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Publication number: DEA0015038MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 28. Januar 1952 Bekanntgemacht am 8. Dezember 1955Registration date: January 28, 1952. Advertised on December 8, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft Regel- und Absperrventile für Rückstoßtriebwerke, mit deren Hilfe ein flüssiger Brennstoff (z. B. ein Gemisch aus Methylalkohol und Wasser) von einer Pumpe der Brenneinrichtung des Triebwerkes zugeleitet oder mit deren Hilfe in gleicher Weise die Zuführung eines Sauerstoffträgers (z. B. flüssiger Sauerstoff oder Salpetersäure) zur Brenneinrichtung geregelt wird. Bei bekannten Konstruktionen wird eine Anzahl ίο von Einzelventilen von an sich 'bekannter Bauart . verwendet, die, durch Rohrleitungen in geeigneter Weise verbunden, Möglichkeiten zur Rückführung überschüssigen Brennstoffes oder Sauerstoffträgers, Möglichkeiten zur Drosselung und vollständigen Absperrung der Leitungen und eventuell Möglichkeiten zur Belieferung einer Zündeinrichtung mit Brennstoff bzw. mit dem Sauerstoffträger bieten.The invention relates to control and shut-off valves for recoil engines, with the help of which a liquid fuel (e.g. a mixture of methyl alcohol and water) from a pump in the combustion system of the engine or with their help in the same way the supply of a Oxygen carrier (e.g. liquid oxygen or nitric acid) is regulated to the combustion device. In known constructions, a number of individual valves of a type known per se is used . used, which, connected by pipelines in a suitable manner, possibilities for recirculation excess fuel or oxygen carrier, possibilities for throttling and complete Shutting off the lines and possibly options for supplying an ignition device Offer fuel or with the oxygen carrier.

Bei Steuer- und Regelgeräten allgemeiner Art ist es weiter bekannt, eine Mehrzahl von Steuermitteln mit den zugehörigen Steuerkanälen in einem Gehäuse unterzubringen.In the case of control and regulating devices of a general type, it is also known to have a plurality of control means with the associated control channels in one housing.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein kombiniertes Regel- und Absperrventil für die Versorgung des Triebwerkes mit der einen oder anderen der beiden Treibstoffkomponenten zu schaffen, das nur einen geringen Raumbedarf hat und die Leitungsführung wesentlich vereinfacht.The invention has the task of providing a combined control and shut-off valve for Supply of the engine with one or the other of the two fuel components create that has only a small footprint and significantly simplifies the wiring.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ventil, bei dem in einem einzigen Gehäuse mit einem Einlaß folgende Elemente ent-According to the invention, this object is achieved by a valve in which in a single housing with one inlet the following elements

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lialU'ii sind: a) ein I )rossel ventil, das zu der Breiineinriclitung fi'ihrt und in der gescldossenen Stellung des Drosselkörpers eine vorher bestimmte Fördermenge durchläßt, b) ein Nebenschluliventil in einer Nebcnsehlußleitung, die zu dem Behälter zurückführt, e) ein Absperrventil, welches die Zufuhr zum Drosselventil absperrt, wobei das Drosselventil und dar. Absperrventil durch Federkraft geschlossen gehallen werden, während sie durch ein Druckmedium geöffnet werden können und das Nebensehlul.iventil durch Federkraft in die offene Stellung gedrückt wird, während es durch ein Druckmedium geschlossen werden kann.lialU'ii are: a) a I) rossel valve, which leads to the pulp inlet leads and in the closed position of the throttle body a predetermined delivery rate lets through, b) a bypass valve in a bypass line which leads back to the container, e) a shut-off valve which shuts off the supply to the throttle valve, the throttle valve and The shut-off valve can be closed by spring force while being driven by a pressure medium can be opened and the secondary outlet valve is pushed into the open position by spring force while it is through a pressure medium can be closed.

Falls erforderlich, kann mit dem erfmdungsgemäßen Ventil in dem gleichen Gehäuse ein weiteres Ventil kombiniert werden, durch das die lirennstolf/.ufuhr zur Zündeinrichtung gesteuert wird und das durch Federdruck in der geschlossenen Stellung gehalten wird, während es durch ein Druckmedium geöffnet werden kann.If necessary, the valve according to the invention can be installed in the same housing Another valve can be combined, through which the lirennstolf / .ufuhr to the ignition device is controlled and which is held in the closed position by spring pressure, while it is held by a Media can be opened.

Das erfmdungsgemäßc Ventil hat gegenüber den bekannten Konstruktionen den entscheidenden Vorteil, dal! die in der Veiitilkombiiiation zu steuernde Treibstol'fkomponente (Brennstoff- oder Sauerstoffes träger) von einer zentralen Zuleitungskammer aus auf kürzesten Wegen den einzelnen Ventilen zugeführt wird. Längere Leitungen, wie sie bei der Verwendung einer Mehrzahl von Finzelventilen erforderlich sind, mit ihrem Risiko vielfacher I'ndichtheiten, sind durch das erfindungsgemäUe Ventil vermieden, so daß erheblich größere Betriebssicherheit gewährleistet ist. Fin weiterer Vorteil ist schließlich eine erhebliche Gewichtsersparnis. Die Krfmdung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an I land dieser Zeichnung beschrieben.The valve according to the invention has the decisive advantage over the known constructions, dal! that to be controlled in the Veiitilkombiiiation Propellant component (fuel or oxygen carrier) is fed from a central feed chamber to the individual valves via the shortest possible routes will. Longer lines, as when using a plurality of Finzelvalves are required, with their risk of multiple leaks, are by the invention Valve avoided, so that significantly greater operational reliability is guaranteed. Another advantage is a significant weight saving. The curvature is illustrated in the drawing, for example, and in detail below described on the land of this drawing.

Fig. 1 ist ein Schema der Breniu'inrichtung eines Raketentriebwerkes mit Pumpe und einer erlinduugsgemäßcn Ventilkombination für den Saucrstol'l träger mit vier Ventilen;Fig. 1 is a diagram of the Breniu'inrichtung a Rocket engine with pump and a valve combination according to the invention for the saucepan four-valve carrier;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch das bei der in Fig. 1 gezeigten Anlage verwendete Ventil in größerem Maßstab;Fig. 2 is a longitudinal section through the valve used in the system shown in Fig. 1 in larger scale;

Fig. 3 zeigt einen nochmals vergrößerten Teilschnitt durch dvn Drosselventilteil der erfmdungsgemäßen Ventilkonibination.3 shows a further enlarged partial section through the throttle valve part of the valve combination according to the invention.

In der dargestellten Konstruktion hat das Drosselveiitilglied einen hohlen Kopf 12 von etwa birnenförmiger Form, um bei voller Erhebung von seinem Sitz 13 die Strömung zu befördern. Der Kopf 1;; sitzt fest an dem Schaft 14, der an seinem anderen linde einen Seheibenkolbeii 15 trägt; eine Feder 16 drückt das Ventilglied auf seinen Sitz. Wenn aber ein Druckmedium durch den Finlaß 17 auf die andere Seite des Kolbens geleitet wird, so kann sich das Ventil nach Wunsch vollständig öffnen, In der dargestellten geschlossenen Stellung kann der flüssige Sauerstoffträger durch ein Loch 1S, das sich auf der FinlaUseite des Kopfes 12 befindet, in den hohlen Kopf eindringen und durch Löcher 19, 19, wie in Fig. 3 gezeigt, auf der anderen Seite des Ventilsitzes austreten, so daß ein l'luß von beispielsweise etwa einem Drittel der bei voller Ventilöffnung erreichbaren Strömung möglich wird; dieser Fluß geht in Richtung der Pfeile 20, 20 der Fig. 3 aus dem inneren Kanal 21 zu dem Auslaß 22 der Ventilkombination.In the construction shown, the throttle valve member has a hollow head 12 of approximately Pear-shaped in order to promote the flow when fully raised from its seat 13. the Head 1 ;; sits firmly on the shaft 14, which is on his the other linden wears a Seheibenkolbeii 15; one Spring 16 presses the valve member onto its seat. If, however, a pressure medium passes through the outlet 17 is directed to the other side of the piston, so the valve can be completely adjusted as desired open, In the closed position shown, the liquid oxygen carrier can through a hole 1S, which is on the tail side of the head 12, penetrate into the hollow head and through holes 19, 19, as shown in Fig. 3, on the exit the other side of the valve seat, so that a flow of, for example, about a third of the full valve opening achievable flow becomes possible; this flow goes in the direction of the arrows 20, 20 of Fig. 3 from the inner channel 21 to the outlet 22 of the valve combination.

Das Absperrventilglied, das mit dem Einlaß 24 der Ventilkombination in Verbindung steht, ist ähnlich gestaltet, um bei voller Erhebung aus der dargestellten geschlossenen in die geöffnete. Stellung den vollen Durchfluß zu ermöglichen, wenn durch den Einlaß 25 Druckmedium auf den mit dem Schaft 27 fest verbundenen Kolben 26 geleitet wird; wenn dagegen eine Feder 28, die gegen die andere Kolbenseite wirkt, das Ventilglied mit seinem Kopf 29 auf den Ventilsitz 30 drückt, so ist jeder Durchfluß verhindert.The shut-off valve member, which is connected to the inlet 24 the valve combination is designed similarly to when fully raised from the shown closed to the open. Position to allow full flow when through the inlet 25 pressure medium is passed onto the piston 26 fixedly connected to the shaft 27; if, however, a spring 28, which acts against the other side of the piston, the valve member with its head 29 presses on the valve seat 30, any flow is prevented.

Zweckmäßig ist auch der Kopf 29 hohl gestaltet und an seiner Einlaßseite bei 32 entlüftet, um bei geschlossenem Ventil mit Sicherheit Gleichheit des Druckes im Kopfinnern mit dem eingeleiteten Druck des flüssigen Sauerstoffträgers zu erreichen.Appropriately, the head 29 is designed to be hollow and vented on its inlet side at 32 to at closed valve with security equality of the pressure inside the head with the initiated one To achieve pressure of the liquid oxygen carrier.

In den Zylindern 35, in denen die Kolben spielen, sind an den Enden ringförmige Anschläge 34 vorgesehen, um die Bewegung der zugehörigen Vcntilglieder zu begrenzen und das !Durchsickern von Druckflüssigkeit an den Kolbenrändern zu vermindern. Der Schaft jedes Ventilgliedes hat einen zylindrischen Teil 36, der an der Stelle seines Austritts aus der Sauerstoffkammer in einer passenden Stopfbüchse 37 spielt, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist. Die ringförmigen Räume 38 zwischen diesen zylindrischen Teilen und den Kolben, worin sich die Federn 16 und 2S befinden, können miteinander durch einen Kanal 39 verbunden sein; außerdem hat einer von ihnen einen Entlüftungsausgang 40 (Fig. 2).In the cylinders 35, in which the pistons play, are provided at the ends of annular stops 34 to the movement of the associated valve members and to reduce the seepage of hydraulic fluid at the piston edges. The stem of each valve member has a cylindrical portion 36 which at the point of its exit plays from the oxygen chamber in a suitable stuffing box 37, as can be seen from FIG. The annular spaces 38 between these cylindrical parts and the piston, in which the Springs 16 and 2S are located, can be connected to each other by a channel 39; Besides that one of them has a vent 40 (Fig. 2).

Manchmal ist es wünschenswert, in dem Aufbau noch zwei Ventile unterzubringen, die mit dem Pumpenauslaßende des kombinierten Absperr- und Drosselventils, also mit dem Einlaß 24 in Verbindung stehen, und zwar ein auf Druck ansprechendes Zündventil in einem Gehäuse 42 und mit einem Ventilglied 43, das von einer Feder 44 in die in Fig. 2 gezeichnete geschlossene Stellung gedrängt wird und durch ein Druckmedium, das bei 45 eingeführt wird, geöffnet werden kann, wenn über ein Rohr 46 in Fig. 1 eine verhältnismäßig geringe Menge des flüssigen Saiicrstoffträgcrs der Zündvorrichtung 47 an der Brenncinrichtung 48 des Motors zugeführt werden soll. Das weitere Ventil hat ein Gehäuse 49 und ein Ventilglied 50, das in die in Fig. 2 dargestellte, offene Stellung gedrängt wird, und regelt den Einlaß in einen Nebenkanal 53 (Fig. 1), der zurück zu dem oberen Ende des Behälters 54 für den Saucrstoffträgcr führt. Dieses Ventil spricht zweckmäßig ebenfalls auf Druck an; es hat dazu einen Einlaß 55, durch den das Druckmedium eingeführt werden kann, wenn es geschlossen werden soll.Sometimes it is desirable to include two valves in the structure that are compatible with the Pump outlet end of the combined shut-off and throttle valve, that is to say with the inlet 24 in connection stand, namely a pressure-responsive ignition valve in a housing 42 and with a valve member 43, which is controlled by a spring 44 is urged into the closed position shown in Fig. 2 and by a pressure medium that is introduced at 45, can be opened when a pipe 46 in Fig. 1 is a relatively small amount of the liquid fuel carrier Ignition device 47 is to be supplied to the combustion device 48 of the engine. The other The valve has a housing 49 and a valve member 50 which is in the open position shown in FIG is urged, and regulates the inlet into a secondary channel 53 (Fig. 1), which goes back to the upper The end of the container 54 for the oxygen carrier leads. This valve also speaks appropriately on pressure; it has an inlet 55 through which the pressure medium can be introduced, when it should be closed.

Stopfbüchsen zum Abdichten der vier Ventilschäfte, wie in Fig. 3 bei 37 dargestellt, bestehen zweckmäßig jede aus einem mit Bienenwachs getränkten Ring von dreieckigem Querschnitt aus Leder, das mit Wasser zugerichtet ist; der Dich-Stuffing boxes for sealing the four valve stems, as shown in Fig. 3 at 37, exist expediently each made from a ring impregnated with beeswax and having a triangular cross-section Leather finished with water; the you-

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tungsring wird von einem Ring 57, der unter der Wirkung einer starken Druckfeder 58 steht, gegen einen dazu passenden kegelstumpf förmigen Sitz gepreßt. Im Gehäuse liegt diese Feder an einem ringförmigen Anschlag an. Man kann auch statt des erwähnten Lederringes einen aus thermoplastischem Material, z. B." Polytetrafluoräthylen, hergestellten Ring benutzen, der eine niedrige Reibungsziffer hat. Wenn es sich um Treibstoffe handelt, die nicht mit niedriger Temperatur durchströmen, so können die Stopfbuchsen auch aus synthetischem Gummi od. dgl. hergestellt sein.processing ring is of a ring 57, which is under the action of a strong compression spring 58, against a matching truncated cone-shaped seat pressed. In the housing this spring is on one annular stop. You can also use a thermoplastic ring instead of the aforementioned leather ring Material, e.g. B. "Polytetrafluoroethylene, made ring use a low Has a coefficient of friction. When it comes to fuels that do not flow through at a low temperature, the stuffing boxes can also be made of synthetic rubber or the like.

In der Fig. 1 ist eine Pumpe 60 dargestellt, die den Sauerstoffträger aus dem Behälter 54 durch die Rohrleitung 61 holt und durch die Leitung 62 zu dem Einlaß 24 der Ventilkombination fördert; ein Rohr 63 verbindet den Auslaß 22 der Ventilkonrbination mit der Brennvorrichtung 48. 64 ist eine Rohrleitung, durch die ein Druckmedium gleichzeitig den Punkten 17 und 55 zugeführt werden kann, und 65 ist eine bei 45 angeschlossene Leitung, aus der das Ventil 42, 43 (Fig. 2) Druck erhalten kann. Eine Leitung 66 (Fig. 1) ist bei 25 (Fig. 2) angeschlossen.In Fig. 1, a pump 60 is shown, which the oxygen carrier from the container 54 through the Pipeline 61 fetches and promotes through line 62 to the inlet 24 of the valve combination; one Tube 63 connects outlet 22 of the valve combination to burner 48. 64 is one Pipeline through which a pressure medium is fed to points 17 and 55 at the same time and 65 is a line connected at 45 from which the valve 42, 43 (Fig. 2) receives pressure can. A line 66 (Fig. 1) is connected at 25 (Fig. 2).

Die Fig. 1 zeigt außerdem einen Rohranschluß 67 für die Zuführung von Brennstoff zur Zündeinrichtung und einen Rohranschluß 68 für die Brennstoffzuführung zur Brennvorrichtung. Diese Rohrleitungen würden von einer Ventilkombination kommen, die der der Fig. 2 allgemein ähnlich ist, doch könnte das Ventilglied 43, das in Fig. 2 dargestellt ist, weggelassen werden, d. h., der Auslaß des kombinierten Brennstoffventils, der bei 69 in Fig. 2 an das Rohr 67 anzuschließen wäre, würde in nicht dargestellter Weise dauernd mit der Förderleitung von der Brennstoffpumpe in Verbindung stehen.Fig. 1 also shows a pipe connection 67 for the supply of fuel to the ignition device and a pipe connection 68 for the fuel supply to the combustion device. These pipelines would come from a valve combination generally similar to that of Fig. 2, however, the valve member 43 shown in Fig. 2 could be omitted; i.e., the outlet of the combined fuel valve which would be connected to pipe 67 at 69 in FIG in a manner not shown permanently in connection with the delivery line from the fuel pump stand.

Claims

Patent claims:

ι. Combined valve for the supply of a liquid fuel or a liquid Oxygen carrier from the pump to the combustion device of a recoil engine, thereby characterized in that the following elements are contained in a single housing with an inlet (24) are: a) a throttle valve (12, 14), which leads to the combustion device and in the closed Position of the throttle body (12) allows a predetermined delivery rate to pass through, b) a bypass valve (50) in a bypass line (52, 53) leading to the container (54) returns, c) a shut-off valve (27, 29), \ velches the feed line only to the throttle valve shut off, the throttle valve (12) and the shut-off valve (29) being closed by spring force are held while they can be opened by a pressure medium, and that Shunt valve (50) is spring urged to the open position while it can be closed by a pressure medium.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the housing also has a valve (43), through which the fuel supply to the ignition device is controlled and the is held in the closed position by spring pressure while it is through a pressure medium can be opened.

Referred publications:

German patent specifications No. 668706, 551380, 109;

Austrian Patent Specification No. ¹ 169,246th;
Swiss Patent No. 239 080;
French patent specification No. 664 139.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings