DE60306184T2

DE60306184T2 - Ventil zur befestigung in einer zylinderwand

Info

Publication number: DE60306184T2
Application number: DE60306184T
Authority: DE
Inventors: Leif Eriksen; Sven Lauritsen
Original assignee: Hans Jensen Lubricators AS
Current assignee: Hans Jensen Lubricators AS
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: DE60306184D1; US20060130800A1; US7464883B2; JP4351165B2; EP1554472B1; ATE330109T1; AU2003273780A1; KR20050050104A; RU2329384C2; DK1554472T3; HK1083879A1; NO337110B1; KR101094678B1; WO2004038189A1; CN100366867C; JP2006504025A; CN1703569A; NO20052086L; DK200201605A; RU2005115471A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, das zum Einspritzen von Öl zum Schmieren/Spülen von Zylindern in Großmotoren verwendet wird und versehen ist mit Anbringungsmitteln, um es in einer Zylinderwand zu befestigen, durch die ein Ventilschaft verläuft, und mit wenigstens einem Düsenauslass am inneren Ende des Ventilschafts.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Ventil oder eine Einspritzeinheit, die zur Verwendung zum Schmieren eines Zylinders von Motorzylindern in großen Dieselmotoren vorgesehen ist, insbesondere von Schiffsmotoren. In derartigen Systemen kann das Ventil oder die Einspritzeinheit eine Dosiereinheit aufweisen, die direkt an dem einzelnen Ventil angebracht ist. Bei derartigen Schmiersystemen war das Ventil bisher dazu vorgesehen, einen Einspritzstrahl in der Form einer gerichtet orientierten Ölnebelschmierung einzuführen. Offenbarungen von Beispielen dieser Technik sind z. B. von WO 00/28194 und WO 02/35068 bekannt.
Es wird angemerkt, dass in der vorliegenden Anmeldung der Begriff Ventil verwendet wird. Durch die Verwendung eines derartigen Begriffs in der vorliegenden Anmeldung ist eine Einheit gemeint, die auch als eine Einspritzeinheit bezeichnet werden kann. Eine derartige Einspritzeinheit kann bei Bedarf eine Dosiereinheit aufweisen oder sie kann als eine Einspritzeinheit ohne Dosierung in dem Ventil, bzw. der Einspritzeinheit eingerichtet sein. Der Ausdruck Ventil deckt folglich einen Maschinenteil ab, der sich durch die Zylinderwand erstreckt und einen Düsenauslass oder mehrere Düsenauslässe oder Öleinspritzöffnungen an einem Ende innerhalb des Zylinders mit Ölverbindungsöffnungen an einem Teil außerhalb der Zylinderwand verbindet.
Viele Beispiele von Ventilen des in der Einleitung erwähnten Typs sind bekannt. Das Ventil ist folglich mit einer Versorgungsquelle für Öl verbunden, das unter Druck in das Innere des Zylinders bei einem gegebenen Zeitpunkt gespritzt wird, der auf den Arbeitshub eines Kolbens in dem Zylinder abgestimmt ist.
Die Ventile sind in einer Anzahl um den Umfang eines Zylinders angeordnet. Die Ventile sind üblicherweise in radialen oder in im Wesentlichen radial orientierten Anbringungsbohrungen in der Zylinderwand angeordnet und erstrecken sich durch diese Zylinderwand. Die Ventile sind mittels Anbringungsmitteln, z. B. einem Schraubgewinde an dem Ventilschaft selbst, oder durch eine Anbringungsbuchse, die in die Gewindebohrungen geschraubt ist, die in der Zylinderwand ausgebildet sind, an der Zylinderwand befestigt. Das Ventil wird durch Festziehen der Schraubgewindeverbindung in einer gegebenen Position geklemmt und gesichert. Dies kann eine Unsicherheit der endgültigen Winkelposition des Ventils bewirken, wenn dieses in der Zylinderwand gesichert ist.
Die Ventile sind mit einem Düsenauslass oder mehreren Düsenauslässen versehen, die in Bezug auf den Ventilschaft quer orientiert sind, und die in eine oder mehrere Richtungen gerichtet sind, die für die gegenwärtige Anbringungsbohrung zur Bereitstellung einer Schmierung/Spülung mit einer gewünschten Orientierung innerhalb des Zylinders gewünscht sind. Folglich gibt es verschiedene Orientierungen der Ventile in verschiedenen Anbringungsbohrungen. Folglich wird jedes Ventil mit einer individuellen Form hergestellt, die an die betrachtete Anbringungsbohrung angepasst ist.
Zuvor bekannte Ventile, die nach dem Anbringen eine gewünschte Spritzrichtungseinstellung haben, erforderten eine aufwändige maschinelle Bearbeitung des Zylinders und es bestand die Gefahr, dass die Ventile falsch gedreht werden konnten. Dies ist unerwünscht, da es hier einen Bedarf für eine individuelle Anpassung gibt. Dies ist aus Herstellungssicht ungeeignet. Ferner gibt es keine Möglichkeit, eine Spritzrichtung nach dem Anbringen einzustellen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil zu schaffen, bei dem diese Nachteile beseitigt sind, und das so beschaffen ist, dass die Orientierung der Spritzrichtung(en) des Ventils nach dem Anbringen in der Befestigungsbohrung in der Zylinderwand festgelegt werden kann, und das vorzugsweise so beschaffen ist, dass es mit einer minimalen maschinellen Bearbeitung von vorhandenen Anbringungsbohrungen anstelle eines Ventils des Stands der Technik verwendet werden kann.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Ventil der in der Einleitung erwähnten Art gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass der wenigstens eine Düsenauslass in dem inneren Teil des Ventilschafts angeordnet ist, der in Bezug auf einen äußeren Teil des Ventilschafts drehbar ist, und dass der äußere Teil des Ventilschafts an den Anbringungsmitteln befestigt oder einteilig mit diesen ausgebildet ist.
Das Ventil gemäß der Erfindung ist so entworfen, dass eine minimale maschinelle Bearbeitung von vorhandenen Anbringungsbohrungen bei vorhandenen Motoren erforderlich ist, da die maschinelle Bearbeitung im Vergleich zu bisher bekannten, entsprechenden Ventilen verringert wurde. Zugleich besitzt das Ventil den Vorteil, dass seine Spritzrichtung(en) nach dem Anbringen eingestellt werden können.
Das neue Ventil kann insbesondere zum Schmieren/Spülen mit individuell orientiertem oder asymmetrisch orientiertem Einspritzstrahl, bzw. Einspritzstrahlen verwendet werden, wobei die Winkeleinstellung des Düsenauslasses, bzw. der Düsenauslässe des Ventils lediglich nach dem Anbringen des Ventils in der Anbringungsbohrung eingestellt wird. Dies erfolgt durch Drehen des inneren Teils des Ventilschafts in Bezug auf den äußeren Teil des Ventilschafts und anschließendes Sichern der zwei Ventilschaftteile aneinander durch Betätigungsmittel, vorzugsweise durch Schrauben, um die Ventilschaftteile zusammenzuklemmen. Das Einstellen des inneren Teils des Ventilschafts erfolgt durch Drehen des Teils, der an dem inneren Teil des Ventilschafts drehfest befestigt ist, und der sich außerhalb der Zylinderwand befindet.
Da der äußere Teil des Ventilschafts in der Zylinderwand gesichert ist, kann die Richtung des Einspritzstrahls, bzw. der Einspritzstrahlen auf eine sehr einfache Weise mit einer gewünschten Orientierung nach dem Anbringen bei der gegenwärtigen Position in der Zylinderwand eingestellt werden. Das Ventil kann jedoch auch für eine Öleinspritzung mit symmetrisch orientiertem Einspritzstrahl, bzw. Einspritzstrahlen verwendet werden, bei denen keine Einstellung der Orientierung bzw. des Winkels des Ventils nach Anbringen des Ventils erforderlich ist.
Folglich muss das neue Ventil lediglich in einer Ausführungsform hergestellt werden, die nicht in Übereinstimmung mit der beabsichtigten Position individuell angepasst werden muss.
Bestimmte Ausführungsformen sind möglich und sind in den unabhängigen Ansprüchen 2–6 beschrieben.
Wenn Ansätze für die Ölzufuhr zu dem Ventil und für die Ölabfuhr von dem Ventil in dem drehbaren Ventilschaft angeordnet sind, müssen Ölverbindungen zur Versorgungsquelle und für einen Rückfluss nach einem Einstellen des Ventils angebracht werden. Dies wird durch Verwendung von hydraulischen Rohren oder biegsamen Ölschläuchen einfach ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich das Ventil dadurch aus, dass der drehbare Teil des Ventilschafts zwei ringförmige Klemmflächen aufweist, die auf jeder Seite eines ringförmigen Flansches an dem festen Teil des Ventilschafts angeordnet sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Klemmflächen gegen den Flansch klemmen, um die gegenseitige Position der zwei Ventilschaftteile zu sichern. Dadurch wird eine technisch einfache Lösung bei einem Ventil mit der Möglichkeit einer Drehung der zwei Teile des Ventilschafts bezüglich einander erzielt, da die Klemmflächen in dem ungeklemmten Zustand als Gleitflächen dienen können.
Mit dem Ventil gemäß der Erfindung müssen lediglich einige Schrauben gelöst und das Ventil zum Schmieren/Spülen in die gewünschte Richtung eingestellt/gedreht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich das Ventil dadurch aus, dass der äußere Teil des Ventilschafts/die Anbringungsmittel eine Buchse aufweisen, die mit einem Außengewinde und einer Innenbohrung versehen ist, um den inneren Teil des Ventilschafts drehbar aufzunehmen. Mittels des Schraubgewindes kann das Ventil folglich fest in eine vorhandene Gewindebohrung in der Zylinderwand geschraubt werden.
Das Ventil kann mehrere Düsenauslässe aufweisen, da es dadurch einen größeren Bereich der Zylinderwand mit den Ölnebeln oder mit den Einspritzstrahlen bedecken kann, die in Bezug auf den Ventilschaft quer entladen werden und auf die Zylinderwand um das Ventil gerichtet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich das Ventil gemäß der Erfindung dadurch aus, dass es einen Ölfilter enthält. Dadurch ist es möglich, das Öl in dem Ventil zu filtern, bevor es den Düsenauslass, bzw. die Düsenauslässe erreicht.
Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung genauer erklärt, in der:
1 eine Teilschnitt-Prinzipansicht eines Schmiersystems zeigt, bei dem ein Ventil gemäß der Erfindung verwendet wird;
2 eine Endansicht eines Ventils gemäß der Erfindung zeigt;
3 eine erste Schnittansicht durch das in 2 gezeigte Ventil zeigt;
4 eine zweite Schnittansicht durch das in 2 gezeigte Ventil zeigt;
5 eine Schnittansicht durch eine Zylinderwand mit Orientierungsbeispielen von Anbringungsbohrungen für das Ventil gemäß der Erfindung zeigt;
6 eine Endansicht einer weiteren Ausführungsform eines Ventils gemäß der Erfindung zeigt;
7 eine erste Schnittansicht durch das in 6 gezeigte Ventil zeigt;
8 eine zweite Schnittansicht und eine Teilschnittansicht durch das in 6 gezeigte Ventil zeigt;
9 eine dritte Schnittansicht und eine Teilschnittansicht durch das in 6 gezeigte Ventil zeigt; und
10 eine vierte Schnittansicht des in 6 gezeigten Ventils zeigt.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden gleiche oder entsprechende Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Folglich wird keine ausführliche Beschreibung derartiger Elemente in Verbindung mit jeder Figur gegeben.
1 zeigt ein System mit einer Anzahl von Ventilen 1, die in einer Zylinderwand 2 vorgesehen sind. Die Ventile 1 sind in Anbringungsbohrungen 27 angebracht, die in dieser Ausführungsform in der Zylinderwand radial orientiert sind.
Die Ventile 1 sind über hydraulische Rohre oder über biegsame Ölschläuche 3 mit einer Ölpumpe 4 verbunden, die einzelne Pumpeinheiten für jedes Ventil 1 enthält und die mit einem Öltank 5 verbunden ist.
Jedes Ventil 1 weist an einem Ende einen Düsenauslass 6 auf, der in der Zylinderwand direkt an der inneren Oberfläche der Zylinderwand 2 angeordnet ist. Durch den Düsenauslass 6 wird das Öl atomisiert, wenn der Druck in dem Ölrohr 3 eine vorgegebene Höhe erreicht. Bei dem Teil, der außerhalb der Zylinderwand vorgesehen ist, sind die Ventile mit Hydraulikrohren oder mit biegsamen Rücklaufschläuchen 7 für Öl, das zu dem Öltank 5 zurückfließt, verbunden. Die Ventile entladen in Bezug auf den Ventilschaft einen senkrechten Ölnebel oder Einspritzstrahl 8, der einen Bereich 9 der Zylinderwand bedeckt, auf den der Ölnebel gerichtet ist.
Die 2–4 zeigen ein Ventil 10 eines anderen Typs als das in 1 gezeigte Ventil 1. Das Ventil 10 hat im Prinzip eine Konstruktion wie das in WO 02/35068 beschriebene Ventil.
Das Ventil 10 kann bei Bedarf mit einem (hier nicht gezeigten) Motor verbunden sein, um einen Verschlussdruck eines Drucklagers 11 in dem Ventil 10 einzustellen.
In der gezeigten Ausführungsform sind das Drucklager 11 und die Einstellschraube 26 durch eine Abdeckung 24 bedeckt, die mit einer Schraube 25 an dem Ventil befestigt ist. Die Abdeckung 24 wird angebracht, nachdem der Verschlussdruck des Drucklagers 11 eingestellt wurde, indem die Einstellgewindeschraube 26 gedreht wurde.
Die Betriebsart für das Ventil 10 und die einzelnen Teile in dem Ventil 10 sind in WO 02/35/068 beschrieben.
Das Ventil 10 weist einen äußeren Teil 12 des Ventilschafts und einen inneren Teil 13 des Ventilschafts auf, der darin drehbar unterstützt ist, wobei der Teil 13 in einer beliebigen Winkelposition gehalten werden kann, so dass der Düsenauslass 6 in einer gewünschten Drehwinkelposition in Bezug auf den äußeren Teil 12 des Ventilschafts, der in der Zylinderwand 2 gesichert ist, angeordnet ist. Der äußere Teil 12 des Ventilschafts besitzt Anbringungsmittel in der Form eines Außengewindes 14, das mit einem Gewinde in einer Anbringungsbohrung in der Zylinderwand 2 wechselwirkt.
Der äußere Teil 12 des Ventilschafts weist einen ringförmigen Flansch 15 auf, der zwischen zwei ringförmigen Einspannklemmen 16, 17 mit entsprechenden Klemmflächen 18 und 19 an jeder Seite des Flansches 15 angeordnet ist. Die Klemmflächen 16, 17 können mittels Schrauben 20 zum Sichern des Flansches 15 und dadurch des inneren Teils 13 des Ventilschafts bei einer bestimmten Winkelposition in Bezug auf den äußeren Teil 12 des Ventilschafts und dadurch auch in Bezug auf die Zylinderwand 2 geklemmt werden. Dadurch wird der Düsenauslass 6 in einer gewünschten Orientierung bereitgestellt, um den gewünschten Bereich 9 der inneren Oberfläche der Zylinderwand abzudecken.
In dem Teil 21 des inneren Teils 13 des Ventilschafts, der außerhalb der Zylinderwand vorgesehen ist, gibt es Ansätze 22, 23 zum Anbringen von Ölrohren oder von biegsamen Ölschläuchen 3, 7 jeweils für eine Ölzufuhr und einen Rückfluss. Durch einen Stift 29 wird der innere Teil 13 des Ventilschafts an der Einspannklemme 17 drehfest befestigt, die einen Teil des Teils 21 bildet, der außerhalb der Zylinderwand vorgesehen ist. Durch Drehen der Einspannklemme 21 wird folglich der innere Teil 13 des Ventilschafts in Bezug zu dem äußeren Teil 12 des Ventilschafts gedreht, nachdem er in der Zylinderwand 2 angebracht wurde.
In 5 ist ein Schnitt durch eine Zylinderwand 2 gezeigt. Anbringungsbohrungen 28 sind hier veranschaulicht, die bei verschiedenen Winkeln in Bezug auf eine radiale Orientierung orientiert sind, wie es für die Anbringungsbohrungen 27 in 1 gezeigt ist.
Die 6–10 zeigen ein Ventil 100, das im Prinzip eine Konstruktion entsprechend dem in 2–4 gezeigten Ventil und wie es in WO 02/35068 beschrieben ist, aufweist.
In 6 ist eine Endansicht des Ventils gezeigt, wie es von der Außenseite der Zylinderwand gesehen wird. In der Figur ist der Teil 21, der außerhalb der Zylin derwand mit den Ansätzen 22, 23 zum Anbringen der Ölrohre oder der flexiblen Ölschläuche 3, 7 jeweils für eine Ölzufuhr und für einen Rückfluss vorgesehen ist, sichtbar. Ferner sind Schnittlinien für die Schnittansichten in 7–10 gezeigt.
Das Ventil 100 weist zwei Düsenauslässe 6 auf, wie es aus 8 und 9 und den zugeordneten vergrößerten Detailansichten ersichtlich ist. Es muss jedoch erwähnt werden, dass das Ventil mehr als zwei Düsenauslässe 6 aufweisen kann. Die gezeigten Ausführungsformen mit einem Düsenauslass und zwei Düsenauslässen 6 schränken folglich nicht die tatsächliche Anzahl von Düsenauslässen ein, die in einem Ventil gemäß der Erfindung verwendet werden können.
Das Ventil ist mit einem Filter 30 versehen, der in dem Ventil in direkter Verbindung mit dem Ansatz 22 angeordnet ist, der für das Anbringen der Ölrohre oder der biegsamen Ölschläuche 3 für eine Ölzufuhr vorgesehen ist. Das zugeführte Öl wird gefiltert, bevor es die Düsenauslässe erreicht. Das Risiko eines vollständigen oder teilweisen Verstopfens der Düsenauslässe 6 wird dadurch vermieden. Ein vollständiges oder teilweises Verstopfen kann zu einer unzureichenden Bedeckung des gewünschten Bereichs 9 der inneren Oberfläche der Zylinderwand führen. Durch Verwendung des Filters 30 wird dieses Risiko vermieden. Ein Filter 30 kann entsprechend in den in 1-4 gezeigten Ausführungsformen angeordnet werden.
Die Orientierungen der in 5 gezeigten Anbringungsbohrungen sind lediglich willkürlich gewählt, und es kann folglich auch andere Orientierungen der Anbringungsbohrungen 28 geben. In diesen unterschiedlich orientierten Anbringungsbohrungen können Ventile 1, 10 angebracht werden, die in jeder Anbringungsbohrungen völlig gleich sind. Es werden jedoch Winkeleinstellungen des betrachteten Ventils bezüglich der individuellen Orientierung der Anbringungsbohrungen durchgeführt.

Claims

Ventil (10), das zum Einspritzen von Öl zum Schmieren/Spülen von Zylindern in Großmotoren verwendet wird und versehen ist mit Anbringungsmitteln, um es in einer Zylinderwand zu befestigen, durch die ein Ventilschaft (12, 13) verläuft, und mit wenigstens einem Düsenauslass (6) am inneren Ende des Ventilschafts, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Düsenauslass (6) in dem inneren Teil (13) des Ventilschafts angeordnet ist, der in Bezug auf einen äußeren Teil (12) des Ventilschafts drehbar ist, und dass der äußere Teil (12) des Ventilschafts an den Anbringungsmitteln (14) befestigt oder einteilig mit diesen ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem drehbaren Teil des Ventilschafts Ansätze für die Ölzufuhr zu dem Ventil und für die Ölabfuhr von dem Ventil angeordnet sind.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Teil des Ventilschafts zwei ringförmige Klemmflächen aufweist, die auf jeder Seite eines ringförmigen Flansches an dem festen Teil des Ventilschafts angeordnet sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Klemmflächen gegen den Flansch klemmen, um die gegenseitige Position der zwei Ventilschaftteile zu sichern.
Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Düsenauslass so vorgesehen ist, dass ein oder mehrere Einspritzstrahlen oder Ölnebel quer zu dem Ventilschaft gebildet werden.
Ventil nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Düsenauslass so vorgesehen ist, dass ein oder mehrere Einspritzstrahlen oder Ölnebel, die symmetrisch in Bezug auf den Ventilschaft orientiert sind, gebildet werden.
Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil des Ventilschafts/die Anbringungsmittel eine Buchse aufweisen, die mit einem Außengewinde und einer Innenbohrung versehen ist, um den inneren Teil des Ventilschafts drehbar aufzunehmen.
Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Ölfilter enthält.