DE2052215A1 - Dichtung fur den Schaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine mit innerer Ver brennung - Google Patents

Description

Dichtung für den Schaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine j mit innerer Verbrennung

Die Erfindung bezieht sich auf eine ölabweisende Dichtung für den Schaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung.

Dichtungen für den Schaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung werden wiederholt heißen und kalten Betriebszuständen unterworfen. Dadurch wird, zusammen mit einer auftretenden Materialschrumpfung, eine große innere Belastung hervorgerufen, die zu einem Bruch führen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dichtung für den Schaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zu schaffen, die sich durch eine große Festigkeit und einen großen Widerstand gegenüber Brüchen auszeichnet.

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Bei einer Dichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dichtung einstückig becherförmig ausgeformt und nicht metallisch ist, daß die Dichtung eine Seitenwand und eine Endwand bildet, daß die Endwand zur Aufnahme des Ventilschaf-' tes eine öffnung aufweist, durch die der Ventilschaft hindurchge-

i führt und die Dichtung auf dem Ventilschaft gehalten ist, daß die :

öffnung koaxial zur Seitenwand angeordnet ist,' daß die öffnung in einem Halsteil der Endwand angeordnet ist, daß der Halsteil sich von der Endwand in das Innere der Dichtung erstreckt und dicker ist als die Endwand, daß die öffnung sich zur Außenfläche der Endwand hin verjüngt, daß zur Verstärkung der Seitenwand und des Halsteils die Dichtung axial verlaufende, um einen Winkel auf Abstand gehaltene Rippen aufweist, die sich an der Innenwand der Dichtung über ' deren gesamte Länge und quer zur Endwand erstrecken und in den Halsteil übergehen, und daß die Rippen dicker sind als die Seiten- und die Endwand. j

Eine derartige Dichtung weist eine große Festigkeit auf, ist wi- ^! derstandsfähig gegenüber Brüchen, mit nur kleinem Aufwand herstelltbar und leicht einzubauen. Die ölabweisende Dichtung 1st zweckmäßigerweise aus einem thermoplastischem Material ausgeformt.

Die erfindungsgemäße Dichtung ist becherförmig ausgebildet und besitzt einen nach innen ragenden, schräg verlaufenden Halsteil, der d"en Ventilschaft umgreift und diesen abdichtet. Der Halsteil 1st dicker als die Endwand und die Seltenwand oder Schürzeder Dichtung^ Die Festigkeit der Übergangslinie und die Bruchfestigkeit werden ferner durch in Längsrichtung aich erstreckende Rippen auf der

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- 3 Innenseite der Dichtung, die sich vom Boden der Schürze über die gesamte Länge der Schürze und von der Schürze bis zum Halsteil erstrecken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt einen Teil einer herkömmlichen Brennkraftmaschine mit einer einstückig ausgeformten, ö'labweisenden Dichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt vergrößert einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Anordnung nach Fig. 1;

zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 durch die Dichtung nach Fig. 2.

In den Zeichnungen ist eine herkömmliche Brennkraftmaschine 10 mit oben angeordneten Ventilen dargestellt^ die einen Kopf 12 aufweist!, der eine Abdeckung 14 für einen Ventilmitnehmer oder einen Ventil-i

hebel aufweist, die an dem Kopf in einer bekannten, geeigneten Weise befestigt ist. Der Maschinenkopf 12 weist einen Durchgang l6i auf, der zu einer Brennkammer führt, die nur teilweise dargestellt und mit 18 bezeichnet ist. Am unteren Ende des Durchgangs 16 befindet sich ein kreisförmiger Ventilsitz 20. Der Ventilsitz 20 wir wahlweise durch ein herkömmliches Ventil 22 geöffnet und geschlossen. Das Ventil 22 weist einen Ventilteller 24 auf, der dichtend mit dem Ventilsitz 20 in Eingriff bringbar ist. Das Ventil 22 be-

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sitzt einen Ventilschaft 26, der in einer Ventilführung 28 hin-
und herbeweglich ist, die in einer Bohrung ^O des Maschinenkopfes 12 angeordnet 1st.

Das obere Ende des Ventilschafts 26 wird von einer Schraubendruckfeder 32 umgeben, deren unteres Ende gegen eine ringförmige Buchse* oder gegen ein Federwiderlager y\ anliegt, das koaxial um die Ventilführung 28 herum angeordnet ist und seinerseits auf einem festen Teil 35 des Maschinenkopfes 12 aufliegt. Das obere Ende der Feder 32 liegt gegen eine Federhalterung 36 an, die von einer herkömmlichen Befestigung 38 für eine Federhalterung gehalten ist. Die Be- ■ festigung 38 ist teilweise in einer ringförmigen Nut 40 am oberen Ende des Ventilschafts 26 untergebracht. Ein Ende des mit 42 bezeichneten Ventilhebels liegt gegen das obere Ende des Ventilschafts 26 an und führt in bekannter Weise die hin- und hergehende Bewegung des Ventils 22 herbei.

Gemäß dem Vorschlag der Erfindung weist das Ventil 22 eine becherförmig ausgeformte, ölabweisende Dichtung für den Ventilschaft auf, wie am deutlichsten in den Fign. 2 und 3 wiedergegeben und allge- j mein mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet ist. Die Dichtung 44 besteht aus geformtem, harzhaltigem thermoplastischem Material, das '. verhältnismäßig steif, nicht zusammenklappbar und widerstandsfähig gegenüber Hitze bis l80° ist, ohne daß sie bei dieser Tem- i peratur ihre Form oder ihre Festigkeit verliert. Bevorzugtes Material ist glasgefülltes Nylon, bei dem sich nicht nur herausge- j stellt hat, daß es die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen- , über Hitze aufweist, sondern daß es auch wirtschaftlich vertret-

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bar hergestellt und bezogen werden kann. Es muß jedoch festgestellt werden, daß verschiedene Arten von gleichwertigem Material zur Herj-

stellung der erfindungsgemäßen Dichtung 44 verwendet werden können'^ und daß das Material die Eigenschaft haben muß, daß es keine unzu-j lässige innere Ausdehnung infolge von Wärme oder Kälte zuläßt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die becherförmige Dichtung aus einem Stück ausgebildet und weist eine Endwand auf, die mit J

einem Radius in eine Schürze 48 übergeht, die sich leicht in Richtung ihres Bodens nach außen erweitert. An die Endwand 46 schließ sich ein nach innen weisender Halsteil 50 an, der mit der Endwand 50 eine innere Ausbuchtung 52 bildet. Der Halsteil befindet sich innerhalb der Schürze 48 und ist koaxial zu dieser angeordnet. Im Halsteil 50 ist eine mittlere öffnung 54 geformt, durch die sich der Ventilschaft 26 hindurcherstreckt. Die öffnung verjüngt sich gleichmäßig in Richtung zum oberen Ende&r Dichtung 44, wodurch der Durchmesser des unteren Endes der öffnung 54 etwas größer wird als der Durchmesser am oberen Ende. Bei einer bevorzugten Ausführungsforrn hat die öffnung 54 einen Neigungswinkel von annähernd.' 2,5 cm auf JO cm. Die Abmessung (Durchmesser) der öffnung 54 ist so gewählt, daß deren unteres Ende ein wenig weiter ist als der Durchmesser des Ventilschafts 26, während das obere Ende etwas enger ist als der Durchmesser des Ventilschafts 26. Das untere Ende der Öffnung 54 weitet sich um einen geringen Betrag radial nach außen, wie es bei 56'zu sehen ist. Durch die verjüngte Ausbildung der öffnung 54 zusammen mit dem sich nach außen erweiternd Teil 56 kann die ölabweisende Dichtung leicht auf das obere Ende des Ventilschafts 26 aufgesetzt werden, da das untere Ende der

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öffnung 54 größere Abmessungen besitzt als die Abmessungen des Ven tilschafts 26. Da sich die Abmessungen der öffnung 54 in Richtung des oberen Endes der Dichtung 44 verringert,umgreift die öffnung 54 den Ventilschaft 26 feßt und dichtend, sobald die Dichtung 44 auf dem Ventilschaft aufgesetzt wird, auch dann, wenn einige Abmessungsunterschiede zwischen der Dichtung und dem Ventil vorliegen.

Die Schürze 78 und der äußere ringförmige Teil der Endwand 46 besitzen eine gleiche Dicke mit Ausnahme der vier länglichen, auf der Innenseite angeordneten Rippen 58, die sich über die gesamte Länge der Schürze 48 erstrecken und in die innere Ausbuchtung 42 hineingehen, so daß das obere Ende jeder Rippe in den Halsteil und die Wand 46 übergeht, wie es auf der rechten Seite von Fig.2 dargestellt ist. Die Rippen sind vorzugsweise so bemessen und ausgebildet, wie es in pig. 3 gezeigt ist, Eine der Rippen befindet sich am Einspritzpunkt während des Ausformens, wodurch das Kunststoffmaterial schneller eintreten kann und einen Zufluß für den Raum des Halsteils bildet. Die dem Einspritzpunkt gegenüberliegende Rippe und die anderen Rippen bewirken eine stärkere Wand und verursachen die Festigkeit an der Ubergangslinie, wodurch die Festigkei gegenüber lPufth verbessert wird. Während des Ausformens befindet sich der Einfülltrichter am Punkt 6O (Fig. 1) am unteren Ende und am äußeren Umfang der Dichtung.

Der Hals 50 ist etwas dicker als die Wand 46 und die Schürze 48, die zusammen mit den Rippen eine große Haltekraft herbeiführen, ohne daß eine Feder oder eine Klammer verwendet werden muß. Durch

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den Hals befindet sich die größte Materialmenge am Punkt mit der ; größten Belastung, um eine belastungsfahige Übergangs linie zwischefi Schürze und Endwand zu bilden. Da sich der Hals innerhalb der Schürze 48 befindet, wird eine äußerst geringe Länge der Dichtung erhalten.

Die Dichtung 44 wird vor dem Einbau der Druckfeder j52 auf den Ventilschaft 26 aufgesetzt und ihre zugehörigen Teile werden auf den Schaft aufgesetzt, jedoch nach dem Einbau der Buchse oder des Federwiderlagers J4, das um die Ventilführung 26 herum angeordnet ist. Die Dichtung 44 wird zunächst verhältnismäßig nahe an die Führung 28 gebracht und das Ventil 22 wird zuerst in Öffnungsstellung (nach unten) bewegt. Der Boden des Halses 50 schlägt gegen das obere Ende der Ventilführung 28 an, so daß die Dichtung entlang dem Ventilschaft 26 axial in eine vorgegebene Stellung gebracht wird, in der die Dichtung während des nachfolgenden Betriebs der Maschine 10 dauernd auf dem Ventilschaft 26 gehalten wird. In dieser Stellung befindet sich der Boden der Schürze 48 etwas unterhalb der Oberseite der Führung 28, wie aus Fig. 2 zu j ersehen. Im Betrieb lenkt die Dichtung 44 das Schmieröl innerhalb der Ventilabdeckung 14 fort von dem oberen Ende des Durchgangs 30, wodurch es daran gehindert ist, in die Brennkammer 18 der Maschine 10 einzudringen. Aufgrund des dichtenden Eingriffs zwischen dem äußeren Umfang des Ventilschafts 26 und dem Umfang der öffnung 54 , kann das öl nicht nach unten entlang dem Ventil zwischen der Dichtung 44 und dem Ventilschaft 26 fließen.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß die vorliegende Erfindung eine einstückige, hoch belastbare, geeignet geformte

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Dichtungsausbildung für eine ölabweisende Dichtung vorschlägt, die wirtschaftlich hergestellt und leicht in zugeordneten Ventilen für unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen eingebaut werden kann. Der verdeckte Hals 50 und die Rippen 58 bilden einen Festigkeitsspeicher, um einem Bruch infolge eines Schrumpfens der schon festsitzenden öffnung 54 aufgrund wiederholten Erwärmens oder Abkühlens zu widerstehen.

Es können Veränderungen gegenüber der besonderen gezeigten Ausbildung vorgenommen werden, ohne daß vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   (1./ölabweisende Dichtung für den Schaft eines Ventils einer Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (44) einstückig becherförmig ausgeformt und nicht metallisch ist, daß die Dichtung (44) eine Seitenwand (48) und eine Endwand besitzt, daß die Endwand zur Aufnahme de; Ventilschafts (26) eine Öffnung (54) aufweist, durch die der Ventilschaft (26) hindurchgeführt und die Dichtung (44) auf dem Ventilschaft gehalten ist, daß die öffnung (54) koaxial zur Seitenwand (48) angeordnet ist, daß die öffnung (54) in einem Halsteil (50) der Endwand angeordnet ist, daß der HaIsteil (50) sich von der Endwand in das Innere der Dichtung (44) erstreckt und dicker ist als die Endwand, daß die öffnung (54) sich zur Außenfläche der Endwand hin verjüngt, daß zur Verstärkung der Seitenwand (48) des Halsteils (50) die Dichtung (44) axial verlaufende, um einen Winkel auf Abstand gehaltene Rippen (58) aufweist, die sich an der Innenwand der Dichtung über deren gesamte Länge und quer zur Endwand erstrecken und in den Halsteil (50) übergehen, und daß die Rippen (58) dicker sind als die Seiten- und die Endwand.

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2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während ! der Formung eine der Rippen (58) am Einspritzpunkt angeordnet , ist.
3. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Formung einer Einspritzöffnung an einem Punkt der Außenkante der Seitenwand (48) entfernt von der Endwand angeordnet ist.

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