DE2812514A1

DE2812514A1 - Drehventil zur steuerung des durchtritts von fluiden

Info

Publication number: DE2812514A1
Application number: DE19782812514
Authority: DE
Inventors: Ralph Franklyn John Flower
Original assignee: Cross Manufacturing Co 1938 Ltd
Current assignee: Cross Manufacturing Co 1938 Ltd
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2385017B1; JPH0246821B2; IT7867669A0; GB1574056A; FR2385017A1; DE2812514C2; JPS54230A; IT1193463B; US4160436A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Drehventile, wie sie beispielsweise in Maschinen, etwa Verbrennungskraftmaschinen, Motoren mit Verdichtungszündung, Pumpen, Kompressoren o.a. eingesetzt werden können. Bekannte Drehventile dieser Art haben Ventilgehäuse mit einer Bohrung sowie mindestens einen mit der Bohrung in Verbindung stehenden Fluiddurchlaß, und sie weisen ferner ein drehbar in der Bohrung des Ventilgehäuses befestigtes Ventilelement auf, so daß bei dessen Drehung mindestens der eine Fluiddurchlaß geöffnet und geschlossen wird. Das Ventilgehäuse ist in mindestens zwei Gehäuseteile unterteilt, die dichtend zusammengehalten sowie mittels eines Verbindungselementes verbunden sind, das eine Schwenkbewegung der beiden Gehäuseteile relativ zueinander um eine Achse ermöglicht, die im wesentlichen parallel zur Drehachse des Ventilelementes verläuft.

Derartige Drehventile sind beispielsweise in den GB-PS 1 473 107, 1 478 982, 1 481 802 und 1 481 803 beschrieben, die eine Ventilanordnung zeigen, bei der das kappenartige Gehäuseteil und das untere Gehäuseteil des Ventilgehäuses mittels eines einstückigen Schwenkzapfens miteinander verbunden sind. Eine derartige Anordnung kann dazu dienen, den Einlaß und den Auslaß einer Verbrennungskraftmaschine

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iso zu steuern, daß ein Teil der Verbrennungskraft im Zylinder zu einer selbst ausrichtenden, spielfreien Dichtung zwischen dem Ventilelement und dem: Ventilgehäuse beiträgt. Trotz der Wirksamkeit der bekannten Anordnung hat es sich gezeigt, daß der die beiden Gehäuseteile des Ventilgehäuses verbindende Zapfen infolge seiner einstückigen Ausbildung unter unterschiedlichen thermischen und mechanischen Belastungen eine Einschränkung der Ausrichtung der beiden Gehäuseteile bewirken-kann. Im Betrieb kann es vorkommen, daß ein axiales Ende des Ventils heißer wird als das andere Ende, und dadurch verformt sich die das Ventilelement aufnehmende Bohrung in eine geringfügig konische Form.

_;Die Erfindung betrifft ein Drehventil der eingangs erwähnten Art, .das ,sich dadurch auszeichnet, daß das Verbindungselement zur Anpassung der beiden Gehäuseteile an unterschiedliche Abstände an den beiden Enden der Bohrung eine relative Kippbewegung der Gehäuseteile ermöglicht, so daß die beiden Gehäüseteiie sich im Betrieb, zueinander ausrichten und einen engen.Sitz der Bohrung um das Ventilelement aufrecht erhalten.

Erf indungsgemäß; ist der einstückige Schwenkzapfen durch ein Verbindungselement>ersetzt, das im Betrieb des Ventils einen zusätzlichen Freiheitsgrad der Bewegung der beiden Gehäüseteiie ermöglicht und das die beiden Gehäuseteile trotz ther-

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mischer Spannungen und/oder mechanischer Belastungen, die im Betrieb auftreten können, wirksam miteinander verbindet.

Das die genaue Ausrichtung der beiden Gehäuseteile ermöglichende Verbindungselement kann zwei parallele Teilzapfen von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt aufweisen, deren ebene Flächen einander gegenüber liegen. Jeder Teilzapfen kann sich in einer entsprechend geformten Vertiefung eines Gehäuseteils befinden und sich parallel zur Drehachse des Ventilelementes erstrecken, wobei zwischen den beiden Teilzapfen ein Lagerelement vorgesehen ist und das Verbindungselement gegen Drehung gesichert ist, etwa durch locker in entsprechende Bohrungen in den Teilzapfen und den zugehörigen Gehäuseteilen eingepaßte Stifte. Das Lagerelement ist vorzugsweise ein aus der ebenen Fläche eines der Teilzapfen hervorstehender Vorsprung. Bei einer derartigen Anordnung ergibt sich der zusätzliche Freiheitsgrad durch die Möglichkeit einer begrenzten Kippbewegungen zwischen den beiden Gehäuseteilen, durch die der zuverlässige Betrieb des Ventils unterstützt wird.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann das Verbindungselement aus zwei Teilzapfen mit jeweils halbkreisförmigem Querschnitt bestehen, die einander mit ihren ebenen Flächen zugewandt sind und deren Achsen unter einem

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Winkel, vorzugsweise 90°, zueinander verlaufen, wobei jeder Teilzapfen in einer entsprechend geformten Vertiefung in einem Gehäuseteil angeordnet ist. Es ist ferner möglich, in einem Gehäuseteil eine teilkugelförmige Vertiefung vorzusehen und ein Verbindungselement, vorzugsweise eine Halbkugel zu verwenden, das eine in dieser Vertiefung angeordnete, entsprechende, teilkugelförmige Oberfläche aufweist. Weiterhin kann das Verbindungselement aus zwei zusammenwirkenden Teilelementen bestehen, von denen das eine Teilelement an einem der Gehäuseteile angebracht ist und eine teilkugelförmige Aussparung bildet, während das andere Teilelement am anderen Gehäuseteil befestigt ist und eine teilkugelförmige Fläche zum Eingriff mit der teilkugelförmigen Aussparung aufweist, so daß sowohl eine Schwenk- als auch eine Kippbewegung der beiden Gehäuseteile zueinander möglich ist.

Das Verbindungselement für die Gehäuseteile kann von der Sehmiereinrichtung für die gesamte Maschine oder einer separaten Schmiereinrichtung oder von beiden geschmiert werden, wobei in jedem Fall eine Druckzufuhr von Schmiermittel erfolgen kann. Die Teile des Verbindungselementes werden aus einem Material hergestellt, das im Betrieb keinen zu großen Abrieb erfährt, beispielsweise Chrom/Nickel-Stahl. Falls jedoch eine Abnutzung eintreten sollte, läßt sich das Verbindungselement verhältnismäßig leicht ersetzen, ohne daß eine sehr exakte Anpassung erforderlich wäre,.

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In einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Drehventils kann das Ventilgehäuse in einem Gehäuseteil einen Durchlaß aufweisen, der mit der Bohrung über eine Umfangsflache in Verbindung steht, so daß eine Aussparung im Ventilelement in fluchtende Stellung mit dem Durchlaß bringbar ist. In der die Bohrung bildenden Gehäusewand kann dann ein Einsatz vorgesehen werden, der die Öffnung des Durchlasses umgibt, und ein derartiger Einsatz hat den Vorteil, daß er den leckenden Durchtritt von Gasen auf ein Minimum verringert. Der Einsatz kann aus einem Lagermaterial hergestellt werden, etwa Bronze.

Die die Bohrung bildende, als Lager dienende Gehäusewand kann ganz oder teilweise mit Vertiefungen versehen sein, die sich ansammelnde Teilchen aufnehmen und ein Zerkratzen der Ventilfläche vermeiden.

Wird das erfindungsgemäße Drehventil in einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt, so kann ein eine Öffnung zur Verbrennungskammer aufweisendes Gehäuseteil am Zylinder oder Zylinderkopf befestigt werden oder einen Teil von diesem bilden, während das andere Gehäuseteil eine Kappe darstellt, die in geeigneter Weise auf dem erstgenannten Gehäuseteil festgeklemmt wird. Der Motorzylinder selbst kann entlang seiner Achse bewegbar sein und wird durch Federdruck von Kurbelgehäuse weg und gegen das kappenförmige Gehäuseteil

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gedrückt. Bei einer solchen Anordnung können die beiden Gehäuseteile beispielsweise mittels eines Querträgers zusammengehalten werden, der auf dem kappenförmigen Gehäuseteil ruht und vom Kurbelgehäuse abgestützt wird. Zweckmäßigerweise ist der Träger mittels Gewindebolzen am Kurbelgehäuse befestigt. Der Träger nimmt die Kräfte auf, die während der Verbrennung in der Verbrennungskammer erzeugt und über das Ventilelement auf das kappenförmige Gehäuseteil übertragen werden. Bei einer solchen Anordnung sollte deshalb ein kleinerer Berührungsbereich zwischen Träger und kappenförmigeiti Gehäuseteil: vorhanden sein, der sich zwischen der Drehachse des Ventilelementes und dem Verbindungselement der Gehäuseteile befindet.

Bei einer derartigen Lastverteilung entsteht im Betrieb der Maschine infolge der Verbrennungskräfte eine Kraft, die direkt, auf das Ventilelemerit wirkt und bestrebt ist, dieses von seinem Sitz im Bohrungsbereich des der Verbrennungskammer näheren Gehäuseteils abzuheben. Diese Kraft A ergibt sich auf folgende Weise:

A =

Gesamte Verbrennungskraft χ Bereich im

Ventilelementensitz

Querschnittsfläche des Zylinders

Diese Kraft wird vom kappenförmigen Gehäuseteil aufgenommen und im Berührungsbereich auf den Träger übertragen. Dadurch

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entsteht eine Gegenkraft B, die auf das kappenförmige Gehäuseteil wirkt und das Ventilelement in seinen Sitz zurückdrückt. Durch geeignete Wahl der Lage des Verbindungselementes zwischen den beiden Gehäuseteilen und des Abstützpunktes kann diese Kraft B so eingestellt werden, daß sie um einen vorgegebenen Betrag größer als die Kraft A ist, beispielsweise 8 % bis 15 %, so daß die Berührung zwischen dem Ventilelement und seinem Sitz aufrechterhalten bleibt.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei der Verbrennung von Brennstoffen in Maschinen mit sich hin und her bewegenden Kolben beschränkt, sondern es können beispielsweise in gewissen Arten von Drehkolbenmaschinen, etwa die nach Codey mit einem kleeblattförmigen Zylinder oder die nach Wankel mit einem epitrochoidförmigen Zylinder, getrennte Ventilanordnungen gemäß der Erfindung benutzt werden. Dies ist besonders wichtig bei Hochdruckmaschinen und dort, wo der örtliche Wärmefluß im Bereich des ArbeitsZylinders zu hoch wird, wenn die Dichtungen für den Drehkolben durch Abstützungen unterbrochen werden, wie dies beim Wankelmotor der Fall ist, wo ein Schmelzen erfolgen kann.

Wenn das erfindungsgemäße Drehventil in einer Verbrennungsmaschine eingesetzt wird, wird der Grenzfläche zwischen dem Ventilelement und dem Ventilgehäuse eine größere Menge

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Schmiermittel zugeführt, und zwar vorzugsweise so, daß die Schmierung des sich drehenden Ventilelementes nach dem Überlaufen der Öffnung zur Verbrennungskammer erfolgt, und überschüssiges Schmiermittel wird vom Ventilelement entfernt, bevor es infolge der Drehung des Ventilelementes in die Verbrennungskammer gelangen kann.

Vorzugsweise werden spezielle Dichtungen zum Abdichten der Ventilelementaussparung vorgesehen, wenn sich diese in Verbindung mit der Öffnung zur Verbrennungskammer befindet. Diese Dichtungen können beispielsweise im Ventilgehäuse um die Öffnung nach oben gerichtete Lippen sein, die in Berührung mit dem drehbaren Ventilelement stehen und eine Dichtung bewirken. Die Aufgabe dieser Lippen besteht in der Abdichtung, des Ventilgehäuses gegenüber dem Ventilelement im Bereich der Öffnung, wodurch der Eintritt von Schmiermittel in die Verbrennungskammer der Maschine erheblich verringert und eine wirksamere Verbrennung in der Verbrennungskammer erzielt werden kann, was eine verringerte Emission von unverbranntem oder unvollständig verbranntem Brennstoff zur Folge hat.

Anstelle der oder zusätzlich zu den Dichtungslippen können auch Dichtungseinrichtungen im drehbaren Ventilelement vorgesehen werden. Bei einem zylindrischen Ventilelement kann diese Dichtung mindestens zwei in Umfangsrichtung verlaufende, im

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Ventilelement befestigte Dichtungsringe aufweisen, die je— weile an einer Seite der Aussparung vorgesehen sind, um die Fläche des Ventilgehäuses abzudichten. Außerdem können mindestens zwei Dichtungsstreifen im Ventilelement vorhanden sein, die parallel zur Drehachse und jeweils an einer Seite der Öffnung im Ventilelement verlaufen, um eine Abdichtung gegenüber der Fläche des Ventilgehäuses zu erreichen. Auf diese Weise ist die Aussparung im Ventilelement von Dichtungsstreifen umgeben, die gegebenenfalls elastisch nach außen gedrückt werden, um an der Fläche des Ventilgehäuses anzuliegen.

Anstelle der Dichtungslippen im Gehäuse können ein oder mehrere Dichtungselemente um die Öffnung in der Fläche des Ventilgehäuses vorgesehen werden, um eine Abdichtung gegenüber dem Ventilelement zu erreichen. Obwohl dies auch bei einem zylindrischen Ventilelement angewendet werden kann, hat sich diese Lösung besonders bei Drehventilen als zweckmäßig erwiesen, die ein kugelförmiges oder teilkugelförmiges Ventilelement haben. In entsprechender Weise können stattdessen Dichtungselemente um die Aussparung in der Fläche des Ventilelementes angeordnet werden, um eine Abdichtung gegenüber dem Ventilgehäuse zu erreichen.

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Die vorstehend erwähnten Dichtungs- und Schmieranordnungen für das Ventilelement des Drehventils sind in den GB-PS 1 473 107, 1 478 982, 1 481 802 und 1 481 803 im einzelnen beschrieben, allerdings in Verbindung mit einem geteilten Ventilgehäuse, dessen Gehäuseteile mittels eines einstückigen Zapfens schwenkbar miteinander verbunden sind. Die verschiedenen .Merkmale derartiger Dichtungs- und Schmieranordnungen sind in gleicher Weise bei Drehventilen gemäß der Erfindung anwendbar, auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er- =läutert.

,jFigur 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Teil .einer Vorrichtung mit einem Drehventil mit ge- ^: steuerter Belastungseinrichtung, wie in den GBPS I 473 107, 1 478 982, 1 481 802 und 1 481 803 /beschrieben.

Figur 2 zeigt den Grundaufbau der Vorrichtung aus Figur 1 in vereinfachter, schematischer Form.

Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Figur 2„ :"■_■"

Figur 4 zeigt schematisch einen senkrechten Schnitt durch ein Äusführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehventils, g Q gβ ^ 1 / Q 7 2 3

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Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B aus Figur 4.

Figur 6 zeigt schematisch einen senkrechten Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Drehventil mit einem anders ausgebildeten Verbindungselement.

Figur 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C aus Figur 6.

Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehventils.

Figur 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie D-D aus Figur 8.

Figur 10 zeigt ein zusätzliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehventils.

Figur 11 zeigt eine Vorderansicht eines in die Ventilelementenbohrung einzubringenden Einsatz zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Drehventil.

Figur 12 zeigt eine Ansicht des Einsatzes aus Figur 11 von hinten.

Figur 13 zeigt einen Schnitt entlang der Linie E-E aus Figur 11.

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Figur "14". zeigt einen Schnitt entlang der Linie F-F aus Figur 11.

Figur 15 zeigt eine Ansicht des kappenförmigen Gehäuseteils eines erfindungsgemäßen Drehventils von unten.

In den Figuren 1,2 und 3 ist zu Vergleichszwecken ein Drehventil mit gesteuerter Belastungseinrichtung gezeigt, wie es aus den GB-PS 1 473 107, 1 478 982, 1 481 802 und 1 481 803 bekannt ist, während die übrigen Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Drehventilen darstellen.

In den Figuren ist ein Teil einer Verbrennungsmaschine mit hin und her bewegbarem Kolben gezeigt, die ein Drehventil zur Steuerung des Eintritts von brennbarem Gemisch in einen Zylinder 11 und des Austritts von Verbrennungsprodukten aus dem Zylinder 11 aufweist. Das Ventil hat ein Ventilgehäuse

1, das in einer Ebene normal zur Zylinderachse in zwei Gehäuseteile 3 und 4 unterteilt ist, sowie ein Ventilelement

2, das drehbar in einer von den beiden Gehäuseteilen gebildeten Bohrung befestigt. Das obere, kappenförmige Gehäuseteil 3 ist bei 5 mittels eines Zapfens 6 am unteren Gehäuseteil 4 angelenkt, wie dies in den Figuren 1, 2 und 3 zu erkennen ist. Zwei Gewindebolzen 8 sind mit ihren Enden am Kurbelgehäuse befestigt und halten mit ihren anderen

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Enden mittels Muttern 9 einen Querträger 10. Dieser Querträger 10 ruht bei C auf dem oberen Gehäuseteil 3. Der Zylinder 11 des Motors ist derart am Kurbelgehäuse befestigt, daß er sich entlang seiner eigenen Achse bewegen kann, und er wird durch entsprechende Federn gegen den Querträger 10 gedrückt. Im Ventilelement sind Aussparungen 7a und 7b. vorgesehen, die periodisch in fluchtende Stellung und aus fluchtender Stellung mit einer Öffnung 14 des Zylinders 11 kommen, wenn sich das Ventilelement dreht. Weitere, nicht gezeigte Durchlässe dienen zur Zufuhr von Gasen zum Ventilelement und zum Abführen von Gasen von diesem. Zwischen den Gehäuseteilen ist, wie dargestellt, eine Dichtung angeordnet, um den Durchtritt von Gasen zu verhindern.

Wenn der Motor läuft, verursacht die im Zylinder erzeugte Verbrennungskraft eine Kraft A, die bestrebt ist, das Ventilelement von seinem Sitz im unteren Gehäuseteil 4 abzuheben. Diese Kraft A wird am Punkt C vom Querträger 10 aufgenommen, und die genaue Lage des Punktes C ist so gewählt, daß ein Abstand Y von der Mittellinie des Scharniers oder Gelenks 5 vorhanden ist. Durch Berücksichtigung der entsprechenden Momente übersteigt daher die nach unten gerichtete Kraft B, die als in der Mittellinie des Ventilelementes 2 wirkend angesehen wird, die nach oben gerichtete Kraft A, um so zu verhindern, daß das Ventilelement aus seinem Sitz gehoben

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wird. Der genaue Wert, um den die Kraft B die Kraft A übersteigt,kann durch Wahl der Lage des Punktes C (Figur 1.) so bestimmt werden, daßsich die erforderliche Kraft für eine zuverlässige Dichtung ergibt.

Man erkennt, daß das kappenförmige Gehäuseteil 3 um die Achse des Zapfens 6 bezüglich dem unteren Gehäuseteil 4 yerschwenkbar ängelenkt sein kann, wodurch Freiräume bzw. Spalten zwischen der Bohrung im Gehäuse und dem Ventilelement aufgenommen werden. Thermische und mechanische Belastungen können jedoch zu einem Fressen führen, falls beispielsweise infolge von Spannungen, die an einem Ende der Bohrung größer sind als am anderen Ende, die Bohrung geringfügig konisch wird.

In den Figuren 4 und 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im wesentlichen dem gerade beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht, und bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ΐή diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch der einstückige Rapfen 6 gemäß Figuren 1 bis 3 durch einen zweiteiligen Zapfen 15 ersetzt, dessen beide Teile jeweils in Nuten in den beiden Gehäuseteilen angeordnet sind. Das obere Zapfenteil 15a ist von einem Mittelbereich 16 zu seinen freien Enden hin abgeflacht, so daß sich ein Lagervorsprung er-

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gibt, der auf der ebenen Fläche des unteren Zapfenteils ruht. In den Aussparungen in den beiden Gehäuseteilen und in den zugehörigen Zapfenteilen sind locker passende Stifte 18 vorgesehen, die eine Verdrehung der Teile gegeneinander verhindern.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das obere Gehäuseteil 3 sowohl um die Zapfenachse parallel zur Mittelachse der von den Aussparungen gebildeten Bohrung verschwenkbar als auch um den Mittelbereich 16 kippbar, wie dies
durch die Pfeile D angedeutet ist. Auf diese Weise wird der wirksame Durchmesser der Bohrung durch die Schwenkbewegung angepaßt, während eine Anpassung an die wirksamen Durchmesser der beiden Bohrungsenden jeweils für sich durch die
Schwenkbewegung erfolgt. Auf diese Weise können thermische und mechanische Spannungen automatisch aufgenommen werden, und die beiden Gehäuseteile sind selbst justierend, so daß sie in einem großen Bereich von Betriebsbedingungen eng um das Ventilelement passen.

Figuren 6 und 7 zeigen gegenüber dem geteilten Zapfen 15
gemäß Figuren 4 und 5 eine andere Anordnung, und in den
Figuren 6 und 7 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den'Figuren 1 bis 3 bezeichnet. Das die beiden Gehäuseteile verbindende Element besteht aus zwei halbrun-

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den Zapfen 19, die einander mit ihren ebenen Flächen berühren, deren Achsen jedoch unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufen. Diese beiden Zapfen befinden sich in entsprechend geformten .und angeordneten Aussparungen in den beiden Gehäuseteilen, wobei das kappenförmige Gehäuseteil 3 sowohl durch Schwenkbewegungen als auch durch Kippbewegungen bezüglich dem unteren Gehäuseteil 4 ausgerichtet werden kann.

Figuren 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das die beiden Gehäuseteile verbindende Element aus einer Halbkugel 20 besteht, die sich in einer teilkugelförmigen Aussparung im unteren Gehäuseteil 4 befindet. Die ebene obere Fläche der Halbkugel ist auf geeignete Weise mit dem Gehäuseteil 3 verbunden. Man erkennt, daß durch das Zusammenwirken von Halbkugel und teilkugelförmiger Aussparung eine Bewegung des kappenförmigen Gehäuseteils bezüglich des unteren Gehäuseteils sowohl in Richtung der vorstehend erwähnten Verschwenkung als auch in Richtung der vorstehend erwähnten Kippung möglich ist. Außerdem sind auch kompliziertere Bewegungen möglich, da die zusammenwirkenden Flächen keine bestimmten Bewegungsachsen bilden.

Figur 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das die beiden Gehäuseteile verbindende Element ein erstes Teilelement 21 und ein zweites Teilelement 22 auf-

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weist, die jeweils mit einem Gehäuseteil verbunden sind. Das Teilelement 21 bildet eine nach oben gerichtete, teilkugelförmige Fläche, die von einer teilkugelförmigen Aussparung im Teilelement 22 aufgenommen wird. Die Freiheitsgrade dieser Anordnung entsprechen denjenigen des Ausführungsbeispiels gemäß Figuren 8 und 9.

In den Figuren 11 bis 14 ist ein Einsatz 23 dargestellt, der in eine Aussparung um die Öffnung 14 im unteren Gehäuseteil der Verbrennungskammer 11 angeordnet werden kann. Dieser Einsatz ist an seiner Außenfläche entlang den Kanten.24 benachbart zur Öffnung 14 abgeschrägt und an seiner Innenfläche in unmittelbarer Nachbarschaft zur Öffnung vertieft, wie dies in Figur 14 zu erkennen ist. Durch die Verwendung eines Einsatzes wird der Hindurchtritt von Gas zwischen dem Ventilelement des Drehventils und dem Einsatz auf ein Minimum verringert und ein glatter Lauf des Ventilelementes unterstützt, da eine Lagerfläche für die Gegenkraft gebildet wird, die sich aus der Differenz zwischen der Kraft B und der Kraft A (Figur 1) ergibt.

Figur 15 zeigt einen Teil des kappenförmigen Gehäuseteils gemäß der Erfindung, und man erkennt, daß die Bohrung eine Anzahl von Vertiefungen 25 aufweist. Diese Vertiefungen unterstützen die Schmierung des Ventilelements und dienen

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außerdem zur Aufnahme von Teilchen, wie sie beispielsweise bei der Verkokung von Schmiermitteln entstehen. Somit wirkt eine derartige Fläche auch dem Zerkratzen des Ventilelementes entgegen.

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Claims

UCXK¹JLL Λ STOl..BEKG PATENTANWÄLTE

BESELERSH'ASSE 4
2000 HAMBURG 52

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Cross Manufacturing (1938) Ltd. (Prio: 25. März 1977

GB 12 761/77 - 14840) Midford Road, Combe Down
Bath, Avon / England Hamburg, 20. März 19 78

Drehventil zur Steuerung des Durchtritts von Fluiden

Ansprüche

Drehventil für die Steuerung des Durchtritts von Fluiden, insbesondere des Eintritts von Gasen in die Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine und den Austritt von Verbrennungsprodukten, mit einem Ventilgehäuse mit einer Bohrung und einem drehbar in der Bohrung angeordneten Ventilelement zum Öffnen und Schließen mindestens eines Durchlasses bei Drehung des Ventilelementes, wobei das Ventilgehäuse in mindestens zwei Gehäuseteile unterteilt ist, die vorzugsweise in Abhängigkeit von den Verbrennungskräften in der Verbrennungskammer gesteuert zusammengedrückt werden und die abgedichtet zusammengehalten sind, sowie mit einem Verbin-

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dungselement für die beiden Gehäuseteile, das eine relative Schwenkbewegung der Gehäuseteile um eine im wesentlichen parallel zur Drehachse des Ventilelementes verlaufende Achse ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15; 19; 20; 21) zur Anpassung der beiden Gehäuseteile (3, 4) an unterschiedliche Abstände an den beiden Enden der Bohrung eine relative Kippbewegung der Gehäuseteile (3, 4) ermöglicht, so daß die beiden Gehäuseteile (3, 4) sich im Betrieb zueinander ausrichten und einen engen Sitz der Bohrung um das Ventilelement (2) aufrecht erhalten.
2. Drehventil nach Anspruch 1 für eine Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (11) zylindrisch ist und daß das Ventilgehäuse (1) in einer Ebene normal zur Achse der Verbrennungskammer (11), die die Drehachse des Ventilelementes (2) enthält, geteilt ist.
3. Drehventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement zwei parallele Teilzapfen (Figuren 4 und 5) von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt aufweist, deren ebene Flächen einander gegenüber liegen, daß jeder Teilzapfen in einer entsprechend geformten Vertiefung eines Gehäuseteils (3, 4) angeordnet ist und sich parallel zur Drehachse

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des Ventilelementes erstreckt, daß zwischen den beiden _: Teilzapfen ein Lagerelement (16) vorgesehen ist und daß ";■.·■"■.. das "Verbindungselement gegen Drehung gesichert ist.
4.- Drehventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

das Lagerelement ein aus der ebenen Fläche eines der . Teilzapfen hervorstehender Vorsprung (16) ist.
5.; prehventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich- _- net,: daß' zur Verdrehsicherung des Verbindungselementes locker in entsprechende Bohrungen in den Teilzapfen (15) und den zugehörigen Gehäuseteilen (3, 4) eingepaßte Stifte (.181 vorgesehen sind.
6.- Drehventil· nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus zwei Teilzapfen - (T9) mit jeweils halbkreisförmigem Querschnitt besteht, ■'■' die einander mit ihren ebenen Flächen zugewandt sind ; und deren Achsen unter einem Winkel zueinander verlaufen, und daß jeder Teilzapfen (19) in einer entspre- _:.--■-.- chend geformten Vertiefung in einem Gehäuseteil (3, 4) ; angeordnet ist.
7. - Drehventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen'der beiden Teilzapfen (19) im wesentlichen ■unter einem Winkel von 90 zueinander verlaufen.

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8. Drehventil· nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse eines der Teilzapfen parallel zur Achse des
Ventilelementes (2) verläuft.
9. Drehventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuseteil (4) eine teilkugelförmige Vertiefung vorgesehen ist und daß das Verbindungselement

(20) eine in dieser Vertiefung angeordnete, entsprechende teilkugelförmige Oberfläche aufweist.
10. Drehventil· nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungseiement (20) die Form einer Halbkugel
hat, deren ebene, kreisförmige Fläche am anderen Gehäuseteil (3) geiagert ist.
11. Drehventil· nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungseiement aus zwei zusammenwirkenden Teil·el·ementen (21, 22) besteht, von denen das
eine Teil·el·ement (22) an einem der Gehäuseteiie (3) angebracht ist und eine teil·kugel·förmige Aussparung bildet, während das andere Teilel·ement (21) am anderen
Gehäuseteil· (4) befestigt ist und eine teil·kugel·förmige Fiäche zum Eingriff mit der teil·kugel·förmigen Aussparung aufweist, so daß sowohl· eine Schwenk- ais auch
eine Kippbewegung der beiden Gehäuseteiie (3, 4) zueinander mögiich ist.

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12. Drehventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuseteil (4) ein Durchlaß (14) vorgesehen ist, der über eine Umfangsflache mit der Bohrung in Verbindung steht, um mit einer Aussparung (7a, 7b) im Ventilelement (2) fluchten zu können, und daß in der die Bohrung bildenden Gehäusewand ein die Öffnung zum Durchlaß (14) umgebender Einsatz

(24) angeordnet ist.
13. Drehventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bohrung bildenden Gehäusewände über zumindest einen Teilbereich Vertiefungen

(25) aufweisen.

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