DE19960330C2 - Koaxialventil mit elektrischem Stellantrieb - Google Patents
Koaxialventil mit elektrischem StellantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Koaxialventil zum Regeln und Absperren eines flüssi
gen 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 Koaxialven
til zum Absperren eines flüssigen oder gasförmigen Mediums verwendet, das
einen Eintritt und einen Austritt für das abzusperrende Medium aufweisendes
Ventilgehäuse, eine in dem Ventilgehäuse in Axialrichtung zwischen einer Of
fenstellung und einer Schließstellung und in abdichtender Beziehung zu dem
Ventilgehäuse längsverschieblich gelagerte Ventilhülse, weiche bei geöffne
tem Ventil in Längsrichtung 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
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 Komplexität, der
Gefahr von Leckagen und ist insbesondere im Bereich der Luft- und Raumfahrt
problematisch im Hinblick auf die geforderte hohe Zuverlässigkeit. Eine mögli
che 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 Le
ckageverlusten - verbraucht wird. So kann es vorkommen, daß gegen Missi
onsende kein Helium mehr zur Ventilbetätigung zur Verfügung steht. Nachtei
lig ist weiterhin der konstruktrive, gewichts- und kostenmäßige Aufwand für
das Helium-Leitungs- und Regelsystem, mit dem jedes Treibstoffventil verbun
den sein muß. Solche Systeme sind auch problematisch hinsichtlich ihrer Zu
verlässigkeit. Da als Druckmedium ein kompressibles Gas verwendet wird, ist
der Schaltvorgang des Ventiles zeitlich und kinematisch nur sehr grob zu be
einflussen. Es gibt nur eine Auf- und eine Zu-Stellung jeweils gegen Anschlag,
definierte Zwischenstellungen sind praktisch nicht möglich.
Aus DE 297 06 688 U1 ist ein vorgenanntes Koaxialventil bekannt, bei dem ein
Übertragungsteil in Form eines Hebels oder eines Kniehebels vorgesehen ist,
welches als Verbindung zwischen einem Stellglied und einer Ventilhülse dient
und die Verschiebung der Ventilhülse in dem Koaxialventil bewirkt. Dabei
greift das Übertragungsteil einseitig an der Ventilhülse an. Es besteht bei einer
solchen Anordnung die Gefahr, dass durch die einseitige Krafteinwirkung die
Ventilhülse in dem Koaxialventil verklemmt. Dies ist besonders fatal für An
wendungen, bei denen keine Wartung des Koaxialventils möglich ist oder dies
nur unter hohem Aufwand möglich ist, wie beispielsweise unter den eingangs
genannten extremen Bedingungen.
Aus der EP 0 257 906 A1 sind unterschiedliche Ausführungen von Sitzventilen
bekannt, bei welchen der axial bewegbare Sitzkörper von einem Elektromotor
über eine Spindel/Mutter-Anordnung angetrieben wird. Der Schwerpunkt liegt
hier auf einer möglichst platzsparenden Bauweise des Ventilgehäuses, was
dadurch erreicht wird, daß der Rotor des Elektromotors weitgehend den Strö
mungskanalquerschnitt ausnützt und selbst vom Fördermedium durchströmt
wird. Auf diese Weise entspricht der Außendurchmesser des Ventilgehäuses
etwa dem Außendurchmesser der angrenzenden Rohrleitungen. 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 Ro
tor große Reibungsmomente, so daß die Antriebsleistung unnötig erhöht wird.
Aggressive strömende Medien können Lager, Rotor und Getriebe che
misch/physikalisch angreifen und somit deren Lebensdauer erheblich verkür
zen. Demzufolge eignet sich eine solche Ventilbauweise nur für nicht-
aggressive Medien mit niedriger Viskosität bei relativ kleinem Durchsatz.
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 weitge
hend thermisch entkoppelt angebracht sein und nur minimale Energie
verbrauchen. Es soll weiterhin ein möglicht störungsfreier Betrieb des Regel
ventils garantiert werden.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Koaxialventil gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstands sind in den Unteran
sprüchen gekennzeichnet.
Durch die Erfindung wird ein Koaxialventil zum Regeln und Absperren eines
flüssigen oder gasförmigen Mediums geschaffen. Das Ventilgehäuse hat einen
Eintritt und einen Austritt für das abzusperrende Medium. Eine in dem Ventil
gehäuse in Axialrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstel
lung und in abdichtender Beziehung zu dem Ventilgehäuse längsverschieblich
gelagerte Ventilhülse, welche bei geöffnetem Ventil in Längsrichtung von dem
abzusperrenden Medium durchströmt wird, und einen an einem Ende der Ven
tilhülse koaxial zu dieser angeordneten Verschlußkörper, an welchem die Ven
tilhülse in Schließstellung abdichtend anliegt und von dem die Ventilhülse bei
Offenstellung unter Freigabe eines Ventilöffnungsquerschnitts beabstandet ist,
und einen Stellantrieb zum Öffnen und Schließen des Ventils enthält. Dabei ist
der Stellantrieb durch einen elektrischen Stellmotor mit einem linear bewegli
chen Stellglied und ein zwischen den Stellmotor und die Ventilhülse gekoppel
tes Übertragungsteil zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes auf
die Ventilhülse gebildet. Das Übertragungsteil ist als Kipphebel ausgebildet,
das eine Kraft und Wegübersetzung ermöglicht und Fluchtungsfehler zwischen
Ventilachse und Antriebsachse vermeidet.
Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, daß das Übertragungsteil einen sich
transversal zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse erstreckenden Stellhe
bel enthält, welcher sowohl mit dem Stellglied des Stellmotors als auch mit
der Ventilhülse gekoppelt ist. Dabei ist vorgesehen, daß der Stellhebel in Form
eines Kipphebels vorgesehen ist, welcher an einem Ende in einem Antriebsla
ger 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.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist seine hohe Zuverlässig
keit auch unter Extrembedingungen. Ein weiterer Vorteil ist es, daß eine Ven
tilhülse druckausgeglichen ist und dadurch kleine Stellkräfte benötigt. Ein wei
terer Vorteil ist es, daß sein Flowshape mit Dichtsitz leicht anpaßbar und aus
tauschbar 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 vorgege
benen Stellung auf eine andere vorgegebene Stellung frei wählbar ist. Ein wei
terer Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialventils ist es, daß es auf einfache
Weise elektrisch steuerbar ist. Ein anderer Vorteil ist es, daß keine Leckage
probleme wie bei einem pneumatisch gesteuerten Ventil auftreten können.
Schließlich ist es ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Koaxialven
tils, daß es auf einfache Weise elektrisch in unterschiedlichen Umgebungen zu
Implementieren ist Keine Schrauben können in den Mediumraum fallen, das
Koaxialventil ist gut mit Gas spülbar. Die Gefahr des Einfrierens bei einem Be
trieb mit kryogenen Medien kann damit verhindert werden. Durch die spezielle
Art des Stellhebels in Form eines Kipphebels und die Art seiner Lagerung und
Anordnung, speziell durch die Kopplung mit der Ventilhülse in einem mittleren
Bereich, kann die Gefahr eines Verklemmens der Ventilhülse verringert wer
den, da im Gegensatz zum Stand der Technik nun nicht lediglich einseitig auf
die Ventilhülse eingewirkt wird, um diese zu verschieben, sondern ein Einwir
ken von mehreren Seiten auf die Ventilhülse ermöglicht wird.
Die Entkopplung des elektrischen Antriebs von radialen Druck- und Schrumpf
kräften ist gewährleistet, des weiteren werden Zwangskräfte durch Fluch
tungsfehler zwischen Ventilachse und Antriebsachse vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen,
daß das Stellglied des Stellmotors kolinear zur Verschiebungsrichtung der
Ventilhülse beweglich ist.
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 Lager
bohrung 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 Stellla
ger 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 Stelllagers in einer die Ventilhülse umgebenden
Weise ausgebildet ist, wobei in dem Stellhebel beiderseits der Ventilhülse je
weils 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 Stell
glied 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 eine
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 Druckausge
glichenheit 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 Feder
elemente 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 Ko
axialventils anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch ein Koaxialventil zum Absperren und
Regeln eines flüssigen oder gasförmigen Mediums gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch ein Koaxialventil zum Absperren und
Regeln eines flüssigen oder gasförmigen Mediums gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Koaxi
alventils. 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 hergestellt
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 angeord
net, welcher an seiner der Ventilhülse 12 zugewandten Seite konturiert, z. B.
kegelförmig ausgebildet ist und eine mit dem Ende der Ventilhülse 12 in ab
dichtender Weise zusammenwirkende Ventilsitzfläche 13a aufweist. Der
Verschlußkörper 13 ist von einem Strömungsraum 13b umgeben, über wel
chen das abzusperrende flüssige oder gasförmige Medium den Verschlußkör
per 13 bei geöffnetem Ventil umströmen kann. Ventilhülse 12 und Verschluß
körper 13 sind koaxial in einem Strömungsweg angeordnet, welcher von ei
nem Eintritt E zu einem Austritt A des Koaxialventils führt. Bei Schließstellung
des Koaxialventils liegt die Ventilhülse 12 an der Ventilsitzfläche 13a des
Verschlußkörpers 13 an, wie in Fig. 1 gezeigt, in Offenstellung des Ventils 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 Koaxialventils
enthält einen Stellmotor 21, welcher mittels einer Motorhalterung 28 am Ven
tilgehäuse 11 anmontiert ist. Der Stellmotor 21 enthält ein linear bewegliches
Stellglied 22, wobei eine Kugelrollspindel bzw. Planetenrollenspindel 23 vor
gesehen ist, welche die Drehbewegung des Stellmotors 21 in die Hin- und
Herbewegung des Stellgliedes 22 umwandelt. Das Stellglied 22 des Stellmo
tors 21 ist kolinear zur Verschiebungsrichtung der Ventilhülse 12 in dem Ven
tilgehäuse 11 beweglich.
Das Übertragungsteil 30 dient zur Übertragung der Linearbewegung des Stell
gliedes 22 auf die Ventilhülse 12 und enthält einen Stellhebel 31, welcher 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 Antriebslager, das insge
samt mit dem Bezugszeichen 39 versehen ist, gelenkig und verschiebbar mit
dem Stellglied 22 des Stellmotors 21 gekoppelt, am anderen Ende ist der
Stellhebel 31 in einem Festlager, das nicht dargestellte Federelemente bein
haltet und das insgesamt mit dem Bezugszeichen 32 versehen ist, gelenkig
mit dem Ventilgehäuse 11 gekoppelt, und in einem mittleren Bereich ist der
Stellhebel 31 über ein Stelllager, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 38
versehen ist, gelenkig mit der Ventilhülse 12 gekoppelt. Der Stellhebel 31
vollzieht beim Öffnen und Schließen des Koaxialventils durch lineare Bewe
gung des Stellgliedes 22 des Stellmotors 21 eine Schwenkbewegung um das
Festlager 32 zwischen zwei Extrempositionen, welche beide in Fig. 1 darge
stellt 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 herstel
lende 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 Stellzap
fen 18a aufnehmende Lagerbohrung 38a gebildet. Im Bereich des Stelllagers
38 ist der Stellhebel 31 in einer die Ventilhülse 12 umgebenden Weise ausge
bildet, 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 aufneh
mende 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 Stellhebels 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.
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
E Eintritt
A Austritt
V Ventilöffnungsquerschnitt
Claims (13)
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 Ventilge
häuse (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 Ventilhübe (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 Stellantrieb
zum Öffnen und Schließen des Ventils, wobei der Stellantrieb durch einen e
lektrischen Stellmotor (21) mit einem linear beweglichen Stellglied (22) und
ein zwischen den Stellmotor (21) und die Ventilhülse (12) gekoppeltes Über
tragungsteil (30) zur Übertragung der Linearbewegung des Stellgliedes (22)
auf die Ventilhülse (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Über
tragungsteil (30) einen sich transversal zur Verschiebungsrichtung der Ventil
hülse (12) erstreckenden Stellhebel (31) enthält, welcher sowohl mit dem
Stellglied (22) des Stellmotors (21) als auch mit der Ventilhülse (12) gekoppelt
ist und der Stellhebel (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 Be
reich über ein Stelllager (38) gelenkig mit der Ventilhülse (12) gekoppelt 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
Stelllager (38) durch einen an der Außenseite der Ventilhülse (12) vorgesehe
nen Stellzapfen (18a) und eine an dem Stellhebel (31) vorgesehene und den
Stellzapfen (18a) aufnehmende Lagerbohrung (38a) gebildet ist.
4. Koaxialventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stelllager (38) durch eine an der Außenseite der Ventilhülse (12) vorgesehene
Kugelfläche (18b) und eine an dem Stellhebel (31) ausgebildete und die Kugel
fläche (18b) aufnehmende Pfannenfläche (38b) gebildet ist.
5. Koaxialventil nach Anspruch 3 oder 4, 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) vorge
sehene Kugelfläche (18b) aufnehmende Pfannenfläche (38b) ausgebildet ist.
6. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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.
7. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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.
8. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Koaxialventil für Temperaturen des abzusperrenden Medi
ums von 3 K bis 350 K vorgesehen ist.
9. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Koaxialventil für Drücke des abzusperrenden Mediums von
bis zu 290 bar vorgesehen ist.
10. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Koaxialventil zum Absperren von flüssigen oder gasförmi
gen Medien in Luft- und Raumfahrzeugen vorgesehen ist.
11. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventilhülse (12) druckausgeglichen in dem Koaxialventil
gelagert ist.
12. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Koaxialventil eine Kapselung aufweist.
13. Koaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Festlager (32) Federelemente beinhaltet.
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