umlaufventils kann aber das Öl, wenn es sich in der Leitung zwischen Pumpenabsperrventil 30 und Düsenschließventil 26 aus­ dehnt, wieder zurück zur Pumpendruckseite 32 fließen. Dadurch wird ein Tropfen der Düse 28 zuverlässig verhin­ dert.

Ein Pumpenabsperrventil 30 mit integriertem Umlaufventil ist in Fig. 3 gezeigt. Dieses Ventil weist eine Grund­ platte 72 mit einem Zulaufkanal 56 und einem Auslaufkanal 60 auf, in der ein Ventilkörper 48 angeordnet ist. Dieser Ventilkörper 48 verhindert mit Hilfe einer Dichtung 70, daß Öl frei vom Zulaufkanal 56 zum Auslaufkanal 60 fließt. Weiterhin ist ein Ventilbetätigungselement 46 vorgesehen, das in einer ebenfalls in der Grundplatte 72 eingebauten und gegenüber der Grundplatte mit Hilfe einer Dichtung 71 abgedichteten Führung gelagert ist. Das Ventilbetätigungselement 46 kann auf den Ventilkörper 48 zu und von diesem weg bewegt werden. Beispielsweise handelt es sich um den Tauchanker eines Elektromagneten.

Zwischen Ventilkörper 48 und Grundplatte 72 ist ein Kanal 54 vorgesehen, der mit dem Zulaufkanal 56 in Ver­ bindung steht. Im Inneren des Ventilkörpers 48 ist ein Zwischenkanal 58 vorgesehen, der mit dem Auslaufkanal 60 in Verbindung steht. In der Wand des Ventilkörpers 48 ist mindestens eine Öffnung 62 angeordnet, durch die der Zwischenkanal 58 mit dem Zulaufkanal 56 in Verbin­ dung steht. Diese Öffnung 62 wird durch eine elastische Hülse 64 abgedeckt. Am oberen Endteil 52 des Ventilkörpers 48 befindet sich ein Ventilsitz, gegen den sich in Schließstellung des Pumpenabsperrventils 30 ein Ver­ schlußstück 50 des Ventilbetätigungselements 46 preßt.

Im Betrieb der Pumpe wird Öl von der Pumpendruckseite 32 in den Zulaufkanal 56 gefördert. Das Öl fließt durch den Kanal 54 und baut dort einen Druck auf, der die elastische Hülse 64 so gegen den Ventilkörper 48 preßt, daß die Öffnung 62 dicht abgeschlossen ist. Wird nun das Pumpenabsperrventil 30 geöffnet, d. h. das Ventilbe­ tätigungselement 46 von dem Ventilkörper 48 entfernt, kann das Öl zwischen Verschlußstück 50 und Endteil 52 hindurch in den Zwischenkanal 58 und von dort in den Auslaufkanal 60 fließen, von wo es über den Vorwär­ mer 24 und das Düsenschließventil 26 zur Düse 28 gelangt (Fig. 2).

Wird nun der Brenner abgeschaltet, wird auch das Absperr­ ventil 30 geschlossen, d. h. das Ventilbetätigungselement 46 auf den Ventilkörper 48 zu bewegt, so daß Verschluß­ stück 50 und Endteil 52 ein erstes Ventil bilden, das den Weg vom Zulaufkanal 56 zum Auslaufkanal 60 ab­ sperrt.

Bei einer Erwärmung des Öls im Auslaufkanal 60 steigt der Druck dort und im Zwischenkanal 58 und öffnet das durch den Ventilkörper 48 und die elastische Hülse 64 gebildete zweite Ventil, so daß das Öl durch die Öff­ nung 62 und den Zulaufkanal 56 zur Druckseite 32 der Pumpe 12 geleitet wird. Eine zusätzliche Entsorgungslei­ tung für das überschüssige Öl ist also nicht erforder­ lich.

Claims (7)

1. Ölzufuhrsystem für eine Brennerdüse (28), mit einer Pumpe (12), einem Pumpenabsperrventil (14, 30), das auf der Druckseite (32) der Pumpe angeordnet ist, und einem Düsenschließventil (26), das im Leitungs­ strang zwischen Pumpenabsperrventil und Düse angeord­ net ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Pumpenabsperrventil (14, 30) ein Umlaufventil (22, 30) angeordnet ist, das öffnet, wenn der Druck zwischen Pumpenabsperrventil (14, 30) und Düsen­ schließventil (26) höher ist als der Druck an der Pumpendruckseite (32).

2. Ölzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Umlaufventil (22, 30) als in Richtung auf die Pumpe (12) öffnendes Rückschlagventil ausge­ bildet ist.

3. Ölzufuhrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgang des Umlaufventils (22) unmittelbar auf die Druckseite (32) der Pumpe zurück­ speist (Fig. 1).

4. Ölzufuhrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgang des Umlaufventils unmittel­ bar auf den Eingang des Pumpenabsperrventils zurück­ speist (Fig. 2, 3).

5. Ölzufuhrsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß Umlaufventil und Pumpenabsperrventil als eine Ventileinheit (30) ausgebildet sind (Fig. 2, 3).

6. Ventileinheit nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Zulaufkanal (56), einen Zwischenkanal (58), der mit dem Zulaufkanal (56) über ein im Betriebszu­ stand öffnendes, das Pumpenabsperrventil bildendes erstes Ventil (50, 52) in Verbindung steht, einen Auslaufkanal (60), der mit dem Zwischenkanal (58) frei in Verbindung steht, und eine mit dem Zulaufkanal (56) in Verbindung stehende Öffnung (62) in der Wand des Zwischenkanals (58), die durch den Ventilkör­ per eines das Umlaufventil bildenden zweiten Ventils (48, 64) während des Betriebs der Pumpe geschlossen ist, wobei das zweite Ventil öffnet, wenn der Druck im Auslaufkanal (60) größer ist als der Druck im Zulaufkanal (56) (Fig. 3).

7. Ventileinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des als Rückschlagventil ausge­ bildeten zweiten Ventils durch eine die Öffnung (62) in der Wand des Zwischenkanals (58) verschließende elastische Hülse (64) gebildet ist.