DK142065B - Ventil af tallerkentypen, fortrinsvis til forbrændingsmotorer. - Google Patents

Description

142065

Opfindelsen angår en ventil af tallerkentypen, fortrinsvis til forbrændingsmotorer, og som er cirkulationskølet af et kølemiddel, såsom olie, og som omfatter en ventilspindel, der er sammenføjet med et ventilhoved og med to i ventilspindelen 5 udformede, praktisk taget langsgående kølemiddelkanaler, hen holdsvis til fremløb og tilbageløb, der er forbundet med to i ventilhuset udformede, praktisk taget tværgående kølemiddelkanaler, henholdsvis til fremløb og tilbageløb, hvilke sidstnævnte kanaler er forbundet med et i ventilhovedet udformet, ringfor-10 met kammer.

Der kendes en ventil af denne art fra beskrivelsen til dapsk patentansøgning nr. 1219/74. Ved denne kendte ventil udgøres de langsgående kølemiddelkanaler af en midterboring i ventil-spindelen og et deri indsat og med mindre diameter end boringen 15 udformet rør. Røret udmunder i et kammer i ventilhovedet,· og dette kammer er ved hjælp af tværgående kølemiddelkanaler forbundet med et i ventilhovedet udformet ringformet kammer, pette sidstnævnte har et tværsnit, som er langt større end det ring-formede kammer. Tilbageløbet sker fra det ringformede kanoær 20 og til mellemrummet mellem boringen og røret ved hjælp af tværgående kanaler. Som følge af, at midterkammeret, hvortil kølemidlet ledes, har langt større tværsnit end de kanaler, som forbinder dette med det ringformede kammer, og scan følge af, at de kanaler, som forbinder dette sidste med tilbagfløbs-25 kanalen i spindelen, har langt mindre tværsnit end det ringformede kammer, fremkommer der en ujævn cirkulation af kølemidlet gennem ventilen, idet både midterkammeret og det ringformede kammer har dele, som befinder sig i højere niveau end de steder, hvor midterkammeret er forbundet med det ringformede 30 kammer. En ventil af den indledningsvis angivne art kendes endvidere fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2303699. Ifølge det sidstnævnte eksempel på den kendte teknik består kølemiddelkanalerne i ventilspindelen af to ved siden af hinanden forløbende langsgående kanaler, og disse er ved hjælp af tværgående 35 sidekanaler forbundet med et ringformet kammer. Dette ringformede kammer har langt større tværsnit end de siderettede kanaler, og følgelig vil der også ifølge dette eksespel på den kendte _ teknik fremkomme en ujævn strømning gennem ventilen og navnlig 2 142065 gennem de dele af det ringformede kammer, som befinder sig oven over de steder, hvor de tværgående kanaler udmunder. Endelig skal der, hvad angår den kendte teknik, henvises til dansk fremlæggelsesskrift nr. 131.388, som imidlertid stort set svarer 5 til konstruktionen i henhold til den tidligere omtalte beskri velse til dansk patentansøgning nr. 1219/74.

Ifølge den foreliggende opfindelse er ventilen ejendommelig ved, at det frie gennemstrømningstværsnit for kølemidlet i de langsgående kølemiddelkanaler, i de tværgående kølemiddel-10 kanaler og i det ringformede kammer er det samme i hele ventilen såvel i dens spindel som i dens hoved. Herved sikres der en ensartet strømning af kølemidlet gennem ventilen. Navnlig det forhold, at det frie gennemstrømningstværsnit for kølemidlet i de tværgående kølemiddelkanaler er det samme som i det ring-15 formede kammer, indebærer, at tværsnittet af dette sidste er mindre end tværsnittet af de ringformede kamre i henhold til de i det foregående forklarede eksemplar på den kendte teknik, hvilket indebærer, at der kan opnås en forøget stivhed af ventilen samt en større anlægsflade mellem ventilhovedet og ventilspinde-20 len, hvilket også har stor betydning, hvad angår opnåelse af en ventil med stor stivhed. Stivheden af ventilen er navnlig af betydning for opnåelse af et fuldstændigt tæt anlæg af ventilhovedet mod dettes sæde. Ventilen ifølge opfindelsen løser endvidere et problem i det tilfælde, hvor kølemidlet er olie.

25 Når dette nemlig er tilfældet, er det hensigtsmæssigt, at strømningen af kølemidlet gennem ventilen er ensartet, idet der i tilfælde af stillestående eller langsomt strømmende køleolie i visse dele af kanalsystemet kan opstå overophedning af olien, hvilket på sin side medfører krakning og oliekoksafsæt-3Q ninger, som yderligere kan bidrage til en uens strømning af kølemidlet og denned en selvforstærkning af denne ulempe. Denne risiko er især til stede i de tilfælde, hvor det ringformede kammer har et tværsnit, som er væsentligt større end tværsnittet for de kanaler, gennem hvilke kølemidlet strømmer til 35 det ringformede kammer, henholdsvis bort fra dette. Ifølge den foreliggende opfindelse løses der således to problemer, idet opfindelsen indebærer en formindskelse af tværsnittet af det ringformede kammer, hvilket på sin side bevirker, at den indbyrdes forbindelsesflade mellem ventilhovedet og ventilspindelen 3 142065 forøges, hvorved stivheden øges, og samtidigt sikres der en ensartet kølemiddelcirkulation. Hertil kcamner, at i det tilfælde, hvor man ønsker at forbinde ventilspindelen og hovedet ved lodning, er det for ventilens stivhed og styrke af stor betydning, 5 at anlægsfladen mellem ventilhovedet og ventilspindelen bliver størst muligt.

Det skal i sidstnævnte sammenhæng bemærkes, at der frå beskrivelsen til USA patent nr.2407561 kendes en ventil, hvor ventilspindelen og ventilhovedet er samlet alene ved lodning.

10 Her drejer det sig imidlertid om en hul ventil. Også i det tilfælde, hvor ventilhovedet og ventilspindelen ifølge den foreliggende opfindelse er sammenføjet ved hjælp af gevind, eventuelt sikret ved lodning, således som det kendes fra dansk fremlæggelsesskrift nr. 131.388, har det stor betydning, at der kan opnås 16 en så stor anlægsflade som muligt mellem ventilhovedet og ventilspindelen til forøgelse af ventilens stivhed.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et længdesnit gennem en første udførelsesform 20 for ventilen ifølge opfindelsen, som er samlet ved gevind og lodning, og fig. 2 et længdesnit gennem en anden udførelsesform for ventilen ifølge opfindelsen samlet ved lodning alene.

I fig. 1 har en ventil 1 ifølge opfindelsen en ventilspindel 25 2 og et ringformet ventilhoved 3, der er påsat den ene ende af ventilspindelen 2. Ventilspindelen 2 har ved den ende, der skal forbindes med ventilhovedet 3, et cylindrisk parti 4, forsynet med et udvendigt gevind 5 og afsluttet med et cylindrisk parti 6 af større diameter afgrænset af en skulder 7 mellem de to cy-30 lindriske partier.

Ventilhovedet 3 er keglestubformet og har en aksial med indvendigt gevind forsynet udboring 8, scaa afsluttes af en udboring 9 af større diameter. Der er udformet en frigang 10 i udboringen 9's indervæg i fortsættelse af ventilspindelen 2*s skulder 7, 35 således at der efter samlingen af ventilspindelen 2 og ventilhovedet 3 afgrænses et ringformet kølekaæmer 11. Kølekammeret 11 står i forbindelse med to langsgående kanaler 12 og 13 i spindelen 2 for ventilen 1 via to tværkanaler 14, henholdsvis 15. De langsgående kanaler 12 og 13 står i forbindelse med hver sin af 4 142065 to radiale åbninger for kølemidlet, nemlig en kølemiddeltilgangsåbning 16 og en kølemiddelafgangsåbning 17, som munder ud til omgivelserne. De langsgående kanaler 12 og 13 er spærret af en del 18, som er påsat ved lodning på enden af ventilspindelen 2 5 modsat ventilhovedet 3 for ventilen 1, og denne del 18 står i forbindelse med en ikke vist ventilløfter for ventilen 1.

Ventilhovedet 3 på ventilen 1 er forsynet med et ringformet tætningsbryst 2Q, som ved ventilens lukning ligger an mod et ikke vist sæde i motorens topstykke.

10 Samlingen af ventilspindelen 2 og ventilhovedet 3 sker dels ved at skrue ventilhovedets gevindforsynede udboring 8 på det med udvendigt gevind 5 forsynede cylindriske parti 4 på ventilspindelen 2 og dels ved lodning langs hele de to deles indbyrdes anlægsflade for derved at sikre en veldefineret anbringelse af 15 ventilspindelen 2 og ventilhovedet 3, d.v.s. samtidigt omkring det cylindriske parti 4 og det cylindriske parti 6 på ventilspindelen 2. Når delene er samlet, befinder endefladen for ventilspindelen 21 s cylindriske parti 6, der udgør endefladen for ventilspindelens yderste parti, sig flugtende i niveau med ventil-20 hovedet 3's tilsvarende flade på ventilen og udgør en central del af denne.

Lodningen sker på kendt vis ved hjælp af lodderinge 21, som opvarmes efter montage.

I fig. 2 ses en ventil 1, som afviger fra den i fig. 1 viste 25 ved, at delene er samlet alene ved lodning. I dette tilfælde har ventilspindelen 2's cylindriske parti 4 intet udvendigt gevind 5, og i ventilhovedet 3 er kun udformet to udboringer 22 og 23 af forskellig diameter til afgrænsning af en skulder 7', som den i dag viste ventils skulder 7.

30 Det ringformede kammer 11 er desuden afgrænset af en ringfor met udsparing 24, der er udformet i indersiden af det cylindriske parti 6 i enden af ventilspindelen 2 og af et tilsvarende parti i skulderen 7', når ventilhovedet 3 er påsat ventilspindelen 2.

Samlingen sker alene ved lodning, og det skal bemærkes, at 35 grænsefladerne mellem ventilhovedet og ventilspindelen kan være af vilkårlig form, fortrinsvis den, der er lettest at fremstille industrielt.

142065 5

En ventil, scam vist i fig.l eller 2, er fordelagtig som følge af, at ventilspindelen 2 og ventilhovedet 3 praktisk taget ligger indbyrdes an langs hele deres grænseflade, hvilket gør det muligt at opnå en fuldstændig stiv forbindelse, som bevirker en god be-5 standighed under ventilens stød mod sit sæde. Desuden sikres takket være skuldrene 7 og 7' en veldefineret anbringelse og en god understøtning af ventilhovedet 3 på ventilspindelen 2.

Desuden har kølemiddelkanaleme 12, 13, 14, 15 og det ringformede kammer 11, som det fremgår af de to udførelsesformer, 10 et praktisk taget ensartet tværsnit, hvilket gør det muligt at sikre en fortræffelig oliecirkulation i kølemiddelsystemet. Der er således vished for, at hele ventilens hule indre, der udgør køleoliens rumfang, altid er 100% oliefyldt, således at man undgår enhver risiko for krakning eller spaltning, der er til-15 bøjelig til at ske ved overophedning af stillestående olie, og som bevirker en forkoksning, der er tilbøjelig til at spærre køle-middelpassagen, især i det ringformede kølemiddelkammer» Følgelig tillader formindskelsen af tværsnittet i ventilens kølemiddelkammer at forøge den indbyrdes forbindelsesflade mellem 20 ventilspindelen og ventilhovedet, og ligeledes at forøge den samlede enheds stivhed. Ved at ændre kølemiddelkammerets tværsnit praktisk taget til tilførselskanalemes tværsnit, sikres en bedre oliecirkulation,og risikoen fjernes for en overophedning af stillestående olie i kølemiddelsystemets dele. Omvendt for-25 øger en bedre kølemiddelcirkulation ved formindskelse af det ringformede kølekammers tværsnit den Indbyrdes forbindelsesflade mellem ventilspindelen og ventilhovedet og derved opnås en bedre stivhed for forbindelsen mellem ventilhovedet og ventilspindelen.