DE2827527A1

DE2827527A1 - Ventil, insbesondere in einer foerderleitung fuer kryogene treibstoffe eingebautes hubventil als absperr- und regelventil

Info

Publication number: DE2827527A1
Application number: DE19782827527
Authority: DE
Inventors: Johann Wimmer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1980-01-10

Description

Ventil, insbesondere in einer Förderleitung für kryogene Treibstoffe eingebautes Hubventil als Absperr- und Regelventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, insbesondere auf ein in einer Förderleitung für kryogene Treibstoffe eingebautes Hubventil als Absperregelventil, bestehend aus einem mit dem Ventilsitz zusammenarbeitenden Ventilkopf aus unnachgiebigem Werkstoff und einem angetriebenen Ventilhalter, der mittelbar oder unmittelbar im oder am Ventilgehäuse geführt ist.

Nach der US-Patentschrift 3 698 427 ist ein Hubventil bekannt, mit einem aus Superpolyamid bestehenden, den Venti!querschnitt steuernden Ventilkopf, der auf einer im Maschinengehäuse geführten Ventilstange als Ventilkopfhalter befestigt ist. Durch den aus diesem elastischen Werkstoff bestehenden Ventilkopf ist nicht nur eine nachgiebige Einstellung des Ventiles gegenüber dem starren Ventilsitz gegeben, sondern es wird auch eine exakte Einlaufsituation insofern erreicht, als sich nach kurzer Einlaufzeit ein genaues und für eine bestimmte Lebensdauer bleibendes Aufeinanderpassen von Ventilkpf und Ventilsitz einstellt.

Das gleiche gilt auch für die Konstruktion nach der US-Patentschrift 1 234 096, gemäß der ein im Ventilgehäuse -geführter Ventilhalter einen"Ventilkopf aus mit

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einer Kupferschicht belegtem Faserwerkstoff trägt, der ein Einlaufen der Kupferschicht zu Beginn der Betriebszeit nach den .Gegebenheiten des Ventilsitzes zuläßt, wodurch eine praktisch absolute Dichtheit für das Ventil erzielt wird.

Durch die bekannten Ausführungen wird zwar nach kürzester Zeit eine "absolute" Dichtheit des Ventils erreicht, doch weisen diese Konstruktionen keine hohe Lebensdauer insbesondere dann auf, wenn durch große Gegendrücke des abzusperrenden Mediums auch ein hoher Schließdruck erforderlich ist. Kommen noch besondere Verhältnisse hinzu, wie sehr heiße oder kryögene Betriebszustände, so kann bei hohen Anforderungen die Lebensdauer unzureichend werden.■

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ventilkopf aus unnachgiebigem Werkstoff derart auszubilden, daß neben einer langen Lebensdauer praktisch ohne Einlaufzeit eine genaue Abdichtung, d.h., Anpassung der Dichtfläche des Ventilkopfes an den Ventilsitz,erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch-, daß der Ventilkopf gegenüber dem Ventilhalter in geringen Grenzen'winkelbeweglich gelagert ist und beide Teile, der Ventilkopf"und der Ventilhalter, in Längsrichtung, spannschlüssig miteinander verbunden sind.

In Ausführung der Erfindung ist der Ventilhalter an seiner vorderen Stirnfläche kugelkalottenformig gestaltet, auf · welcher der Ventilkopf mit seiner ebenfalls kugelkalottenformig en 'inneren Stirnfläche spannschlüssig sitzt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilhalter pilzförmig ausgebildet und die Unterseite des Pilzes dient als Auflage für eine oder mehrere Druckfedern, die anderer-

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seits den Ventilkopf in der Richtung belasten, daß die 'beiden genannten kugelkalottenförmigen Flächen des Ventilkopfes und des Ventilhalters bzw. Pilzes aufeinandergepreßt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ventilkopf zweiteilig ausgeführt und besteht aus dem eigentlichen Ventilteil mit der Dichtfläche des Ventils und aus einem Federwiderlagerring, die beide, Ventilteil und Federwiderlagerring, fest miteinander verbunden sind.

Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung ist der Federwiderlagerring im eigentlichen Ventilteil mittels eines Gewindes verstellbar befestigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Federwiderlagerring, um eine gewisse VJinkelbeweglichkeit des Ventilkopfes auf dem Ventilhalter zu ermöglichen, ein bestimmtes radiales Spiel auf.

Anstelle dieses Spiels kann zwischen dem Federwiderlagerring und dem Ventilhalter bzw. dessen Schaft eine Hülse aus nachgiebigem bzw. elastischem Werkstoff vorgesehen sein.

Durch die Erfindung werden nicht nur große Schließdrücke über eine lange Lebensdauer beherrscht sowie höchste Schließgenauigkeiten erreicht, sondern es v/erden auch die bei der Herstellung nicht zu vermeidenden, sich bei der Aufsummierung der einzelnen in Serie liegenden Planbearbeitungstoleranzen ergebenden Abweichungen vom Gesamtsollmaß ausgeglichen, so daß umgekehrt durch Zulassung größerer Toleranzen die Herstellungskosten gesenkt werden können.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. "1 eine vollständige Ventilanordnung und

Fig. 2 eine Einzelheit gemäß Fig..l mit einer abgeänderten Anordnung des Schaftes des Ventilhalters im Federwiderlagerring .

Wie aus Figur 1 hervorgeht, besteht die Ventilanordnung aus einem Venti!'gehäuse 1 mit einem Ventilsitz 2, der die feststehende Dichtfläche 3 aufweist. Ein Durchflußkanal 4 für ein Medium, z.E. flüssigen Sauerstoff 0 wird durch ein Ventil gesteuert, das im wesentlichen aus einem Ventilkopf 5 und einem-Ventilhalter 6 besteht. Dieser ist mit seinem Schaft 6a in einem Führungsstück 7 eingeschraubt und durch eine Schraubenmutter 8 befestigt. Das Ventil wird durch das Führungsstück 7 betätigt, das seinerseits von einem Druckmedium, z. B. Hydrauliköl beaufschlagt wird (nicht gezeigt).

Der Ventilhalter 6 weist, vorn einen Pilz 6b auf, dessen vordere. Stirnfläche 6c kugelkalottenformig ausgebildet ist.

Der Ventilkopf 5 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus dem eigentlichen Ventilteil 5a mit einer ebenfalls kugelkalottenformig en inneren Stirnfläche 5b und einem in diesem fest eingeschraubten Federwiderlagerring 9..Die Unterseite des Pilzes 6b dient als Auflage für Druckfedern (Tellerfeder'n) 10·, die andererseits den Federwiderlagerring 9 belasten, so daß die beiden kugelkalottenförmigen Flächen 6c und 5b aufeinandergepreßt werden. Durch mehr oder weniger Einschrauben des Federwiderlagerringes 9 in den Ventilteil 5 unter"Zwischenlage nicht gezeichneter Distanzringe kann die Federvorspannung auf das jeweils

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erforderliche Maß eingestellt werden. Die beiden kalottenförmigen Flächen 6c und 5b erlauben zusammen mit dem Spiel S zwischen dem Schaft 6a und dem Federwiderlagerring 9 ein Verschwenken des Ventilteils 5 gegenüber dem Ventilträger 6.

Auf der feststehenden Dichtfläche 3 des Ventilsitzes 2 liegt die bewegliche Dichtfläche 5c des Ventilteiles 5 an und kann sich aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung passend einstellen.

Figur 2 zeigt zwischen dem Federwiderlagerring 9 und dem Schaft 6a des Ventilhalters 6 eine eingesetzte, in gewissen Grenzen nachgiebige Hülse.11 aus elastischem. Werkstoff« Dies hat den Vorteil, daß bei sehr großen Ventileinheiten, wo ein größeres Spiel S benötigt werden würde, dieses überbrückt wird. Mit anderen-Worten, der Federwiderlagerring 9 wird durch die elastische Hülse 11 in seiner radialen Lage zentriert, bleibt also' axial ausgerichtet: trotzdem bleibt seine VJinkelbeweglichkeit erhalten.

Der eigentliche Ventilteil 5 besteht aus einem unnachgiebigen Werkstoff, insbesondere Stahl, d.h. aus keinem elastischen oder duktilen Material.

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Claims

Patentansprüche

l.J Ventil, insbesondere in einer Förderleitung für kryogene Treibstoffe eingebautes Hubventil als Absperr- und Regelventil, bestehend aus einem mit dem Ventilsitz zusammenarbeitenden Ventilkopf aus unnachgiebigem Werkstoff und einem angetriebenen Ventilhalter, der mittelbar oder unmittelbar im oder am Ventilgehäuse geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkopf (5) gegenüber d.em Ventilhalter (6) in: geringen Grenzen winkelbeweglich gelagert ist und beide Teile (5 und 6) in Längsrichtung spannschlüssig miteinander verbunden sind.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilhalter (6) an seiner vorderen Stirnfläche (6c) kugelkalottenförmig gestaltet ist, auf welcher der Ventilkopf (5) mit seiner ebenfalls kugelkalottenförmigen inneren Stirnfläche (5b) spannschlüssig sitzt.
3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilhalter (6) pilzförmig ausgebildet ist und die Unterseite des Pilzes (6b) als Auflage für eine oder mehrere Druckfedern (10) dient, die andererseits den Ventilkopf (5) in der Richtung belasten, daß die beiden genannten kugelkalottenförmigen Flächen (6c und 5b) aufeinander gepreßt werden.
4. Ventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilkopf (5) zweiteilig ausgeführt ist und aus dem eigentlichen Ventilteil (5a) mit der Dichtfläche (5c) des Ventils und aus einem Pederwiderlagerring (9) besteht, die beide (5a und 9) miteinander fest verbunden sind.
5. Ventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Federwiderlagerring (9)

im eigentlichen Ventilteil (5a) mittels eines Gewindes • verstellbar befestigt ist.
6. Ventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Federwiderlagerring (9) gegenüber dem Ventilhalter (6) bzw. dem Schaft (6a), um eine gewisse Winkelbeweglichkeit des Ventilkopfes __ (5) bzw. des eigentlichen Ventilteiles (5a) auf dem Ventilhalter (6) zu ermöglichen, ein bestimmtes radiales Spiel (S) aufweist.

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7. Ventil nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Federwiderlagerring (9) und dem Ventilhalter (6) bzw. dessen Schaft (6a) eine Hülse (11) aus nachgiebigem Werkstoff vorgesehen ist.

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