DE7220169U - Spulenventil mit hoher durchflussmenge - Google Patents

Description

/ Spulenventil mit hoher Durchflußmenge

Die Neuerung bezieht sich auf schnell zu betätigende Ventile mit einer Ventilkammer, in deren Oberfläche Durchlässe enden, Verschlußmitteln, die für eine Bewegung auf und parallel zu dieser Oberfläche angeordnet sind, um die Durchlässe zu verschließen und freizulegen, und mit Dichtungsmitteln, die auf den Verschlußmitteln fest angebracht sind.

Mit Flüssigkeit angetriebene odtr gezündete Kanonen mit kleiner Feuergeschwindigkeit sind in dem US-Patent 3 455 202, wonach ein Quasi-Spulenventil verwendet wird, und dem US-Patent 3 537 352 beschrieben, das ein Kugelventil vorschlägt.

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Um eine hohe Feuergeschwindigkeit in einer durch eine Flüssigkeit angetriebenen Kanone zu erzielen, muß der Treibstoff in einem kurzen Zeitintervall in die Verbrennungskammer eingespritzt werden. Disc erfordert eine hohe Strftmurigsfreschwindigkeit bzw. Strömungsmenge des Treibstoffes durch das die Verbrennungskammer steuernde Ventil hindurch und eine schnelle Ein/Aus-Betätigung des Ventiles. Eine große Durchflußmenge bei einem gegebenen Druck erfordert einen großen Querschnitt der Leitung. Üblicherweise werden Spulenventile verwendet, um für eine schnelle Betätigung zu sorgen. Bei einem üblichen Spulenventil werden O-Ringdichtungen eingesetzt. O-Ringdichtungen werden aber schnell beschädigt, wenn sie über eine öffnung gleiten, die größer ist als die Längsausdehnung, d. h. die Breite der Dichtung.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, ein Spulenventil mit einer öffnung zu schaffen, die bei einer hohen Durchflußmenge für eine adäquate Halterung bzw. Unterstützung der Dichtung sorgt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Spulenventiles mit einer öffnung, die die Anstieg- und Abfallcharakteristiken der Impulseinhüllenden der Strömungsmittelströmung steuert.

Diese Aufgaben werden bei einem Ventil der eingangs genannten Art neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchlässe zahlreiche Öffnungen umfassen, deren Durchmesser parallel zur Bewegungsrichtung der Verschlußmittel jeweils kleiner ist als die_tAusdehnung der Dichtungsmittel parallel zur Bewegungsrichtung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des neuerungsgemäßen Ventils ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Neuerung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Figur 1 ist ein Teilquerschnitt in einer Längsebene durch eine flüssigkeitsgetriebene Kanone, die ein neuerungsgemäßes Spulenventil aufweist.

Figur 2 ist eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht nach einem Schnitt in der Ebene II-II in Figur

Figur 3 ist eine im Schnitt dargestellte Detaildarstellung nach einem Schnitt in der Ebene III-III in Figur 2.

Figur k ist eine schematische Darstellung der Kanone gemäß Figur 1i

Figur 5 ist ein Zeitsteuerdiagramm des Betriebes der Kanone gemäß Figur 4.

Die dargestellte Kanone enthält einen Aufnehmer 10, in dem eine Buchse bzw. ein Lauf 11 mit einer Bohrung I¹I starr angebracht 1st. Das Hinterende der Bohrung ist bei 16 in Kammern aufgeteilt, um ein Projektil 18 mit einer O-Ringdichtung 20 und einem Drallband 22 aufzunehmen und um eine Verbrennungskammer 24 zu bilden. Der Aufnehmer enthält einen Bolzenkörper 30 mit einem Bolzenkopf 32, der eine zentrale Bohrung aufweist, in der eine Elektrode 34 in einer dielektrischen Hülse 36 fest angebracht ist. Eine L-Dichtung 38 ist an dem äußersten Vorderende als eine Hochdruck-Zünddichtung und ein O-Ring 40 ist hinter der L-Dichtung als eine Niederdruck-Stützdichtung gegen eine Strömungsmittelleckage während der Treibstoffeinspritzung angeordnet. Der Bolzen weist eine quer herausragende Rolle k2 auf, die in einer Nockennut 44 in einer Nocke 46 reitet, die von einem Motor 47 angetrieben wird.

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Der Aufnehmer enthält zwei zusätzliche Längsbohrungen 4 8 ur.ci 50, in denen zwei Kolben 52 und 54 in entsprechender V/eise gleiten. Die nwei ftuibe» äii'iu χΊΐΠ.υοϊΊ durch ciH Joch 45 gekoppelt, dCG eine quer herausragende Rolle 58 aufweist, die in einer Nockennut 60 in der Nocke 46 reitet.

Die zwei Spulen (spools) 62 und 64 gleiten in entsprechender Weise in den vorderen Abschnitten der Bohrungen 48 und 50. Die Spulen sind auf entsprechende Weise an Stäben 66 und 68 fest angebracht, die hinten durch ein Joch 70 miteinander gekoppelt sind,das eine quer herausragende Rolle 72 aufweist, die in einer Nockennut 74 in der Nocke 46 reitet. Jeder Stab ist durch eine Bohrung 76 im Kolben und eine Bohrung 78· in dem Aufnehmer gelagert. Jede Spule weist eine vordere O-Ringdichtung 79A und eine hintere O-Ringdichtung 793 auf.

Die zwei Treibstoffbehälter 80 und 8l·' j.nd durch geeignete Gasquellen unter Druck gesetzt vnd stehen auf entsprechende V/eise über Leitungen 84, 86 mit den Bohrungen 48, 50 in Verbindung.

Zwischen der Bohrung 48 und der Verbrennungskammer 24 sowie der Bohrung 50 und der Verbrennungskammer sind auf entsprechende Weise zwei Durchlässe 88, 90 vorgesehen. Jeder Durchlaß besteht aus zahlreichen Bohrungen 92, wobei jede Bohrung einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als die Ereite in Längsrichtung der O-Ringdichtung 79A, 79_>. Somit unterstützt der Ring um jede Bohrung herum die Dichtung, wenn sie sich über die Bohrung bewegt. Die gesamte Querschnittsfläche von jedem Durchlaß 88, 90 ist gleich der Summe der Querschnittsflächen der Bohrungen 92. Die Löcher können in der Viel se angeordnet sein, daß sie entweder für einen steilen oder flachen Anstieg oderjAbfall der Impulseinhüllenden des Strömungsmittels sorgen, wie es jeweils erwünscht ist. Wenn es beispielsweise der Wunsch ist, einen möglichst steilen Anstieg zu haben, wird die Anzahl der Bohrungen in den ersten

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Eohrur.gsreihen, die vor. der Spule freigelegt v:erden, so groß wie möglich gemacht. V.'onn man jedoch einen flachen Abfall haben will, v;ird die Anzahl der Bohrungen in den letzten Bohrungen, die von der Spule überdeckt werden, progressiv kleiner gemacht.

Ein Zeit Steuerdiagramm für die oben beschriebene Kanone ist in Fig. 5 mit verschiedenen Betriebsstellungen und entsprechenden Zeitangaben dargestellt.

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Claims (4)

Schutzansprüche

1. Ventil mit einer Ventilkammer, in deren Oberfläche Durchlässe enden, Verschlußmitteln, die für eine Bewegung auf und parallel zu dieser Oberfläche angeordnet sind, um die Durchlässe zu verschließen und freizulegen, und mit Dichtungsmitteln, die auf den Verschlußmitteln fest angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (88, 90) zahlreiche öffnungen (92) umfassen, deren Durchmesser parallel zur Bewegungsrichtung der Verschlußmittel (62,6h) jeweils kleiner ist als die Ausdehnung der Dichtungsmittel (79A, 79B) parallel zur Bewegungsrichtung.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zahlreichen öffnungen (92) eine Vielzahl von Bohrungen sind, die von der Oberfläche durch die irfand der Ventilkammer (bei 48, 50) hindurchführen.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vielzahl der öffnungen (92) derart angeordnet sind, daß bei einer konstanten Geschwindigkeit der Verschlußmittel (62, 64) zum öffnen der Durchlässe (88, 90) eine sich vergrößernde Querschnittsfläche der Durchlässe pro Zeiteinheit freigelegt wird.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die zahlreichen öffnungen (92) derart angeordnet sind, daß bei einer konstanten Geschwindigkeit der Verschlußmittel (62, 64) zum Verschließen der Durchlässe (88, 90) eine sich verkleinernde Querschnittsflache der Durchlässe pro Zeiteinheit verschlossen wird.

5· Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser von jeder Bohrung gleich ist.

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