DE19960330A1 - Koaxialventil mit elektrischem Stellantrieb - Google Patents

Koaxialventil mit elektrischem Stellantrieb

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Abstract

Es wird ein Koaxialventil zum Absperren eines flüssigen oder gasförmigen Mediums beschrieben, mit einem Eintritt (E) und einem Austritt (A) für das abzusperrende Medium aufweisenden Ventilgehäuse (11), einer in dem Ventilgehäuse (11) in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse (11) längsverschieblich gelagerten Ventilhülse (12), welche bei geöffnetem Ventil in Längsrichtung von dem abzusperrenden Medium durchströmt wird, und einem an einem Ende der Ventilhülse (12) koaxial zu dieser angeordneten Verschlußkörper (13), an welchem die Ventilhülse (11) in Schließstellung abdichtend anliegt und von dem die Ventilhülse (12) bei Offenstellung unter Freigabe eines Ventilöffnungsquerschnitts (V) beabstandet ist, und mit einem Stellantrieb zum Öffnen und Schließen des Ventils. Der Stellantrieb ist durch einen elektrischen Stellmotor (21) mit einem linear beweglichen Stellglied (22) und ein zwischen den Stellmotor (21) und die Ventilhülse (12) gekoppeltes Übertragungsteil (30) zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes (22) auf die Ventilhülse (12) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Koaxialventil zum Regeln und Absperren eines flüs­ sigen oder gasförmigen Mediums.
An Ventile, welche zum Regeln und Absperren eines flüssigen oder gasförmi­ gen Mediums unter extremen Bedingungen, wie chemischer Aggressivität, sehr hohen oder sehr tiefen Temperaturen oder unter sehr hohen Drücken dienen, werden besondere Anforderungen gestellt. Ein Anwendungsbereich von Ventilen, welche dem Absperren eines flüssigen oder gasförmigen Medi­ ums unter extremen Bedienungen dienen, sind Antriebe in der Luft- und Raumfahrt. Hier sind die Ventile einerseits extremen Temperaturen und ex­ tremen Temperaturänderungen ausgesetzt. Bei Ventilen für flüssige und gas­ förmige Raketentreibstoffe kommen weitere Aufwendungen, wie große Mas­ senströme, hohe Drücke und kurze Schaltzeiten (Öffnen, Schließen, Position) hinzu.
Zur Verwendung insbesondere in der Luft- und Raumfahrt wird ein Koaxial­ ventil zum Absperren eines flüssigen oder gasförmigen Mediums verwendet, das einen Eintritt und einen Austritt für das abzusperrende Medium aufwei­ sendes Ventilgehäuse, eine in dem Ventilgehäuse in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse längsverschieblich gelagerte Ventilhülse, welche bei geöffnetem Ventil in Längsrichtung von dem abzusperrenden Medium durch­ strömt wird, und einen an einem Ende der Ventilhülse koaxial zu dieser ange­ ordneten Verschlußkörper, an welchem die Ventilhülse in Schließstellung ab­ dichtend anliegt und von dem die Ventilhülse bei Offenstellung unter Freigabe eines Ventilöffnungsquerschnitts beabstandet ist, und einen Stellantrieb zum Öffnen und Schließen des Ventils enthält. Bisherige Ventile dieser Art hatten einen pneumatisch arbeitenden Stellantrieb. Ein pneumatisches System, wie es der Stellantrieb eines Ventils ist, hat den Nachteil einer hohen Komplexi­ tät, der Gefahr von Leckagen und ist insbesondere im Bereich der Luft- und Raumfahrt problematisch im Hinblick auf die geforderte hohe Zuverlässigkeit. Eine mögliche Leckage wird separat in einer Sammelleitung abgeführt.
Als Druckmittel (Steuerfluid) wird Helium verwendet, welches primär als Sperrgas zwischen der heißen und der kalten Strömung (Turbinentreib­ gas/Treibstoff) in den Turbopumpen verwendet und dabei - infolge von Leckageverlusten - verbraucht wird. So kann es vorkommen, daß gegen Mis­ sionsende kein Helium mehr zur Ventilbetätigung zur Verfügung steht. Nach­ teilig ist weiterhin der konstruktrive, gewichts- und kostenmäßige Aufwand für das Helium-Leitungs- und Regelsystem, mit dem jedes Treibstoffventil verbunden sein muß. Solche Systeme sind auch problematisch hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit. Da als Druckmedium ein kompressibles Gas verwendet wird, ist der Schaltvorgang des Ventiles zeitlich und kinematisch nur sehr grob zu beeinflussen. Es gibt nur eine Auf- und eine Zu-Stellung jeweils gegen Anschlag, definierte Zwischenstellungen sind praktisch nicht möglich.
Aus der EP-OS 0 257 906 sind unterschiedliche Ausführungen von Sitzventi­ len bekannt, bei welchen der axial bewegbare Sitzkörper von einem Elektro­ motor über eine Spindel/Mutter-Anordnung angetrieben wird. Der Schwer­ punkt liegt hier auf einer möglichst platzsparenden Bauweise des Ventilge­ häuses, was dadurch erreicht wird, daß der Rotor des Elektromotors weitge­ hend den Strömungskanalquerschnitt ausnützt und selbst vom Fördermedium durchströmt wird. Auf diese Weise entspricht der Außendurchmesser des Ventilgehäuses etwa dem Außendurchmesser der angrenzenden Rohrleitun­ gen. Eine solche Anordnung hat jedoch erhebliche Nachteile. Die unmittelbar in der Strömung liegenden Einbauten (Lager, Rotor, Getriebe) stören den Strömungsverlauf stark, so daß mit großen Druckverlusten zu rechnen ist. Je nach physikalischer Beschaffenheit des strömenden Mediums wirken auf den sich drehenden Rotor große Reibungsmomente, so daß die Antriebsleistung unnötig erhöht wird. Aggressive strömende Medien können Lager, Rotor und Getriebe chemisch/physikalisch angreifen und somit deren Lebensdauer er­ heblich verkürzen. Demzufolge eignet sich eine solche Ventilbauweise nur für nicht-aggressive Medien mit niedriger Viskosität bei relativ kleinem Durch­ satz.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Regelventil, insbe­ sondere für kryogene und aggressive Raketentreibstoffe zu schaffen, welches besonders strömungsgünstig, relativ einfach und kompakt aufgebaut ist und der Antrieb nicht im Fördermedium sitzt. Des weiteren soll der Antrieb weit­ gehend thermisch entkoppelt angebracht sein und nur minimale Energie ver­ brauchen.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Koaxialventil ge­ löst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstands sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.
Durch die Erfindung wird ein Koaxialventil zum Regeln und Absperren eines flüssigen oder gasförmigen Mediums geschaffen. Das Ventilgehäuse hat ei­ nen Eintritt und einen Austritt für das abzusperrende Medium. Eine in dem Ventilgehäuse in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse längs­ verschieblich gelagerte Ventilhülse, welche bei geöffnetem Ventil in Längs­ richtung von dem abzusperrenden Medium durchströmt wird, und einen an einem Ende der Ventilhülse koaxial zu dieser angeordneten Verschlußkörper, an welchem die Ventilhülse in Schließstellung abdichtend anliegt und von dem die Ventilhülse bei Offenstellung unter Freigabe eines Ventilöffnungs­ querschnitts beabstandet ist, und einen Stellantrieb zum Öffnen und Schlie­ ßen des Ventils enthält. Dabei ist der Stellantrieb durch einen elektrischen Stellmotor mit einem linear beweglichen Stellglied und ein zwischen den Stellmotor und die Ventilhülse gekoppeltes Übertragungsteil zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes auf die Ventilhülse gebildet. Das Über­ tragungsventil ist als Kipphebel ausgebildet, das eine Kraft und Wegüberset­ zung ermöglicht und Fluchtungsfehler zwischen Ventilachse und Antriebsach­ se vermeidet.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist seine hohe Zuverlässig­ keit auch unter Extrembedingungen. Ein weiterer Vorteil ist es, daß eine Ventilhülse druckausgeglichen ist und dadurch kleine Stellkräfte benötigt. Ein weiterer Vorteil ist es, daß sein Flowshape mit Dichtsitz leicht anpaßbar und austauschbar ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist es, daß es zwischen Offenstellung und Schließstellung stufenlos und mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist es, daß seine Stellzeit zwischen Offenstellung und Schließstellung bzw. von einer vor­ gegebenen Stellung auf eine andere vorgegebene Stellung frei wählbar ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist es, daß es auf einfache Weise elektrisch steuerbar ist. Ein anderer Vorteil ist es, daß keine Leckageprobleme wie bei einem pneumatisch gesteuerten Ventil auftreten können. Schließlich ist es ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils, daß es auf einfache Weise elektrisch in unterschiedlichen Um­ gebungen zu Implementieren ist Keine Schrauben können in den Medium­ raum fallen, das Koaxialventil ist gut mit Gas spülbar. Die Gefahr des Einfrie­ rens bei einem Betrieb mit kryogenen Medien kann damit verhindert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Stellglied des Stellmotors kolinear zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse beweglich ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß das Übertragungsteil einen sich transversal zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse erstreckenden Stellhebel enthält, welcher sowohl mit dem Stell­ glied des Stellmotors als auch mit der Ventilhülse gekoppelt ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß der Stellhebel in Form eines Kipphebels vorgesehen ist, welcher an einem Ende in einem Antriebslager verschiebbar und gelenkig mit dem Stellglied des Stellmotors gekoppelt ist, am anderen Ende in einem Festlager gelenkig und verschiebbar mit den Ventilgehäuse gekoppelt ist und in einem mittleren Bereich über ein Stelllager gelenkig mit der Ventilhülse gekoppelt ist.
Die Entkopplung des elektrischen Antriebs von radialen Druck- und Schrumpfkräften ist gewährleistet, des weiteren werden Zwangskräfte durch Fluchtungsfehler zwischen Ventilachse und Antriebsachse vermieden.
Gemäß einer Ausführungsform hiervon ist es vorgesehen, daß das Stelllager durch einen an der Außenseite der Ventilhülse vorgesehenen Stellzapfen und eine an dem Stellhebel vorgesehene und den Stellzapfen aufnehmende La­ gerbohrung gebildet ist. Die Einleitung der Kraft erfolgt dabei großflächig in die dünnwandige Schiebehülse, der Fertigungsaufwand ist wegen einfacher Form und reduzierter Teilezahl geringer.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, daß das Stell­ lager durch eine an der Außenseite der Ventilhülse vorgesehene Kugelfläche und eine an dem Stellhebel ausgebildete und die Kugelfläche aufnehmende Pfannenfläche gebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Stellhebel im Bereich des Stellbares in einer die Ventilhülse umgebenden Weise ausgebildet ist, wobei in dem Stellhebel beiderseits der Ventilhülse jeweils einen Stellzapfen aufnehmende Lagerbohrungen vorgesehen sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Antriebslager eine an dem einen Ende des Stellhebels vorgesehene Lagerkugel und eine am Stellglied des Stellmotors vorgesehene Lagerpfanne.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält das Festlager eine an dem anderen Ende des Stellhebels vorgesehene Lagerkugel und eine im Ventilge­ häuse vorgesehene Lagerpfanne. Zusätzlich kann das Festlager Federelemen­ te enthalten. Das Lager kann z. B. über Blattfedern, die zwischen Gehäuse und Pfanne befestigt sind in eine Richtung vorgespannt werden. Diese Federn er­ möglichen ein gedämpftes Anlaufen der Endstellung, einen temperaturkom­ pensierenden Längenausgleich und damit Erhaltung der Schließkraft, und ei­ ne Unterstützung der Öffnungsbewegung durch die gespeicherte Energie.
Es kann bevorzugt vorgesehen werden, daß die Ventilhülse des Koaxialventils druckausgeglichen in dem Koaxialventil gelagert ist. Durch diese Druckaus­ geglichenheit des Ventils hat der Druck des Mediums keinen direkten Einfluß auf die hydraulische Kraft der Ventilhülse.
Es kann außerdem eine Kapselung des Ventils bzw. des Antriebs vorgesehen werden. Dadurch wird ein Explosionsschutz bei gasförmigen Medien erreicht, Dichtungsleckagen können kontrolliert aus dem Ventil abgeführt werden und das Ventil ist auch geeignet für aggressive Medien wie beispielsweise MMH und N2O4 (lagerfähige Treibstoffe).
Schließlich kann, insbesondere zum Ausgleich von Werkstoffschrumpfungen und Toleranzen, vorgesehen sein, daß das Festlager des Koaxialventils Fe­ derelemente beinhaltet.
Das erfindungsgemäße Ventil weist den Vorteil auf, daß es "skalierbar" ist, d. h., daß das Ventil ohne Prinzipänderungen in allen Größen herstellbar ist.
Mit Vorteil dient das erfindungsgemäße Koaxialventil für Temperaturen des abzusperrenden Mediums von 3 K (für flüssiges Helium) bis 350 K.
Weiterhin dient das erfindungsgemäße Koaxialventil mit Vorteil für Drücke des Mediums von bis zu 290 bar.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist das Regeln und Absperren von flüssigen oder gasförmigen Medien, insbeson­ dere von kryogenen, d. h. tiefgekühlten Medien für den Antrieb von Luft- und Raumfahrzeugen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Koaxialventils anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch ein Koaxialventil zum Absperren und Regeln eines flüssigen oder gasförmigen Mediums gemäß ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch ein Koaxialventil zum Absperren und Regeln eines flüssigen oder gasförmigen Mediums gemäß ei­ nem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Koa­ xialventils. Das Koaxialventil enthält einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Hydraulikteil, einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichneten Elektrolinearantrieb und einen insgesamt mit dem Bezugszei­ chen 30 bezeichneten Übertragungsteil.
In dem Hydraulikteil 10 ist in einem Ventilgehäuse 11 eine Ventilhülse 12 an­ geordnet, welche in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung längsverschieblich und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse 11 angeordnet ist. Die Längsverschieblichkeit und abdichtende Anordnung der Ventilhülse 12 gegenüber dem Ventilgehäuse 11 ist herge­ stellt durch an der Außenseite der Ventilhülse 12 vorgesehene Lagerflächen 14, 15 und in dem Ventilgehäuse 11 vorgesehene Gleitschublager 16, 17. An einem Ende der Ventilhülse 12 ist koaxial zu dieser ein Verschlußkörper 13 angeordnet, welcher an seiner der Ventilhülse 12 zugewandten Seite kontu­ riert, z. B. kegelförmig ausgebildet ist und eine mit dem Ende der Ventilhülse 12 in abdichtender Weise zusammenwirkende Ventilsitzfläche 13a aufweist. Der Verschlußkörper 13 ist von einem Strömungsraum 13b umgeben, über welchen das abzusperrende flüssige oder gasförmige Medium den Verschluß­ körper 13 bei geöffnetem Ventil umströmen kann. Ventilhülse 12 und Ver­ schlußkörper 13 sind koaxial in einem Strömungsweg angeordnet, welcher von einem Eintritt E zu einem Austritt A des Koaxialventils führt. Bei Schließ­ stellung des Koaxialventils liegt die Ventilhülse 12 an der Ventilsitzfläche 13a des Verschlußkörpers 13 an, wie in Fig. 1 gezeigt, in Offenstellung des Ven­ tils ist die Ventilhülse 12 unter Freigabe eines Ventilöffnungsquerschnitts V von dem Verschlußkörper 13 beabstandet, wie in Fig. 2 gezeigt.
Der durch den Elektrolinearantrieb 20 gebildete Stellantrieb des Koaxialven­ tils enthält einen Stellmotor 21, welcher mittels einer Motorhalterung 28 am Ventilgehäuse 11 anmontiert ist. Der Stellmotor 21 enthält ein linear beweg­ liches Stellglied 22, wobei eine Kugelrollspindel bzw. Planetenrollenspindel 23 vorgesehen ist, welche die Drehbewegung des Stellmotors 21 in die Hin- und Herbewegung des Stellgliedes 22 umwandelt. Das Stellglied 22 des Stellmotors 21 ist kolinear zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse 12 in dem Ventilgehäuse 11 beweglich.
Das Übertragungsteil 30 dient zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes 22 auf die Ventilhülse 12 und enthält einen Stellhebel 31, wel­ cher sich transversal zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse 12 erstreckt und der sowohl mit dem Stellglied 22 des Stellmotors 21 als auch mit der Ventilhülse 12 gekoppelt ist. Der Stellhebel 31 ist in Form eines Kipphebels ausgebildet. An seinem einen Ende ist der Stellhebel 31 in einem Antriebsla­ ger, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 39 versehen ist, gelenkig und ver­ schiebbar mit dem Stellglied 22 des Stellmotors 21 gekoppelt, am anderen Ende ist der Stellhebel 31 in einem Festlager, das nicht dargestellte Fe­ derelemente beinhaltet und das insgesamt mit dem Bezugszeichen 32 verse­ hen ist, gelenkig mit dem Ventilgehäuse 11 gekoppelt, und in einem mittleren Bereich ist der Stellhebel 31 über ein Stelllager, das insgesamt mit dem Be­ zugszeichen 38 versehen ist, gelenkig mit der Ventilhülse 12 gekoppelt. Der Stellhebel 31 vollzieht beim Öffnen und Schließen des Koaxialventils durch lineare Bewegung des Stellgliedes 22 des Stellmotors 21 eine Schwenkbe­ wegung um das Festlager 32 zwischen zwei Extrempositionen, welche beide in Fig. 1 dargestellt sind, wobei die eine Position dem vollständig geöffneten Zustand des Koaxialventils und die andere Position der in Fig. 1 dargestellten Lage der Ventilhülse 12 in vollständig geschlossener Position entspricht. In Fig. 2 ist die geöffnete Position des Ventils dargestellt.
Das die Verbindung zum Stellglied 22 des Stellmotors 21 herstellende An­ triebslager 39 enthält eine an dem einen Ende des. Stellhebels 31 vorgesehe­ ne Lagerkugel 36 und eine an dem Stellglied 22 des Stellmotors 21 vorgese­ hene Lagerpfanne 26. Das die Verbindung zu dem Ventilgehäuse 11 herstellende Festlager 32 enthält eine an dem anderen Ende des Stellhebels 31 vor­ gesehene Lagerkugel 33 und eine im Ventilgehäuse 11 vorgesehene Lager­ pfanne 34.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das die Verbindung des mittleren Bereichs des Stellhebels 31 mit der Ventilhülse 12 herstellende Stelllager 38 durch einen an der Außenseite der Ventilhülse 12 vorgesehenen Stellzapfen 18a und eine an dem Stellhebel 31 vorgesehene und den Stellzapfen 18a aufnehmende Lagerbohrung 38a gebildet. Im Bereich des Stellbares 38 ist der Stellhebel 31 in einer die Ventilhülse 12 umgebenden Weise ausgebildet, wobei in dem Stellhebel 31 beiderseits der Ventilhülse 12 jeweils einen auf jeder Seite der Ventilhülse 12 befindlichen Stellzapfen 18a aufnehmende Lagerbohrungen 38a vorgesehen sind.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das den mittleren Be­ reich des Stellhebels 31 mit der Ventilhülse 12 verbindende Stelllager 38 durch eine an der Außenseite der Ventilhülse 12 vorgesehen Kugelfläche 18b und eine an dem Stellhebel 31 ausgebildete und die Kugelfläche 18b auf­ nehmende Pfannenfläche 38b gebildet. Wiederum ist der Stellhebel 31 im Bereich des Stelllagers 38 in einer die Ventilhülse 12 umgebenden Weise ausgebildet, wobei in dem die Ventilhülse 12 umgebende Bereich des Stell­ hebels 31 die an der Außenseite der Ventilhülse 12 vorgesehene Kugelfläche 18b aufnehmende Pfannenfläche 38b ausgebildet ist.
Das beschriebene Koaxialventil ist insbesondere von Vorteil zum Absperren von gasförmigen oder flüssigen Medien bei Temperaturen von 20 K bis 350 K und bei Drücken bis zu 290 bar und ist insbesondere von Vorteil zum Absper­ ren von flüssigen oder gasförmigen Medien für den Antrieb von Luft- und Raumfahrtzeugen.
Bezugszeichenliste
10
Hydraulikteil
11
Ventilgehäuse
12
Ventilhülse
13
Verschlußkörper
13
a Ventilsitzfläche
13
b Strömungsraum
14
Lagerfläche
15
Lagerfläche
16
Gleitschublager
17
Gleitschublager
18
a Stellzapfen
18
b Kugelfläche
20
Elektrolinearantrieb
21
Stellmotor
22
Stellglied
23
Kugelrollspindel
26
Lagerpfanne
28
Motorhalterung
30
Übertragungsteil
31
Stellhebel
32
Festlager
33
Lagerkugel
34
Lagerpfanne
36
Lagerkugel
38
Stelllager
38
a Lagerbohrung
38
b Pfannenfläche
39
Antriebslager
E Eintritt
A Austritt
V Ventilöffnungsquerschnitt

Claims (15)

1. Koaxialventil zum Regeln und Absperren eines flüssigen oder gasför­ migen Mediums, mit einem einen Eintritt (E) und einen Austritt (A) für das ab­ zusperrende Medium aufweisenden Ventilgehäuse (11), einer in dem Ventil­ gehäuse (11) in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließ­ stellung und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse (11) längsver­ schieblich gelagerten Ventilhülse (12), welche bei geöffnetem Ventil in Längs­ richtung von dem abzusperrenden Medium durchströmt wird, und einem an einem Ende der Ventilhülse (12) koaxial zu dieser angeordneten Verschluß­ körper (13), an welchem die Ventilhülse (11) in Schließstellung abdichtend anliegt und von dem die Ventilhülse (12) bei Offenstellung unter Freigabe ei­ nes Ventilöffnungsquerschnitts (V) beabstandet ist, und mit einem Stellan­ trieb zum Öffnen und Schließen des Ventils, wobei der Stellantrieb durch ei­ nen elektrischen Stellmotor (21) mit einem linear beweglichen Stellglied (22) und ein zwischen den Stellmotor (21) und die Ventilhülse (12) gekoppeltes Übertragungsteil (30) zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes (22) auf die Ventilhülse (12) gebildet ist.
2. Koaxialventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (22) des Stellmotors (21) kolinear zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse (12) beweglich ist.
3. Koaxialventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsteil (30) einen sich transversal zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse (12) erstreckenden Stellhebel (31) enthält, welcher sowohl mit dem Stellglied (22) des Stellmotors (21) als auch mit der Ventilhülse (12) gekoppelt ist.
4. Koaxialventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stell­ hebel (31) in Form eines Kipphebels vorgesehen ist, welcher an einem Ende in einem Antriebslager (39) gelenkig mit dem Stellglied (22) des Stellmotors (21) gekoppelt ist, am anderen Ende in einem Festlager (32) gelenkig mit dem Ventilgehäuse (11) gekoppelt ist und in einem mittleren Bereich über ein Stelllager (38) gelenkig mit der Ventilhülse (12) gekoppelt ist.
5. Koaxialventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellla­ ger (38) durch einen an der Außenseite der Ventilhülse (12) vorgesehenen Stellzapfen (18a) und eine an dem Stellhebel (31) vorgesehene und den Stellzapfen (18a) aufnehmende Lagerbohrung (38a) gebildet ist.
6. Koaxialventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellla­ ger (38) durch eine an der Außenseite der Ventilhülse (12) vorgesehene Ku­ gelfläche (18b) und eine an dem Stellhebel (31) ausgebildete und die Kugel­ fläche (18b) aufnehmende Pfannenfläche (38b) gebildet ist.
7. Koaxialventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (31) im Bereich des Stelllagers (38) in einer die Ventilhülse (12) umgebenden Weise ausgebildet ist, wobei in dem Stellhebel (31) beiderseits der Ventilhülse (12) jeweils einen Lagerzapfen (18a) aufnehmende Lagerboh­ rungen (38a) vorgesehen sind bzw. in dem die Ventilhülse (12) umgebenden Bereich des Stellhebels (31) die an der Außenseite der Ventilhülse (12) vor­ gesehene Kugelfläche (18b) aufnehmende Pfannenfläche (38b) ausgebildet ist.
8. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebslager (39) eine an dem einen Ende des Stellhebels (31) vorgesehene Lagerkugel (36) und eine am Stellglied (22) des Stellmotors (21) vorgesehene Lagerpfanne (26) enthält.
9. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Festlager (32) eine an dem anderen Ende des Stellhebels (31) vorgesehene Lagerkugel (33) und eine im Ventilgehäuse (11) vorgesehe­ ne Lagerpfanne (34) enthält.
10. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koaxialventil für Temperaturen des abzusperrenden Medi­ ums von 3 K bis 350 K vorgesehen ist.
11. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koaxialventil für Drücke des abzusperrenden Mediums von bis zu 290 bar vorgesehen ist.
12. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koaxialventil zum Absperren von flüssigen oder gasförmi­ gen Medien in Luft- und Raumfahrzeugen vorgesehen ist.
13. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilhülse (12) druckausgeglichen in dem Koaxialventil gelagert ist.
14. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koaxialventil eine Kapselung aufweist.
15. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Festlager (32) Federelemente beinhaltet.
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JP2000380779A JP4558927B2 (ja) 1999-12-15 2000-12-14 電動式アクチュエータ機構を備えた同軸形弁
US09/738,955 US6361018B2 (en) 1999-12-15 2000-12-15 Coaxial valve with electric actuating drive

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227550A1 (de) * 2002-06-14 2003-12-24 Mueller Co Ax Ag Coaxialventil
US6929245B2 (en) * 2001-04-18 2005-08-16 Fisher Controls International Llc Stem to sleeve connection for pivot actuated sleeve valve
US7066447B2 (en) * 2001-04-18 2006-06-27 Fisher Controls International Llc. Sleeve valve with adjustable flow characteristics
EP1736693A1 (de) 2005-06-21 2006-12-27 EADS Space Transportation GmbH Koaxialventil
WO2009021492A1 (de) 2007-08-10 2009-02-19 Astrium Gmbh Koaxialventil mit einem elektrischen antrieb
RU2443923C2 (ru) * 2010-05-27 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
RU2443922C2 (ru) * 2010-05-27 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
RU2446337C2 (ru) * 2010-05-27 2012-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
WO2012045764A1 (de) 2010-10-08 2012-04-12 Ewald Schneider Elektromotorisch betätigtes ventil
RU2449194C2 (ru) * 2010-05-04 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан электромагнитный
DE102014005780B3 (de) * 2014-04-23 2015-10-15 Airbus Ds Gmbh Koaxialventil

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030178530A1 (en) * 2002-01-31 2003-09-25 Marotta Scientific Controls, Inc. System for decreasing the speed of a moving craft
JP2004108518A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Aisin Seiki Co Ltd 流体バルブ装置
AU2007201231A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Scotsman Beverage Systems Limited Beverage Dispense Valve
US8322373B2 (en) * 2008-05-19 2012-12-04 Control Components, Inc. Axial drag valve with internal sleeve actuator
JP5180165B2 (ja) 2009-08-19 2013-04-10 株式会社コガネイ ダイヤフラム弁
US20140054477A1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 Ross Arthur Schade Axial fluid valves with annular flow control members
JP5560318B2 (ja) * 2012-12-05 2014-07-23 株式会社コガネイ ダイヤフラム弁
CN103644326B (zh) * 2013-11-25 2015-12-02 大连元利流体技术有限公司 一种两阶段缓冲式防水锤同轴阀
US10041602B2 (en) * 2016-10-07 2018-08-07 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Top entry axial flow regulator
US11713813B2 (en) * 2022-01-03 2023-08-01 Woodward, Inc. Inline variable sonic valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0257906A1 (de) * 1986-08-14 1988-03-02 Toyo Engineering Corporation Ventil
DE3933169A1 (de) * 1989-10-04 1991-04-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Sitzventil
DE29706688U1 (de) * 1997-04-14 1997-07-17 Bürkert Werke GmbH & Co., 74653 Ingelfingen Linearventil

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1015012A (fr) * 1949-03-29 1952-08-26 Procédé et dispositif pour le réglage de fluides dans des conduites
GB791118A (en) * 1953-07-23 1958-02-26 Zimmermann & Jansen Gmbh Improvements in shut-off valves
US3085397A (en) * 1957-08-01 1963-04-16 Rolls Royce Gas turbine engine fuel system
GB1120270A (en) * 1967-02-13 1968-07-17 Anglo Amer Corp South Africa A valve for controlling the rate of flow of solids
US3475001A (en) * 1967-04-24 1969-10-28 Schulz Tool & Mfg Co Aerial refueling probe nozzle
US3603559A (en) * 1969-02-14 1971-09-07 Cornelius Co Solenoid-actuated valve mechanism with lever-type operating means
US3685536A (en) * 1970-03-20 1972-08-22 Rockwell Mfg Co Valve assemblies
JPS5554112Y2 (de) * 1976-07-15 1980-12-15
JPS54149928A (en) 1978-05-16 1979-11-24 Aisin Seiki Motor operation type flow quantity proportional control valve
JPS602377Y2 (ja) * 1980-04-03 1985-01-23 日本バルカ−工業株式会社 シリンダバルブ
US4589439A (en) * 1984-08-27 1986-05-20 Task Force Tips Incorporated Fire apparatus valve
JPH02292583A (ja) * 1989-02-17 1990-12-04 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 電動制御弁
US5020727A (en) * 1990-05-22 1991-06-04 Graves Spray Supply, Inc. Spray nozzle trigger operated supply valve
DE4213809C1 (de) * 1992-04-27 1993-07-22 Bebro-Elektronik Bengel & Bross Gmbh, 7443 Frickenhausen, De
DE19518429C1 (de) 1995-05-19 1996-09-26 Emerson Electric Gmbh Ventilanordnung
US5799696A (en) * 1995-10-18 1998-09-01 Parker-Hannifin Corporation Solenoid actuated toggle valve
US5810089A (en) * 1996-04-19 1998-09-22 Task Force Tips, Inc. Portable firefighting apparatus with integral control valve-handle
JPH11236981A (ja) * 1998-02-23 1999-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダバルブ
US6412750B1 (en) * 1998-07-16 2002-07-02 Se Woo Conval Co., Ltd. Valve system for fluid pipes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0257906A1 (de) * 1986-08-14 1988-03-02 Toyo Engineering Corporation Ventil
DE3933169A1 (de) * 1989-10-04 1991-04-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Sitzventil
DE29706688U1 (de) * 1997-04-14 1997-07-17 Bürkert Werke GmbH & Co., 74653 Ingelfingen Linearventil

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6929245B2 (en) * 2001-04-18 2005-08-16 Fisher Controls International Llc Stem to sleeve connection for pivot actuated sleeve valve
US7066447B2 (en) * 2001-04-18 2006-06-27 Fisher Controls International Llc. Sleeve valve with adjustable flow characteristics
US7178785B2 (en) 2001-04-18 2007-02-20 Fisher Controls International, Inc. Stem arrangement for pivot actuated sleeve valve
DE10227550A1 (de) * 2002-06-14 2003-12-24 Mueller Co Ax Ag Coaxialventil
EP1736693A1 (de) 2005-06-21 2006-12-27 EADS Space Transportation GmbH Koaxialventil
US7322560B2 (en) 2005-06-21 2008-01-29 Eads Space Transportation Gmbh Coaxial valve
WO2009021492A1 (de) 2007-08-10 2009-02-19 Astrium Gmbh Koaxialventil mit einem elektrischen antrieb
DE102007037995A1 (de) 2007-08-10 2009-02-19 Astrium Gmbh Koaxialventil mit einem elektrischen Antrieb
US8746658B2 (en) 2007-08-10 2014-06-10 Astrium Gmbh Coaxial valve with an electric drive
DE102007037995B4 (de) * 2007-08-10 2013-05-08 Astrium Gmbh Koaxialventil mit einem elektrischen Antrieb
RU2449194C2 (ru) * 2010-05-04 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан электромагнитный
RU2443923C2 (ru) * 2010-05-27 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
RU2446337C2 (ru) * 2010-05-27 2012-03-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
RU2443922C2 (ru) * 2010-05-27 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект" Клапан с линейным приводом
DE102010048901A1 (de) 2010-10-08 2012-04-12 Ewald Schneider Elektromotorisch betätigtes Ventil
WO2012045764A1 (de) 2010-10-08 2012-04-12 Ewald Schneider Elektromotorisch betätigtes ventil
DE102014005780B3 (de) * 2014-04-23 2015-10-15 Airbus Ds Gmbh Koaxialventil
EP2937604A1 (de) 2014-04-23 2015-10-28 Airbus DS GmbH Koaxialventil

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Publication number Publication date
DE19960330C2 (de) 2003-08-21
FR2802604B1 (fr) 2006-08-11
JP4558927B2 (ja) 2010-10-06
JP2001221358A (ja) 2001-08-17
FR2802604A1 (fr) 2001-06-22
BE1014768A3 (fr) 2004-04-06
US6361018B2 (en) 2002-03-26
US20010011715A1 (en) 2001-08-09

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