DE202014009993U1 - Seal for a valve of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Dichtung (1, 1') für ein Ventil (2) eines Verbrennungsmotors (3), wobei das Ventil (2) ein Führungselement (7) umfasst, das einen durchgehenden Sitz bildet und eine bewegliche Stange (8), die in dem Sitz gleitet; wobei die Dichtung (1, 1') umfasst: – ein elastisch deformierbares Dichtungselement (12) mit ringförmigen Aufbau in Bezug auf eine Achse (A) und so ausgebildet, dass das Dichtungselement außerhalb an dem Ventil (2) anordenbar ist, so dass es mit beiden, dem Führungselement (7) und der Stange (8) kooperiert; und – ein einstückiges Stützglied (13) mit ringförmigem Aufbau und koaxial mindestens teilweise an dem Dichtungselement (12) angeordnet, so dass letzteres radial zwischen dem Stützglied (13) und dem Ventil (2) gepresst wird; wobei das Stützglied (13) einen rohrförmigen Hauptabschnitt (25) umfasst, der mit dem Dichtungselement (12) kooperiert, und einen ringförmigen Flansch (28, 28'), der radial von dem Hauptabschnitt (25) nach außen vorsteht und der so ausgebildet ist, dass er sowohl die Positionierung der Dichtung (1, 1') auf dem Motor (3) und die Aufnahme von Betriebslasten des Ventils (2) ermöglicht; wobei das Stützglied (13) aus Kunststoffmaterial gebildet ist; und wobei der Flansch (28, 28') eine Dicke (S1, S1'), in eine parallele Richtung zu der Achse (A), unterschiedlich von der radialen Dicke (S2) des Hauptabschnittes (25) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (S1') des Flansches (28') in einer parallelen Richtung zu der Achse (A) kleiner ist als die radiale Dicke (S2) des Hauptabschnittes (25); und dass die Dichtung (1') einen ringförmigen steifen Einsatz (35) aufweist, der aus einem zu dem Kunststoffmaterial unterschiedlichen Material gebildet und an der Seite des Flansches (28') angeordnet ist, der für die Aufnahme der Betriebslasten des Ventils (2) bestimmt ist.A seal (1, 1 ') for a valve (2) of an internal combustion engine (3), the valve (2) comprising a guide element (7) forming a continuous seat and a movable rod (8) sliding in the seat ; said seal (1, 1 ') comprising: - an elastically deformable sealing element (12) of annular construction with respect to an axis (A) and adapted to allow the sealing element to be externally attached to the valve (2), so as to be with both, the guide member (7) and the rod (8) cooperates; and - an integral support member (13) of annular construction and coaxially at least partially disposed on the seal member (12) so as to press the latter radially between the support member (13) and the valve (2); wherein the support member (13) comprises a main tubular portion (25) cooperating with the seal member (12), and an annular flange (28, 28 ') projecting radially outward from the main portion (25) and thus formed in that it allows both the positioning of the seal (1, 1 ') on the engine (3) and the taking up of operating loads of the valve (2); wherein the support member (13) is formed of plastic material; and wherein the flange (28, 28 ') has a thickness (S1, S1'), in a direction parallel to the axis (A), different from the radial thickness (S2) of the main portion (25); characterized in that the thickness (S1 ') of the flange (28') in a direction parallel to the axis (A) is smaller than the radial thickness (S2) of the main portion (25); and that the seal (1 ') has an annular rigid insert (35) formed of a different material from the plastic material and arranged on the side of the flange (28') which is responsible for receiving the operating loads of the valve (2). is determined.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung für ein Ventil eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a gasket for a valve of an internal combustion engine.
Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge sind bekannt, umfassend einen Kopf mit einem oder mehreren Zylindern, in welchen der Motorzyklus ausgeführt wird und welche in Kommunikation mit entsprechenden Verbrennungskammern des Motors selbst gesetzt werden. Passende Sitze werden weiterhin auf dem Kopf ausgebildet, um die Verbrennungskammer in Kommunikation mit Rohren zu setzen, die so ausgeführt sind, dass sie eine Mischung aus unverbranntem Brennstoff und Luft in die Kammer („Einlassrohre”) einführen und Verbrennungsgase („Verbrennungsrohre”) von der Verbrennungskammer beseitigen.Internal combustion engines for vehicles are known comprising a head having one or more cylinders in which the engine cycle is performed and which are set in communication with respective combustion chambers of the engine itself. Matching seats are further formed upside down to put the combustion chamber in communication with pipes designed to introduce a mixture of unburned fuel and air into the chamber ("inlet pipes") and combustion gases ("combustion pipes") eliminate the combustion chamber.
Die Flüsse von und zu jeder Verbrennungskammer werden durch entsprechende Ventile kontrolliert, die auf die Sitze einwirken. Insbesondere umfasst jedes Ventil im Wesentlichen ein Führungselement, das innerhalb eines Hohlraums des Motorkopfes befestigt ist und eine Stange, die gleitbar in entgegengesetzte Richtungen innerhalb eines durchgehenden Sitzes, der durch das Führungselement gebildet ist, bewegbar ist, und einen Schließabschnitt an eifern Ende trägt, um die Verbindung zwischen dem relativen Einlass- oder Verbrennungsrohr und der jeweiligen Verbrennungskammer zu schließen.The flows from and to each combustion chamber are controlled by corresponding valves acting on the seats. In particular, each valve substantially comprises a guide member fixed within a cavity of the engine head and a rod slidably movable in opposite directions within a continuous seat formed by the guide member and carrying a closing portion at the end thereof to close the connection between the relative inlet or combustion tube and the respective combustion chamber.
Das gegenüberliegende Ende der Ventilstange steht axial von dem relativen Führungselement hervor und ist so ausgeführt, dass es Antriebskräfte von einer relativen Kontrollvorrichtung, wie beispielsweise einer Nockenwelle, aufnimmt.The opposite end of the valve rod protrudes axially from the relative guide member and is configured to receive drive forces from a relative control device, such as a camshaft.
Die Ventilstange ist axial mittels einer zylindrischen helixförmigen Feder in der Schließrichtung der Verbindung, zwischen dem relativen Einlass- oder Verbrennungsrohr und der entsprechenden Verbrennungskammer, vorgespannt.The valve rod is biased axially by means of a cylindrical helical spring in the closing direction of the connection, between the relative inlet or combustion tube and the corresponding combustion chamber.
Insbesondere ist die Feder koaxial um das Ventil montiert und axial zwischen einer befestigten Fläche, die auf dem Motorkopf gebildet ist und einer Platte, die an der Ventilstange in der Nähe von oder an dem Ende der Stange selbst befestigt ist, welche mit der Kontrollvorrichtung kooperiert, angeordnet.In particular, the spring is mounted coaxially about the valve and axially between a fixed surface formed on the engine head and a plate attached to the valve rod near or at the end of the rod itself cooperating with the control device. arranged.
Dichtungen werden normalerweise an die Ventile der Art angepasst, wie oben beschrieben, für das Schmieröl, welches normalerweise in den Motoren zirkuliert. Solche Dichtungen, in einer der meistverbreiteten bekannten Formen, umfassen ein Stütz- oder Verstärkungselement, das eine im Wesentlichen rohrförmige Form aufweist und aus einem Stück Metallmaterial hergestellt ist und ein ringförmiges Dichtungselement, das aus einem elastomeren Material ist und zwischen dem Stützelement und dem Ventil zwischenangeordnet ist.Seals are normally fitted to the valves of the type described above for the lubricating oil which normally circulates in the engines. Such gaskets, in one of the most popular known shapes, include a support or reinforcing member having a substantially tubular shape and made of a piece of metal material and an annular sealing member made of an elastomeric material and interposed between the support member and the valve is.
Insbesondere umfasst das Dichtungselement typischerweise einen ersten Abschnitt, der so ausgeführt ist, dass er durch eine innere radiale Fläche davon, mit der äußeren radialen Fläche des Abschnittes des Führungselementes, das in Betrieb in Richtung der Kontrollvorrichtung weist, kooperiert und einen zweiten Abschnitt, der so ausgeführt ist, dass er direkt mit der Ventilstange kooperiert.In particular, the sealing element typically comprises a first portion adapted to cooperate through an inner radial surface thereof, with the outer radial surface of the portion of the guide element which is in operation in the direction of the control device, and a second portion thereof is designed to cooperate directly with the valve stem.
Die Dichtungen der Art, wie oben beschrieben, werden auf allen Verbrennungsmotoren weit verbreitet verwendet, um die Menge von Schmieröl zu kontrollieren, welche von dem Verteilungsbereich zu den Verbrennungskammern fließt. Ein exzessiver Fluss von Schmieröl, zusätzlich zu einem offensichtlich exzessiven Verbrauch des Öls selbst, verursacht eine Verschlechterung der Motoreneffizienz und eine Reduzierung in der Leistung des Fahrzeugkatalysators. Auf der anderen Seite verursacht ein unzureichender Fluss einen Anstieg der Abnutzung und des Lärms der Ventile, gefolgt durch die Präsenz von lokalen Temperaturspitzen.The seals of the type as described above are widely used on all internal combustion engines to control the amount of lubricating oil flowing from the distribution area to the combustion chambers. Excessive flow of lubricating oil, in addition to obviously excessive consumption of the oil itself, causes deterioration of engine efficiency and a reduction in the performance of the vehicle catalyst. On the other hand, insufficient flow causes an increase in the wear and noise of the valves, followed by the presence of local temperature spikes.
Dieses Phänomen kann zu einem vorzeitigen Versagen der Ventile führen, folgend dem Blockieren der Stange der Ventile selbst innerhalb des Führungselements.This phenomenon can lead to premature failure of the valves following blockage of the rod of the valves themselves within the guide member.
Die bekannten Dichtungen ermöglichen, durch den ersten Abschnitt des Dichtungselements, der auf das Führungselement des relativen Ventils wirkt, das Erreichen einer statischen Dichtung und, durch den zweiten Abschnitt des Dichtungselements, der mit der Stange kooperiert, das Erreichen einer dynamischen Dichtung. Insbesondere muss die statische Dichtung einen bestimmten Grad radialer Kompression auf das Führungselement gewährleisten, um das Austreten von Schmieröl in Richtung der Verbrennungskammern zu verhindern und gleichzeitig die Dichtung selbst in Position zu halten, während die dynamische Dichtung so gestaltet ist, ein Minimum an Ölfluss, der zum Schmieren der Kupplung zwischen Stange und Führungselement benötigt wird, zu ermöglichen.The known seals enable a static seal to be achieved through the first portion of the seal member acting on the guide member of the relative valve and the achievement of a dynamic seal through the second portion of the seal member cooperating with the rod. In particular, the static seal must provide some degree of radial compression to the guide member to prevent the leakage of lubricating oil toward the combustion chambers while maintaining the seal in position while the dynamic seal is designed to minimize oil flow to lubricate the coupling between rod and guide element is required.
Das Stützelement besteht aus einem metallrohrförmigen Körper von konsistenter Dicke und umfasst:
- – einen im Wesentlichen zylinderförmigen Hauptabschnitt;
- – einen ersten ringförmigen Flansch, der sich von einem axialen Ende des Hauptabschnittes radial nach innen erstreckt und teilweise in einem ringförmigen Sitz des Dichtungselements eingebettet ist; und
- – einen zweiten ringförmigen Flansch, der sich von einem gegenüberliegenden axialen Ende des Hauptabschnittes radial nach außen erstreckt und so ausgeführt ist, dass er durch die Feder, welche auf die Ventilstange wirkt, gegen die befestigte Fläche des Motorkopfes gedrückt wird.
- - A substantially cylindrical main portion;
- A first annular flange extending radially inwardly from an axial end of the main portion and partially embedded in an annular seat of the sealing member; and
- A second annular flange extending from an opposite axial end of the Main section extends radially outwardly and is designed so that it is pressed by the spring which acts on the valve rod against the fixed surface of the engine head.
In der Praxis definiert der zweite ringförmige Flansch des Stützelements eine Anstoßfläche für ein axiales Ende der Feder und empfängt die normale Betriebslast von dem letzteren.In practice, the second annular flange of the support member defines an abutment surface for one axial end of the spring and receives the normal operating load from the latter.
Der zweite ringförmige Flansch erlaubt weiterhin das Inbetriebbringen der Dichtung in die gewünschte Position auf dem Ventil.The second annular flange also allows the seal to be placed in the desired position on the valve.
Der Bedarf in dem Gebiet, Dichtungen bereitzustellen, die in der Lage sind, effektiv den Fluss von Schmieröl zu den Verbrennungskammern zu kontrollieren und welche gleichzeitig kosteneffektiver, leichter und von erhöhter konstruktiver Einfachheit sind, als im Vergleich zu den bekannten Lösungen, insbesondere bei Verwendung großer Motoren, ist vorhanden.The need in the art to provide seals capable of effectively controlling the flow of lubricating oil to the combustion chambers and which are at the same time more cost effective, lighter and of increased constructive simplicity compared to the known solutions, especially when using large ones Engines, is available.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dichtung für ein Ventil eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, welche zumindest eine der oben genannten Bedürfnisse in einer einfachen und kosteneffektiven Weise trifft.It is therefore an object of the present invention to provide a gasket for a valve of an internal combustion engine which meets at least one of the above needs in a simple and cost-effective manner.
Die obige Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, dass sie eine Dichtung für ein Ventil eines Verbrennungsmotors, wie in Anspruch 1 definiert, betrifft.The above object is solved by the present invention in that it relates to a gasket for a valve of an internal combustion engine as defined in
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung, nur im Wege von nicht limitierenden Beispielen beschrieben und in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:Two preferred embodiments will now be described for a better understanding of the present invention, by way of non-limiting example only, and with reference to the accompanying drawings, in which:
Bezug nehmend auf
Im größeren Detail ist, in
Die Verbrennungskammer empfängt durch eine Öffnung davon in bekannter Weise eine Mischung, die Brennstoff und die Verbrennungsluft umfasst und stößt, durch eine andere Öffnung, das Verbrennungsgas und die Luft an dem Ende des Verbrennungsprozesses aus.The combustion chamber receives, through an orifice thereof in a known manner, a mixture comprising and discharging fuel and combustion air through another orifice, the combustion gas and the air at the end of the combustion process.
Die Flüsse zu und von der Verbrennungskammer werden durch entsprechende Ventile
Die folgende Beschreibung wird sich der Einfachheit halber auf ein einzelnes Ventil
In Bezug auf
Ventil
Genauer gesagt steht Stange
Eine relative Dichtung
Ventil
Feder
Mit besonderem Bezug auf
Genauer gesagt umfasst Dichtung
Das Dichtungselement
Genauer gesagt ist das Dichtungselement
Abschnitt
Die innere Umfangsfläche
Die innere Umfangsfläche
Die äußere Umfangsfläche
Das Stützelement
- – einen
Hauptabschnitt 25 , im Wesentlichen rohrförmig – zylindrisch; - – einen ersten
kreisförmigen Flansch 26 , der sich radial von einem axialen Ende desHauptabschnittes 25 nach innen erstreckt und teilweise in einenringförmigen Sitz 27 desDichtungselementes 12 in dem Übergangsbereich zwischenAbschnitten 23 und24 eingebettet ist; und - – einen zweiten
ringförmigen Flansch 28 , der sich von einem gegenüberliegenden axialen Ende desHauptabschnittes 25 radial nach außen erstreckt und so angepasst ist, dass er bei Betrieb auf derbefestigten Fläche 4a desAbschnittes 4 von demMotor 3 Kopf 5 durch die Tätigkeit derFeder 11 desVentils 2 positioniert wird.
- - a
main section 25 substantially tubular - cylindrical; - A first
circular flange 26 extending radially from one axial end of themain section 25 extends inwards and partially into anannular seat 27 of thesealing element 12 in the transitional area betweensections 23 and24 is embedded; and - - A second
annular flange 28 extending from an opposite axial end of themain section 25 extends radially outward and is adapted to operate on the mountedsurface 4a of thesection 4 from theengine 3 head 5 through the activity of thepen 11 of thevalve 2 is positioned.
In der Praxis bilden der Hauptabschnitt
Der Hauptabschnitt
- – einen ersten
zylinderförmigen Abschnitt 32 naheFlansch 26 ; und - – einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt
33 nahe des Flansches28 , mit einem äußeren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des zylinderförmigen Abschnittes32 und hierzu mittels einem verjüngten Verbindungsabschnitt34 verbunden.
- - A first
cylindrical section 32 nearflange 26 ; and - - A second
cylindrical section 33 near theflange 28 , with an outer diameter greater than the outer diameter of thecylindrical portion 32 and by means of a tapered connectingportion 34 connected.
In der Praxis weist der Hauptabschnitt
Das Stützelement
Flansch
In dem Ausführungsbeispiel nach
In dem gezeigten besonderen Beispiel ist die radiale Dicke S2 des Hauptabschnittes
In
Insbesondere unterscheidet sich Dichtung
In der Praxis erstreckt sich der ringförmige Einsatz
In dem besonderem Beispiel, das in
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der ringförmige Einsatz
In dem gezeigten Beispiel ist der ringförmige Einsatz
Gemäß einer möglichen, nicht gezeigten Alternative, kann der ringförmige Einsatz
Eine gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung durchgeführte Prüfung der Merkmale der Dichtung
Insbesondere ermöglicht das Herstellen des Stützelementes
Zudem ermöglicht die Tatsache der Verwendung eines Kunststoffmaterials eine beträchtliche Erleichterung beim Formen des Stützelementes
Solch ein Flansch (
Schlussendlich ist es klar, dass Änderungen oder Modifikationen der hierin beschriebenen und gezeigten Dichtung
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20150423 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: FREUDENBERG SEALING TECHNOLOGIES S.A.S. DI EXT, IT Free format text: FORMER OWNER: CORCOS INDUSTRIALE S.A.S. DI EXTERNA ITALIA S.R.L., PINEROLO, IT |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BOCKHORNI & KOLLEGEN PATENT- UND RECHTSANWAELT, DE Representative=s name: BOCKHORNI & BRUENTJEN PARTNERSCHAFT PATENTANWA, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |