DE1961294C

DE1961294C - Exchangeable seat part of a valve for the gas exchange of a piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE1961294C
Authority: DE
Inventors: Anton Illnau Zurich Steiger (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Publication date: 1972-06-22

Description

ι 2ι 2

Die Erfindung betrifft einen auswechselbaren Sitz- det, wegen der hoben im Betrieb auftretenden Tem-The invention relates to an exchangeable seat, because of the elevated temperatures occurring during operation

teil eines Ventils für den Gaswechsel einer Kolben- peraturen rasch schwinden würden,part of a valve for the gas exchange of a piston temperature would rapidly dwindle,

brennkraftmaschine, der in eine Bohrung des Vorzugsweise können am Umfang des SitzteilsInternal combustion engine, which can be in a bore of the preferably on the circumference of the seat part

Zylinderkopfs in Verlängerung eines Gaswechsel- drei gleichmäßig verteilte Bänder angeordnet sein,Cylinder head as an extension of a gas exchange - three evenly spaced bands are arranged,

kanals mit geringem Spiel eingeführt ist und im 5 Durch eine solche Unterteilung wird der Umschlin-channel is introduced with little play and in the 5.

Bereich der Sitzfläche auf einer Schulter der Bohrung gungswinkel so stark vermindert, daß dir EinführungThe area of the seat on one shoulder of the hole is so reduced that the angle of inclination is reduced to the point of introduction

in Richtung vom Zylinderraum weg abgestützt ist, der Bänder und ihre Entfernung bei einer Demontageis supported in the direction of the cylinder space away, the bands and their removal during disassembly

mit einer in Aussparungen des Sitzteils und der Boh- ohne Schwierigkeiten erfolgen können,can be done with one in recesses of the seat part and the Boh without difficulty,

rung im wesentlichen in Umfangsrichtung des Sitzteils Vorzugsweise ist es möglich, den Sitzteil in dertion essentially in the circumferential direction of the seat part. Preferably, it is possible, the seat part in the

sich erstreckenden Vorrichtung, die den Sitzteil gegen io Bohrung des Zylinderkopfes in einem überwiegendenextending device, which the seat part against io bore of the cylinder head in a predominant

eine Bewegung in Richtung auf den Zylinderraum Bereich seiner Länge mit einem Spiel anzuordnen,to arrange a movement in the direction of the cylinder space area of its length with a clearance,

sichert und die ausbaubar ist. welches einem Drehsitz bis einem Schiebesitz ent-secures and which is expandable. which consists of a swivel seat to a sliding seat

Bei hochbelasteten Kolbenbrennkraftmaschinen spricht Auf diese Weise ist es möglich, den SitzteilIn the case of highly loaded piston internal combustion engines, it is possible to use the seat part in this way

mit Ventilen für den Gaswechsel werden die Ventil- in den meisten Fällen nach dem Entfernen des Ban-with valves for the gas exchange, the valve - in most cases after removing the band -

sitze auf besonderen Sitzteilen ausgebildet, die z. B. 15 des aus der Bohrung einfach herauszuzishen.seats are formed on special seat parts that, for. B. 15 of the easy auszuzishen out of the hole.

durch Einschrumpfen oder ein Gewinde im Zylinder- Dabei kann das Band an einem seiner Enden mitby shrinking or a thread in the cylinder. The tape can with one of its ends

kopf der Masüiine befestigt sind. Derartige Sitzteile einem Element zum Erfassen durch ein Werkzeughead of the Masüiine are attached. Such seat parts have an element for gripping by a tool

sind zwar auswechselbar, jedoch mit großen Schwie- versehen sein. Dadurch ist ein einfacher Ausbauare interchangeable, but have a lot of difficulty. This makes it easy to expand

rigkeiten, da ihr Auswechseln in der Regel eine gut durch ein Werkzeug möglich, das in die Bohrung dessince it is usually easy to replace with a tool that is inserted into the bore of the

ausgerüstete Werkstätte erfordert. Trotzdem müssen ao Sitzteils eingeführt werden kann,requires equipped workshops. Nevertheless, ao seat part must be able to be introduced,

in vielen Fällen die Sitzteile ausgebohrt oder auf einer Vorzugsweise kann das Element zum Erfassenin many cases the seat parts are drilled out or on a preferably the element for gripping

Drehbank ausgedreht werden, da sie auf eine andere durch ein Werkzeug eine im Band ausgebildete Boh-Lathe, as it can be turned on another by a tool a hole formed in the band

Weise nicht entfernt werden können. Das ist beson- rung sein.Way can not be removed. That is being special.

ders nachteilig, wenn die Brennkraftmaschine zur Das Band kann an der Stelle der Öffnung für das Verbrennung von Schweröl geeignet sein soll, wobei 25 Werkzeug von der Wand der Bohrung weg nach bekanntlich die Ventile und die Ventilsitze stärker innen gebogen sein, und die in der Richtung dieses leiden als bei Maschinen, die mit leichterem Brenn- gebogenen Endes liegende seitliche Wand der Ausstoß betrieben werden. Außerdem ist es bei sehr nehmung des Sitzteils kann gegenüber der tangenhoch belasteter· Brennkiaftma,diinen, insbesondere tialen Richtung abgeschrägt sein, derart, daß an der aber bei Schwerölbetrieb, vorteilhaft, die Ventilsitz- 3° Außenseite des Sitzteils eine Kante mit einem scharteile mit Hohlräumen für eine di.ekte Kühlung durch fen Winkel besteht. Bei einer solchen Ausführung Kühlflüssigkeit zu versehen, die nach außen abge- kann das Band besonders leicht für eine Demontage dichtet sein müssen, was die Schwierigkeiten bezug- des Sitzteils entfernt werden.
Hch Auswechseln der Sitze noch erheblich erhöht. Die Schultern zur Abstützung des Bandes könnenThis is disadvantageous if the internal combustion engine for The belt can be suitable at the point of the opening for the combustion of heavy fuel oil, whereby the tools are bent away from the wall of the bore, as is known, the valves and the valve seats are bent more inward, and those in the direction this suffer than with machines that are operated with the side wall of the ejection that is lighter, with a lighter, curved end. In addition, when the seat part is very heavily loaded, it can be inclined in the diine, in particular tial direction compared to the high-load fuel, in such a way that on the, however, advantageous when operating with heavy oil, the valve seat 3 ° outside of the seat part has an edge with a sharp part with cavities for direct cooling through fen angles. In such an embodiment, to provide cooling liquid that can be removed from the outside, the band must be particularly easily sealed for dismantling, which removes the difficulties relating to the seat part.
Replacing the seats has increased considerably. The shoulders to support the belt can

Aus der USA.-Patentschrift 1 929 780 ist ein Sitz- 35 durch im Zylinderkopf und r\ Sitzteil befindlicheFrom USA. Patent 1,929,780 a seat 35 is located in the cylinder head and by r \ seat part

teil der erwähnten Art bekannt, bei welchem die Nuten gebildet sein. Dadurch ist eine besonders ein-part of the type mentioned known, in which the grooves are formed. This is a particularly

ausbaubare Vorrichtung zur Sichering des Sitzteils fache Ausbildung der Bohrung im Zylinderkopf undRemovable device for securing the seat part multiple formation of the bore in the cylinder head and

im Sitzteil und in der benachbarten Wand ausgebil- des Sitzteils möglich.in the seat part and in the adjacent wall the seat part is possible.

dete zusammenwirkende Nuten enthält, in welchen Der Sitzteil kann an seiner Außenseite mit vorein runder Draht eingeführt ist. Durch diese bekannte 40 springenden, in radialer Richtung elastischen Dich-Ausführung wird das erwähnte Problem auch nicht tungsteilen versehen sein, die Nuten für mit der Wand gelöst, da es wegen der dabei bestehenden großen der Bohrung des Zylinderkopfes zusammenwirkende Umschlingung nicht möglich ist, den Draht durch Dichtungen aufweisen und der Begrenzung eines einfaches Ziehen wieder zu entfernen, insbesondere Kühlraumes für eine Kühlflüssigkeit dienen. Diese wenn nach langem Betrieb die Reibung zwischen dem 45 Ausbildung gestattet eine intensive Flüssigkeitsküh-Draht und der Nut durch Rost und Verunreinigungen lung des Sitzteils bei leichter Demontierbarkeit.
erhöht wird. Vorzugsweise können sich die Dichtungsteile hintercontains the interacting grooves into which the seat part can be inserted on its outside with a round wire. By this known 40 jumping, elastic in the radial direction you design, the problem mentioned will not be provided with the grooves for the wall, because it is not possible because of the existing large looping around the bore of the cylinder head, the wire have by seals and to remove the limitation of a simple pull, in particular serve as a cooling space for a cooling liquid. This if after long operation the friction between the 45 training allows an intensive liquid cooling wire and the groove through rust and contamination development of the seat part with easy dismantling.
is increased. The sealing parts can preferably be located behind

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen der Schulter befinden, an welcher der Sitzteil in Sitzteil der erwähnten Art zu schaffen, welcher auch axialer Richtung vom Zylinderraum weg abgestützt bei starken Verkrustungen und starker Korrosion So ist. Bei einer solchen Ausführung bildet die Auflageleichter auswechselbar ist als die bekannten Sitzteile, stelle eine Vordichtung und schützt dabei die elastiwobei das Auswechseln mit einfachen Werkzeugen sehen Dichtungsteile vor dem Einfluß heißer Gase und in kürzester Zeit, z. B. an Bord eines Schiffes, aus dem Brennraum der Maschine,
durchgeführt werden kann. Dabei soll der Sitzteil für Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichcinc direkte Kühlung durch Kühlwasser geeignet sein. SS nung schematisch dargestellten Beispieles erläutert.The invention is based on the object of providing one of the shoulders on which the seat part in the seat part of the type mentioned is provided, which is also supported in the axial direction away from the cylinder space in the event of severe incrustations and severe corrosion. In such an embodiment, the support is easier to replace than the known seat parts, make a pre-seal and protect the elastiwobei changing with simple tools see sealing parts from the influence of hot gases and in a very short time, z. B. on board a ship, from the engine's combustion chamber,
can be carried out. The seat part is intended to be suitable for direct cooling by means of cooling water on the basis of one shown in the drawing. SS tion explained schematically illustrated example.

Diese Aufgabe wird erflndungsgemäß dadurch E» zeigtAccording to the invention, this task is thereby shown

gelöst, daß die Vorrichtung durch eine Mehrzahl von Fi g, 1 einen Teüschnitt eines Zylinderkopfes einersolved that the device by a plurality of Fi g, 1 a partial section of a cylinder head a

hintereinander angeordneten, am Umfang des Sitzteils Kolbenbrennkraftmaschine mit einem erflndungsge-one behind the other arranged on the circumference of the seat part piston internal combustion engine with an invention

gleichmiißig verteilten Bändern gebildet ist, welche mäßen auswechselbaren Ventilsitzteil, entsprechendevenly distributed bands is formed, which would be exchangeable valve seat part, accordingly

sich gegen je eine Schulter der Aussparungen der 60 der Schnittlinie M in der Fig. 2, undagainst one shoulder each of the recesses of the 60 of the line of intersection M in FIG. 2, and

Bohrung und des Sitzteils abstützen, wobei sich Fig. 2 den Schnitt IMt aus der Fig. 1.The bore and the seat part are supported, FIG. 2 showing the section IMt from FIG. 1.

die Aussparungen des Sitzteils im Bereich jeweils In der Fig. 1 ist im Zylinderkopf 1 einer Diesel*the recesses of the seat part in the area in each case. In Fig. 1, a diesel * is in the cylinder head 1

eines der Bandenden bis zum Innenraum des Sitzteils brennkraftmaschine mit Ventiten, die nach demone of the belt ends to the interior of the seat part internal combustion engine with valves that after

erstrecken. Viertakt-Prinzip wie auch nach dem Zweitakt-Prlnzipextend. Four-stroke principle as well as the two-stroke principle

Die Befestigung durch die Bänder hat unter ande· «J arbeiten kann, ein Sltztell 2 angeordnet. Bs versteht fern den Vorfeil, daß sie von Blastlzitatskrfeften der sich, daß die Brennkraftmaschine mit mehreren Sitz-Materialien unabhängig ist, die bekanntlich an der teilen dieser Art versehen sein kann, und zwar min-Jielle des Motors, an welcher sich der Sitztet! befln- destens einem pro Zylinder. Wenn ein auswechselnThe fastening by the straps has, among other things, a slot 2 arranged. Bs understands far from the advantage that it is based on Blastlzitatskrfeften, that the internal combustion engine is independent with several seat materials, which, as is well known, can be provided on the parts of this type, namely min-Jielle of the engine on which the seat is! at least one per cylinder. If a replace it

Claims

I 961 294I 961 294

3 43 4

If a seat part is provided per cylinder, it is introduced into tion3 with a small amount of play, e.g.

usually the seat part of the exhaust valve, which corresponds to a swivel seat or a sliding seat,

is known to occur at the high temperatures that occur. The metallic strips 7 are at their ends T

rr.n is the most stressed. provided with openings IS, the introduction of a

The cylinder 5 tool is used to accommodate the seat part 2. As shown in FIG. 2, head 1 is provided with a stepped bore 3 which is the ends 7 'of the straps 7 from the wall which has a radial shoulder 4. Curved inwardly against the radial bore 3 or the groove 6. The shoulder 4 is supported by a protruding flange S ends T are located in recesses 16 on the seat part 2. This support means that the circumference of the seat part 2 is evenly distributed. The recesses 16 acting on the seat part away from the cylinder space are in the form of radial forces which are cut open by the inertia forces, but the wall 17, which is in the direction of the valve and the gas forces, is beveled in this way is recorded. For structural reasons, the fact that it forms a sharp angle with the tangent to the circumference of the seat part 2 bore 3 with further offset parts or at this point. Shoulders be provided, which, however, are of no essential importance for the invention. Finally left:

the bore 3 with an annular flat groove 6 The seat part is inserted with sealing rings

provided that the inclusion of short, the seat part 12 in the bore 3 of the / ylinderkopfes 1 included

along part of its circumference surrounding ben until its flange 5 butts against the shoulder 4.

Bands 7 is used. ao The bands are then preferably one after the other

At the location of the groove 6, the seat part 2 with one of the 7 is pushed into the groove 6. The pushing in radial shoulder 8 provided, which is relatively easy to support and can with the the ligament is determined. Through the combination of any tool, Effect of a shoulder 6 'of the groove 6 and the school In operation, the valve seat part 2 is thereby ter 8 with the straps 7, the seat part 2 is permanently secured with its flange 5 against any forces that arise Movement downwards, into the cylinder space, pressed against the shoulder 4, be it through the gas safety device, forces that act in the cylinder space, the force of the

As shown in FIG. 1 it can be seen that SitzHl 2 with valve spring, with which the valve plate against the two protruding sealing parts 10, 11 provided, seat part is pressed or the inertia force of the Venweiche annular grooves for soft seals 12 30 tils when seated. In addition, the seat part contain. As seals, for. B. the known by the clamping seat in the area of the surface 3 ' O-rings are used. The cooling water is easily held. The bands 7 therefore need in which does not absorb any significant force through the sealing parts 10, 11 in the seat part 2 operation. your limited cooling space through holes 13, 14 (see task is only to secure the valve seat against Fig. 2) falling out of the bore from the cooling chamber of the cylinder head. For this guided. Reason can also be between the seat part and the

As can be seen from the drawing, the vo> - bore in the cylinder head is predominant

jumping sealing parts 10 and 11, each with a region of the length of the seat part a relatively

Provided annular area in which grooves are large game.

for the seals 12 are formed. This ring 40 To dismantle the seat part 2 is preferably

shaped area is related to a tool by a thinner area, which creates a pin

10 'or W connected to the head of the seat part 2, which is inserted into the inner bore of the seat part

the. The thinner area 10 'or 11' is permitted with bar, this fills with play and a slide

Its elasticity has an adaptation to the annular surface, which extends in the radial direction.

Areacs to the bore 3 in the radial direction. 45 ren and inserted into the opening 15 of a band 7

At the same time it throttles the heat supply from which can be. By turning the pin in the

Seat part 2, so that the seals 12 are kept cooler in the corresponding direction, i.e. in Fig. 2 in the

can be. At the same time, the contact point forms anti-clockwise, the strip 7 in question can

of the flange 5 on the shoulder 4 a pre-seal, the space between the seat part 2 and the

by which the sealing part 50 of the cylinder head 1 is prevented from being pulled out. At this

11 immediately moving the hot gases of the inside space, the end7 'of the band7 pushes against the

is exposed. This also results in a lowering of the surface 17 and this together with the

Temperature of the seals 12 supports. Tool slide deflected inwards.

In the embodiment shown in FIG. 1, after all tapes 7 have been removed, the

is located at the end of the cylindrical part of the valve seat part 2 because of its loose fit in the

Bohrung 3, welcher mit den Dichtungen 12 zusam« Bohrung 3 leicht nach außen gezogen werden. DazuHole 3, which together with the seals 12, hole 3 can be pulled slightly outwards. In addition

menwirkt, eine Fläche 3', welche einen kleineren kann ein Werkzeug verwendet werden, welches dreimen acts, a surface 3 ', which a smaller one can be used a tool which three

Durchmesser aufweist und mit einer äußeren zylin- radial vorstehende Teile enthält, die in die Ausneh-Has diameter and contains with an outer cylindrically radially protruding parts, which in the recess

drischen Fläche des Bereiches 10' zusammenwirkt. mungen 16 eingreifen und sich an einer geeignetendrical surface of the area 10 'cooperates. mungen 16 intervene and refer to a suitable

An dieser Stelle ist vorzugsweise ein klemmender Sitz 60 Stelle des Zylin-ierkopfes 1 abstützt,At this point, a clamping seat 60 point of the cylinder head 1 is preferably supported,

mit einem kleinen Übermaß des inneren Teiles vor- o«i«.«#««««.n«i««.with a small excess of the inner part in front of- o «i«. «#« «« «. n« i ««.

gesehen, wodurch der Sitzteil in der Bohrung leicht Patentansprucne.seen, whereby the seat part in the bore easily patent claims.

festgehalten und in radialer Richtung zentriert wird. I. Auswechselbarer Sitzteil eines Ventils füris held and centered in the radial direction. I. Interchangeable seat part of a valve for

Da es sich dabei um kurze Flachen handelt, bietet ihr den Oaswechsel einer Kolbenbrennkraftmaschine.Since these are short surfaces, it offers the oasis change of a piston internal combustion engine.

Widerstand bei der Montage und bei der Demontage 6$ der in eine Bohrung des Zylinderkopfs in Verlttn·Resistance during assembly and disassembly 6 $ of the connection in a bore in the cylinder head

keine Schwierigkeiten. Die Übrigen bezüglich ihrer gerung eines Oaswechselkanals mit geringemno difficulties. The rest of them with regard to their fermentation of an oasis canal with little

Ausdehnung in Achsenrichtung des Sitzteils 2 über- Spiel eingeführt ist und im Bereich der SitzflächeExpansion in the axial direction of the seat part 2 is introduced via play and in the area of the seat surface

wieaenden Bereiche des Sitzteils sind in der Boh- ruf einer Schulter der Bohrung in Richtung vomwieaenden areas of the seat part are in the drilling a shoulder of the drilling in the direction of the

Zylinderfaum weg abgestützt ist, mit einer in Aussparungen des Sitzteils und def Bohrung im wesentlichen in Umfangsriehtung des Sitzteils sieh erstreckenden Vorrichtung, die den Sitzteil gegen eine Bewegung in Richtung auf den Zylinder- S raum sichert und die ausbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung durch eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten, am Umfang des Sitzteils (2) gleichmaßig verteilten Bindern (7) gebildet ist, welche sich gegen je eine Schulter der Aussparungen der Bohrung (3) und des Sitzteils (2) abstützen, wobei sieh die Aussparungen des Sitzteils (2) im Bereich jeweils eines der Bandenden bis zum Innenraum des Siteteils (2) erstrecken. i$Cylinder is supported away, with an in Recesses in the seat part and the hole in the see essential in the circumferential direction of the seat part extending device that prevents the seat part from moving in the direction of the cylinder- S This secures space and which can be expanded characterized in that the device consists of a plurality of one behind the other arranged on the circumference of the seat part (2) uniformly distributed binders (7) are formed, which are supported against one shoulder each of the recesses of the bore (3) and the seat part (2), wherein see the recesses of the seat part (2) in the area each one of the tape ends extend to the interior of the site part (2). i $

2. Sitzfeil nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß an seinem Umfang drei gleichmäßig verteilte Binder Cf) angeordnet sind.2. Seat file according spoke 1, characterized in that three evenly distributed binders Cf) are arranged on its circumference.

3. Sitzteil nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in der Bobrang (J) des Zylinder- *» kopfs in einem tiberwiegenden Bereich seiner Länge mit einem Spiel eingeführt ist, welches einem Drehsite bis einem Semebesitz entspricht.3. Seat part according spoke 1, characterized in that it is in the Bobrang (J) of the cylinder * » head is introduced in a predominant area of its length with a game, which corresponds to a shooting site up to a semester possession.

4. Sitzteil nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Binder (7) an einem ihrer η finden (T) mit einem Element (IS) zum Erfassen durch ein Werkzeug versehen sind.4. Seat part according spoke 1, characterized in that the tie (7) at one of their η find (T) with an element (IS) are provided for detection by a tool.

5. Siteteil nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dafi das Element zum Erfassen durch5. site part according spoke 3, characterized in that the element for detecting by dafi ein Werkzeug je eine in den Bändern (7) ausgebildete Öffnung (IS) ist.a tool is an opening (IS) formed in each of the bands (7).

6. Sitzteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bander (7) an der Steile der öffnung (IS) für das Werkzeug von der Wand der Bohrung (3) weg nach Innen gebogen sind und daß die in der Richtung dieses gebogenen Endes liegende seitliche Wand (17) der Ausnehmung (16) des Sitzteils (S) gegenüber der tangentlalen Richtung abgeschrägt ist, derart, daß an der Außenseite des Sitzteils eine Kante mit einem scharfen Winket besteht.6. Seat part according to claim 4, characterized in that the strips (7) at the steep of the opening (IS) for the tool from the wall of the bore (3) are bent inwardly and that the end lying in the direction of this bent end lateral wall (17) of the recess (16) of the seat part (S) is bevelled with respect to the tangential direction in such a way that there is an edge with a sharp angle on the outside of the seat part.

7. Siteteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn· zeichnet, daß die Schultern (C, S) tat Abstützung des Bandes durch fm Zylinderkopf (1) und im Sitztell befindliehe Nuten gebildet sind.7. Site part according to claim 1, characterized in that the shoulders (C, S) support the belt by fm cylinder head (1) and grooves located in the seat plate.

8. Sitsttii nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an semer Außenseite vorspringende, in radialer Richtung elastische Dichtungstttle (19, 11), die Nuten für mit dir Wand der Bohrung (3) des Zylinderkopfs (1) zusnwrkende Ächtungen (12) aufweisen und der Begrenzung eines Kühlraum« für eine Kühlflüssigkeit dienen.8. Sitsttii according to claim 1, characterized by protruding on its outside, elastic in the radial direction sealing sticks (19, 11), the grooves for with the wall of the bore (3) of the cylinder head (1) zunwrkende Ächtungen (12) and the limitation of a Cold room «serve for a coolant.

9. Siteteil nach Ansprach 8, dadurch gekernt· zeichrn, daß sich die Dichtungsteile (10,11), vom Brennraum aus betrachtet, hinter der Schütter (4) befinden, an welcher der Siteteil in axialer Richtung vom ZyUndcfraum weg abgestützt ist, derart, daß diese eine Vrtu bär9. Site part according to spoke 8, characterized in that the sealing parts (10, 11), from The combustion chamber is located behind the chute (4), on which the side part is supported in the axial direction away from the cylinder chamber, in such a way that that this one Vrtu bear

Hieran 1 Blatt ZeichnungenOn this 1 sheet of drawings