(19)
(11) EP 0 418 478 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
27.03.1991  Patentblatt  1991/13

(21) Anmeldenummer: 90111172.4

(22) Anmeldetag:  13.06.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F23K 5/04, F23K 5/18, F23D 11/38
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT CH DE FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 21.09.1989 DE 3931445

(71) Anmelder: Rapa Rausch & Pausch elektrotechnische Spezialfabrik GmbH
D-95089 Selb (DE)

(72) Erfinder:
  • Müller, Claus
    D-8670 Hof (DE)

(74) Vertreter: Göbel, Matthias, Dipl.-Ing. 
Pruppacher Hauptstrasse 5-7
D-90602 Pyrbaum
D-90602 Pyrbaum (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heizölbrenners


    (57) Bei der Einrichtung, insbe­sondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizöl­förderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im Förderpumpengehäuse integriert oder als unabhäng­iger Bauteil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, ist ein Tropfen der Brennerdüse sicher vermieden und eine einfache Montage bei einfachem Aufbau erreicht durch die Zuordnung einer Bypassleitung (11) zum Magnet­ventil (5) mit einem zur Förderpumpe (3) hin öffnenden weiteren Rückschlagventil (12), das zum Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) gegensinnig arbeitet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) aufweist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heiz­ölbrenners, insbesondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizölförderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im Förderpumpengehäuse integriert oder als unabhängiger Bauteil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist.

    [0002] Bekannterweise wird das Vor- und Nachtropfen von Heizöl aus Brennerdüsen (DE 33 08 153 A1) durch den Einsatz eines Ventils in den Brennerdüsen vermindert, wobei Aus­gleichsräume erhitztes Heizöl aufnehmen. Weiter ist es bekannt bei Brennerdüsen mit einem Düsenventil den Schließkörper desselben entgegen Federkraft über ein Ge­stänge durch einen im oder am Düsenstock angeordneten Elektromagneten, der gemeinsam mit dem Magnetventil be­tätigbar ist, in die Offenstellung zu bringen. Abgesehen davon, daß das Düsenventil zu seinen Betätigungen einen großen baulichen Aufwand erforderlich macht und eine aufwendige elektrische Installation erfordert, setzt ein Nachrüsten vorhandener Heizölbrenner mit diesen Brenner­düsen den umständlichen Austausch von Teileinrichtungen voraus. Darüberhinaus machen diese Düsenventile bei Heizölbrennern mit Ölvorwärmung eine Ölrückflußleitung zum Öltank erforderlich, über die das sich zwischen Brennerdüse und Magnetventil bei jedem Brennerstart durch Vorwärmung bzw. durch Stauwärme nach Schließen des Magnetventils ausdehnende Heizöl abfliessen kann. Diese Ölrückflußleitungen erfordern weiteren zusätzlichen Bauaufwand.

    [0003] Es ist Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Ein­richtung zu schaffen, die bei sicherer Vermeidung des Tropfens der Brennerdüse und einfacher Montage im Aufbau einfach ist.

    [0004] Erfindungsgemäß ist hierzu die Zuordnung einer Bypass­leitung zum Magnetventil mit einem zur Förderpumpe hin öffnenden weiteren Rückschlagventil vorgesehen, daß zum Rückschlagventil der Brennerdüse gegensinnig arbeitet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rück­schlagventil der Brennerdüse aufweist. Auf diese Weise ist eine Wechselwirkung zwischen dem Düsenrückschlagven­til einerseits und dem Magnetventil und Bypassleitung andererseits dahingehend erreichbar, daß bei geschlosse­nem Magnetventil und geschlossenem Bypassrückschlagven­til einerseits das Düsenrückschlagventil ein Austropfen von Heizöl verhindert und andererseits die Voraussetzung zu einem Rückfluß von sich etwa unter dem Einfluß von Stauwärme ausdehnendem Heizöl über das mit geringerem Öffnungsdruck eingestellte Bypassrückschlagventil zum Öltank gegeben ist. Die Einrichtung erlaubt so ohne komplizierte Betätigungsglieder für das Düsenrückschlag­ventil sicher ein Vor- und Nachtropfen der Brennerdüse zu verhindern. Außerdem erfordert die Einrichtung kei­nerlei Rohrinstallationen für rückfließendes Heizöl über die Dauer des geschlossenen Magnetventils.

    [0005] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Einrichtung ist vorgesehen, daß das Rückschlagventil der Brennerdüse und das Rückschlagventil der Bypassleitung in der Bren­ nerdüse angeordnet sind, von denen eines durch den För­derpumpendruck und das andere, z.B. durch Rücksaugkraft öffnet.

    [0006] Eine zweckmäßige Ausbildung der Brennerdüse ergibt sich schließlich dadurch, daß die Brennerdüse in einer Mit­telöffnung ihres Düsenkörpers ein dicht einsetzbares Ventilgehäuse aufweist, das eine Bohrung und einen Schließkörper für diese sowie die auf den Schließkörper mittelbar oder unmittelbar abgestützte Rückstellfeder aufnimmt und einen Ölverteiler an einer Ölaustrittsbohr­ungsplatte pressend hält. Hierdurch ist eine vom Düsen­körper der Brennerdüse unabhängige kompakte Baugruppe für eine Druckhalteeinrichtung geschaffen, die vormon­tiert in den Düsenkörper einsetzbar ist und zusätzlich eine Haltefunktion für den Ölverteiler erbringt. Die Baugruppe ist vorteilhaft austauschbar und erleichtert die Montage der Brennerdüse. Darüberhinaus führt die Baugruppe auch zu einer Verkleinerung des Ölvolumens zwischen Rückschlagventil und Bohrungsplatte, was insbe­sondere bei Erwärmung der Brennerdüse für die Vermeidung des Nachtropfens günstig ist.

    [0007] Bevorzugt ist der Schließkörper durch eine Kugel gebil­det, die durch einen im Ventilgehäuse frei verschieb­lichen Führungskörper gestützt ist, der durch die Rück­stellfeder pressend an den Schließkörper gehalten ist.

    [0008] Es versteht sich, daß das Ventilgehäuse im Düsenkörper der Brennerdüse in beliebiger Weise festlegbar ist. Be­vorzugt ist das Ventilgehäuse über ein Schraubgewinde lösbar im Düsenkörper eingesetzt. Zur Vermeidung von Ölübertritten im Bereich der gemeinsamen Trennungsebene von Ventilgehäuse und Düsenkörper ist vorgesehen, in der Trennungsebene mindestens einen Dichtring anzuordnen.

    [0009] Schließlich ist noch vorgesehen, den Ventilsitz für den Schließkörper der Düsenbohrung an einem im Ventilgehäuse durch Preßsitz festgelegten Einsatzkörper auszubilden.

    [0010] Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen:

    Fig. 1 eine Anordnung in schematischer Darstellung,

    Fig. 2 eine Brennerdüse für einen Heizölbrenner mit Ölrücksaugung und

    Fig. 3 eine Brennerdüse gemäß einer weiteren Ausbildung.



    [0011] In Fig. 1 ist mit 1 ein Heizöltank bezeichnet, an dem über eine Leitung 2 eine Förderpumpe 3 anliegt. Die För­derpumpe 3 steht über eine Leitung 4 mit Magnetventil 5 mit dem eine Brennerdüse 6 tragenden Düsenstock 7 in Verbindung. Im Düsenstock 7 kann gegebenenfalls in an sich bekannter Weise eine Heizölvorwärmung erfolgen. Die Brennerdüse 6 nimmt ein Rückschlagventil 8 auf, dessen Schließkörper 9 durch den Pumpenförderdruck entgegen einer Rückstellfeder 10 öffnet. Dem Magnetventil 5 ist eine Bypassleitung 11 zugeordnet, die ein Rückschlagven­til 12 aufnimmt, das gegensinnig zum Düsenrückschlagven­til 8 arbeitet und dessen Schließkörper 13 durch eine Rückstellfeder 14 am Ventilsitz gehalten sind.

    [0012] In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Förderpumpe 3 stillgesetzt und das Magnetventil 5 trennt Förderpumpe 3 und Düsenstock 7. Gleichzeitig nehmen das Düsenrück­schlagventil 8 und das Bypassrückschlagventil 12 ihre Schließstellungen ein. Ein Austropfen von Heizöl an der Brennerdüse ist dabei verhindert.

    [0013] Bei Öffnen des Magnetventils 5 und Inbetriebnahme der Förderpumpe 3 öffnet der Druckaufbau das Düsenrück­schlagventil 8 und Heizöl kann an der Brennerdüse aus­treten. Das Bypassrückschlagventil 12 bleibt hierbei in Schließstellung.

    [0014] Bei Einnahme der Schließstellung durch das Magnetventil 5 und Stillsetzen der Förderpumpe 3 schließt das Düsen­rückschlagventil 8 und verhindert ein Nachtropfen von Heizöl. Sich gegebenenfalls ausdehnendes Heizöl im Be­reich des Düsenstocks 7 kann nunmehr bei geschlossenem Magnetventil 5 über das schwächer eingestellte Bypass­rückschlagventil 12 in Richtung Förderpumpe und Tank ab­fließen. Durch die härtere Einstellung des Düsenrück­schlagventils 8 gegenüber dem Bypassventil 12 ist sichergestellt, daß ein unerwünschtes Öffnen des Düsen­rückschlagventils 8 unterbleibt.

    [0015] Die Brennerdüse 6 der Fig. 2 nimmt ein Rückschlagventil 8 auf, das unter dem Einfluß des Pumpenförderdrucks öffnet und den Austritt von Heizöl aus der Brennerdüse ermöglicht. Nach Schließen des Magnetventils 5 und Stillsetzen der Förderpumpe 3 nimmt das Düsenrückschlag­ventil 8 seine Schließstellung ein und verhindert ein Nachtropfen. Zusätzlich weist die Brennerdüse 6 der Fig. 2 ein antiparallel arbeitendes Rückschlagventil 12 auf über das eine Ölrücksaugung bei abgeschaltetem Magnet­ventil 5 und stillgesetzter Förderpumpe 3 erfolgen kann.

    [0016] Bei der Brennerdüse 6 der Fig.3 nimmt der Düsenkörper 15 am ölaustrittsseitigen Ende eine Bohrungsplatte 16 mit einer Bohrung 17 auf, der innenseitig ein Ölverteiler 29 zugeordnet ist. Der Düsenkörper 15 weist weiter eine Mittelöffnung 18 auf, in die ein Ventilgehäuse 19 ver­mittels eines Schraubgewindes 20 einsetzbar ist. Das Ventilgehäuse 19 ist im Düsenkörper 15 durch einen im Bereich des Schraubgewindes 20 ausgebildeten Dichtring 21 dicht geführt und dient der gleichzeitigen Festlegung des Verteilers 29. Im Ventilgehäuse 19 ist eine als Dichtelement wirkende Kugel 22 eingesetzt, die an einem die Düsenbohrung 23 umfassenden Ventilsitz 24 anlegbar ist. Die Kugel 22 ist hierbei durch einen durch eine Rückstellfeder 25 belasteten verschieblichen Führungs­körper 31 geführt.

    [0017] Beim Ausführungsbeispiel ist die Düsenbohrung 23 in einem Einsatzkörper 30 angeordnet, der in das Ventilge­häuse 19 durch Einpressung fixiert ist. Das Ventilgehäu­se 19 bildet mit Kugel 22, Führungskörper 31 und Rück­stellfeder 25 sowie dem Einsatzkörper 30 mit Düsenbohr­ung 23 eine vormontierbare Druckhalteeinrichtung, die in den Düsenkörper 15 als Baueinheit austauschbar einsetz­bar ist. Mit 32 ist ein Sieb bezeichnet.

    [0018] Unter dem Einfluß des Pumpenförderdrucks ist die Kugel 22 vom Ventilsitz 24 abhebbar, so das Heizöl über Kanäle 26 und 27 sowie Kanäle 28 im Ölverteiler über die Bohr­ung 17 der Bohrungsplatte 16 austreten kann.

    [0019] Bei Fortfall des Pumpenförderdrucks durch Stillsetzen der Ölförderpumpe 3 und Schließen des Magnetventils 5 erfolgt Druckabbau und unter der Wirkung der Rückstell­feder 25 kommt die als Dichtelement dienende Kugel 22 mit dem Ventilsitz 24 zur Anlage. Ein Nachtropfen von Heizöl über die Bohrung 17 wird so unterstützt durch ein extrem geringes Ölvolumen zwischen Ventilgehäuse 19 und Bohrungsplatte 16, verhindert. Gleichzeitig erfolgt weiterer Druckabbau vor der Druckhalteeinrichtung durch Öffnen der zum Magnetventil 5 parallelen Bypassleitung 11.


    Ansprüche

    1. Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heizölbrenners, insbesondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizölförderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im För­derpumpengehäuse integriert oder als unabhängiger Bau­teil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, gekennzeich­net durch die Zuordnung einer Bypassleitung (11) zum Magnetventil (5) mit einem zur Förderpumpe (3) hin öff­nenden weiteren Rückschlagventil (12), das zum Rück­schlagventil (8) der Brennerdüse (6) gegensinnig arbei­tet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rück­schlagventil (8) der Brennerdüse (6) aufweist.
     
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) und das weitere Rückschlagventil (12) der Bypassleitung (11) in der Brennerdüse (6) angeordnet sind.
     
    3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüse (6) in einer Mittelöffnung (18) ihres Düsenkörpers (15) ein dicht einsetzbares Ventilge­häuse (19) aufweist, das eine Bohrung (23) und einen Schließkörper (22) für diese sowie die auf den Schließ­körper (22) mittelbar oder unmittelbar abgestützte Rück­stellfeder (25) aufnimmt und einen Ölverteiler (29) an einer Ölaustrittsbohrungsplatte (16) pressend hält.
     
    4. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (22) durch eine Kugel gebildet ist, die durch einen im Ventilgehäuse (19) frei ver­schieblichen Führungskörper (31) gestützt ist, der durch die Rückstellfeder (25) pressend an den Schließkörper (22) gehalten ist.
     
    5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (19) über ein Schraubgewinde (20) lösbar im Düsenkörper (15) eingesetzt ist.
     
    6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Trennungsebene von Düsenkörper (15) und Ventilgehäuse (19) mindestens ein Dichtring (21) angeordnet ist.
     
    7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (24) für den Schließkörper (22) der Bohrung (23) an einem im Ventilgehäuse (19) durch Preß­sitz festgelegten Einsatzkörper (30) ausgebildet ist.
     




    Zeichnung