DE19735129C2 - Heissgassteuerventil - Google Patents

Heissgassteuerventil

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil für Düsentriebwerke zum Ändern der Fluglage eines Fluggerätes, wobei ein Gasstrom aus einem Feststoffgaserzeuger auf mehrere Auslässe, die jeweils mit den Raketentriebwerkschubdüsen kommunizieren, derartig verteilt wird, dass der Gesamtstrom der verschiedenen Schubdüsen im wesentlichen konstant bleibt.
Bei Raketen, Flugkörpern und Raumfahrzeugen ist es üblich, daß wenigstens ein Raketentriebwerk vorgesehen ist, um einen Schub zu erzeugen, der das Fluggerät vorwärtstreibt. In einigen Fällen wird das Lenken mit Hilfe von aerodynamischen Oberflächen (z. B. Flossen, Rudern, Querrudern usw.) vorgenommen, die auf dem Körper des Fluggeräts befestigt sind. In anderen Fällen wird die Fluglage des Fluggeräts mit Hilfe von Gasreaktionsstrahlen gesteuert, die lateral zu der Flugrichtung des Fluggeräts durch Triebwerkschubdüsen ausgestoßen werden. Diese sind gewöhnlich an verschiedenen Stellen am Umfang des Fluggerätkörpers angeordnet. In einer typischen Anordnung sind vier radial angeordnete Triebwerkschubdüsen vorgesehen, deren Achsen jeweils mit einem Winkel von 90° gegenüber den Achsen ihrer unmittelbaren Nachbarn angeordnet sind.
In einigen Fällen wird der durch die Schubdüsen auszustoßende Strom durch einen Feststoffgaserzeuger erzeugt. Dieser Erzeuger kann für eine lange Zeitdauer in einem inaktiven oder Standbyzustand verbleiben. Wenn er jedoch einmal aktiviert ist, erzeugt er während seiner Brenndauer kontinuierlich Heißgas, und dieses Heißgas muß kontinuierlich durch eine oder mehrere der Triebwerkschubdüsen ausgestoßen werden. Das erzeugte Gas wird gewöhnlich durch gegenüberliegende Paare von Schubdüsen ausgestoßen. Wenn die Schubdüsen eines zusammenarbeitenden Paares in ihrem Aufbau identisch sind und einander diametral gegenüberliegen, dann wird der Strom durch diese wie durch entgegengesetzten Düsen ausgestoßen. Wenn die Schübe derartiger entgegengesetzter Düsen gleich sind, dann wird keine lateral störende Kraft auf das Fluggerät ausgeübt. Wenn andererseits die entgegengesetzten Düsen ungleich sind, üben derartige Düsen eine Effektivkraft auf das Fluggerät aus.
Es ist natürlich möglich, den durch jede Schubdüse ausgestoßenen Strom mit Hilfe einzelner Ventile zu steuern (US 3,139,725 A), was jedoch als teuer und ineffizient betrachtet wird.
Aus der FR 2508414 ist eine Anordnung von zwei röhrenförmigen Ventilteilen bekannt, die relativ zueinander um eine Längsachse verdrehbar sind. Je nach Relativstellung der beiden Teile sind entsprechende Radialöffnungen dieser Teile zueinander ausgerichtet, um Heißgas aus einer Längspassage in eine Rakete in Richtung unterschiedlicher Düsen durchzulassen.
CH 465 967 offenbart verschwenkbare Hilfsdüsen, die ständig in Verbindung mit einem in spezieller Weise geformten Brennraum stehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steuerventil anzugeben, das besonders dafür ausgebildet ist, einen Gasstrom (d. h. den Ausstrom aus einem Feststoffgaserzeuger) in einfacher Weise auf mehrere mit Triebwerkschubdüsen kommunizierende Auslässe zu verteilen, wobei das Ventil vorzugsweise billig herzustellen und zu betreiben sein soll, ohne jedoch wesentliche Zugeständnisse bezüglich der Funktion oder der Leistungsmerkmale zu machen.
Die Aufgabe wird durch ein Steuerventil gelöst, welches aufweist: einen Körper mit einem Einlaß, der mit einem inneren Hohlraum kommuniziert, wobei dieser Hohlraum durch eine teilsphärisch konkave Oberfläche begrenzt wird und der Körper mehrere Auslaßdurchgänge aufweist, die in Öffnungen an der konkaven Oberfläche enden; ein Ventilglied, das beweglich in dem Hohlraum für eine nach allen Seiten gerichtete Schwenkbewegung innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei das Ventilglied eine Oberfläche aufweist, an dem die konkave Oberfläche des Körpers dichtend anliegt und die in einer Kante endet, wobei diese Kante mit den Öffnungen zusammenarbeitet, um dazwischen Dosierungsöffnungen mit variabler Öffnungsfläche zu bilden, und die derart konfiguriert und angeordnet ist, daß die Öffnungsflächen in Abhängigkeit von der Winkelposition des Ventilgliedes relativ zu dem Körper so variiert werden, daß die Summe der einzelnen offenen Flächen der Dosierungsoberflächen im wesentlichen unabhängig von der Position des Ventilgliedes innerhalb des Bewegungsbereichs des Ventilgliedes relativ zum Körper ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Öffnungen Dosierungskanten auf, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und die Öffnungen sind auf einem Umfang mit gleichen Abständen zueinander angeordnet. Die gemeinsame Ebene steht senkrecht zu einer Bezugsachse, die den Punkt enthält, um den die konkave Oberfläche gebildet ist. Die Öffnungen sind in wenigstens einem zusammenarbeitenden Paar angeordnet, wobei sie identisch und an diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sein können. Die Summe der offenen Flächen der Dosierungsöffnungen des zusammenarbeitenden Paares bleibt über den Bewegungsbereich im wesentlichen konstant.
Das Ventil kann weiterhin enthalten: eine Stellgliedeinrichtung, die zwischen dem Körper und wenigstens einem exzentrischen Punkt auf dem Ventilglied arbeitet, um das Ventilglied wahlweise relativ zu dem Körper zu bewegen. Diese Stellgliedeinrichtung kann einen Hebel enthalten, der fest mit dem Ventilglied verbunden ist und sich von diesem nach außen erstreckt; ein erstes Stellglied, das beweglich angeordnet ist, um zwischen dem Körper und dem Hebel zu wirken, um eine Rotationskomponente des Ventilglieds in einer ersten Ebene relativ zu dem Körper zu bewirken, und ein zweites Stellglied, das beweglich angeordnet ist, um zwischen dem Körper und dem Hebel zu wirken, um eine Rotationskomponente des Ventilglieds in einer zweiten Ebene relativ zu dem Körper zu bewirken, wobei die erste und die zweite Ebene senkrecht zueinander stehen. Ein Stromumleiter kann auf dem Ventilglied befestigt und beweglich angeordnet sein, um den Gasstrom aus dem Einlaß zu den Dosierungsöffnungen zu leiten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied halbsphärisch, und die Oberfläche des Ventilglieds ist teilsphärisch und konvex.
Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der bevorzugten Ausführungsform des verbesserten Heißgasventils,
Fig. 2 eine Seitenansicht von rechts des in Fig. 1 gezeigten verbesserten Heißgasventils,
Fig. 3 eine Rückansicht des in Fig. 2 gezeigten verbesserten Heißgasventils,
Fig. 4 eine vertikale Teilqueransicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2, die das Ventilglied teils im Schnitt, teils in Draufsicht zeigt, das für eine nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung im Hohlraum des Körpers befestigt ist, um die Dosierungsöffnungen zu variieren, durch die das heiße Gas aus dem Einlaß zu den Triebwerkschubdüsen hindurchgeht,
Fig. 5 eine vertikale Teillängsansicht, die teils im Schnitt, teils im Aufriß entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 das halbsphärische Ventilglied und die mit den Schubdüsen kommunizierenden Auslässe zeigt,
Fig. 6 eine schematische Ansicht des Ventilgliedes in verschiedenen Winkelpositionen relativ zu dem Körper,
Fig. 7 eine schematische Panoramaansicht um 360°, die erhalten wurde, indem die Öffnungen an den entsprechenden in Fig. 6 gezeigten Positionen "flach ausgerollt" wurden, wobei diese Ansicht zeigt, welche Öffnungen offen und welche Öffnungen geschlossen sind.
In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben strukturellen Elemente, Teile oder Oberflächen in Übereinstimmung mit den verschiedenen Zeichnungen. Die Begriffe "horizontal", "vertikal", "links", "rechts", "oben" und "unten" bezeichnen einfach die Ausrichtung der dargestellten Struktur in der bestimmten, vor dem Leser liegenden Zeichnung. Soweit nicht anders angegeben, bezeichnen die Begriffe "nach innen" und "nach außen" die Ausrichtung einer Oberfläche relativ zu ihrer Längs- oder Rotationsachse.
Die in den Zeichnungen, insbesondere in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Erfindung gibt ein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnetes verbessertes Heißgasventil an, das dafür ausgebildet ist, einen heißen Gasstrom, der aus einem Feststoffgaserzeuger (nicht gezeigt) ausströmt, auf mehrere Auslässen zu verteilen, die mit Raketentriebwerkschubdüsen kommunizieren.
Das verbesserte Ventil enthält einen mit dem Bezugszeichen 21 angegebenen Körper, der einen inneren Hohlraum aufweist, und ein mit dem Bezugszeichen 22 angegebenes Steuerknüppel­ ähnliches Ventilglied, das einen Teil aufweist, der beweglich für eine nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung innerhalb des Hohlraums des Körpers angeordnet ist. Fig. 1 bis 3 zeigen den Körper in einer Seitenansicht. Fig. 4 und 5 zeigen den Körper in einer Querschnittansicht. In diesen letzten Ansichten wurde der Körper jedoch nicht schraffiert dargestellt, um die Zeichnungen deutlicher zu machen.
Der Körper 21 wird als ein sich horizontal erstreckendes kurzes scheibenförmiges Festglied gezeigt, das eine gestufte Vorderseite mit einer nach links gerichteten ringförmigen vertikalen Oberfläche 23, die unmittelbar eine Einlaßöffnung 24 umgibt, eine nach außen gerichtete horizontale zylindrische Oberfläche 25 und eine nach links gerichtete ringförmige vertikale Oberfläche 26, die sich davon radial nach außen erstreckt, aufweist. Der Körper weist eine nach rechts gerichtete ringförmige vertikale Rückoberfläche 27 auf. Die äußeren Ränder der Vorder- und Rückoberflächen 26, 27 sind durch eine zylindrische Oberfläche 28 verbunden. Wie am besten in Fig. 5 zu sehen, weist der Körper ein zentrales horizontales axiales Durchgangsloch auf, das nacheinander eine horizontale zylindrische Oberfläche 29, die sich vom inneren Rand der nach links gerichteten Oberfläche 23 erstreckt, eine nach links gerichtete ringförmige vertikale Oberfläche 30, eine horizontale zylindrische Oberfläche 31, die sich davon weiter nach rechts erstreckt, eine teilsphärische konkave Oberfläche 32 und eine kegelstumpfförmige Oberfläche 33, die sich davon weiter nach rechts bis zum inneren Rand der Rückoberfläche 27 erstreckt, umfaßt. Eine ringförmige Rille erstreckt sich von der sphärischen Oberfläche 32 in den Körper, um einen O-Ring 34 aufzunehmen, der dichtend und wischend mit der sphärischen äußeren Oberfläche des Ventilgliedes 22 verbunden ist.
Der Körper weist vier sich radial erstreckende Öffnungen auf, die die äußere zylindrische Oberfläche 28 des Körpers mit der Oberfläche 32 des Körperhohlraumes verbinden. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, weisen diese Öffnungen radiale Achsen auf, die jeweils mit einem nominalen Abstand zwischen den Mittellinien von 90° angeordnet sind. Jede Öffnung weist eine gestufte innere Oberfläche auf. Ein mittlerer Teil der Durchgangslöcher, der mit dem Bezugszeichen 35 angegeben ist, ist innen mit einem Gewinde versehen. Eine mit dem Bezugszeichen 36 angegebene Schubdüsenanordnung wird jeweils in das Gewinde jedes der Durchgangslöcher eingefügt. Jede Schubdüsenanordnung weist einen radial nach innen verengten Halsteil und einen sich nach außen öffnenden Ausgangsbereich auf. In Fig. 1 bis 5 sind mehrere Schubdüsenglieder jeweils mit den Buchstaben A, B, C und D angegeben und jeweils in Schubrichtung an den Bezugswinkeln von 180°, 270°, 0° und 90° angeordnet. Der Körper weist auch einen sich nach außen verengenden, durch die Wand 38 begrenzten Eingangsbereich auf, der die sphärische konkave Oberfläche 32 mit dem sich verengenden Halsbereich jeder Schubdüse verbindet. Jeder dieser Eingangsbereiche ist ein Auslaßdurchgang, der die teilsphärische Oberfläche mit einem zugeordneten Schubdüsenglied verbindet.
Wie am besten in Fig. 5 zu sehen, weist das Ventilglied 22 einen halbsphärischen Kopfteil 39 auf, der beweglich in dem Hohlraum des Körpers angeordnet ist. Insbesondere weist dieser Kopfteil eine sphärische äußere Oberfläche 40 auf, die in enger Verbindung mit der sphärischen konkaven Oberfläche 32 des Körpers angeordnet ist, eine kreisrunde Kante 41 an der Verbindungsstelle der sphärischen Oberfläche 40 mit der ringförmigen linken Endfläche 42, einen stromumleitenden Vorsprung 43, der sich von einem zentralen Teil der linken Endfläche nach links erstreckt, und einen Hebelteil 44, der sich vom Kopfteil 39 durch den strumpfkegeligen Durchgang 33 nach rechts erstreckt und in einem Ende endet, das sich nach außen durch die Rückfläche des Körpers erstreckt.
Die Schnittlinie der Oberflächen 40 und 43 des Ventilglieds definiert eine Kante 41 auf dem Ventilglied. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Kante 41 kreisförmig und liegt in einer gemeinsamen Ebene. In anderen Ausführungsformen kann die Kante jedoch auch andere Formen und Konfigurationen aufweisen. Wenn das Ventilglied sich, wie in Fig. 2 und 5 gezeigt, in seiner zentrierten Position relativ zum Körper befindet, verschließt das Ventilglied die Auslaßöffnungen 38 jeweils teilweise. Die Kante 41 des Ventilgliedes stellt auf diese Weise eine Dosierungskante dar, die eine unbedeckte Öffnung, durch die ein Fluid strömen kann, von einer verdeckten Öffnung trennt, durch die ein Fluid nicht strömen kann.
Wie vor allem in Fig. 2 und 5 zu sehen, enthält die Erfindung weiterhin eine mit dem Bezugszeichen 45 angegebene Stellgliedeinrichtung, die zwei Stellglieder aufweist, die angeordnet sind, um zwischen dem Körper und dem beabstandeten Endstück des Hebels 44 zu wirken. Ein mit dem Bezugszeichen 46 angegebenes erstes Stellglied ist horizontal angeordnet, und ein mit dem Bezugszeichen 48 angegebenes zweites Stellglied ist vertikal angeordnet. Jedes Stellglied weist einen Zylinder auf, der schwenkbar an dem Körper befestigt ist, und ein ausfahrbares Stangenteil, das mit dem rückseitigen oder entfernten Ende des Arms 44 mit Hilfe einer gabelkopfartigen Verbindung verbunden ist. Die Stellglieder sind dafür ausgebildet, wahlweise entweder einzeln oder in Kombination betrieben zu werden, um eine nach allen Seite gerichtete Schwenkbewegung des Ventilgliedes relativ zu dem Körper zu ermöglichen. Diese Stellglieder können elektro-hydraulisch, elektro-mechanisch oder in anderen Form betrieben werden. Wichtig ist, daß die zwei Stellglieder derartig angeordnet sind, daß sie das entfernte Ende des Hebels 44 wahlweise bewegen, um eine gesteuerte, nach allen Seiten gerichtete Bewegung des Kopfteils 39 des Ventilglieds innerhalb des Körpers zu veranlassen.
Der Betrieb des verbesserten Ventils ist schematisch in Fig. 6 und 7 dargestellt.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil der Ventilanordnung in verschiedenen Winkelpositionen relativ zum Körper zeigt. Fig. 6 zeigt sechs Ansichten, die jeweils durch die Buchstaben 'a", "b", "c", "d", "e" und "f" angegeben sind. Fig. 6 zeigt den Kopfteil 39 des Ventilglieds, der im Bewegungsbereich mit einem maximalen Winkel in einer Ebene geneigt ist, um die Öffnung "D" vollständig zu öffnen. Dabei ist die linke Öffnung als Öffnung "A", die rechte Öffnung als Öffnung "C" und die sichtbare Öffnung im Zentrum ist als Öffnung "B" angegeben. Außerdem gibt es noch die Öffnung "D", die jedoch in Fig. 6 nicht sichtbar ist.
Fig. 7 ist eine Panoramaansicht, die durch das "flache Ausrollen" der 360°-Umfänge der in Fig. 6 gezeigten Ventilglieder zustandekommt. Dabei zeigt Fig. 7 in einer Merkator-Projektion wie weit die verschiedenen, mit A, B, D und D angegebenen Öffnungen geöffnet oder geschlossen sind.
Fig. 6(a) zeigt das Ventilglied in einer zentrierten Position relativ zum Körper, die im wesentlichen gleich der in Fig. 5 gezeigten Position ist. Wenn sich das Ventilglied in einer derartigen zentrierten Position befindet, ist jedes der mehreren Öffnungen gleich weit geöffnet, wobei der Öffnungsgrad durch die schattierten Flächen in Fig. 7(a) wiedergegeben wird.
Fig. 6(b) und 6(c) zeigen die Situation, wenn der Kopfteil des Ventilglieds um 10° geneigt ist, um die Öffnung B zu schließen, und die Öffnung D im wesentlichen zu öffnen. Fig. 7(b) zeigt die vollständig geschlossene Öffnung B, wobei die Öffnungen A und C teilweise geschlossen sind und die Öffnung D im wesentlichen offen ist.
Fig. 6(c) zeigt die geneigte Ebene des Kopfteils des Ventilglieds, das von der in Fig. 6(b) geneigten Position gedreht ist. In Fig. 6(c) ist die geneigte Ebene des Kopfteils des Ventilglieds gedreht, um die Öffnung A weiter zu öffnen und die Öffnung C weiter zu schließen, wie in Fig. 7(c) gezeigt.
Fig. 6(d) zeigt die geneigte Ebene des Kopfteils des Ventilgliedes, die weiter gedreht wurde, um die Öffnung A weiter zu öffnen und die Öffnung C weiter zu schließen. Die dementsprechende zunehmende Differenz ist zum Vergleich in Fig. 7(c) und 7(d) gezeigt.
Fig. 6(e) zeigt die geneigte Ebene des Kopfteils des Ventilgliedes, die um einen Winkel von 15° weiter gedreht wurde. Dabei wurde die Öffnung A weiter geöffnet, die Fläche der Öffnung D reduziert, und die Öffnungen B und C sind gerade ein wenig geöffnet worden, wie in Fig. 7(e) angegeben.
Fig. 6(f) zeigt das Kopfteil des Ventilglieds, das so geneigt wurde, daß die Öffnungen B und D teilweise geöffnet wurden und die Öffnung C vollständig geschlossen wurde. In dieser Position ist die Öffnung A im wesentlichen geöffnet, wie in Fig. 7(f) gezeigt.
Durch das wahlweise Steuern der Stellglieder 46 und 48 kann eine Steuerknüppel-ähnliche Bewegung des Ventilglieds erzeugt werden, wobei eine derartige nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung des Kopfteils des Ventilglieds wahlweise die verschiedenen Öffnungen öffnet.
In Fig. 6(a) weist jede Öffnung eine identische offene Öffnungsfläche auf. Deshalb wird hier kein Effektivschub durch das Ventil ausgeübt, da alle gegenüberliegenden Düsen gleich stark geöffnet sind. In Fig. 6(b) erfolgt ein Effektivschub mit einem Winkel von 90°, was darauf zurückzuführen ist, daß die Öffnung B geschlossen und die Öffnung D offen ist.
In Fig. 6(c) erfolgt ein Efektivschub mit einem Winkel von 105°. In Fig. 6(d) erfolgt ein Effektivschub mit einem Winkel von 120°. In Fig. 6(e) erfolgt ein Effektivschub mit einem Winkel von 135° und in Fig. 6(f) erfolgt ein Effektivschub mit einem Winkel von 180°.
Die vorliegende Erfindung gibt deshalb ein verbessertes Heißgasventil an, das dafür ausgebildet ist, einen Heißgasstrom wahlweise etwa von einem Feststoffgaserzeuger auf mehrere Auslässe, die mit Raketentriebwerkschubdüsen kommunizieren, zu verteilen. Das verbesserte Ventil enthält einen Körper, der einen Einlaß mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum teilweise durch eine teilsphärische konkave Oberfläche begrenzt ist, und wobei der Körper auch mehrere Auslaßdurchgänge aufweist, die in Öffnungen auf der konkaven Oberfläche enden; ein Ventilglied ist beweglich in dem Hohlraum für eine nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung angeordnet. Das Ventilglied weist eine Oberfläche auf, an dem die konkave Oberfläche des Körpers dichtend anliegt und die in einer Kante endet. Die Kante arbeitet mit den Öffnungen zusammen, um dazwischen Dosierungsöffnungen mit einer variablen Fläche in Abhängigkeit von der Winkelposition des Ventilglieds relativ zum Körper so zu bilden, daß die Summe der einzelnen offenen Flächen der Dosierungsoberflächen im wesentlichen unabhängig von der Position des Ventilgliedes im Bewegungsbereich des Ventilglieds relativ zum Körper ist.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Körper als ein im wesentlichen einstückiges Glied gezeigt, an dem vier entfernbare Schubdüsenanordnungen vorgesehen sind. Andere Formen und Anordnungen sind an Stelle der gezeigten möglich. Die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Anordnung mit vier Schubdüsen beschränkt, und eine größere oder kleinere Anzahl von derartigen Schubdüsen kann statt dessen verwendet werden.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied für eine nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung relativ zum Körper befestigt, ähnlich wie ein Steuerknüppel. Das entfernte Ende des Ventilglieds kann wahlweise durch die Stellglieder 46, 48 bewegt werden oder manuell oder in einer anderen Form durch ein Stellglied oder eine andere Einrichtung bewegt werden. Ebenso kann das Ventilglied einen Stromumleiter aufweisen oder nicht, wie er oben mit dem Bezugszeichen 43 angegeben ist.
Das für die Konstruktion verwendete Material ist für die Erfindung nicht ausschlaggebend und kann vom Fachmann den Erfordernissen entsprechend gewählt werden.

Claims (10)

1. Steuerventil zur Verteilung eines Gasstroms auf mehrere Auslässe zum Ändern der Fluglage eines Fluggerätes, wobei das Steuerventil aufweist:
einen Körper (21), der einen mit einem inneren Hohlraum kommunizierenden Einlaß (24) aufweist, wobei der Hohlraum teilweise durch eine teilsphärische konkave Oberfläche (32) begrenzt ist, und wobei der Körper mehrere Auslaßdurchgänge aufweist, die in Öffnungen (38) auf der konkaven Oberfläche (32) enden,
ein Ventilglied (22), das beweglich in dem Hohlraum für eine nach allen Richtungen gerichtete Schwenkbewegung angeordnet ist, wobei das Ventilglied (22) eine Oberfläche (40) aufweist, an dem die konkave Oberfläche (32) des Körpers dichtend anliegt und die in einer Kante (41) endet, wobei die Kante (41) mit den Öffnungen (38) zusammen arbeitet, um dazwischen Dosierungsöffnungen (A, B, C, D) mit variabler Fläche zu bilden, und die derart konfiguriert und angeordnet ist, daß sie die Flächen der Öffnungen (A, B, C, D) in Abhängigkeit von der Winkelposition des Ventilglieds (22) relativ zum Körper (21) variiert, so daß die Summe der einzelnen offenen Flächen der Dosierungsöffnungen (A, B, C, D) im wesentlichen konstant und unabhängig von der Position des Ventilglieds (22) im Bewegungsbereichs des Ventilglieds (22) relativ zum Körper (21) ist.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, das dazu dient, daß die Öffnungen (38) Dosierungskanten aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und daß die Öffnungen (38) auf einer Umfanglinie mit gleichen Abständen zueinander angeordnet sind.
3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ebene senkrecht zu einer Bezugsachse steht, die den Punkt enthält, um den die konkave Oberfläche (32) gebildet ist.
4. Steuerventil nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (38) in wenigstens einem zusammenarbeitenden Paar angeordnet sind, wobei die Öffnungen (38) identisch sind und an Stellen angeordnet sind, die einander diametral gegenüberliegen.
5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der offenen Flächen der Dosierungsöffnungen (A, B, C, D) des zusammenarbeitenden Paars über den Bewegungsbereich des Ventilglieds (22) im wesentlichen konstant bleibt.
6. Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin eine Stellgliedeinrichtung (45) aufweist, die zwischen dem Körper (21) und wenigstens einem exzentrischen Punkt auf dem Ventilglied (22) wirkt, um das Ventilglied (22) wahlweise relativ zum Körper (21) zu bewegen.
7. Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgliedeinrichtung (45) einen Hebel (44) aufweist, der auf dem Ventilglied (22) befestigt ist und sich davon nach außen erstreckt, wobei ein erstes Stellglied (46) derart funktionell angeordnet ist, um zwischen dem Körper (21) und dem Hebel (44) zu wirken, um eine Rotationskomponente des Ventilglieds (22) in einer ersten Ebene relativ zum Körper (21) zu bewirken, und wobei ein zweites Stellglied (48) derart funktionell angeordnet ist, um zwischen dem Körper (21) und dem Hebel (44) zu wirken, um ein eine Rotationskomponente des Ventilglieds (22) in einer zweiten Ebene relativ zum Körper (21) zu bewirken, wobei die erste und die zweite Ebene senkrecht zueinander stehen.
8. Steuerventil nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin einen Stromumleiter (43) aufweist, der auf dem Ventilglied (22) befestigt und beweglich angeordnet ist, um den Strom aus dem Einlaß (24) zu den Dosierungsöffnungen (A, B, C, D) zu leiten.
9. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (22) halbsphärisch ist.
10. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (40) des Ventilglieds (22) teilsphärisch und konvex ist.
DE19735129A 1996-08-14 1997-08-13 Heissgassteuerventil Expired - Fee Related DE19735129C2 (de)

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DE19735129A1 DE19735129A1 (de) 1998-02-19
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