EP0629263B1 - Keramisches gaswechselventil - Google Patents

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EP0629263B1
EP0629263B1 EP93903953A EP93903953A EP0629263B1 EP 0629263 B1 EP0629263 B1 EP 0629263B1 EP 93903953 A EP93903953 A EP 93903953A EP 93903953 A EP93903953 A EP 93903953A EP 0629263 B1 EP0629263 B1 EP 0629263B1
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EP
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valve stem
collet
spring retainer
sleeve
valve
Prior art date
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EP93903953A
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English (en)
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EP0629263A1 (de
Inventor
Thomas Thiemeier
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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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
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01L3/10—Connecting springs to valve members

Definitions

  • the invention relates to a ceramic gas exchange valve for internal combustion engines, in which the spring plate is non-positively connected to the valve stem.
  • Ceramic gas exchange valves are known from EP-A-0 249 503.
  • the valve stem is then provided with an annular groove at the connection point with the spring plate and surrounded by a longitudinally divided sleeve with a conical outer contour.
  • the sleeve On the inner wall, the sleeve has a bead which engages in the groove of the valve stem.
  • the spring plate has a conical bore which interacts with the conical outer wall of the sleeve, so that a positive connection is achieved.
  • a coating of soft metal is provided at least between the sleeve and the valve stem. The coating reduces stress breaks in the cylindrical part of the valve stem, but not in the area of the groove. The invention seeks to remedy this.
  • the invention solves the problem by a cylindrical valve stem, which is surrounded by a sleeve with a conical outer contour, on which the spring plate is supported with its conical bore.
  • the taper of the outer contour of the sleeve and the bore of the spring plate can be 0.5 ° to 15 °, in particular 2 ° to 6 °.
  • the sleeve can be provided with longitudinal slots or divided.
  • the valve stem which is designed to be undisturbed cylindrical (i.e. with a constant circular cross-section) in the area of the spring plate, is surrounded by a sleeve with a cylindrical inner and conical outer contour.
  • the spring plate is supported on the sleeve with its conical bore.
  • valve disc 1 and valve stem 2 are made in one piece from ceramic material, e.g. Silicon nitride or silicon carbide manufactured.
  • a sleeve 3 with a conical outer contour 4 is pushed onto the free end of the valve stem 2.
  • the spring plate 5 with its conical bore 6 is supported on the conical outer contour 4.
  • the taper ⁇ of the outer contour of the sleeve and ⁇ of the bore of the spring plate is an angle between 0.5 ° and 15 °, in particular between 2 ° and 6 °.

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Abstract

Bei dem keramischen Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen, bei dem der Federteller kraftschlüssig mit dem Ventilschaft verbunden ist, ist ein zylinderförmiger Ventilschaft (2) von einer Hülse (3) mit konischer Außenkontur (4) umgeben, auf der sich der mit einer konischen Bohrung (6) versehene Federteller (5) abstützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein keramisches Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen, bei dem der Federteller kraftschlüssig mit dem Ventilschaft verbunden ist.
  • Keramische Gaswechselventile sind aus der EP-A-0 249 503 bekannt. Danach ist der Ventilschaft an der Verbindungsstelle mit dem Federteller mit einer ringförmigen Nut versehen und von einer längsgeteilten Hülse mit konischer Außenkontur umgeben. An der Innenwand besitzt die Hülse einen Wulst, der in die Nut des Ventilschaftes eingreift. Der Federteller weist eine konische Bohrung auf, die mit der konischen Außenwand der Hülse zusammenwirkt, so daß eine formschlüssige Verbindung zustande kommt. Um partielle Spannungsrisse im Bereich der Nut im Ventilschaft zu vermeiden, ist mindestens zwischen Hülse und Ventilschaft eine Beschichtung aus Weichmetall vorgesehen. Die Beschichtung mindert Spannungsbrüche im zylindrischen Teil des Ventilschaftes, nicht jedoch im Bereich der Nut. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen zylinderförmigen Ventilschaft, der von einer Hülse mit konischer Außenkontur umgeben ist, auf der sich der Federteller mit seiner konischen Bohrung abstützt.
  • Die Konizität der Außenkontur der Hülse und der Bohrung des Federtellers kann 0,5° bis 15°, insbesondere 2° bis 6° betragen. Die Hülse kann mit Längsschlitzen versehen oder geteilt sein.
  • Mit der Erfindung werden Brüche des Ventilschafts vermieden, die durch die Kerbwirkung der Nut oder Spannungskonzentrationen aufgrund von geometrischen Unzulänglichkeiten der Nut und/oder der Hülsenwülste hervorgerufen werden.
  • Außerdem werden Brüche durch Oberflächenschädigungen vermieden, die bei der Fertigung komplizierter Schaftformen entstehen.
  • Der im Bereich des Federtellers ungestört zylindrisch (d.h. mit konstantem kreisförmigen Querschnitt) gestaltete Ventilschaft wird von einer Hülse mit zylindrischer Innen- und konischer Außenkontur umgeben. Der Federteller stützt sich mit seiner zur Hülse passenden konischen Bohrung auf derselben ab. Durch gegenseitiges Verklemmen von Federteller und Hülse wird der Durchmesser der Hülse so zusammengestaucht, daß es zu einer Verklemmung der zylindrischen Fuge zwischen Hülse und Ventilschaft kommt. Dadurch wird die kraftschlüssige Einleitung der am Federteller wirkenden Kräfte in den Ventilschaft ermöglicht.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnung näher erläutert.
  • Die Figur zeigt ein keramisches Gaswechselventil im wesentlichen ohne Ventilfeder, teilweise geschnitten. Ventilteller 1 und Ventilschaft 2 sind einstückig aus keramischem Material, z.B. Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid gefertigt. Auf das freie Ende des Ventilschafts 2 ist eine Hülse 3 mit konischer Außenkontur 4 geschoben. Auf der konischen Außenkontur 4 stützt sich der Federteller 5 mit seiner konischen Bohrung 6 ab. Die Konizität α der Außenkontur der Hülse und β der Bohrung des Federtellers beträgt einen Winkel zwischen 0,5° und 15°, insbesondere zwischen 2° und 6°. Um Konzentrationen bei der Krafteinleitung in den Ventilschaft an den Enden der Hülse sicher zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, die Hülse so zu dimensionieren, daß sie auf beiden Seiten der Bohrung herausragt. Mit 7 wird die Feder angedeutet, die das Ventil in Schließstellung hält (nicht dargestellt).

Claims (2)

  1. Keramisches Gaswechselventil für Brennkraftmaschinen, dessen Ventilschaft (2) mittels einer Hülse (3) mit einem Federteller (5) kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Hülse (3) eine konische Außenkontur und der Federteller (5) eine entsprechende konische Bohrung aufweisen, und der Federteller sich auf der Hülse abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß, im Bereich des Federtellers (5), der Ventilschaft (2) ungestört zylindrisch d.h. mit konstantem kreisförmigen Querschnitt und von der Hülse (3) mit entsprechender zylindrischer Innenkontur umgeben ist.
  2. Gaswechselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Außenkontur (4) der Hülse (3) und der Bohrung (6) des Federtellers (5) 0,5° bis 15°, insbesondere 2° bis 6° beträgt.
EP93903953A 1992-03-07 1993-02-11 Keramisches gaswechselventil Expired - Lifetime EP0629263B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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DE4207213A DE4207213A1 (de) 1992-03-07 1992-03-07 Keramisches gaswechselventil
PCT/EP1993/000331 WO1993018282A1 (de) 1992-03-07 1993-02-11 Keramisches gaswechselventil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0629263A1 EP0629263A1 (de) 1994-12-21
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DE (2) DE4207213A1 (de)
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WO (1) WO1993018282A1 (de)

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