EP0380770A1 - Valve stem seal - Google Patents

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EP0380770A1
EP0380770A1 EP89120756A EP89120756A EP0380770A1 EP 0380770 A1 EP0380770 A1 EP 0380770A1 EP 89120756 A EP89120756 A EP 89120756A EP 89120756 A EP89120756 A EP 89120756A EP 0380770 A1 EP0380770 A1 EP 0380770A1
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EP
European Patent Office
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tubular body
valve stem
valve
stem seal
disc
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Withdrawn
Application number
EP89120756A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Dr.-Ing. Hertzsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goetze GmbH
Original Assignee
Goetze GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462—Valve return spring arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant

Definitions

  • the invention relates to a valve stem seal for internal combustion engines with a sealing part resting on a valve stem and a fastening part resting on a valve guide made of elastomeric material, the fastening part being surrounded by at least one dimensionally stable tubular body which has a radially outwardly directed leg which, in the installed state, is between an end portion of a valve spring and a counter surface.
  • GB-PA 2.049.071 discloses a generic valve stem seal.
  • a metallic tubular body is provided for secure and gas-tight attachment of the valve stem seal to the valve guide, which fixes the elastomeric fastening part under radial tension relative to the valve guide.
  • the tubular body has a radially bent leg for supporting the valve spring.
  • Tubular body formed from a steel strip using the deep-drawing process To avoid premature wear, the entire part is then hardened.
  • the object of the invention is to improve a generic valve stem seal with regard to its dimensional accuracy during manufacture, while at the same time reducing the manufacturing costs.
  • This object is achieved in that a wear-resistant valve spring support is arranged on the spring side on the radially bent leg.
  • valve spring support is designed as an annular disk and consists of hardened steel.
  • radially inwardly extending tongues are arranged on the inner circumference of the disk, which can be firmly connected with their radially inner end region to the outer circumference of the tubular body.
  • the tongues jam on the outer circumference of the tubular body. This creates a simple clamp construction that creates a secure connection between the two components without additional aids.
  • the tongues taper in the direction of the disk center.
  • FIG. 1a shows a valve stem seal 1, 1 'according to the invention in the installed state.
  • the valve stem seal 1, 1 ' has a sealing part 3, 3' resting on a valve stem 2 and a fastening part 5, 5 'resting on a valve guide 4.
  • a metallic tubular body 6, 6', 6 ⁇ is provided, which has a radially outwardly bent leg 7, 7 '.
  • the tubular body can either be formed in one piece as in FIG. 1a or, as in FIG. 1, from two separate components 6, 6 'which are connected to one another.
  • the tubular body 6, 6 ', 6 ⁇ consists of an unhardened steel, with a wear-resistant valve spring support 13 being arranged on the radially bent leg 7, 7 '.
  • the valve spring support can be a wear-resistant spray layer of a hard metal connection.
  • FIGS. 2 and 1a A particularly inexpensive valve spring support in the form of a hardened steel disk 10 is shown in FIGS. 2 and 1a.
  • the disc 10 has on its inner circumference radially inwardly extending tongues 11 (Figure 3), via which a fixed connection with the tubular body 6 ', 6 ⁇ is generated.
  • the tongues 11 taper to the center of the disc.
  • the number of tongues 11 is dependent on the dimensioning of the tubular body 6 ', 6 ⁇ .
  • the tapering of the tongues 11 can be advantageous up to the point-like contact on the outer wall of the tubular body 6 ', 6'.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a valve stem seal (1) for internal- combustion engines, which is mounted with a tubular body (6, 6') of stable shape opposite a valve guide (4), the tubular body (6, 6', 6'') having a radial limb (7) for the axial support of a valve spring (8). The tubular body (6, 6', 6'') consists of unhardened steel. A wear- resistant valve spring mounting (13, 10) is arranged on the bent-over limb (7). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilschaftabdichtung für Brennkraftmaschinen mit einem an einem Ventilschaft anliegenden Dichtteil und einem an einer Ventilführung anliegenden Befestigungsteil aus elastomerem Werkstoff, wobei das Befestigungsteil von mindestens einem formstabilen Rohrkörper umgeben ist, der einen radial nach außen gerichteten Schenkel aufweist, welcher sich im Einbauzustand zwischen einem Endbereich einer Ventilfeder und einer Gegenfläche erstreckt.The invention relates to a valve stem seal for internal combustion engines with a sealing part resting on a valve stem and a fastening part resting on a valve guide made of elastomeric material, the fastening part being surrounded by at least one dimensionally stable tubular body which has a radially outwardly directed leg which, in the installed state, is between an end portion of a valve spring and a counter surface.

Die GB-PA 2.049.071 offenbart eine gattungsgemäße Ventilschaftabdichtung. Zur sicheren und gasdichten Befestigung der Ventilschaftabdichtung gegenüber der Ventilführung ist ein metallischer Rohrkörper vorgesehen, der das elastomere Befestigungsteil unter radialer Spannung gegenüber der Ventilführung festlegt. Darüber hinaus weist der Rohrkörper einen radial abgebogenen Schenkel zur Abstützung der Ventilfeder auf. Diese Maßnahme verhindert einerseits ein Eingraben der Ventilfeder in den Zylinderkopf, insbesondere bei Leichtmetallzylinderköpfen, andererseits wird die Ventilschaftabdichtung durch die Ventilfeder fixiert.GB-PA 2.049.071 discloses a generic valve stem seal. A metallic tubular body is provided for secure and gas-tight attachment of the valve stem seal to the valve guide, which fixes the elastomeric fastening part under radial tension relative to the valve guide. In addition, the tubular body has a radially bent leg for supporting the valve spring. On the one hand, this measure prevents the valve spring from digging into the cylinder head, in particular in the case of light metal cylinder heads, and on the other hand, the valve stem seal is fixed by the valve spring.

Aus wirtschaftlichen Gründen werden genannte Rohrkörper aus einem Stahlband im Tiefziehverfahren herausgeformt. Zur Vermeidung frühzeitigen Verschleißes wird anschließend das gesamte Teil gehärtet.For economic reasons, these are mentioned Tubular body formed from a steel strip using the deep-drawing process. To avoid premature wear, the entire part is then hardened.

Die Einhaltung der Fertigungs- beziehungsweise der Einbaumaße der Rohrkörper erweist sich bei der Serienherstellung als äußerst schwierig. Wegen der gleichmäßigen Gefügeausrichtung nach dem Walzen des Stahlbandes tritt bei einer Wärmebehandlung beziehungsweise beim Härten ein ungleichmäßiger Verzug ein, wodurch die Toleranzgrenzen unter- oder überschritten werden.Compliance with the manufacturing or installation dimensions of the tubular body proves to be extremely difficult in series production. Because of the uniform structure alignment after the rolling of the steel strip, an uneven distortion occurs during heat treatment or hardening, as a result of which the tolerance limits are exceeded or fallen short of.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Ventilschaftabdichtung hinsichtlich ihrer Maßgenauigkeit bei der Herstellung zu verbessern, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten gesenkt werden.The object of the invention is to improve a generic valve stem seal with regard to its dimensional accuracy during manufacture, while at the same time reducing the manufacturing costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am radial abgebogenen Schenkel federseitig eine verschleißfeste Ventilfederauflage angeordnet ist.This object is achieved in that a wear-resistant valve spring support is arranged on the spring side on the radially bent leg.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Rohrkörper aus ungehärtetem Stahl herzustellen, so daß die beim Härten auftretenden Probleme entfallen, mit der Folge, daß eine maßliche Verbesserung bei der Herstellung eintritt und somit der Ausschuß reduziert wird.This measure makes it possible to produce the tubular body from unhardened steel, so that the problems occurring during hardening are eliminated, with the result that there is a dimensional improvement in the manufacture and thus the scrap is reduced.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, ist die Ventilfederauflage als ringförmige Scheibe ausgebildet und besteht aus gehärtetem Stahl.According to a further idea of the invention, the valve spring support is designed as an annular disk and consists of hardened steel.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Materialstärke des Rohrkörpers um das Maß der Materialstärke der Scheibe reduziert werden kann, ohne daß Nachteile hinsichtlich der Festigkeit hingenommen werden müssen. Durch die Reduzierung des Materialeinsatzes werden die Kosten gesenkt. Überdies ist es vorteilhaft, die Scheibe fest mit dem Rohrkörper zu verbinden, um so eine Einbaueinheit zu schaffen.This has the advantage that the material thickness of the tubular body can be reduced by the amount of the material thickness of the disc, without having to accept disadvantages in terms of strength. By reducing the amount of material used, costs are reduced. In addition, it is advantageous to firmly connect the disc to the tubular body in order to create an installation unit.

Bevorzugt sind am Innenumfang der Scheibe radial nach innen sich erstreckende Zungen angeordnet, die mit ihrem radial inneren Endbereich mit dem Außenumfang des Rohrkörpers fest verbindbar sind.Preferably, radially inwardly extending tongues are arranged on the inner circumference of the disk, which can be firmly connected with their radially inner end region to the outer circumference of the tubular body.

Beim Auflegen der Scheibe auf den radialen Schenkel verklemmen sich die Zungen am Außenumfang des Rohrkörpers. Damit ist eine einfache Klemmkonstruktion geschaffen, die ohne zusätzliche Hilfsmittel eine sichere Verbindung beider Bauteile erzeugt. Um den herstellungsbedingten Radius am Außenumfang des Rohrkörpers auszugleichen und eine gleichmäßige Anlage der Zungen zu gewährleisten, verjüngen sich die Zungen in Richtung des Scheibenzentrums.When the disc is placed on the radial leg, the tongues jam on the outer circumference of the tubular body. This creates a simple clamp construction that creates a secure connection between the two components without additional aids. In order to compensate for the production-related radius on the outer circumference of the tubular body and to ensure an even contact of the tongues, the tongues taper in the direction of the disk center.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1, 1a Halbschnitt einer Ventilschaftabdichtung mit verschleißfester Federauflage im eingebauten Zustand
  • Figur 2 Halbschnitt eines Rohrkörpers mit verschleißfester Scheibe
  • Figur 3 Draufsicht einer verschleißfesten Scheibe.
The invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. Show it:
  • Figure 1, 1a half section of a valve stem seal with wear-resistant spring support in the installed state
  • Figure 2 half section of a tubular body with wear-resistant disc
  • Figure 3 top view of a wear-resistant disc.

Die Figur 1, 1a zeigt eine erfindungsgemäße Ventilschaftabdichtung 1, 1′ im eingebauten Zustand. Die Ventilschaftabdichtung 1, 1′ weist ein an einem Ventilschaft 2 anliegendes Dichtteil 3, 3′ und ein an einer Ventilführung 4 anliegendes Befestigungsteil 5, 5′ auf. Zur Fixierung der Ventilschaftabdichtung 1, 1′ ist ein metallischer Rohrkörper 6, 6′, 6˝ vorgesehen, welcher einen radial nach außen abgebogenen Schenkel 7, 7′ aufweist. Der Rohrkörper kann entweder einstückig wie in Figur 1a oder, wie in Figur 1, aus zwei separaten Bauteilen 6, 6′, die miteinander verbunden sind, gebildet sein.Figures 1, 1a shows a valve stem seal 1, 1 'according to the invention in the installed state. The valve stem seal 1, 1 'has a sealing part 3, 3' resting on a valve stem 2 and a fastening part 5, 5 'resting on a valve guide 4. To fix the valve stem seal 1, 1 ', a metallic tubular body 6, 6', 6˝ is provided, which has a radially outwardly bent leg 7, 7 '. The tubular body can either be formed in one piece as in FIG. 1a or, as in FIG. 1, from two separate components 6, 6 'which are connected to one another.

Damit der zur Abstützung einer Ventilfeder 8 vorgesehene Rohrkörper 6, 6′, 6˝ eine ausreichende Verschleißfestigkeit besitzt, wurde dieser bisher aus einem Stahlband im Tiefziehverfahren hergestellt und anschließend gehärtet. Da das durch Walzen geformte Stahlband aber eine in Walzrichtung ausgerichtete Gefügestruktur aufweist, tritt beim Härten ein ungleichmäßiger Materialverzug auf, so daß die Fertigungsmaße der einzelnen Bauteile stark schwanken. Es kann vorkommen, daß die Toleranzgrenzen zwischen dem Außendurchmesser des Dichtteiles 5, 5′ und dem Innendurchmesser des Rohrkörpers 6, 6′, 6˝ über- oder unterschritten werden. Um dieses Problem zu beseitigen, besteht erfindungsgemäß der Rohrkörper 6, 6′, 6˝ aus einem ungehärteten Stahl, wobei am radial abgebogenen Schenkel 7, 7′ eine verschleißfeste Ventilfederauflage 13 angeordnet ist. Die Ventilfederauflage kann eine verschleißfeste Spritzschicht einer Hartmetallverbindung sein.So that the provided for supporting a valve spring 8 tubular body 6, 6 ', 6˝ has sufficient wear resistance, this was previously made from a steel strip in the deep-drawing process and then hardened. Since the steel strip formed by rolling is oriented in the rolling direction Structural structure, an uneven material distortion occurs during hardening, so that the manufacturing dimensions of the individual components fluctuate greatly. It can happen that the tolerance limits between the outer diameter of the sealing part 5, 5 'and the inner diameter of the tubular body 6, 6', 6˝ are exceeded or undershot. To eliminate this problem, according to the invention the tubular body 6, 6 ', 6' consists of an unhardened steel, with a wear-resistant valve spring support 13 being arranged on the radially bent leg 7, 7 '. The valve spring support can be a wear-resistant spray layer of a hard metal connection.

In den Figuren 2 und 1a ist eine besonders kostengünstige Ventilfederauflage in Form einer gehärteten Stahlscheibe 10 dargestellt. Die Scheibe 10 weist an ihrem Innenumfang radial nach innen sich erstreckende Zungen 11 auf (Figur 3), über die eine feste Verbindung mit dem Rohrkörper 6′, 6˝ erzeugt wird. Um den herstellungsbedingten Radius an der Innenkante 12 des Rohrkörpers 6′, 6˝ auszugleichen, verjüngen sich die Zungen 11 zum Zentrum der Scheibe. Die Anzahl der Zungen 11 ist abhängig von der Dimensionierung des Rohrkörpers 6′, 6˝. Um einen sicheren Sitz der Scheibe 10 zu erlangen, kann die Verjüngung der Zungen 11 bis zur spitzförmigen Anlage an der Außenwand des Rohrkörpers 6′, 6˝ vorteilhaft sein.A particularly inexpensive valve spring support in the form of a hardened steel disk 10 is shown in FIGS. 2 and 1a. The disc 10 has on its inner circumference radially inwardly extending tongues 11 (Figure 3), via which a fixed connection with the tubular body 6 ', 6˝ is generated. To compensate for the manufacturing-related radius on the inner edge 12 of the tubular body 6 ', 6,, the tongues 11 taper to the center of the disc. The number of tongues 11 is dependent on the dimensioning of the tubular body 6 ', 6˝. In order to achieve a secure fit of the disc 10, the tapering of the tongues 11 can be advantageous up to the point-like contact on the outer wall of the tubular body 6 ', 6'.

Claims (6)

1. Ventilschaftabdichtung für Brennkraftmaschinen mit einem an einem Ventilschaft anliegenden Dichtteil und einem an einer Ventilführung anliegenden Befestigungsteil aus elastomerem Werkstoff, wobei das Befestigungsteil von mindestens einem formstabilen Rohrkörper umgeben ist, der einen radial nach außen gerichteten Schenkel aufweist, welcher sich im Einbauzustand zwischen einem Endbereich einer Ventilfeder und einer Gegenfläche erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß am Schenkel (7) federseitig eine verschleißfeste Ventilfederauflage (13, 10) angeordnet ist.1.Valve stem seal for internal combustion engines with a sealing part resting on a valve stem and a fastening part resting on a valve guide made of elastomeric material, the fastening part being surrounded by at least one dimensionally stable tubular body which has a radially outwardly directed leg which, when installed, is located between an end region a valve spring and a counter surface, characterized in that a wear-resistant valve spring support (13, 10) is arranged on the spring side on the leg (7). 2. Ventilschaftabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederauflage als ringförmige Scheibe (10) ausgebildet ist.2. Valve stem seal according to claim 1, characterized in that the valve spring support is designed as an annular disc (10). 3. Ventilschaftabdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (10) aus gehärtetem Stahl besteht.3. Valve stem seal according to claims 1 and 2, characterized in that the disc (10) consists of hardened steel. 4. Ventilschabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (10) mit dem Rohrkörper (6′ 6˝) fest verbindbar ist.4. valve scraping seal according to claims 1 to 3, characterized in that the disc (10) with the tubular body (6 '6˝) is firmly connected. 5. Ventilschaftabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang der Scheibe (10) radial nach innen sich erstreckende Zungen (11) angeordnet sind, die mit ihren radialen inneren Enden mit dem Außenumfang des Rohrkörpers (6′, 6˝) fest verbindbar sind.5. Valve stem seal according to claims 1 to 4, characterized in that on the inner circumference of the disc (10) radially inwardly extending tongues (11) are arranged, which can be firmly connected with their radial inner ends to the outer circumference of the tubular body (6 ', 6˝). 6. Ventilschaftabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (11) sich in Richtung des Scheibenzentrums verjüngen.6. Valve stem seal according to claims 1 to 5, characterized in that the tongues (11) taper in the direction of the disc center.
EP89120756A 1989-01-28 1989-11-09 Valve stem seal Withdrawn EP0380770A1 (en)

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