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Ventil für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Ventil für
Brennkraftmaschinen, bei dem in der Nähe einer die Befestigungselemente für den
Federteller aufnehmenden Ringnut des Ventilschaftes zwischen dieser Ringnut und
dem Ventilkopf ein Schaftteil mit gegenüber dem normalen Durchmesser des Schaftes
verringerten Durchmesser und einer axialen Länge vorgesehen ist, die größer als
die axiale Länge der Ringnut ist, wobei der übergang vom kleinsten Querschnitt zum
normalen Querschnitt des Schaftes durch eine Hohlkehle ausgerundet ist und der Radius
der Hohlkehle wesentlich größer ist als die halbe Differenz zwischen dem normalen
Durchmesser und dem verringerten Durchmesser des Schaftes.
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Durch die USA.-Patentschrift 2171668 ist ein Ventil dieser Art bekannt,
bei dem der übergang zwischen dem Schaftteil verringerten Durchmessers zum normalen
Durchmesser des Schaftes an beiden Enden jeweils durch eine Hohlkehle verhältnismäßig
kleinen Durchmessers gebildet ist, .die an die mit normalem Durchmesser versehenen
Schaftteile scharfkantig anschließt. Bei dieser bekannten Ventilausbildung ist keine
Vorsorge getroffen, daß die bei Ventilen dieser Art durch die Anordnung der Ringnut
für die Aufnahme der Befestigungselemente für den Federteller herbeigeführte Schwächung
durch eine besondere Gestaltung des im Durchmesser verringerten Schaftteiles zur
Vermeidung von im Bereich der Ringnut insbesondere bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen
zu befürchtenden Brüchen des Ventilschaftes kompensiert wird.
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Weiterhin ist durch die deutsche Patentschrift 725 715 ein Ringventil
für Zweitakt-Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem jedoch eine Ringnut zur Aufnahme
der Befestigungselemente für den Teller nicht angeordnet ist. Bei dem bei diesem
bekannten. Ventil angeordneten Schaftteil verringerten Durchmessers, der in Form
eines Kegelstumpfes ausgebildet ist, kann daher diese Ausbildung nicht den Zweck
haben, die durch eine Ringnut herbeigeführte Schwächung des Schaftes im Hinblick
auf die Gefahr von Brüchen des Schaftes im Bereich der Ringnut unwirksam zu machen.
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Schließlich ist durch die USA.-Patentschrift 2 689 557 ein Ventil
für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem zwar zur Aufnahme der Befestigungselemente
für den Federteller eine Ringnut angeordnet ist, bei dem aber der Schaft zwischen
dem mit dieser Ringnut versehenen Ende und dem Ventilkopf durch eine dichtgewickelte
Schraubenfeder mit dem gleichen Außendurchmesser wie die sonstigen Schaftteile gebildet
ist. Hierdurch ist der Schaft elastisch, um die beim Schließen des Ventils auftretenden
schlagartigen Beanspruchungen zu dämpfen. Dadurch wird zwar ebenfalls die Gefahr
von Brüchen an der Ringnut vermindert, doch ist der Aufwand erheblich. Zudem ist
ein durch eine Schraubenfeder gebildeter Schaft für die Anforderungen einer hochbelastbaren
Brennkraftmaschine nicht genügend betriebssicher.
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Demgegenüber soll durch die Erfindung ein. Ventil der genannten Art
geschaffen werden, bei dem die Schwächung des Ventilschaftes durch die die Befestigungselemente
für die den Federteller aufnehmende Ringnut durch die Gestaltung des zwischen der
Ringnut und dem Ventilkopf angeordneten. Schaftteiles von verringertem Durchmesser
weitgehend kompensiert und die Gefahr von Brüchen des Ventilschaftes im Bereich
der Ringnut wesentlich verringert ist.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Durchmesser
des im Durchmesser verringerten Schaftteiles etwas kleiner oder höchstens ebenso
groß wie der Durchmesser am Grund der Ringnut ist und der Schaftteil verringerten
Durchmessers seinen kleinsten Querschnitt zumindestens nahe seinem der Ringnut benachbarten
Ende aufweist und daß am übergang von der Hohlkehle zum normalen Durchmesser des
Schaftes eine Abrundung mit im Vergleich zum Radius der Hohlkehle kleinerem Radius
vorgesehen ist.
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Bei einem in dieser Weise gemäß der Erfindung ausgebildeten Ventil
erhält der Ventilschaft durch die angegebene Gestaltung des im Durchmesser verringerten
Schaftteiles nicht nur eine erhöhte Elastizität, sondern es wird auch der Kraftfuß
zwischen dem äußeren Schaftende jenseits der Ringnut und
dem Schaft
selbst so geleitet, daß die Kerbwirkung der Ringnut vermindert und somit keine Brüche
oder Risse auftreten.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in F i g. 1 und 2 der Zeichnung
als Beispiele dargestellten beiden Ausführungsformen beschrieben.
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Das dargestellte Ventil weist einen Ventilkopf 1
und einen Ventilschaft
2 mit der zur Aufnahme der Befestigungselemente des nicht dargestellten Federtellers
dienenden Ringnut 3 auf, die eine Höhe 1, hat. Der normale Durchmesser des
Ventilschaftes ist mit d bezeichnet.
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Um Brüche und Risse des Ventilschaftes im Bereich a-b-a'-b' der Ringnut
3 zu vermeiden, ist der Durchmesser d des Schaftes in dem Schaftteil 4 auf den Durchmesser
d2 verringert, der etwas kleiner oder höchstens ebenso groß ist wie der Durchmesser
d1 am Grund der Ringnut 3. Der im Durchmesser verringerte Schaftteil 4 weist dabei
seinen kleinsten Querschnitt zumindestens nahe seinem der Ringnut 3 benachbarten
Ende auf. Die Länge 1, des im Durchmesser verringerten Schaftteiles 4 ist größer
als die axiale Länge der Ringnut und so bemessen, wie es die Hubbewegung des Ventils
ohne Beeinträchtigung der Führung in der Führungszone erlaubt.
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Der den verringerten Durchmesser d2 aufweisende Schaftteil 4 weist
an seinen beiden Enden Übergänge vom verringerten Durchmesser d2 zum normalen Durchmesser
d des Ventilschaftes mit je einer Hohlkehle mit dem großen Radius R und einer daran
anschließenden Abrundung mit im Vergleich zum Radius R der Hohlkehle kleineren Radius
r auf. Es ist wesentlich, daß die Durchmesserverringerung durchgeführt wird, ohne
daß Spuren der Werkzeugbearbeitung hinterlassen werden.
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Bei der abgeänderten Ausführungsform nach F i g. 2 ist der Durchmesser
im Bereich des Schaftteiles 4 ebenfalls auf die Länge 12 verringert. Diese Verringerung
ist aber im Gegensatz zu F i g. 1 nicht durch eine zylindrische Ausnehmung des Ventilschaftes
2 auf den Durchmesser d2 gebildet, sondern durch eine konische Gestaltung des Schaftteiles
4. Die Ausnehmung ist dabei so ausgebildet, daß ein kegelstumpfförmiger 'Schaftteil
4 entsteht, dessen kleine Grundfläche der Ringnut 3 zugewendet ist und den Durchmesser
d2 aufweist und dessen große Grundfläche den Durchmesser d des Ventilschaftes hat.
Der Durchmesser d2 ist wiederum etwas kleiner oder höchstens ebenso groß wie der
Durchmesser d1 am Grund der Ringnut 3, und die Länge 1, soll ebenfalls so
groß sein, wie es die Hubbewegung des Ventils ohne Beeinträchtigung der Führung
in der Führungszone erlaubt.
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Der kegelstumpfförmige Schaftteil 4 ist im Bereich seiner kleinen
Grundfläche durch einen durch eine Hohlkehle mit dem großen Radius R gebildeten
Übergang und einer anschließenden Abrundung mit dem kleinen Radius r verbunden.