Vorrichtung zum Verhüten des Nachtropfens von Öl aus der Speiseleitung eines Ölbrenners Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhüten des Nachtropfens von Öl aus der Speiseleitung eines Ölbrenners.
Der empfindlichste Teil einer Ölfeuerung ist im allgemeinen die Brennerdüse. Sofern nicht vollstän dig reines Öl verfeuert wird, besteht die Gefahr, dass beim Abstellen der Feuerung das in der Brennerdüse - und auch an deren Aussenrand - zurückbleibende Öl infolge der Strahlungswärme verharzt oder ver- kokt und die Düse verstopft.
Dieser Nachteil wird gemäss der Erfindung da durch vermieden, dass ein Raum, der wenigstens teil weise ständig mit der zum Brenner führenden Leitung in Verbindung steht, von einem Verstellglied begrenzt wird, welches durch eine im Betrieb des Brenners wirksame Verstellkraft gegen die Wirkung eines Kraftspeichers in eine Stellung gebracht wird, in wel cher es den erwähnten Raum verkleinert, während das besagte Verstellglied beim Ausbleiben der Ver- stellkraft durch den sich entspannenden Kraftspeicher in seine Ausgangslage zurückbewegt wird,
so dass durch die Vergrösserung des erwähnten Raumes eine Saugwirkung auf die zum Brenner führende Ölleitung ausgeübt wird.
Bei einem mit Drucköl arbeitenden Ölbrenner wird das Verstellglied durch das Drucköl in seine Verdrängerstellung bewegt und durch einen bei dieser Bewegung gespannten Kraftspeicher in seine Ausgangsstellung zurückgebracht, wenn der Öldruck ausbleibt. Als Verdrängerkörper können Kolben, Membrane, Federkörper oder sonstige geeignete Ele mente, auch in Kombination miteinander, verwendet werden.
In einer besonders vorteilhaften Bauart besteht bei dieser-Vorrichtung das Verstellglied aus zwei mit einander verbundenen Verdrängerkörpem mit ver schieden grossem Hubvolumen, derart, dass bei Ver- grösserung der einen Hubkammer die andere mit ihr verbundene bzw. verbindbare Hubkammer sich ver kleinert und umgekehrt, und dass das Zurücksaugen durch Vergrösserung der Hubkammer des Verdrän- gerkörpers mit grösserem Hubvolumen bewirkt wird.
Die hierbei gebildete kleinere Hub- oder Kolben kammer ist zweckmässig unmittelbar in die Zuleitung zum Brenner eingeschaltet, während die grössere Hub- oder Kolbenkammer über eine Zweigleitung, insbe sondere über eine im Kolben selbst angeordnete Bohrung, mit der kleineren Hub- oder Kolbenkam mer verbunden ist. Die beiden Verdrängerkörper können zu einem Differentialkolben vereinigt sein oder auch z. B. aus einer Membrane und einem mit dieser fest verbundenen, axial angeordneten Kolben bestehen, wobei die Membrane insbesondere die Hubkammer grösseren Hubvolumens und der Kolben die Hubkammer kleineren Hubvolumens begrenzt.
Zweckmässig wird die Verbindung zwischen der die rückgesaugte Flüssigkeit aufnehmenden Hub kammer und der Druckleitung bzw. der Brennerdüse derart selbsttätig gesteuert, dass sie bei sich verklei nernder Hubkammer gesperrt und bei sich ver grössernder Hubkammer freigegeben wird. Hierdurch wird verhindert, dass zusätzlich Flüssigkeit aus der sich verkleinernden Hubkammer in die Druckleitung bzw. in die Brennerdüse verdrängt wird.
Das zu diesem Zweck vorgesehene Absperrorgan wirkt zweckmässig mit einer Verzögerungseinrichtung zu sammen, welche das Schliessen des Absperrorgans bei sich vergrösserndem Hubraum verzögert bzw. erst zulässt, nachdem der Verdrängerkörper seine Endlage erreicht hat, so dass die zurückgesaugte Flüssigkeits menge die sich vergrössernde Hubkammer voll auf füllen kann.
Die Verzögerungsvorrichtung kann hier bei mit dem Absperrventil verbunden sein und/oder in einer Drosselvorrichtung bestehen, welche die Rückwärtsbewegung des oder der Verdrängerkörper durch verzögertes Verdrängen einer Flüssigkeits menge, insbesondere der in eine Zwischenkammer auf der Rückseite des einen Verdrängerkörpers ver drängten zurückgesaugten Flüssigkeitsmenge, verzö gert.
Die Zuleitung der Flüssigkeit zur Rücksaugevor- richtung erfolgt zweckmässig über ein Rückschlag ventil, während die in die Hubkammer zurück gesaugte Flüssigkeitsmenge bei sich verkleinernder Kammer über ein Druckventil, gegebenenfalls über eine von den Verdrängerkörpern gebildete Zwischen kammer nach aussen in einen Flüssigkeitsvorrats behälter bzw. in die Saugleitung der Anlage oder der gleichen zurückgeleitet werden kann.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Ausführung für einen mit Druckluft arbeitenden Ölbrenner, Fig. 2 eine Ausführung mit einem Differential kolben für einen mit Drucköl betriebenen Ölbrenner, Fig. 3 eine Ausführung mit Membrane und Kol ben für einen mit Drucköl betriebenen Ölbrenner. Gemäss Fig. 1 umfasst die Vorrichtung ein Ge häuse 10, das durch eine Membran 11 in zwei Kam mern 12, 13 unterteilt ist; von diesen ist die als Steuerkammer dienende Kammer 12 z.
B. an eine Druckluftleitung 14 mit einem Absperrventil 15 an geschlossen, während die Kammer 13 an die zum Brenner führende Ölleitung angeschlossen ist.
Die Kammer 13 enthält eine besondere, mit der Zuleitung 23 verbundene Ventilkammer 18 mit einem Ventil 19, welches unter Wirkung einer Rückstell- feder 20 in der Strömungsrichtung des Öls schliesst; 22 ist die Austrittsleitung der Kammer 13.
Die Membran 11 steht unter dem Einfluss einer weiteren Feder 21, welche die Feder 20 konzentrisch umgibt und in dem gleichen Sinn wie die Feder 20 wirkt. Während der Schliessweg des Ventils 19 durch seinen Sitz begrenzt ist, ist für die Membran 11 ein Anschlag 16 in der Steuerkammer 12 vorgesehen, der es ermöglicht, dass die Membran 11 in einem drucklosen Zustand der Steuerkammer 12 unter der Wirkung der Rückholfeder 21 einen über den Schliessweg des Ventils 19 hinausgehenden Weg zu rücklegen kann, wobei sie in der Kammer 13 einen Unterdruck erzeugt.
Die Ventilrückstellfeder 20 stützt sich gegen eine am Ventilschaft vorgesehene Widerlagerplatte 24 ab, während sich die Rückstellfeder 21 der Membran 11 gegen vorzugsweise beidseitig der Membran angeord nete Verstärkungsplatten 17 abstützt.
Die Vorrichtung wirkt folgendermassen: Bei Inbetriebnahme des Brenners strömt Druck luft in die Steuerkammer 12, wo sie auf die Mem bran 11 einwirkt, deren Rückstellfeder 21 überwin det, und diese gegen die Widerlagerplatte 24 des Ventils 19 drückt. Auf dem weiteren Wege der Membran wird das Ventil 19 geöffnet und der Weg für den Durchfluss des Öls aus der Zuleitung 23 über das Ventil 19 und die Kammer 13 in die Austritts leitung 22 freigegeben.
Beim Absinken des Druckes in der Steuerkammer 12 infolge Abstellens des Bren ners bewirken die Rückstellfedern 20 und 21 zuerst den Abschluss des Ventils 19, wodurch der Zufluss des Öls unterbrochen wird. Hierauf bewegt sich die Membran 11 allein weiter, bis zur Anlage am An schlag 16, wobei sie eine Saugwirkung auf die allein noch offene Austrittsleitung 22 der Kammer 13 aus übt.
In Fig. 2 ist das die Vorrichtung aufnehmende Gehäuse aus den beiden miteinander dicht ver schraubten Teilen 30 und 32 zusammengesetzt. In einer z. B. zylindrischen Ausnehmung verhältnis mässig grossen Durchmessers ist der als Kolben aus gebildete Verdrängerkörper 34, in einer einen ver hältnismässig kleinen Durchmesser besitzenden z. B. zylindrischen Ausnehmung des obern Gehäuseteils 32 ein ebenfalls als Kolben ausgebildeter Verdrän gungskörper 35 verschiebbar angeordnet. Die beiden Kolben bzw.
Verdrängungskörper 34 und 35 sind zu einem Differentialkolben vereinigt, wobei der untere Kolben eine relativ grosse Hubkammer 31 mit grossem Hubvolumen und der obere Kolbenteil 35 eine re lativ kleine Hubkammer 33 mit kleinem Hubvolumen bildet. Der Differentialkolben 34, 35 weist eine zen trale Bohrung 36 auf, welche in Ansätzen des Kol bens endet, so dass die Bohrung wechselweise in den Endlagen des Kolbens abgeschlossen wird. Eine Feder 37 sucht den Kolben in die obere Endlage zu bringen, das heisst in diejenige Endlage, in welcher die Hubkammer 31 ihren grössten und die Hubkam mer 33 ihren kleinsten Rauminhalt hat.
In einer zum Kolben 34, 35 axialen Ausnehmung ist eine das Ventil 40 belastende Feder 38 sowie ein Verzögerungskolben 39 untergebracht. Die Feder 38 drückt hierbei das Ventil 40 nach oben, so dass es die untere Mündung der Bohrung 36 im Differen tialkolben verschliesst. Das Ventil 40 ist mit dem Kolben 39 derart, ohne oder gegebenenfalls mit etwas Spiel, gekuppelt, dass es beim Aufwärts- und Abwärtsbewegen den Kolben 39 mitnimmt. Die bei den Seiten des Verzögerungskolbens 39 sind hierbei lediglich durch eine oder mehrere enge - gegebenen falls regelbare - Drosselöffnungen z. B. im Kolben oder im Gehäuse, miteinander verbunden, so dass die Flüssigkeit von der einen auf die andere Seite des Kolbens nur unter überwindung der Drosselwirkung treten kann.
Der Kolben 39 kann sich infolgedessen nur langsam bewegen und wirkt somit auf die Bewe gung des Ventils 40 verzögernd.
Der Oberteil 32 des Gehäuses enthält ferner die Rückschlagventile 41 und 42, von denen das Ventil 41 als Einlassventil über den Kanal 43 mit der Hub kammer 33 in Verbindung steht. Eine Leitung 45 verbindet die Rückseite des Ventils 42 mit einer Zwi schenkammer 46 veränderlichen Volumens, welche zwischen den Kolbenteilen 34 und 35 innerhalb des Gehäuses gebildet wird. Das Öl wird aus einem Ölvorratsbehälter oder dergleichen über eine Saugleitung 47 von der Pumpe 48 angesaugt und über ein z.
B. elektromagnetisch betätigtes Absperrventil 49 über die Leitung 50 zum Ventil 41 und von dort über die Leitung 43 zur Hub kammer 33 gedrückt, während das über die Leitung 44 und das Rückschlagventil 42 zurückgeförderte Öl über die Leitung 51 in die Leitung 47 bzw. zur Saugseite der Pumpe 48 zurückgefördert wird. Von der Kolbenkammer 33 führt über den Anschluss 52 die Druckleitung 53 zur Brennerdüse 54.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrich tung ist folgende: Beim Einschalten des Brenners bzw. der Öl- förderpumpe 48 saugt diese das Öl durch die Lei tung 47 an und drückt sie bei geöffnetem Ventil 49 durch die Leitung 50 und über das Rückschlagventil 41, dessen Ventilfeder beispielsweise so ausgelegt ist, dass sich das Ventil erst bei einem überdruck von 2. atü öffnet, zur kleinen Hubkammer 33. Durch den auf den Kolbenteil 35 wirkenden Druck wird der Differentialkolben 34, 35 gegen die Wirkung der Federn 37 und 38 nach abwärts gedrückt. Hierbei sitzt das Ventil 40 auf dem Differentialkolben auf, wobei es die Bohrung 36 gegen die Kolbenkammer 31 verschliesst.
Der Verzögerungskolben 39 kann hierbei die Bewegung verzögern; doch kann gege benenfalls auch eine Umleitung mit Rückschlagventil oder dergleichen vorhanden sein, welches eine Schnelle Bewegung des Verzögerungskolbens 39 nach abwärts zulässt.
Das in die Hubkammer 33 geförderte Öl kann infolge der Absperrung der Bohrung 36 nur über die Leitung 53 in die Brennerdüse 54 weiterfliessen, während das in der Kammer 31 beim Abwärtsgang des Kolbens verdrängte Öl über die Bohrung 44 und das Rückschlagventil 42 in die Zwischenkammer 46 bzw. in die Rückleitung 51 verdrängt wird.
Wird die Pumpe 48 abgestellt bzw. das Ventil 49 geschlossen, oder in sonstiger Weise die Ölförderung unterbrochen, so schliesst sich das Ventil 41, und der Druck in der Kolbenkammer 33 bzw. in der Leitung 53 und im Brenner 54 sinkt. Dadurch kann die Feder 37 den Kolben 34, 35 wieder aufwärts verschieben, wobei sich die Hubkammer 33 verkleinert und die Hubkammer 31 vergrössert. Das Ventil 40 wird hier bei durch den Kolben 39 zurückgehalten, da dieser infolge der Drosselwirkung nur langsam dem sich verhältnismässig schnell aufwärts bewegenden Kolben 34 folgen kann.
Da die Vergrösserung der Kammer 31 wesentlich grösser als die Verkleinerung der Kam mer 33 ist, entsteht eine Saugwirkung, welche das in der Düse 54 bzw. in der Leitung 53 befindliche Öl über die Kammer 33 und die Bohrung 36 in die Kammer 31 zurücksaugt. Der Kolben 34, 35 bzw. die Kolbenkammer 31 und 33 können hierbei vorteil haft derart bemessen sein, dass ausser dem Düsen kanal auch die gesamte Leitung 53 bis zur Kolben kammer 33 leergesaugt wird. Erst einige Zeit, nach dem der Kolben 34, 35 seine obere Endlage erreicht hat, schliesst auch das Ventil 40 wieder unter der Wirkung der Feder 38.
Während des Aufwärtsganges des Kolbens 34, 35 wird das Ventil 42 auf seinen Sitz gedrückt, und das in die Zwischenkammer 46 zuvor verdrängte Öl wird entsprechend der Verkleinerung der Zwischen kammer über die Zweigleitung 45 und die Rück leitung 51 zur Saugseite der Pumpe 48 zurück gefördert.
Das elektromagnetisch gesteuerte Ventil 49, welches sich zweckmässig gleichzeitig mit dem Ab stellen der Pumpe 48 schliesst, dient dazu, die Ab saugung der Flüssigkeit besonders zu beschleunigen, was in bestimmten Fällen erwünscht ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht das Gehäuse aus einem Hauptteil 160 und den bei den Deckelteilen 161 und 162. Zwischen den Ge häuseteilen 160 und 161 ist eine Membrane 163 ein gespannt, welche mit dem Kolben 164 durch eine ?Mutter 165 fest verbunden ist. Der Kolben 164 gleitet hierbei in einer zylindrischen Bohrung 166 des Gehäuseteils 160. Der Deckel 161 ist zusammen mit der Membrane 163 durch Schrauben -167, der Gehäusedeckel 162, zweckmässig unter Zwischen schaltung einer Dichtung 168, durch Schrauben 169 fest mit dem Gehäusehauptteil 160 verbunden.
Zwischen der Membrane 163 und dem Gehäuse deckel 161 wird der grosse Hubraum 170, zwischen dem Kolben 164 und dem obern Deckel 162 der kleine Hubraum 171 gebildet. Mit dem Hubraum 171 steht einerseits über den Anschluss 150a das Rückschlagventil 141 und die Leitung 143 die Zu leitung 150 und anderseits über den Anschluss 152 und die Leitung 153 die Brennerdüse 154 in Verbin dung.
Die Membrane 163 wird zusammen mit dem Kolben 164 durch eine Feder 172 aufwärts gedrückt, welche in einem als untern Anschlag für die Mem brane dienenden Federkorb 173 angeordnet ist. Der Kolben 164 weist eine Mittelbohrung 174 auf, in welche ein Ventil 175 eingesetzt ist, deren oberer Ventilkopf 176 sich z. B. unter Zwischenschaltung von Gummi 177 auf den als Ventilsitz dienenden obern Rand 178 des Kolbens 164 aufsetzt. Eine Feder 180 drückt das Ventil aufwärts. Der Ventil schaft des Ventils 175 ist mit einzelnen Längskanälen 181 versehen, die einerseits mit dem Ringraum 179 innerhalb des Ventilsitzes 178 und anderseits über Querkanäle 182 ständig mit der zum Rückschlag ventil 142 führenden Bohrung 183 verbunden sind.
Eine das Ventil 142 aufnehmende Kammer 184 ist einerseits an die Rückleitung 151 und anderseits über eine gegebenenfalls regelbare Drosselbohrung 186 an die Zwischenkammer 185 angeschlossen, welche auf der Rückseite der Membrane 163 zwi schen dieser und dem Gehäuseteil 160 gebildet wird.
Die Wirkungsweise der in Fig. 3 beschriebenen Bauart ist folgende: Bei Förderung des Öls zur Düse 154 wird durch den im Raum 171 herrschenden Öldruck der Kolben 164 mit der Membrane 163 gegen die Wirkung der Feder 172 abwärts gedrückt. Auch das Ventil 175 nimmt infolge des auf ihm lastenden Druckes im Raum 171 an dieser Bewegung teil, indem es gegen die Wirkung der Feder 180 ebenfalls abwärts be wegt wird, wobei die Verbindung zwischen dem obern Hubraum 171 und den Längskanälen 181 am Ventilsitz 178 geschlossen bleibt.
Die im grossen Hubraum 170 befindliche Flüssigkeitsmenge wird über das Rückschlagventil 142 in die Rückleitung <B>151</B> bzw. in die Zwischenkammer 185 verdrängt, wobei der Druck im Raum 170 im Verhältnis zu demjenigen im Raum 171 nur gering ist.
Wird die Zufuhr von Öl zur Düse 154, z. B. durch Abschalten der Pumpe 48 (Fig. 2) bzw. Schliessen des Ventils 49, unterbrochen, so sinkt der Druck im Raum 171, und die Feder 172 sucht den Kolben 164 mit der Membrane 163 aufwärts zu ver stellen. Dies kann jedoch infolge der Drosselbohrung 186 nur verzögert geschehen, da die in der Zwischen kammer 185 eingeschlossene Flüssigkeitsmenge nur über die Drosselbohrung 186 langsam nach aussen abfliessen kann.
Das Ventil 175 unterliegt jedoch nicht dieser Verzögerungswirkung, so dass es bei im kleinen Hubraum 171 absinkendem Druck unter der Wir kung der Feder 180 schnell aufwärts bis zum Anlie gen am Deckel 162 verstellt wird und dadurch die Verbindung zwischen dem kleinen Hubraum 171 und dem grossen Hubraum 170 über die Längskanäle 181 freigibt.
Da sich der Hubraum 170 mehr ver grössert, als der Hubraum 171 sich verkleinert, ent steht ähnlich wie im Falle des zweiten Ausführungs beispiels eine Saugwirkung, die das in der Brenner düse 154 und in der Zuleitung<B>153</B> befindliche Öl über den kleinen Hubraum 171 in den grossen Hub raum 170 zurücksaugt. Das Ventil 142 schliesst sich hierbei, so dass Öl aus der Leitung 151 bzw. aus der Zwischenkammer 185 nicht mitangesaugt werden kann.
Die Rücksaugewirkung dauert so lange an, bis der Pumpenkolben 164 seine obere Endlage wieder er reicht hat und sich gegen das als Anschlag dienende Ventil 175 anlegt. Die Verbindung zwischen dem kleinen Hubraum 171 und dem grossen Hubraum 170 wird dadurch wieder geschlossen.
Die Ausführung nach Fig. 3 hat gegenüber der Ausführung nach Fig. 2 den Vorteil, dass eine unter Umständen fabrikatorisch auf Schwierigkeiten stossende Zentrierung zweier Pumpenkolben verschie den grossen Durchmessers in ihren Bohrungen nicht erforderlich ist.