DE1292665B

DE1292665B - Vorrichtung zur Befestigung eines Ventilgehaeuses am Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1292665B
Application number: DEK56287A
Authority: DE
Inventors: Hoenicke Rolf
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1965-06-02
Filing date: 1965-06-02
Publication date: 1969-04-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines zur Führung des Ventilschaftes dienenden zylindrischen Ventilgehäuses am Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mittels einer zentralen Verschraubung.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 1545 948) wird das Ventilgehäuse durch eine koaxial zum Ventilschaft angeordnete Gewindebüchse im Zylinderkopf gehalten. Die Gewindebüchse reicht bis zum oberen Rand der Ventilfeder und dient als Vorratsbehälter für die Veritilschmiermittel. Zwischen der Gewindebüchse und dem VentilgQhäuse ist ein Dichtungsring eingelegt, der den Austritt -der Schmietmittel an dieser Stelle' #rerhindeit. Der Dichtring hat einen dreieckigen Querschnitt und ., die durch die Abist in einer Vertiefung eingebettet fasung des Ventilgehäuserandes und der Zyliüderkopfwand gebildet wird. Dadurch wirkt die Gewindebüchse unmittelbar auf das Ventilgehäuse, wodurch das Ventilgehäuse starr mit dem Zylinderkopf verbunden ist. Infolge der auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen stellen sich im Zylinderkopf unkontrollierbar hohe Spannungen ein. Außerdem um-.gibt die Gewindebuchse die Ventilfeder und den oberen Teil des Ventilschaftes, so daß der Ein- und Ausbau der Ventilfedern und der Ventile erschwert wird.
Es ist ferner bekannt, die Ventilgehäuse bei hängenden Ventilen, die im Zylinderkopf nebeneinander angeordnet sind, durch Ringmuttern oder eine Reihe von Bolzenschrauben festzuhalten. Um die Zugäng-Echkeit zu den Ventilen zu verbessern, ist auch vorgeschlagen worden, den Lagerbock für die Ventilbetätigungshebel als Spannbügel zum Anpressen der Ventilgehäuse auszubilden (deutsche Patentschrift 238 187). Derartige Anordnungen sind für hoch ausgenutzte und thermisch hoch beanspruchte Motoren zu starr und zu sperrig.
Bei Zündkerzen ist es an sich bekannt (USA.-Patentschrift 2 380 579), zur Beherrschung der Wärmeausdehnung Federelemente zu verwenden. Dieser Anwendungsfall zeigt jedoch keine Möglichkeit für einen einfachen Ein- und Ausbau eines vollständigen Ventils.
Außerdem ist es bekannt (deutsche Patentschrift 344 082), Ventilgehäuse mit einer Reihe von Bolzenschrauben festzuhalten, die über Federelemente auf das Ventilgehäuse wirken. Diese Anordnung hat den Zweck, daß das Ventilgehäuse als Sicherheitsventil dienen kann. Neben dem Nachteil des großen beanspruchten Einbauraurnes besteht der Nachteil, daß der Ein- und Ausbau erschwert werden und die Möglichkeit besteht, daß das Ventilgehäuse schief angezogen wird. - Die dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Befestigung für Ventilgehäuse zu schaffen, bei der ein Minimum an Einbauraum bean--sprucht und die zuverlässige Beherrschung der thermischen Ausdehnung gewährleistet wird und darüber hinaus gute Voraussetzungen für einfachen Ein- und Ausbau des vollständigen Ventils gegeben sind.
Die Lösung der Aufgabe erfolgte dadurch, daß die zentrale Verschraubung aus einem zum Ventilgehäuse konzentrischen Gewindering besteht, der die Spannkraft über einen Druckring und über diesem nachgeschaltete Tellerfedern auf das Ventilgehäuse ausübt, wobei der Innendurchmesser des Gewinderinges größer ist als der Innendurchmesser des Druckringes und dieser größer ist als der Außendurchmesser des Federtellers.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Reihe von Vorteilen erzielt.
Durch Vermeidung einer punktförmigen Kräfteeinleitung in den Zylinderkopf ist die Gefahr von Kopfbrüchen und Undichtigkeiten an der Brennraumplatte wesentlich vermindert.
Das Arbeitsvermögen und die bekannte Charakteristik der Tellerfedern gewährleisten praktisch konstanten Anpreßdruck bei allen vorkommenden Temperaturen, was besonders bei den Auspuffventilen von großer Bedeutung ist. Die großen, zum Vorspannen der Tellerfedern erforderlichen Kräfte können in einfacher Weise mittels einer an sich bekannten hydraulischen Einpreßvorrichtung, die mittels der Zylinderkopfschrauben auf dem Zylinderkopf befestigt wird, ausgeübt werden.
Durch den relativ großen Umfang des Gewinderinges wird eine günstige Krafteinleitung in den Zylinderkopf und das Ventilgehäuse gewährleistet und ein Verwerfen des Ventilsitzringes vermieden. Schließlich 'werden noch durch den Fortfall von Spannschrauben und Spannbügeln günstigere Raumverhältnisse geschaffen.
In Ausgestaltung -des - Lö#uüksgedankens ist vorgesehen, den Durchmesser der Auflagefläche zwischen Gewindering und Druckring etwa gleich dem Durchmesser des dem Druckring zugewandten Randes der Tellerfeder zu- machen. - In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel eiäei erfindungsgemäßen Ventilanordnung dargestellt, und zwar als Schnitt durch- die Mittellängsebene eines Ventils.
Das Ventflgehäuse 1 ist ein zylindrischer Körper, in dessen Mittelbohrung der Ventilschaft 2 geführt ist. Der Ventilteller 3 findet seinen Sitz im Ventilsitzring 4, welcher durch die untere Stirnfläche des Ventägehäuses 1 gegen die Brennraumplatte 5 a des Zylinderkopfes 5 gepreßt wird. Das obere Ende des Ventflgehäuses 1 ist im Durchmesser abgestuft, so daß sich in der Sitzbohrung des Zylinderkopfes 5 der Einbauraum für einen Gewindering 6, einen Druckring 7 und ein Paket von Tellerfedern 8 ergibt. Durch den Innendurchmesserdes Druckringes 7 ragt der gewöhnlich aus mehreren Wendelfedern bestehende Ventilfedersatz hindurch und stützt sich gegen den im Durchmesser etwa gleich großen Federteller 9 ab, der seinerseits am Ende des VentiIschaftes 2 in üblicher Weise befestigt ist.
Die angegebene Abstufung der Durchmesser erfolgte zwecks Schaffung einer von oben zugänglichen Ringfläche des Druckringes 7, gegen die sich ein zu einer nicht dargestellten Einpreßvorrichtung gehörendes rohrförmiges Druckstück abstützen kann, ohne dabei den Gewindering 6 oder den unteren FederteHer 9 a zu berühren. So ist man in der Lage, mittels der Preßvorrichtung den konstruktiv vorgesehenen Anpreßdruck auf das Ventilgehäuse auszuüben. Der Druck pflanzt sich über den Druckring 7 und die Tellerfedern 8 fort die sich dabei entsprechend verformen. Der Gewindering 6 braucht jetzt nur noch angezogen zu werden, um den Anpreßdruck auch nach Lösen der Preßvorrichtung aufrechtzuerhalten.
Der Ausbau des vollständigen Ventils erfolgt nach Entfernen des Gewinderinges 6 durch Ziehen am Ventilschaft 2. Hierzu kann die gleiche Vorrichtung benutzt werden wie zum Einpressen. Die Durchmesser der Auflagefläche zwischen Gewindering 6 und Druckring 7 sowie der Durchmesser der Tellerfedern 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß im Druckring möglichst keine Momente entstehen.

Claims

Patentanspräche: 1. Vorrichtung zur Befestigung eines zur Führung des Ventilschaftes dienenden zylindrischen Ventilgehäuses am Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mittels einer zentralen Verschraubung, dadurch gekennzeichn e t, daß die zentrale Verschraubung aus einem zum Ventilgehäuse(1) konzentrischen Gewindering(6) besteht, der die Spannkraft über einen Druckring(7) und über diesem nachgeschaltete Tellerfedern(8) auf das Ventilgehäuse(1) ausübt, wobei der Innendurchmesser des Gewinderinges (6) größer ist als der Innendurchmesser des Druckringes (7) und dieser größer ist als der Außendurchmesser des Federtellers (9).
2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Auflagefläche zwischen Gewindering (6) und Druckring (7) etwa gleich dem Durchmesser des dem Druckring (7) zugewandten Randes der Tellerfedern (8) ist.