DE762579C

DE762579C - Nachgiebiger Ventilsitzring fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE762579C
Application number: DED88318D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Glamann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1942-07-19
Filing date: 1942-07-19
Publication date: 1954-10-25

Description

Nachgiebiger Ventilsitzring für Brennkraftmaschinen Es ist bekannt, die Ventilsitzringe von Brennkraftmaschinen in der Weise im Zylinderkopf zu befestigen, daß die auf einem Teil ihrer Länge mit konischer Außenfläche, auf dem übrigen Teil mit Außengewinde versehenen Ringe in kaltem Zustande in den vorher erhitzten Zylinderkopf eingeschraubt werden, um einen festen Sitz des Ringes auch bei den während des Betriebes auftretenden Temperaturen zu erzielen.
Es ist ferner bekannt, derartige Ventilsitzringe auf einem Teil ihrer Länge mit konischer, auf dem übrigen Teil mit zylindrischer Außenfläche, die dazugehörige Öffnung im Zylinderkopf jedoch mit einem doppelt konischen Rand zu versehen und den Ring, ebenfalls bei erhöhter Temperatur des Zylinderkopfes, in diesem durch konisches Aufweiten des zylindrischen Ringteiles zu verstemmen.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die auf diese Weise in den Zylinderkopf eingesetzten Ringe in beiden Fällen nach längerer Betriebsdauer ihre ursprüngliche hohe Pressung im konischen Teil verlieren und sich dann sehr bald lockern. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt.
Die Erfindung besteht darin, daß der Ventilsitzring durch radiale Einstiche in Längsrichtung federnd ausgebildet ist.
Eine Vervollkommnung der Erfindung besteht darin, daß der Ring an seinem mit Gewinde bzw. mit dem Gegenkonus verselienen Ende beispielsweise durch längs verlaufende Einschnitte auch in radialer Richtun- federnd ausgebildet ist.
Eine weitere Verbesserung des Gegenstandes der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ring dicht hinter seiner dem Brennraum der Maschine zugewandten Stirnfläche mit einem radialen Einstich von außen her versehen ist, um den Wärmeübergang von dieser Stirnfläche auf den übrigen Teil des Ringes zu erschweren und dadurch diesem seine federnde Spannkraft zu erhalten.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Längsschnitt durch ein Auslaßventil und dessen Sitzring dargestellt.
In Abb. i ist der die Sitzfläche 3 des Ventils 4 tragende Ring 5 in den Zylinderkopf 6 eingesehraubt. Zu diesem Zweck ist der Ring an dem zylindrischen Teil 7 seiner Außenfläche mit Außengewinde und die Öffnung im Zylinderkopf an der entsprechenden Stelle mit Innengewinde versehen. Der übrige Teil 8 der Außenfläche des Ringes ist flach konisch ausgebildet und legt sich beim Einschrauben des Ringes fest gegen den an dieser Stelle entsprechend konisch gestalteten Rand der Öffnung des Zylinderkopfes. Um ein festes Anliegen der konischen Außenfläche des Ringes 5 auch bei den während des Betriebes auftretenden hohen Temperaturen zu erzielen, wird der Ring in kaltem Zustande in den vorher erhitzten Zylinderkopf eingeschraubt.
Da diese Maßnahme allein jedoch erfahrungsgemäß auf die Dauer nicht ausreicht, ist der Ring 5 gemäß der Erfindung außerdem in Längsrichtung federnd ausgebildet, und zwar durch abwechselnd von innen und außen angebrachte, ringsherum laufende, radiale Einstiche g. Außerdem ist der mit Gewin.de versehene Teil 7 des Ringes durch eine Reihe von Längseinschnitten io auch in radialer Richtung federnd ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß der Ring auch dann noch mit erheblicher radialer und axialer Spannung fest in der zugehörigen Öffnung des Zylinderkopfes sitzt, wenn sich der Werkstoff des zumeist aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Zylinderkopfes unter dem Einfluß der auftretenden Betriebstemperaturen erheblich weiter ausdehnt als derjenige des Ventilsitzrincres.
ZD Die gleiche Wirkung wird auch bei dem Ventilsitzring 15 der Abb.:2 erzielt. Hier ist die Aufnahmeöffnung im Zylinderkopf 6 in an -;ich bekannter Weise mit einer doppelt konischen Randfläche 17, 18 versehen- Der Ring ist jedoch nicht wie bei den bekannten Ausführun-en ähnlicher Bauart durch Aufweiten seines äußeren Endes :2o über die Elastizitätsgrenzehinaus in seinerAufnahffieöffnung befestigt, sondern dieses Ende ist wieder wie im vorhergehenden Beispiel durch einen ringsherum laufenden radialen Einstich 9 und durch eine Anzahl von Längs-.einschnitten io in radialer Richtung federnd ausgebildet und von vornherein mit doppelt konischer Außenfläche entsprechend der Randfläche i-, iS seiner Aufnahmeöffnung versehen. Beim Einsetzen in den Zylinderkopf ,vird der Ring von innen her in die Aufnahmeöffnung eingepreßt, wobei sein Ende 2o an der Randfläche 18 der Öffnung entlangzn gleitend zunächst federnd zusammengepreßt wird, um nach dem Durchtritt durch die engste Stelle der öffnung mit großer Kraft wieder auseinander zu federn und sich fest sperrend gegen die Fläche 17 der Aufnahmeöffnung zu legen. Um die Randfläche 18 zu schonen, kann man beim Einsetzen das Ende 2o auch mittels einer in der Rille:2i angreifenden Vorrichtung nach innen zusammenpressen.
In den beiden Ausführungsbeispfelen ist der Ventilsitzring außerdem in der Nähe seines inneren, dem Brennraum zugewandten Endes mit einem weiteren radialen Einstich i i von außen her versehen, um den Wärmeübergang von seiner Stirnfläche 12 auf den übrigen Teil des Ringes zu erschweren, so daß dieser keine unzulässig hohe Temperatur annehmen kann und damit seine Spannkraft auch über eine längere Betriebszeit unvermindert beibehält. Die durch die Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen können auch bei anderen Ringausführungen als den geschilderten vorteilhaft sein, da sie in jedem Falle bei jeder Ringkonstruktion eine Verbesserung der Ringanlage im Betrieb und eine Verringerung der Wärmezufuhr zum Ring gewährleisten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Nrachgiebiger Ventilsitzritig für Brennkraftniaschinen, der sich mit seiner konischen Außenfläche gegen den entsprechend konischen Rand seiner Aufnahmeöffnung legt und in dieser Stellung entweder mittels Schraubengewinde ode r durch Flächen von entgegengesetzter Konizität festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzring durch radiale, ringsherum laufende Einstiche (o) in Längsrichtung federnd ausgebildet ist.
2. Ventilsitzring nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ritig an seinem das Festhalten bewirkenden, außeren Ende beispielsweise durch längs verlaufende Einschnitte (io) auch in radialer Richtung federnd ausgebildet ist. 3. Ventilsitzring nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring dicht hinter seiner dem Brennraum zugewandten, inneren Stirnfläche (12) mit einem ringsherum laufenden radialen Einstich (ii) von außen her versehen ist. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vorn Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren fol-ende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 6o9 653; französische Patentschriften Nr. 426721, 867 053; »Brennstoff- u. Wärmewirtschaft« Heft 7 VOM jUli Ig-12, S. i:2o, Abb. ig.