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Publication number: DEM0023723MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 9. Juli 1954 Bekanntgemacht am 5, Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern der Befestigung von Sitzringemi vom Armaturen. Sie bezweckt, die Lösung derartiger Verbindungen zu verhindern, und besteht darin, daß an den wirksamen Berührungsflächen zwischen den Sitzring und das ihn umgebende Gehäuse oder den sonstigen Maschinenteil Rillen eingeschnitten sind, die nach Herstellung z. B. der Schrumpfverbindung einander komplementär gegenüberliegen und die im zusammengebauten Zustand der Teile einen Sprengring aufnehmen/Der so angeordnete Sprengring hat den Vorteil, daß er aus den Rillen nicht herausfallen und in den Leitungskanal gelangen kann, auch dann nicht, wenn er zu Bruch gegangen sein sollte. Besonders vorteilhaft ist er zur Sicherung der Ventilsitzringe von Auslaßventilen im Zylinderdeckel von Veirbrennungskraftmaschinein, insbesondere bei hängenden Auslaßventilen von stehenden Gasmaschinen. Derartige Ventilsitzringe werden zur Vermeidung eines raschen Verschleißes üblicherweise aus Sonderwerkstofr hergestellt und wurden bislang meist im Zylinderdeckel nur eingeschrumpft. Da die so eingebauten Ventilsitzringe infolge des Nachlassen« des Schrumpfes nach starker Erwärmung durch die Auspuffgase leicht lose werden und nach dem Losewerden gegen axiale Bewegung nicht mehr gesichert sind, bedeutet dieser Umstand eine betriebsmäßige Gefahr. Die lose

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gewordenen Ringe können Auslaßventil und Zylinderdeckel beschädigen, und bei höher verdichtenden, Maschinen können auch noch Beschädigungen ζ. B. an Kolben und Treibstangen eintreten. Die Verwendung von Sprengringen im Zusammenbau voii Armaturen ist zwar an sich bekannt, und zwar auch zur Befestigung der Sitzxinge von Ventilen,; jedoch handelt es sich dabei jeweils um solche Sitzringe, die nicht am Preßsitz, wie

ίο z. B. durch Schrumpfverbindung in das umgebende Material pressend eingefügt sind. Bei Preß- oder Schrumpfverbindung derartiger Sitzringe ist vielmehr bislang auf eine besondere Sicherung verzichtet worden, was den Nachteil hat, daß bei Lockerung der S Qhrump fv erbind ung beispielsweise an den. Sitzringen stehender Verbrennungskraftmaschinen diese Ringe' iri den Verbrennungsraum fallen oder doch mindestens zwischen Ventilteller und Zylinderdeckel, zu liegen kommen, was zu Schädigungen im Triebwerk, den Zylinderdeckeln und an den Ventilen selbst führen kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dieser Nachteil beseitigt, da bei Lockerung beispielsweise 'der Schrumpfverbindung mindestens bis zum Bemerken

des Schadens der Sprengring die Sicherung der Verbindung übernimmt, ohne daß im Falle, daß der Sprengring selbst bricht, Teile davon in. den Verbrennungsraum gelangen .können.

In der Zeichnung ist die Erfindung an dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzringes dargestellt. Hierbei zeigt

Fig. ι einen teilweisen Schnitt durch den Zylinderdeckel einer Verbrennungskraftmaschine mit Nut oder Bohrung für den (noch nicht eingebauten) Ventilsitzring, und mit eingeschnittener Rille im, Bereich dieser Bohrung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Ventilsitzring, in dem die erfmdungsgemäße Komplementärrille eingeschnitten ist,

Fig. 3 den erfmdungsgemäßen Spann- oder Sicherungsring für sich allein, " ■ ■■ .

Fig. 4 bis 6 verschiedene Stadien des erfmdungs-. gemäßen Einbaues des Ventilsitzringes im Zylinderdeckel der Verbrennungskraftmaschine.

In den Figuren ist i der Zylinderdeckel mit Nut. oder Bohrung 2 (lichter Durchmesser d) für die Aufnahme des Ventilsitzringes 3 (Fig. 2), der in die Bohrung 2 eingeschrumpft wird. Im Zylinderdeckel ι ist im Bereich der Bohrung 2 die Rille 4 eingeschnitten, deren' äußerer Umfangsdurchmesser mindestens d -\-;2s beträgt,: wenn s die Stärke des in Fig. 3' dargestellten Sicherungs- oder Spannringes 5 ist, dessen ^Formgebung und Funktionsweise noch näher--beschrieben wird. An der beim Schrumpfen wirksamen_: Berührungsfläche 3_a des Ventilsitzringeis 3 .:.isf,:die :. Rille 6 eingeschnitten, welche nach erfolgtejh Einbau des. Ventilsitzringes in der Bohrung 2.;,,d,eS^%.Zylinderdeckels der Rille 4 komplementär gegetofiberliegt. Die Rille 4 ist in einem derartigen Abstand; 0 vom Nutgrund 2 gehalten, daß eine ^m, Ventilsitzring 3 vorgesehene kegelige Abschrägung, £ beim Einführen, des Ventilsitzringes 3. voll über die Rille4 hinwegstreichen kann. Die Rillenhöhe h- entspricht der Stärke s des ; Spann- oder Sicherungsringes 5. Dieser ist als elastischer, vorzugsweise nach außen spannender Vieleckkörper geformt, dessen Sehnen in der Zeichnung mit ι bezeichnet sind. Der Ring 5 ist vorzugsweise aus Stahldraht hergestellt. Der umschriebene Durchmesser D₁ des Spannringes 5 ist etwa gleich dem Umfangsdurchmesser der Rille 4 im Zylinderdeckel, d. h. ^ d -f'2i; der eingeschriebene Durchmesser D₂ des Spannringes 5 ist etwa gleich, dem Umfangsdurchmesser der Rille 6 im Ventilsitzring, d. h. S^ d — i. Hierdurch ist es möglich, daß der Ring 5 beim Einbau des Ventilsitzringes 3 zunächst elastisch ausweichen kann, um hierauf wieder zurückzufedern.

Die Einbauweise geht aus den Fig. 4 bis 6 hervor. Beim Schrumpfen wird zunächst der Sieherungsring 5 in die Rille 4 eingelegt (s. Fig. 4). Wird nun der Ventilsitzring 3 in die Nut oder Bohrung 2 eingeführt, so geben die Sehnen 1 des Sicherungsringes bei Anwendung eines leichten Druckes auf den Ventilsitzring unter der Einwirkung der kege^ !igen Äbsehrägung k nach, wobei der Ring 5 in die Rille 4 hinein ausweicht (Fig. 5), um alsdann, wenn die Rillen: 4 und 6 einander gegenüberliegen, wieder — und zwar in die Rille 6 — zurückzufedern (Fig. 6). Die so' verbundenen Teile werden auf diese Weise unter ständiger Verriegelung gehalten. Die Abschrägkante k liegt im Endzustand jenseits der Rillen-Spannring-Verriegelung 4, 5, 6.

Claims

P AT E N TA N S P R O C H E:

1. Vorrichtung zum Sichern der Befestigung der Sitzringe von Armaturen, 'wie z. B. von Ventilen, insbesondere hängenden Auslaßventilen für große Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß an den wirksamen -Berührungsflächen zwischen den Sitzring und das ihn umgebende Gehäuse oder den sonstigen Maschinenteil Rillen (4, 6) eingeschnitten sind, die nach . Herstellung z. B. der Schrumpfverbindung einander komplementär gegenüberliegen und die im zusammengebauten Zustande der Teile einen Sprengring (5) aufnehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spann- oder Sicherungsring (5) aus Stahldraht besteht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (s) des

. Sicherungsringes (5) gleich der Höhe (h) der Rillen (4, 6) ist. ,

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem lichten Durchmesser (d) der Bohrung (2) dies Aufnahmeteils (1) der äußere Umfangsdurchmesser der Rille (4) mindestens d + 2,s, der innere Umfangsdurchmesser der Komplementärrille (6)

^: dagegen etwa d — s ist.

. 5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der umschriebene Durchmesser (D₁) des Sicherungsringes (5) etwa gleich dem äußeren Rillen-Umfangsdurch-". messer (d + 2s) im Aufnahmeteil (1) ist.

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschriebene Durchmesser (D₂) des Sicherungsringes (5) etwa gleich dem inneren Rillen-Umfangsdurchmessen (d— s) im Einsatzteil (3) ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen. 1 bis 6 in Anwendung auf Ventile, speziell Auslaßventile, von Verbrennungskraftmaschinen., dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmeteil der Steck- und/oder Schrumpfverbindung der Zylinderdeckel (1) der Verbrennungskraftmaschine mit einer Ventilsitzringbohrung (2) vom Durchmesser d und einer Rille (4) innerhalb dieser Bohrung vom äußeren Umfangsdurchmesser etwa d + 2s dient, als Einsatzteil dagegen der zugehörige Ventilsitzring (3) mit der Komplementärrille (6) vom inneren Umfangsdurchmesser etwa d — s, wobei in die Rillen (4, 6) der Spannring (5) eingesetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 203; schweizerische Patentschrift Nr. 275 904; britische Patentschrift Nr. 564794; ÜSA.-Patentschrift Nr. 2 666 614.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen