DE1901412C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1. Sie betrifft insbesondere ein Ventil zur Steuerung der Ahstioinriditung eines Strömungsmittels, ζ. B. der heißen Gase bei Raketentriebwerken, die Temperaturen in der Größenordnung von 1300° C aufweisen können.

In der US-Patentschrift 3215 162 wird ein Ventil ϊ der in Rede stehenden Art beschrieben, bei dem zwischen den beiden Ventilauslaßöffnungen ein VtT-schlußstück angeordnet ist, das in sich einen einseitig eingespannten Federbalken darstellt und daher die Neigung hat, zwischen den beiden Auslaßöffnungen

ι» eine zentrale Stellung einzunehmen. Zum Verschließen der einen oder anderen Auslaßöffnung kann das Verschlußstück mit einer elektromagnetischen Steuereinrichtung aus der zentralen Stellung ausgelenkt werden. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung

i> besteht darin, daß außer der dem Verschlußstück innewohnenden Federwirkung keine weiteren Maßnahmen vorgesehen sind, um die zentrale Stellung auch unter dem Einfluß der Bernoullischen Strömungskräfte beizubehalten. Dies hat zur Folge, daß das beil· kannte Ventil wegen der nicht gänzlich beherrschten, auf sein Verschußteil einwirkenden Kräfte keine Präzisionssteuerung erlaubt. Ein weiterer Nachteil dieses Ventils liegt darin, daß die durch den Ventileinlaß eintretenden heißen Gase ihren Temperatureinfluß

-'"> praktisch ungehindert auch im Bereich derjenigen Teile, z. B. der elektromagnetischen Steuerteile, entfalten können, die auf Grund ihrer Funktion auf einer Temperatur gehalten werden müssen, welche deutlich unterhalb der Temperatur der Gase liegt. Das Vorse-

iii hen von aufwendigen Isoliermaßnahmen verbietet sich jedoch in der Regel in der Raketentechnik aus Gewichtsgründen. Aus diesem Grund ist die Zeitdauer, in der das bekannte Ventil einwandfrei arbeitet, auf kurze Zeiten beschränkt.

π Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art zu schaffen, das bei erheblich verlängerten Standzeiten eine präzise Steuerung seines Verschlußstücks unter Betriebsbedingungen erlaubt.

in Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 verwiesen.

Bei der Erfindung wird somit die Federwirkung durch ein Torsionsrohr erzielt, das mit einem Ende

π abgedichtet andern Ventilgehäuse und mit seinem anderen Ende abgedichtet mit dem Verschlußstück in Verbindungsteht. Gehäuse und Torsionsrohr begrenzen eine Strömungsmittelkammer, in die der Einlaß und die Auslaßöffnungen münden und in der das be-

'.0 wegliche Verschlußstück angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das Vorsehen von Torsionsrohren zur Abdichtungeines Ventilgehäuscbereichs gegenüber einem anderen grundsätzlich aus der US-Patentschrift 3095002 bekannt

Vi ist, die jedoch ein ansonsten mit dem Erfindungsgegenstand in seinem Aufbau nicht vergleichbares hydraulisches Servoventil betrifft. Erfindungsgemäß ist .weiter im Gehäuse eine das Verschlußstück in eine symmetrische Stellung zwischen den Auslaßöffnungen

Wi zentrierende Einrichtung vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Ventil zeichnet sich einmal durch ein besonders zuverlässiges Betriebsverhalten über längere Zeiten aus. Dies wird durch die praktisch reibungslose Abdichtung der beiden Ventilbereiche

hi durch das Torsionsrohr erzielt. Hierdurch wird jede l.eckströmung, die /u einem unzulässigen Hrwarmen der Steuerungsteile führen könnte, verhindert. Gleichzeitig begrenzt il;is Torsionsrohr das heiße

Strömungsmittel und dessen eventuell vorhandene feste Bestandteile auf den die heißen Gase aufnehmenden Bereich des Ventils, der keinerlei Elemente besitzt, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander bewegen und folglich durch die festen Bestandteile verstopft werden könnten. Weiterhin ergibt das Torsionsrohr eine geringstmögliche Wärmeleitung zu den Steuerungsteilen und trennt somit bei minimalem Gewicht diese von dem heißen Ventilbereich. Das in Zusammenhang mit der Auslenkung des Tcrsionsrohres auftretende Drehmoment ist ein großer Vorteil. In der neutralen oder zentralen Stellung sind nämlich sämtliche Druckkräfte auf das Verschlußstück einander gleich und entgegengerichtet, so daß das Verschlußstück im Gleichgewicht gehalten wird. Indessen führt der unterschiedliche Durchfluß durch die beiden Auslaßöffnuiigen bei Verlagerung des Verschlußstücks aus seiner zentralen Stellung zu einem Ungleichgewicht der auf das Verschlußstück einwirkenden Kräfte. Diese als Bernoullische Strömungskräfte bekannten Kräfte wirken in einer solchen Richtung, daß sie den zylindrischen Durchtrittsquerschnitt, der durch die Bewegung des Verschlußstücks verkleinert wird, weiter zu verkleinern suchen. Diese Bernouliischen Kräfte wirken in der Weise labilisierend, daß das Verschlußstück um so stärker festgehalten werden muß, je mehr es sich einer der beiden Auslaßöffnungen nähert. Die erfindungsgemäße zentrierende Einrichtung ist dabei so groß und kraftig ausgebildet, daß sie den dezentralisierend wirkenden Strömungskräften entsprechende Kräfte entgegenzusetzen vermag. Bei der Erfindung ist das Torsionsrohr so ausgelegt, daß seine Torsionsfedersteifigkeit gerade ausreicht, um die gleichermaßen steigenden Dezentralisierungskräfte auszugleichen. Das Ergebnis ist ein effektiver Kräftcausgleich, der eine erhebliche Ersparnis an Größe, Gewicht und Leistungsaufnahme der Steuereinrichtung ermöglicht. Eine Folge dieser kleinen Steuerkräfte ist, daß das Ventil in Größen ausgeführt werden kann, die einen genügenden Durchfluß ermöglichen, um irgendwelche Funktionen unmittelbar, d. h. ohne Vorsehen eines nachfolgenden druckgesteuerten Ventils, zu erfüllen. Dadurch vergrößert sich die Zuverlässigkeit des Systems, in dem das Ventil Verwendung findet, erheblich, und zwar nicht nur wegen der Einfachheit, sondern auch wegen der Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit aller beweglichen Teile des Ventils durch Einbau in das System, jedoch ohne Unterdrucksetzung vor Gebrauch zu prüfen. Die Prüfung kann mit irgendwelchen, dem Fachmann zu diesem Zweck zur Verfügung stehenden Mitteln erfolgen, die geeignet sind, die gegenseitige Lage irgendwelcher beweglicher Teile festzustellen. Das Ventil wird zweckmäßigerweise so konstruiert, daß für den Ventilkörper, die Ventilsitze an den Auslaßöffnungen und das Verschlußstück gleiche Materialien verwendet werden, so daß die Wärmeausdehnung der verschiedenen Bauteile gleich ist und sich eine Selbstkompensation einstellt, mit der Folge, daß die Auslaßquerschnitte konstant bleiben. Diese Anordnung bewirkt weiter, daß sich in allen Bauteilen ein gleicher Temperaturanstieg einstellt.

Bezüglich Weilerbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen, wobei zum Gcgensluiid der Unteransprüche 4 und 5 zu erwähnen ist, daß das Vorsehen von gegeneinander geneigten Ab-Hachungcn an der sich durch eins Torsionsrohr erstrekkciiden Welle, die mit entsprechenden Abflachungcn am Arm des Vtrschlußstücks in Eingriff stehen, grundsätzlich in ihrem Aufbau aus der US-Patentschrift 2793540 bekannt sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nach- > folgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht ein erfindungsgemäß aufgebautes Ventil in Verbindung mit einem einen festen Treibstoff verarbeitenden Gasgenerator und einem "' Raumfahrzeug, um dessen Bewegung um die Längsachse zu steuern,

F ig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Ventils und des zuhörigen Gasgenerators bei Betrachtung der rechten Seite der Fig. 1,

r> Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch das Ventil mit nicht geschnittenen Teilen.,

Fig. 4 einen noch stärker vergrößerten Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Ventil gemäß der -'» Linie V-V in Fig. 3, und

Fig. ό eine perspektivische Ansicht des schwenkbeweglichen Verschlußstücks als Teil des Ventils nach Fig. 4 sowie Auslaßdüsen.

Das Ventil ist beispielhaft innerhalb eines mit 2'· Heißgas arbeitenden Steuersystems für die Bewegung eines Raumfahrzeuges um seine Längsachse gezeigt. Dieses Fahrzeug ist in den Fig. 1 und 2 mit 10 bezeichnet und besitzt eine zylindrische Außenfläche 11. Bündig mit dieser Außenfläche 11 schließen die äußeiii rc η Enden eines Diisenpaares 12 und 13 ab. Die Düsen 12 und 13 weisen in entgegengesetzte Richtungen, so daß bei einem vermehrten Austritt eines Strömungsmittels aus einer der beiden Düsen ein im wesentlichen tangentialer Schub auf das Fahrzeug 10 i> ausgeübt wird, der es um die Längsachse seiner zylindrischen Oberfläche 11 dreht, wodurch die Bewegung des Fahrzeugs in dieser Richtung gesteuert werden kann.

Die Düsen 12 und 13 empfangen heißes Gas von w einem Ventil, welches allgemein mit 14 bezeichnet ist. Dieses heiße Gas gelangt zu dem Ventil aus einem mit festem Treibstoff arbeitenden Gasgenerator, der allgemein das Bezugszeichen 15 trägt. Dieser Generator kann in irgendeiner bekannten, geeigneten Weise ti aufgebaut sein und ist in der Lage, nach Zündung ein heißes Gas zu erzeugen, weiches durch eine Leitung 16 austritt. Das äußere Ende dieser Leitung ist in geeigneter Weise dicht verbunden mit einem Abschnitt 18 eines mehrteiligen Gehäuses, welches allgemein ■>» mit 19 bezeichnet ist. Dieses Gehäuse besitzt noch weitere Abschnitte 20, 21, 22, 23 und 24, die alle aus Fig. 3 ersichtlich sind.

Das äußere Ende der Leitung 16 besitzt, wie in Fig. 4 zu erkennen, einen Außenflansch 25, der an V5 einem Flansch 26 des Gehäuseabschnitts 18 anliegt. Beide Flansche sind miteinander durch Schrauben 28 verbunden. Zwischen beiden Flanschen befindet sich ein Dichtungsring 29, z. B. aus Metall.

Der Abschnitt 20 am anderen Ende des Gehäuses ho ist an diesem durch Schrauben 30 befestigt, vgl.Fig. 1. Nach Fig. 4 befindet sich zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 18 und 20 ein Ring 31 sowie ein Dichtungsring 32.

Der Gehäuseabschnitt 21 besteht aus einem plati,i tenartigen Deckel, welcher oben auf dom üehäuscabschnitt 20 mittels Schrauben 33 lul'cstigt ist.

Der Gehäuseabsdinitt 22 ist ein schalenlönnigcr Deckel, der unter Einschluß L-iner Dichtung 35 mit

Schrauben 34 auf clem Gehauseabschnitt 20 angebracht ist (Fig. 1).

Der (iehiiuseabsclinitt 23 ist durch Schrauben 36 (lip. 1 )an dem Gehäiiseabschnitl 20 befestigt, wobei eine Dichtung 38 zwischen die einzelnen Gehäuseahschnitlc eingebracht ist (Fig. 3).

Dei(ichäuscabschnitt 24 schließlich besteht aus einem weiteren schalciiförmigcn Deckel, der durch Schrauben 39 (Fig. 3) an dem (iehiiuseabsclinitt 23 befestigt ist.

DerGehäiiscabschniti 18 besitzt einen Durchtiittskanal 40, dessen linden gegeneinander gleich geneigt dargestellt sind. Seine beiden linden sind mit Innengewinden versehen, in die Düsenteile 41, 42 eingeschraubt sind. Das Teil 41 trägt einen düsenartigen Fortsatz 12 und das Teil 42 einen entsprechenden Fortsatz 12. Die äußeren linden der Düsenteile 41, 42 sind mit Außengewinden versehen, auf denen die mit Innengewinde versehenen Fortsätze 12 bzw. 13 aufgeschraubt sind.

Der nicht von den inneren linden der Düsenleile 41 und 42 und von einem noch zu beschreibenden Vcrschlußkstiick 56 eingenommene Teil des Kanals 40 bildet eine Kammer 44. Jedes Düsenteil 41, 42 besitzt in seinem Inneren einen Durchtrittskanal 45 mit kreisrundem Querschnitt, der sich vom inneren linde zum äußeren hin erweitert. Die beiden Diiscnfortsätze 12 und 13 besitzen ebenfalls sich nach innen /u verjüngende Kanäle 46 kreisförmigen Querschnitts, die Fortsetzungen der Kanäle 45 bilden.

Das innere Finde der beiden Düsenteile 41, 42 ist so bearbeitet, daß es eine ringförmige Kante oder einen Sitz 48 bildet, welcher die Eintrittsöffnung 49 /um Kanal 45 umgibt.

Wie am besten aus Fig. 3 erkennbar, liegen die Sil/e 48 jeweils in einer Ebene, die senkrecht zur Achse des betreffenden Düsenteils verläuft, so daß die beiden Ebenen der Sitze 48 gegeneinander geneigt sind. Die Iiintrittsöffnungcn 49 bilden die beiden Auslaßöffnungen der Kammer 44 bzw. des Ventils.

DerGeliäuscabschnitt 18 besitzt, wie aus l'ig. 4 ersichtlich, einen Einlaß 50, dessen eines Ende mit der Leitung 16 und dessen anderes Ende mit der Kammer 44 in Verbindung steht, so daß er der Kammer heißes Gas zuführt. Auf der anderen Seite des Kanals 40, d. h. jenseits des Einlasses 50, besitzt der Gehäuseabschnitt 18 eine Ausnehmung 51, die mit dem Innenraum 52 des Gelläuseabschnitts 20 verbunden ist. Der Raum 52, der Kanal 51 sowie der vorher erwähnte Kanal 40, soweit er nicht von dem Verschlußstück 56 in Anspruch genommen wird, bilden die Kammer 44.

Das schwenkbewegliche Verschlußstück 56 besitzt eine Welle 53, die senkrecht innerhalb des Raumes

52 im Gchäuscabschnitt 20 angeordnet ist. Das obere Ende der Welle 53 ragt nach oben in eine Kammer 54 innerhalb des Gehäuseabschnitts 20 und ist mit dem Gehäusedeckel 21 abgedeckt. Am oberen Ende der Welle 53 ist in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Elektronenstrahlschweißung, ein radial abstehender Hebe! 55 undrehbar befestigt, um der Welle

53 eine Drehbewegung um ihre Achse zu erteilen. In der Nähe ihres unteren Endes ist an der Welle 53 undrehbar das klappenformige Verschlußstück 56 befestigt, das von der Welle radial absteht. Das äußere Ende des Verschlußsstücks 56 besitzt geneigte flache Oberflächen 58, welche den Sitzen 48 an den Düsenteilen 41 bzw. 42 parallel gegenüberliegen. Die parallele Anordnung der Sitze 48 und Oberflächen 58 bei

Mittelstellung lies Verschußstiicks 56 isl ;ms dei I ig. 3 und 5 ersichtlich.

Obgleich das Vcischlußslüek 56 auf irgendeine geeignete Weise un der Welk· 53 befestigt sein kann wird dei folgenden Anbringung der Vorzug gegeben Das Verschlußstück 56 besitzt an seinem innerei linde zwei seitlich abstehende Flügel 50, zwischen denen eine veilikale Nut mit gegeneinander geneigter Abdachungen 60 ausgebildet ist. Diese Abllachungei 60 liegen an entsprechenden Abflachungen 61 an den betreffenden Abschnitt der Welle 53 an. In l'ig. S is eine Klammer 62 erkennbar, welche den im wesentlichen halbkieistörmigen Teil der Welle 53 umspann und Teile besil/I, die den Flügeln 59 gegenüberliegen Diese Teile besitzen Gewindebolirungen 63, die mi glatten Bohrungen 64 in den Flügeln 59 fluciilen Durch jede der Bohrungen 64 verläuft eine Schraube 65. die in die betreffende Bohrung 63 cingeschraub ist. Durch Anziehen der Schrauben 63 ist eine nich drehbare Klemmverbindung des Flügels 56 mit tie Welle 53 geschaffen.

Die das Verschlußstück aufweisende, allgemein mi 43 bezeichnete drehfäliigc Anordnung weist ferner eil Torsionsrohr 66 auf, von dem die Welle 53 um ihn vertikale Längsachse dreh- oder schwingfähig gehalten ist. Das Torsionsrohr 66 besitzt eine geringi Wandstärke und ist in seinem undurehbrochenen /y lindrischen Abschnitt 68. welcher die Welle 53 enj umschließt, elastisch verwindbar. Ferner besitzt e: eine durchlaufende Bohrung auf seiner ganzen Länge An seinem unteren Ende besitzt das Rohr 66 einei angcfoi inten verdickten Ring 69, dessen untere Stirn fläche an der nach oben weisenden Ringscluilter eine; Bundes 70 anliegt, der einen Teil der Welle 53 unmil lelbar oberhalb der Anbringungsstellc des Verschluß Stücks 56 bildet. Unmittelbar über dem Bund 70 is die Welle, wie bei 71 angedeutet, geringfügig erweitert, um eng in die Bohrung des Rohres 66 hinein/u passen. Die somit miteinander in Eingriff stehendei Abschnitte 69 und 71 sind z. B. mittels eines Iilektio nenstrahls verschweißt, um eine dichte Vcrbinduiij zwischen dem Torsionsrohr 66 und der Welle 53 zi erhalten.

An seinem obeien Ende besitzt das Torsionsroh: 66 eine angcformle Erweiterung 72, von der sich eir damit einstückiger Flansch 73 horizontal nach außer erstreckt. Der Flansch 73 greift über eine flache, hori zontale. innenliegende Ausnehmung 74 innerhalb de: GehäuscabschniUs 20 hinweg, an welchem er in ge cigncter Weise befestigt ist. Zu diesem Zweck kam der Flansch 73 vertikale Bohrungen 75 aufweisen durch welche Schrauben 76 hindurchlaufen, die ir Gewindebolirungen des Gehäuseabschnitts 20 cingc schraubt sind. Zwischen dem verstärkten Abschnit 79 des Torsionsrohres 66 und dem Gehäuseabschnit 20 liegt ein Dichtungsring 48, der den Dichtungsrin gen 29 und 32 gleicht.

Wie nachfolgend noch deutlicher werden wird, tre ten bei Drehung der Welle 53 mit dem daran befestig ten Hebel 55 und Verschlußstück 56 an dieser seitliche Belastungen auf. Um diese Belastungen zu kompcn sieren, besitzt die Welle unmittelbar unterhalb de; Hebels 55 einen verstärkten zylindrischen Abschnit 79, der mit geringem Spiel in die zylindrische Bohrung des Torsionsrohres 66 paßt. Auch weist das unten Ende der Welle 53 unmittelbar über dem Verschluß stück 56 einen zylindrischen Zapfen 80 geringerer Durchmessers auf, der satt in eine zylindrische Aus-

nchmiing Hl innerhalb des Gchäuscabschnitls 20 paß I.

Aus der vorausgehenden Beschreibung isl crsiclillieh, daß die von dem heißen Cias durchströmte Kammer 44 durch das Torsionsrohr gegenüber der Kamnier 54 des Steiierungstcils isoliert ist, in dem sich der Hobel 55 befindet. Das Tursionsrohr 66 dient weiterhin als Druckabschirniung zwischen den Kammern 44 und 54 und erlaubt die Übertragung einer von dem Hcbclendedcr Welle 53 in der Kammer 54 ausgehenden Drehbewegung auf das Vcrschlußstikk 56. Diese Übertragung wird ermöglicht durch die Fälligkeit des Torsionsrohres 66, sich zu verwinden.

Die Drehbewegung der Welle 53 /ur Steuerung der Stellung des Vcrschluüslücks, welche Veränderungen in dem Durchfluß des heißen Gases durch die Auslassöffnungen hervorruft, die durch den Zwischenraum zwischen den Flächen 58 und den Sitzen 48 gebildet werden, beruht auf der Aufbringung einer Kraft /·" nach einer Seite oder einer entgegengerichteten Kraft F auf den Hebel am freien Ende der Welle, wie aus Fig. (> hervorgeht. Diese Kraft kann manuell, mechanisch, elektrisch oder, wie gezeigt, elektromagnetisch aufgebracht werden.

Nachfolgend wird nun die elektromagnetische Bctätigungseinriehtung beschrieben, durch welche ein elektromagnetisches Ventil mit 3 Positionen geschaffen wird.

In Fig. 3 ist eine horizontal verlaufende Hülse 82 /u erkennen, die von dem Gehäuseabschnitt 20 getragen wird und die Kammer 54 des Steuerungstcils durchläuft. An ihrem einen Ende besitzt diese Hülse einen Kopf b3. zwischen dem und einer Wand des Gehäuseabschnitts 20 ein Abstandshalter 84 angeordnet ist. Auf der anderen Seite des Kopfes 83 und in Anlage an diesem befindet sich ein feststehender Magnetspulenkern 85, der zu einem allgemein mit 86 bezeichneten Elektromagneten gehört. In dem Gehäuscabschnitt oder dem Deckel 22 ist ein nach innen hervortretender ringförmiger Bund 88 vorgeschen, der an einem weiteren, nach außen ragenden Ringbund 89 des Spulenkerns 85 anliegt und diesen damit an den Kopf 83 preßt. Der Magnet 86 besitzt weiterhin an seinem äußeren Ende einen beweglichen Anker 90, der in geeigneter Weise starr mit einem Ende einer Schubstange 91 verbunden ist, die sich horizontal gleitfähig durch die Mitte des Spulenkerns 85 erstreckt.

Ein ähnlicher Elektromagnet ist am anderen Ende der Hülse 82 angeordnet und besitzt einen Spulenkern 93 und einen Anker 94 auf einer Schubstange 95. Das innenliegende Ende des Spulenkerns 93 liegt an dem Ende der Hülse 82 an. Ein nach innen ragender ringförmiger Bund 96 an dem Gehäuseabschnitt 23 steht mit einem nach außen ragenden Ringbund 98 an dem Spulenkern 93 in Verbindung, um auch diesen zu fixieren.

Die Magnete 86 und 92 stehen über Leitungen 99 mit einem herkömmlichen elektrischen Anschlußorgan in geeigneter Anordnung an dem Gehäuseabschnitt 23 in Verbindung. Die Stellung der Schubstange 95 wird von einem Meßwertwandler abgetastet, der innerhalb des Gehäuseabschnitts oder Deckels 24 untergebracht ist und ein bewegliches Glied 101 aufweist, das starr mit der Stange 95 verbunden ist.

Die Hülse 82 besitzt eine horizontale Durchbohrung 102, von der dasjenige Ende, welches dem Ma

gneten 86 benachbart isl, eine Ausbohrung 103 aufweist, die eine Schulter 104 bildet. Die linke Schubstange 95 besitzt einen Kopf 105, der innerhalb der Bohrung 102 zu gleiten vermag. Sie ist von einer sehwacheren, als Druckfeder ausgebildeten Schraubenfeder 106 umgeben, deren eines Linde an dem Kopf 105 und deren anderes linde an dem Spulenkern 93 anliegt.

Ebenso besitzt die rechte Schubstange 91 einen in der Bohrung 102 gleitlähigen Kopf 108. Hin Sperrkolben 109 ist gleilfäliig in der Aushöhlung 103 angeordnet und besitzt eine axiale Erslrcckung, die etwas geringer als die Entfernung zwischen der Schulter 104 und der gegenüberliegenden inneren Stirnfläche lii"··. Spulenkörper 85 ist. Ferner besitzt der Kolben 109 eine zentrale Bohrung 110, durch die Schubstange 91 verläuft. Die Stange 91 ist von einer stärkeren, als Druckfeder wirkenden Schraubenfeder 111 umgeben, die sich einerseits an dem Kolben 109 und andererseits an dem Spulenkern 85 abstützt.

Die Schiihstangenköpfc 105 und 108 nehmen einen gegenseitigen Abstand ein, in dem der kugelförmige Kopf 112 am freien Ende des Steuerhebels 55 angeordnet ist. Dieser Hebel erstreckt sich durch ein Loch 113 in der Hülse 82.

1st keiner der Magnete 86 und 92 erregt, so hält die stärkere Schraubenfeder 111 den Spcrrkolben 109 an der Schulter 104. Die schwächere Feder 106 drückt den Kopf 105 gegen den Hebel 112, der seinerseits gegen die rechtsseitige Schubstange 108 drückt, wobei er den Kopf 108 gegen den Kolben 109 preßt. In diesem Zustand der Teile, wie er aus Fig. 3 hervorgeht, besteht ein geringer Spalt 114 zwischen dem rechtsseitigen Anker 90 und dem Spulenkern 85, sowie ein geringer Spalt 115 zwischen dem linken Anker 94 und dem dortigen Spulenkern 93.

Auf diese Weise wird das Verschlußstück 56 in einer neutralen Mittelstellung gehalten, wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist. In dieser Stellung nehmen die Flächen 58 gleiche Abstände von den betreffenden Sitzen 48 ein, die mit 116 bezeichnet sind.

Der Umfang einer jeden der beiden zylindrischen Auslaßöffnungen 49 multipliziert mit dem jeweiligen Abstand 116, gleichgültig wie groß dieser je nach der Stellung des Verschlußstücks gegenüber den Sitzen 48 gerade sein mag, ergibt einen zylindrischen Austrittsquerschnitt für die Kammer 44 auf jeder Seite des Verschlußstücks. Dabei ist die Summe dieser Austrittsquerschnitte, die den Gesamtaustrittsquerschnitt der Kammer 44 bildet, stets konstant, auch wenn sich die beiderseitigen Austrittsquerschnitte, und zwar unterschiedlich, verändern mögen. Dies kommt daher, daß sich bei Heraustritt des Verschlußstücks 56 aus seiner Mittelstellung der eine Austrittsquerschnitt auf der einen Seite um einen bestimmten Betrag vergrößert, während der Austrittsquerschnitt auf der anderen Seite des Verschlußstücks sich um den gleichen Wert verringert.

Es sei nun angenommen, daß der Gasgenerator 15 gezündet hat und heißes Druckgas in die Kammer 44 liefert.

Bei Nichterregung der beiden Magnete 86 und 92 nimmt der Hebel 55 und damit auch das Verschlußstück 56 unter der Wirkung der Feder- und Kolbenanordnung auf den Schubstangen 91 und 95 nun die neutrale Stellung ein. Diese kennzeichnet sich als diejenige, bei welcher die beiden zylindrischen Austrittsquerschnitte und damit auch die durch die beiden

Auslaßölfuungen ausseienden Slröiiiungen einander gleich sind.

Hei Krregung eines der beiden Iilektroinagnetc winl die Welle 53 und mit dieser das Versehlußstüek 56 gedreht, bis es einen der die betreffende Auslaßöl'fnung-Waul'derdem erregten Hleklromagneten gegenüberliegenden Seite berührt und den Durchfluß durch diese Auslaßölfnung unterbindet, wahrend tier Durchfluß durch die andere Auslaßöffnung sich ent sprechend vermehrt. Wird der andere !Elektromagnet gespeist, so erlischt iler Ausfluß auf der diesem Magneten gegenüberliegenden Seite, und der gleichseitige Durchfluß vergrößert sieh. Eine Nichterregung der beiden Magnete führt wiederum zu gleichen Strö-

10

imingeii an beiden Auslaßölfmingcn.

Als Modifikation der vorbeschriebenen Ausliihrungsform können bei entsprechendem Aufbau des Ventils zusätzliche Aiislaßöffnungen /.vischen dem Gasgenerator und ilen Düsen auch in Serien auftreten. L-benso mag zwischen dein Gasgenerator und dem Steuerventil eine feste Durchl'liißoffnung vorgesehen sein, um einen höheren Gasgeneratordruck zu erlauben, als er dem Ventil zuträglich ist. Weiterhin können Durchflußöffntingen hinter dem Steuerventil an den DüseneintriUsülTiuingen erwünscht sein, falls sich die Düsenabmessungen nicht in liinklang befinden mit den Maßen der einander gegenüberliegenden AuIS-laßijuerschnittc des Ventils.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ventil mit einem einen Einlaß und zwei einander gegenüberliegende Auslaßöffnungen aufweisenden Gehäuse sowie einem normalerweise in einer symmetrischen Stellung zwischen den Auslaßöffnungen angeordneten, an einem Federstab befestigten schwenkbeweglichen Verschlußstück und einer elektromagnetischen Steuereinrichtung für die Schwenkbewegung des Verschlußstücks in Richtung auf die eine oder andere Auslaßöffnung hin, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Federstab in an sich bekannter Weise als Torsionsrohr (66) ausgebildet ist, dessen eines Ende dichtend am Gehäuse (19) und dessen anderes Ende dichtend zwischen den Enden einer vom Torsionsrohr umgebenen Welle (53) befestigt ist, an der seinerseits das Verschlußstück (56) befestigt ist,

b) Gehäuse und Torsionsrohr eine Strömungsmittelkammer (44) begrenzen, in die der Einlaß (50) und die Auslaßöffnungen (49) münden und in der das schwenkbewegliche Verschlußstück angeordnet ist, und

c) im Gehäuse eine das schwenkbewegliche Glied beaufschlagende und in eine symmetrische Stellung zwischen den Auslaßöffnungen zentrierende Einrichtung (91, 95, 106, 109, 111) vorgesehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (53) an ihrem mit dem Torsionsrohr verbundenen Abschnitt (71) verdickt ist.

3. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit seinem freien Ende zwischen die Auslaßöffnungen ragende schwenkbewegliche Verschlußstück (56) an einem radial von der Welle (53) abstehenden Arm ausgebildet ist.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (53) zwei gegeneinander geneigte Abflachungen (61) aufweist, die mit korrespondierenden Abflachungen (60) am Arm des Verschlußstücks (56) in Eingriff stehen, die mittels einer die Welle umfassenden, am Verschußstück befestigten Klammer (62) gegeneinander verspannbar sind.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (61) auf der Welle (53) zwischen einem im Gehäuse gelagerten Wellenzapfen (80) und der Verbindungsstelle der Welle mit dem Torsionsrohr (66) vorgesehen sind.

fi. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Torsionsrohres (66) mit dem Gehäuse über einen ringförmigen Außenflansch (73) des Torsionsrohres erfolct.