DE3222356A1

DE3222356A1 - Lippendichtungsring, insbesondere ventilschaftabdichtung

Info

Publication number: DE3222356A1
Application number: DE19823222356
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring; Paul Vossieck
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1983-04-14
Also published as: DE3222356C2; US4531483A; BR8205179A; EP0075702A1; DE3261378D1; MX154587A; EP0075702B1

Description

-Λ - Lippendichtungsring, insbesondere Ventil Schaftabdichtung.

Die Erfindung betrifft einen Lippendichtungsring, insbesondere eine Ventil Schaftabdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem elastischen Werkstoff mit einem vorzugsweise federbelasteten Dichtlippenteil, einem zylindrischen Versteifungsring aus Metall oder einem sonstigen Werkstoff und einem vom Versteifungsring gebildeten Ansatzpunkt des Montagestempels.

Die Befestigung von Ventil schaftringen mit oder ohne federbelasteten Dichtlippen auf den Ventil führungen erfolgt durch Klammern, Federn, Metall und / oder Hartstoffringen oder einvulkanisierten metallischen Versteifungsringen.

Bei der Montage erfolgt das Aufpressen des Dichtteiles auf die Ventil führung mit Hilfe eines zylindrischen Montagestempeis. Damit der Montagestempel am Dichtring angreifen kann, besitzt der Versteifungsring als Montagehilfe radial nach außen stehende Vorsprünge.

So sind bereits Ventil Schaftabdichtungen bekannt, an deren Versteifungsringen Halte- und Montageflansche angebracht sind. Nach der DE - OS 1 550 247 ist es beispielsweise bekannt, den Versteifungsring im Bereich zwischen dem Halteteil und dem Dichtlippenteil radial nach innen abzubiegen, so daß die gebildete Schulter der Ansatz des Montagestempels ist. Nach MTZ Motortechnische Zeitschrift ( 1975 ), Heft 12, Seite 1 sind Ventil Schaftabdichtungen bekannt, deren einvulkanisierter Versteifungsring unter Bildung einer Art Montagekragen im Bereich zwischen Lippenteil und Haftteil radial nach außen stehend abgebogen ist.

- H-

Nachteile der Lösungen mit radial nach außen stehenden Montagehilfen sind jedoch die Beanspruchung relativ großer Bauräume, so daß, wenn zum Beispiel bei Motoren mit zwei Ventilfedern der radiale Bauraum sehr beengt ist, derartige Ventilschaftabdichtungen nicht eingesetzt werden können. Wenn ferner in speziellen Aufgabenstellungen das Ventil bereits in die Führung eingesetzt ist, bevor der Ventilschaftabdichtungsring aufgepreßt wurde, ist die Auslegung des Montagestempels eingegrenzt.

Zusätzlich besitzen die Abbiegungen, bedingt durch ihre Herstellung, einen relativ großen Ziehradius und die Versteifungsringe an ihrem Außendurchmesser eine relativ große Schnittoleranz. Zur Toleranzüberbrlickung müssen bei derartigen Ringen auch die äußeren Mantelflächen mit EIastomeren überzogen sein. Bei Ventil Schaftabdichtungen mit radial nach innen oder außen gebogenen Versteifungsringen im Bereich zwischen Lippenteil und Haftteil besteht zugleich die Gefahr, daß durch die relativ hohe spezifische Flächenpressung die Gummimetal!verbindung in diesem Bereich beschädigt wird, so daß es zum Ausfall der gesamten Abdichtung kommen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lippendichtungsring, und zwar insbesondere eine Ventilschaftabdichtung für Brennkraftmaschinen zu schaffen, deren metallischer Versteifungszylinder unter Beanspruchung relativ geringer radialer Bauräume einen Ansatz für den Montagestempel besitzt, ohne daß die Gefahr der Zerstörung der Gummimetallbindung beim Aufpressen auf den Ventilschaft besteht. Die Dichtung soll zugleich einfach und kostensparend herstellbar sein.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch einen Lippendichtungsring gelöst, dessen zylindrischer Versteifungsteil unter Bildung einer Art Halskrause im zum Dichtlippenteil weisenden Bereich einen größeren Durchmesser als im zum Haftteil weisenden Bereich besitzt. An die innere Mantelfläche des Versteifungszylinders ist das Elastomer anvulkanisiert, während die äußere Mantelfläche und die Grundfläche frei von Elastomerauflagen sind. Die Biegung liegt bevorzugt etwa im mittleren Bereich des Zylinders und erstreckt sich auf eine Länge von bis zu etwa 1/5 der Gesamtlänge des Zylinders. Die radiale Höhe der Aufbiegung als Differenzbetrag der beiden Zylinderhälftenradien ist bevorzugt maximal gleich der radialen Wandstärke des Zylinderbleches, so daß während der Herstellungsverfahren die einzelnen Zylinder sich nicht ineinanderstecken können. Gegebenenfalls kann der Versteifungszylinder in Abweichung von der Kreisform die Form eines Polygons besitzen, so daß eine Radialfeder gebildet wird und ein größerer Toleranzbereich für den Sitz des Lippenteil es auf der Ventil führung überbrückt werden kann. In anderen Fällen haben sich,insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen,ovale Versteifungszylinder als vorteilhaft erwiesen. Die Abweichungen der Querschnitte von der Kreisform brauchen sich gegebenenfalls nur auf die dem Lippenteil entgegengesetzten Hälften des Versteifungszylinders beziehen.

Durch Ausbildung des Versteifungsteiles mit der Halskrause statt eines Bundes wird, bedingt durch die geringe Durchmessertoleranz, die volle Ausnutzung des radialen Bauraumes ermöglicht. Vom Montagestempel, der auf der zum Lippenteil weisenden Grundfläche des Zylinders aufliegt, erfolgt eine gute übertragung der Montagekräfte, selbst

wenn er lediglich auf einer kleinen Kreisringfläche aufliegt. Die Erfindung ermöglicht auch eine gute Führung des Ventilschaftdichtringes im Montagestempel und die Verwendung einer ausreichend dosierten Gummilippe und Feder bei Montage der Ventilschaftdichtringe auf die Führung, selbst wenn aus produktionstechnischen Gründen das Ventil schon vorher in seine Führung eingeschoben wurde. Die Gummimetallbindung zwischen Lippenteil und Haftteil kann nicht mehr so leicht beschädigt werden. Durch die größere Bindefläche des Lippenteils zum Versteifungsteil entsteht ein besserer Schutz vor dessen Zerstörung.

Die Erfindung, die bevorzugt bei Ventil Schaftabdichtungen mit relativ kleinen Durchmessern angewendet werden soll, kann im Prinzip auch bei Lippendichtungsringen allgemein mit ähnlichen Abmessungen und Montageproblemen angewendet werden.

Anhand der Abbildungen 1 bis 4 wird die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt

Figur 1 das Schnittbild der erfindungsgemäßen Ventil Schaftabdichtung und die Figuren 2 bis 4 zeigen Querschnittsbilder der auf den Ventilschaft montierten Ventilschaftabdichtungen mit Versteifungszylindern unterschiedlicher Querschnittsformen in der Schnittlinie II - IV der Figur 1.

In Figur 1 zeigt 1 die Ventilschaftabdichtung, die mit dem Montagestempel 2 auf den Ventilschaft 3 in Pfeilrichtung auf den Sitz 5 gepreßt wird. Die Dichtlippe 7 wird mit der Radial feder 8 auf den Schaft 3 gepreßt. Am Versteifungs-

zylinder 9 liegt etwa in der Mitte die halskrausenartige Erweiterung 10. Vom Montagestempel 2 erfolgt von dessen Wandfläche der Ausnehmung 11 die Kraftübertragung auf die zum Lippenteil 7 weisende Grundfläche 12 des Versteifungs-Zylinders 9.

In der Abbildung 2 ist der Querschnitt des Versteifungszylinders 9 kreisförmig.

In der Abbildung 3 besitzt der Versteifungszylinder 9'einen ovalen und in der Abbildung 4 besitzt der Versteifungszylinder 9" einen achteckigen Querschnitt. Der Elastomermantel 6 ist in allen Fällen am Innenumfang kreisrund, während er in den Ausführungen der Abbildungen 3 und 4 an seinem Außenumfang zur Anpassung an die Form der Versteifungszylinder 9¹ und 9" oval beziehungsweise achteckig ist.

' t-

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

Lippendichtungsring, insbesondere eine Ventilschaftabdichtung, bestehend aus einem elastischen Werkstoff, einem zylindrischen Versteifungsteil aus einem Metall oder einem sonstigen Werkstoff und einem vom Versteifungsteil gebildeten Ansatzpunkt zur Kraftübertragung durch den Montagestempel, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsteil ( 9 ) unter Bildung einer Art Halskrause ( 10 ) im zum Dichtlippenteil ( 7 ) weisenden Bereich einen größeren Durchmesser als im zum Haftteil ( 6 ).weisenden Bereich besitzt, und daß das Elastomer im zum Dichtlippenteil ( 7 ) weisenden Bereich ausschließlich an der Innenfläche des Versteifungszylinders ( 9 ) anvulkanisiert ist, so daß die innere Grundfläche ( 12 ) des Versteifungszylinders ( 9 ) den Ansatzpunkt des Montagestempels ( 2 ) bildet.

Lippendichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbiegung ( 10" ) im etwa mittleren Bereich des Versteifungszylinders ( 9 ) liegt und ihre Länge bis zu maximal 1/5 der Gesamtlänge des Versteifungszylinders ( 9 ) beträgt.

Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe der Aufbiegung ( 10 ) maximal etwa gleich der radialen Wandstärke des Versteifungszylinders ( 9 ) ist.

Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring ( 9¹, 9¹¹ ) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist.

5. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring ( 9¹¹ ) einen polygonalen Querschnitt besitzt.

6. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring ( 9¹ ) einen ovalen Querschnitt besitzt.

7. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Versteifungsringes ( 9',9'' ) ausschließlich in der dem

» Dichtlippenteil ( 7 ) gegenüberliegenden Hälfte von der Kreisform abweicht.