DE1700149A1 - Ventil,insbesondere fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

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SOOIETE D¹ETUDES DE MACHHiES THEHMIQUES, 2, Quai de Seine, 2, SAINT-DENIS (Seine), Frankreich.

Ventil, insbesondere für Brennkraftmaschinen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere für Brennkraftmaschinen.

Es ist bekannt, daß die Hauptursache für Störungen an solchen Ventilen auf die übermäßig hohe Erhitzung der Sitzfläche zurückzuführen ist, die einerseits unmittelbar durch Konvektion beim Vorbeiströmen der heißen Gase an dem geöffneten Ventil und andererseits durch Wärmeleitung bei der Berührung der heißen Gase mit dem Ventilteller bewirkt wird, dessen Stirnfläche ebenfalls Wärme durch Berührung mit den heißen Gasen aufnimmt. Die erhöhten Temperaturen, denen die Sitzflächen der Ventile ausgesetzt sind, führen dazu, daß für diese Sitzflächen sehr feuerfeste, .kostspielige und in vielen ffällen zerbrechliche Werkstoffe Verwendung finden.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden, und besteht darin, daß eine die Wärmeleitung des von der Stirnfläche des Ventiltellers abgegebenen und

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zur Sitzfläche des Ventils hin gerichteten Wärmeflusses vermindernde Unterbrechung vorgesehen ist.

Eine solche Ausbildung vermindert die durch Wärmeleitung erfolgende Erwärmung der Sitzfläche des Ventils stark und gestattet es, daß für diese Sitzfläche allgemein übliche Beläge oder Überzüge verwendet werden können, die weniger " zerbrechlich sind und eine höhere Widerstandsfestigkeit auch gegenüber sehr starken, trockenen Korrosionen aufweisen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird diese Unterbrechung durch eine Ringzone mit zumindest geringer Wärmeleitfähigkeit gebildet, die in unmittelbarer Nähe der Sitzfläche des Ventils angeordnet ist.

Auf diese Weise wird an der Stirnfläche des Ventils angek sammelte Wärme hauptsächlich durch den Ventilschaft abgeleitet, ohne auf die Sitzfläche des Ventils übertragen zu werden, so daß deren (Temperatur erheblich vermindert wird.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besteht die Ringzone aus einer Ringnut im Ventilteller.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Ventil einen Schraubring auf, der auf den Ventilteller aufgeschraubt ist und die Sitzfläche des Ventils trägt. 109841/0376

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felter« Mexfcsal· trad Torteile der Erfindung sind aus der naohetehaadan Beschreibung einiger Äueführungsbelspiele ereiehtlieb. Xb a»r Zeichnung 1st dl« Erfindung belepielewel·· vkA aehaaatieeh dareeetallt. Xs ■ eigen ι

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Bei der Aüefühmnrsfor« &**& Kg. 2 ist d·* Tentiltellsor alt einer la weeentlicheB flach·» Ringnut 61 ausgestattet, dl· sieh in einer sur YmtllMhs* 1· n—WtUth Xb«8· erstre<5>ct. Dl··· Singmit 6A bildet «la oder «Inen Warne»chire für Al· Sltsflftoh· 4 de« T«atll· der Stirnfläohe J des Teotils, von «slshscr der

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stärket· Wärmsflufi ausgeht, Ib dem hier dargestellten Beispiel befindet eich in dieeer lingnut 6A eine elastisch vsrformbare Metalldichtung, welche eine w&rmeisolation darstellt. Vermittels dieses waagerecht angeordneten Warmesehildes wird eine spürbare Senkung der Temperatur der Sits» fläche fc dee Ventile erreicht, so daß nur ein geringer feil der im Ventilteller gespeicherten Wttrae iu der Sltsfläehe * gelangt·

Die Ausführungen genäfi den Fig· 3 und 4 zeigen ein abnebabares fell, das für die Sitifläche dee Ventils praktleeh * einen vollständigen Wärmeschild bildet. Bei der Anaführung genäB 7ig. 5 ist der Ventilteller 2 an seinen Sand alt einer Ausnehmung rersehen, deren Quersehnitt la wesentlichen durah drei Seiten 7* ³» 9 eines Sechseckes begrenst 1st. Sie senkrechte Seite 7 ist sur Aufnehme eines Gewinderinges 10 alt el&aa Gewinde Tersehen. Der Gewindering 10 kann ans < de« gleichen Stahl bestehen wie der Ventilteller 2 md trügt glelehseitig die Sitsflaehe 4 «4 lieg« auf der gerechten leite 9 4er Ansnehmoag es» welche vlt einer Uersehlcht 11 beschichtet 1st. Biese Isolierschicht 11 besteht beispielsweise, wie In de« Atu&führungebeispiel gen&8 VIg. 1, aus einen netallischen imlrer, das durch ein MetallisierungsTerfahren aufgesprüht worden 1st. AuSerdea besitst der Gewindering 10 einen solchen Querschnitt, dal swisshen de« Sing und der Seite 3 der Ausaehaunc ein Hohlraum enfc-

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steht, der gleichfalls einen Wärmeschirm darstellt. Auch der Spalt zwischen den aneinanderliegenden Gewindeflanken am Gewinde 7 stellt ein wirksames Wärmeschild dar. Auf diese Weise erhält man vermittels dieses abnehmbaren Ringes, der eine Ausnehmung 12 zum Einsetzen eines Befestigungswerkzeuges aufweist und gleichzeitig die Ventilsitzfläche 4 bildet, eine praktisch vollständige Wärmeisolierung der ψ Ventilsitzfläche 4 gegenüber der im Ventilteller 2 aufgespeicherten Wärme, welche infolgedessen praktisch vollständig über den Ventilschaft 1 abgeleitet wird.

Die durch das Gewinde ausgeübte Wirkung eines WärmeSchildes ermöglicht auch, wie in Fig. 4 dargestellt ist, den Hohlraum zwischen dem Gewindering 13 und dem Körper des Ventils wegzulassen. Der in lig. 4 dargestellte Ring 13 ist im wesentlichen kegelstumpfförmig und mit einem flachen Querschnitt ausgebildet und vermittels eines Gewindes 14 auf den Ventilteller 2 aufgeschraubt. Er liegt auf der Seitenfläche 15 der Ausnehmung des Ventiltellers 2 auf, auf welcher sich eine Isolierschicht 16 befindet, die beispielsweise wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen durch ein Metallisierungsverfahren hergestellt worden ist. Die kegelige Ausbildung und die koaxiale Anordnung des Ringes 13 in bezug auf die Achse X-X¹ des Ventils, sowie der Isolierschicht 16, gestattet eine besonders wirksame Wärmeableitung der in der Zone 17 des Ventils gespeicherten

Wärme in Richtung des Ventilschaftes 1. Diese Anordnung 109841 /0376

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ergibt somit ein Ventil, das eine große Wärmefestigkeit besitzt.

Die für ein Wärmeschild in einem Ventil nach der Erfindung beschriebenen Formen könnten in zahlreichen anderen Formen abgeändert werden. Gleicherweise läßt sich die Zusammensetzung des für die Isolierung verwendeten Werkstoffes und das Verfahren für dessen Aufbringung in vielfältiger Weise abwandeln. Beispielsweise können anstelle eines Metallpulvers auch feuerfeste Körper, die z. B. aus Zirkon oder aus Aluminium bestehen, verwendet werden, die zwar etwas zerbrechlicher sind, jedoch im Hinblick auf die Isolierung noch bessere Ergebnisse liefern.

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Claims (11)

Patentansprüche :

1. Ventil, insbesondere für Brennkraftmaschinen, gekennzeichnet durch eine die Wärmeleitung des von der Stirnfläche (3) des Ventiltellers (2) abgegebenen und zur
Sitzfläche des Ventils (4) hin gerichteten Wärmeflusses vermindernde Unterbrechung.

2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kingzone (5, 6, 6A, 11, 16) von zumindest geringer Wärmeleitfähigkeit, die in unmittelbarer Nähe der Sitzfläche des Ventils angeordnet ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone durch eine in dem Ventilteller angeordnete
Ringnut (5, 6A) gebildet ist.

4. Ventil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut mit einem Werkstoff (6) von geringer Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff aus einem feuerfesten Einsatz (6) besteht.

6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff aus einem Metallpulver besteht, das vermittele

eines Metallisierungsverfahrens aufgebracht wird. 10bö41/0376

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7· Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff von einer elastisch verformbaren Metalldichtung (6A) gebildet ist.

8. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gewindering (10, 13) ι der auf den Ventilteller aufgeschraubi ist und die Sitzfläche (4) des Ventils trägt.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ' Ringzone durch ein Gewinde (7, 14) gebildet ist.

10. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone durch einen Hohlraum gebildet ist, der zwischen dem Gewindering und dem Körper des Ventiltellers ausgebildet ist.

11. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone durch einen Zwischenraum gebildet ist, der zwischen dem Gewindering und dem Körper des Ventiltellers angeordnet und mit einem Werkstoff (11, 16) ausgefüllt ist, der eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt.

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