DE378333C - Klappenventil fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Klappenventil fuer Verbrennungskraftmaschinen

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DE378333C
DE378333C DEJ21454D DEJ0021454D DE378333C DE 378333 C DE378333 C DE 378333C DE J21454 D DEJ21454 D DE J21454D DE J0021454 D DEJ0021454 D DE J0021454D DE 378333 C DE378333 C DE 378333C
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valve
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flap valve
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combustion engines
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/28Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Description

  • Klappenventil für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Klappenventil für Verbrennungskraftmaschinen, die in bekannter Weise mit einer Zylinderöffnung versehen sind, welche sowohl zum Einlaß als auch zum Auspuff dient und die in einen gegabelten Kanal- mündet. Gemäß der Erfindung sind die oberen und unteren Flächen des im Ventilgehäuse lagernden Ansatzes der Ventilklappe gewölbt ausgebildet und legen sich gegen ebene Lagerflächen. Dadurch wird erreicht, daß die Klappe bei ihrer Bewegung auf den Lagerflächen abrollt, wodurch eine verhältnismäßig kleine Abnutzung und eine stän-(lige Abdichtung der Ventilklappe zum Sitz bewirkt wird. Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß die das Ventil ht.wegende Schubkraft durch den Schwerpunkt ('er Ventilklappe geht, so daß keine störenden Schwingungen der Ventilklappe verursacht werden.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispiel=.weise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsclinitt durch die Ventilanordmsng mit dem Zylinde-.
  • Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung.
  • Abb.3. .l und 5 sind _Ansichten von Einzelteilen der Abb. 2.
  • Abb. (i ist eine weitere Ausführungsform des Klappenventils.
  • Abb. 7 ist <,ine Auf.icht auf das Klappenventil.
  • Abb. 8 ist eine Seitenansicht der Abb. 7. Abb. g ist eine schematische Schnittansicht durch die Lagerstelle der Ventilklappe in vergrößertem Maßztabe.
  • Mit Bezug auf die Abb. 1 ist in dem Zylinderkopf ein einzelner Durchlaß vorgesehen, der durch ein Tellerventil gesteuert wird, welches den Durcl&tß mit einem gegabelten Kanal verbindet, an den sich die be:deii Abzweige 2 und 3 ansetzen, die zum Einlaß und Auslaß führen. Diese Abzweigkanäle werden durch Ventilsitze begrenzt, die in einem spitzen Winkel schräg zueinander angeordnet sind und welche als Sitze für ein Klappenventil 4 dienen, welch(s sich zwischen diesen Sitzflächen befindet, um den einen oder anderen Rohrabzweig zu verschließen. Das Ventil besteht aus einer kreisrunden Scheibe mit flachen Lagerflächen und ist mit einem Schlitze 5 versehen, durch den ein Bolzen 6 hindurchgeht, um eine Verschiebung der Ventilklappe zu verhindern. Die Sitze der Hinlaß- und Auslaßkanäle sind so ausgebildet, daß die Auflagerflächen 7 und 8 entstellen, «-<)bei die Kante des Klappenventils, wie in der :1bb. 7 veranschaulicht, gewölbt ausgebildet ist, so daß das Ventil in einer Ebene schwingt parallel zur Schnittebene um eine Achse, die an oder in der Nähe eines Teiles des Umfangs der Klappe liegt, wodurch eine abrollende Bewegung mit Bezug zu der Auflagefläche erzielt wird.
  • Bei der in der Abb. i dargestellten Bauart, wo ein einzelnes Hauptventil vorgesohen ist, wird das Klappenventil 4 durch eine Stange g betätigt, die mit einem unter Federwirkung stehenden Steuerkopf io versehen ist. Die Stange wird ihrerseits durch eine nicht dargestellte Nockenwelle in Bewegung gesetzt. Ferner kommt die Stange mit dem Ventil in Eingriff an der Stelle, wo die senkrechte Schwerachse durch das Klappenventil hindurchgeht. Das Hauptventil i wird von derselben Nockenwelle ans unter Zwischünschaltung c-incs Schwingarmes ii bewegt. Das Klappenventil ist so ausgehöhlt, daß ein kugeliges Lager entsteht, während auf der Ventilspindel 12 sich ein kugelförmiger Block 13 befindet, der auf einem Ansatz der Spindel ruht und durch eine kugelförmige Kappe 14. gehalten wird, welche auf das Ende der Spindel 12 aufgeschraubt ist und durch eine Stahlkappe 15 gesichert wird.
  • Der unter Federwirkung stehende Steuerkopf besteht aus einem Stahlgehäuse 16, welches verscbiebbar auf einer abnthmbaren Kappe 17 sitzt unter Zwischenschaltung einer Feder 18. Das Gehäuse ist mit dem Schlitz 1g versehen, und gellt der Stift 2o durch die Kappe 17 hindurch und wird durch ein nachgiebi.ges Gehäuse 21 gehalten, welches fest an einem Flansch auf der Stange g angebracht wird, wenn die Kappe 17 aufgeschraubt wurden ist.
  • Bei der in d<@r Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird das Klappenventil nach dem Sitz des Einlaßrohres zu durch einen Nocken bewegt, während die Rückbildung durch eine Feder stattfindet. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß das Ventil nach dem Sitz des Auspuffrohres zu durch einen Nocken bewegt wird, oder daß beide Bewegungen durch Nocken gesteuert werden. Ein Rohr oder eine Rinne, die quer durch das Einlaßrohr läuft, endigt an einem Punkt unmittelbar oberhalb der Kappe 15, die in geeigneter Weise mit einer Vertiefung versehen ist, damit das Schmiermaterial zu dem Klappenventil und zu der Spindel des Ventils gelangen kann. Die Einschrauböffnung für die Zündkerze ist mit 22 bezeichnet.
  • Die Wirkungsweise der Abrollbewegung der Ventilklappe am Ventilgehäuse ist in der Abb. g dargestellt. Am Anfang der Bewegung greift die Stützkraft mit Bezug zum Ventilgehäuse im Punkt a der kurvenförmigen Oberfläche des Ansatzes der Ventilklappe an. Bei einer weiteren Bewegung verschiebt sich der Stützpunkt der Reaktionskraft mit Bezug auf die Abb. g nach links, so daß schließlich eine Abstützung im Punkt b, d. h. in nächster Nähe der Dichtungsfläche c stattfindet. Bei einer Abnutzung der kurvenförmigen Abrollfläche zum Ventilgehäuse schließt das Ventil trotzdem einwandfrei ab und wird außerdem der Vorteil erreicht, daß durch die Abrollbewegung die Abnutzung verhältnismäßig gering ist.
  • Mit Bezug auf die in der Abb. 2 dargestellte Ausführungsform werden zwei Hauptventile angeordnet, von denen nur eins zeichnerisch dargestellt und mit 23 bezeichnet ist. Die Hauptventile und das Klappenventil 36 werden durch eine auf dem Zylinderkopf liegende Daumenwelle 24 betätigt, und zwar im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform durch Zwischenschaltung von Schwingarmen 25, 32, die im besonderen in den Abb. 3, 4 und 5 dargestellt sind. Dieser Schwingarm endigt, in zwei kreisrunden Schultern 26, die zum Anheben des Ventils bis zum Ventilsitz des Einlaßrohres dienen unter Zwischenschaltung einer unter Federwirkung stehenden verschiebbaren Buchse 27. Die dazwischengelegte Feder ist stärker als die Steuerfeder 29. Der Schwingarm 25 ist drehbar auf einer Welle 30 gelagert und die Bewegung der Hauptventile erfolgt durch besondere Schültern 31, welche sich an den Hebeln 32 befinden (Abb. 3). Diese Zwischenhebel 32 sind auf derselben Welle gelagert. Der Zweck der Schultern ist, die auf die Ventilspindeln kommenden seitlichen Beanspruchungen zu verringern. Die Hebel 32 endigen in Ansätze 33, welche in ein geschlitztes Rolir 34 hineinragen, das durch einen Handgriff 35 (in gestrichelten Linien) gedreht werden kann, um die Hauptventile zu öffnen zur Erleichterung des Anlassens der Maschine. Dieser Handgriff kann selbsttätig nach unten gedrückt und freigegeben werden bei der Betätigung des Schalthebels einer elektrischen Anlaßmaschine. In letzterem Falle kann der Handgriff unter einer Federwirkung stehen, so daß bei der ersten Explosion das Ventil 23 durch das Druckfluidum geschlossen wird und der Handgriff 35 und der AnlaBschalter in ihre Ruhestellung zurückgedreht werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Klappenventil 36 mit gebogenen Lagerflächen versehen, die sich auf den ebenen Ansatzflächen der Ventilsitze abstützen. Das Klappenventil ist jedoch nach der Abb. 2 mittels' eines hohlen Zapfens an der Ventilspindel befestigt, wobei dieser Zapfen durch entsprechende Lappen der Spindel hindurchgeht.
  • In der Abb.6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher, das Klappenventil mit einer kugeligen Vertiefung 37 versehen ist, in die das abgerundete Ende 38 des verschiebbaren Stiftes hineinragt, der mit einem Bund 39 versehen ist, welcher als Gegenlager für die Steuerfeder 4o dient. Das Ventil wird durch das abgerundete Ende der Stange 41 angehoben, die ihrerseits von der Nockenwelle aus betätigt wird. Der verschiebbare Stift und die Stange 41 liegen in einer gemeinsamen Längsachse.
  • Der Arbeitsvorgang ist folgender. Im Augenblick der Zündung wird das Hauptventil geschlossen und das Klappenventil wird so gegen den Sitz der Einlaßleitung gedrückt, daß diese ebenfalls geschlossen wird und die Auspuffleitung geöffnet bleibt. Der Kolben bewegt sich nach unten, und nach dem Ende seines Hubes zu öffnet sich das Hauptventil, damit das explodierte Gemisch während des Kolbenrückhubes auspuffen kann. Ungefähr am Ende des Rückhubes wird das Klappenventil auf den Sitz der Auspuffleitung gedrückt, und, wenn der Kolben wieder nach unten geht, eine frische Ladung in den Zylinder angesaugt. Am Ende des Saughubes wird das Hauptventil geschlossen- und bleibt während der Kompression und der Zündung verschlossen. Währenddessen schließt das Klappenventil die Einlaßleitung, um den Kreislauf zu vervollständigen.
  • Durch diese Anordnung ist es möglich, beträchtlich größere Öffnungen und Kanäle anzuordnen als bei den bekannten Ausführungsformen. Gleichzeitig können die Hauptventile infolge des Durchgangs der frischen Ladungen gekühlt werden, welche normal nicht über die heißen Auspuffventile streichen, wie bei den üblichen Konstruktionen. Um eine einwandfreie Kühlung zu gewährleisten, kann das Klappenventil auf seiner Oberfläche mit Rippen versehen sein, über welche die in die Maschine hineinkommenden Ladungen strömen (Abb. 7 und 8). Gewöhnlich ist das Klappenventil kreisrund ausgebildet, und die Sitzflächen erstrecken sich rund um den größten Teil des Umfangs der Klappe. Der Ansatz an der einen Seite der Klappe ist, wie oben beschrieben, als abrollende Fläche ausgebildet. Anstatt die Eingriffsflächen der Klappenventile und der Sitze flach zu gestalten, können sie auch konische Form haben. In diesem Falle sind die Sitze für die Klappenventile abgeschrägt, ähnlich wie der Ventilsitz für das Tellerventil in der Abb. z. Der Bewegungshub des Klappenventils ist so klein, daß die seitliche Bewegung zwischen dem Ventil und seinen Befestigungsorganen oder die Abrollbewegung auf den Auflageflächen vernachlässigt werden kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Klappenventil für Verbrennungskraftmaschinen mit einer Zylinderöffnung, die sowohl zum Einlaß als auch zum Auspuff dient und in einen gegabelten Kanal mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Flächen des im Ventilgehäuse lagernden Ansatzes der Ventilklappe gewölbt ausgebildet sind und sich gegen ebene Lagerflächen legen, so daß die Kläppe'bei ihrer Bewegung auf den Lagerflächen abrollt und die das Ventil bewegende Schubkraft durch den Schwerpunkt der Ventilklappe geht.
DEJ21454D 1921-04-15 1921-04-15 Klappenventil fuer Verbrennungskraftmaschinen Expired DE378333C (de)

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DEJ21454D DE378333C (de) 1921-04-15 1921-04-15 Klappenventil fuer Verbrennungskraftmaschinen

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DE378333C true DE378333C (de) 1923-07-12

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DEJ21454D Expired DE378333C (de) 1921-04-15 1921-04-15 Klappenventil fuer Verbrennungskraftmaschinen

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