NO742856L - - Google Patents

Description

Kjølt ventil for forbrenningsmotorer.

Oppfinnelsen vedrører en for forbrenningsmotorer beregnet ventil av den type som er angitt i innledningen til krav 1.

Det stilles stadig strengere og strengere krav til ventilene i forbrenningsmotorerjsærlig til avgassventilene, og det har - vært gjort forsøk på å øke levetiden til slike ventiler. Dette har man oppnådd på.ulike måter, f.eks. enten ved kjøling av ventilene ved sirkulering av et kjølemiddel gjennom kanaler og/eller kammer i ventilspindelen og ventiltallerkenen, eller ved anvendelse av organer som bringer ventilen til å dreie seg om sin lengdeaksel, slik at av-leiringer av forbrenningsprodukter på ventilen og en ulikeformet opp-varming av ventiltallerkenen.unngås. Den.sviktende tetning hos ven tiler av denne type skyldes nemlig ofte at forbrenningsprodukter avsetter seg på ventilen, hvilket i sin tur leder til brennskader på tetningsflaten.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse, er å tilveiebringe en ventil av den innledningsvis angitte type med ytterligere for-bedret holdbarhet og levetid ved å kombinere de to ovenfornevnte metoder, dvs. kjøling av ventiltallerknene og ventilspindelen ved sirkulasjon av et kjølemiddel gjennom ventilen og en tvangsdreining av ventilen om dens lengdeaksel under ventilens åpningsbevegelse og/eller stengebevegelse.

Det som i første rekke utmerker ventilen ifølge oppfinnelsen er angitt i krav l's karakteristikk.

Fordelaktige utførelsesformer av ventilen ifølge oppfinnelsen er angitt i underkravene.

Oppfinnelsen gir således en kombinasjon av en temporær kobling av i og for seg kjent type, som gjør det mulig å rotere ventilen om dens lengdeaksel i en og samme retning, og en rotasjons-skjøt, som gjør det mulig å tilføre kjølemiddel til ventilen'under dens åpningsbevegelse og stengebevegelse og dens samtidige rotasjonsbevegelse om lengdeaksen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen, som viser et aksialsnitt gjennom en avgassventil utformet ifølge oppfinnelsen.

Den viste avgassventil har en ventilspindel 1 som er forsynt med minst to langsgående kjølemiddelkanaler 2 og 3• Disse er utformet inne i ventilspindelen og løper i innbyrdes avstand paral-lelt med ventilens lengdeakse. De to kanalene 2 og 3 står i forbindelse med hverandre, eksempelvis gjennom et ikke nærmere vist kammer i ventiltallerkenen eller ventilhodet 4. Kanalen 3 kan eksempelvis tjene som tilførselskanal for kjølemiddel til ventil-,tallerkenen 4, mens kanalen 2 tjener som returkanal for kjølemediet. Ventilfjærer 5 og 6 er anordnet mellom et nedre stasjonært element 7 og en øvre ringformet plate 8 som omgir ventilspindelen. På denne ringformede plate er det montert en rotasjonsanordning av i og for seg kjent type, så som eksempelvis en temporær kobling som danner en automatisk, momentan enveiskobling, slik at ventilen kan dreies om sin lengdeakse i én og samme rotasjonsretning under sin åphings-og/eller stengebevegelse. Denne rotasjonsanordning er tidligere kjent og skal nedenfor bare beskrives i den grad det er nødvendig for forståelsen av oppfinnelsen.

Rotasjonsanordningen 9 innbefatter en ringformet plate 10 som på den mot platen 8 vendte side har en serie fordypninger 11, hvori det er plassert kuler 12. Bunnen av hver fordypning 11 danner en skrå styreflate for kulen 12. En ikke nærmere vist'fjær er plassert i hver fordypning 11, mellom kulen 12 og fordypningens 11 ene ende. Fjærbrikker og ringformede plater 13,14 dekker fordypningene 11 og kulene 12. Platen 10 er montert slik at den roterer'sammen med et sylindrisk element 15, som i sin tur er montert til å rotere og bevege seg i aksiell retning sammen med ventilspindelen 1 med hjelp av to koniske, halve låsehylser 16. I den normale arbeids-stilling er rotasjonsanordningen 9 plassert mellom det sylindriske element 15 og platen 8, som danner et sete for ventilfjærene 5 og 6.

Rundt ventilspindelens 1 øvre ende er det anordnet et sylindrisk element 20 som danner en koblingsskjøt eller forbindelse mellom kjølemiddelkanalene 2 og 3 i ventilspindelen og tilførsels-og returorgan for kjølemidlet.

Tilførsels- og returanordningene for kjølemidlet innbefatter et ringformet element 21 som er montert rundt det sylindriske element 20 og kan rotere og bevege seg i aksialretningen sammen med dette. Elementet 21 er utformet med to kanaler 22 og 23, i hvilke en tilførselsledning 24 for kjølemiddel henholdsvis en réturledning 25 for kjølemiddel munner. Kanalene 22,23 kommuniserer gjennom en kanal 26 henholdsvis 27 med et langsgående spor 28 henholdsvis 29 utformet i det sylindriske elementets 20 ytre mantelflate. Elementets 20 sylindriske innside er utformet med to ringformede spor 30,31 som er anordnet med aksiell avstand fra hverandre. Kjølemiddel-kanalene 2 og 3 i ventilspindelen 1 munner gjennom åpninger 32 henholdsvis 33 midt ut for hvert sitt av de ringformede spor 30 og 31

i elementets 20 sylindriske innside. De to langsgående spor 28 og 29 i elementets 20 ytterflate står videre i forbindelse med■hvert sitt av de indre ringformede spor 30 og 31 gjennom en kanal 34 henholdsvis ,35.

I hvert av de ringformede spor 30 og 31 er det anordnet

to t.etningsringer 37 mellom ventilspindelens 1 utside og sporets bunn, slik at ventilspindelen kan rotere inne i elementet 20 uten lekkasje av kjølemiddel. Tetningsringene er eksempelvis av den type som er forsynt med lepper som sikrer en perfekt tetning under påvirkning av trykket fra.en innebygget fjær og fra fluidet som skal avtettes.

Elementet 20 roterer og beveger seg i aksiell retning sammen med elementet 21, hvilket i sin tur roterer og beveger seg i aksiell retning sammen med platen 8, med hvilken elementet 21 er forbundet ved hjelp av bolter 38.

Anordningen virker på følgende måte:

Kjølemiddel tilføres gjennom ledningen 24 og strømmer således gjennom kanalene 22 og 26 til det langsgående spor 28 på ut-siden av elementet 20. Fra dette spor strømmer kjølemidlet gjenom kanalen 34 inn i det ringformede spor 30, som står i forbindelse med kjølemiddelkanalen 3 i ventilspindelen 1 gjennom den radielle åpning 33- Etter at kjølemidlet har gått igjennom ventilspindelen 1 og ven.tiltallerkenen 4, strømmer det ut ifra kanalen 2 i ventilspindelen gjennom den radielle åpning 32 til det ringformede spor 31 og videre fra dette gjennom kanalen 35 > det langsgående spor 29, kanalen 27 og, kanalen 23, som er.forbundet med returledningen 24 for kjølemidlet.

Tetningsringene 37 tillater at ventilspindelen roterer i elementet 20, samtidig som det opprettholdes en ubrutt kjølemiddel-strøm.

Under ventilens nedoverrettede bevegelse overføres ventilspindelens 1 aksielle bevegelse av låsehylsene 16 og elementet 15 til rotasjonsanordningen 9, som i sin tur overfører den aksiale bevegelse til platen 8, hvorved ventilfjærene 5 og 6 komprimeres.■ Under denne . nedoverrettede bevegelse av ventilen, under hvilken ventilfjærene presses sammen, utøver fjærbrikkene og ringene 13 og 14 et trykk på kulene 12 i rotasjonsanordningen 9, slik at kulene bringes til å rulle langs de av bunnene i fordypningene 11 dannede skrå styreflater, hvorved de i fordypningene anordnede fjærer presses sammen. Samtidig ruller platen 10 på kulene, og platens rotasjonsbevegelsé over-føres til ventilspindelen 1. Den på denne måte oppnådde, rotas j ons-bevegelsé av ventilspindelen 1 er teoretisk dobbelt så stor som lengden av en kules 12 rullevei.

Under ventilens oppoverrettede bevegelse derimot, minsker . den av fjærbrikkene og ringene 13 og 14 på kulene 12 utøvede kraft, slik at kulene 12 presses tilbake til sine opprinnelige stillinger under påvirkning av fjærene i fordypningene 11 uten at kulene ruller, og det skjer derfor heller ingen dreining av platen 10. Under hver nedoverrettet bevegelse av ventilen dreies denne således en viss vinkel om sin lengdeakse i-en viss bestemt retning, mens den derimot under sin oppadrettede bevegelse ikke dreies.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til det viste

og beskrevne utførelseseksempel. Således kan eksempelvis rotasjonsanordningen som er vist, erstattes med en hvilken- som helst annen hensiktsmessig temporær koblingstype, som danner en automatisk, momentan drivkobling eller differensial, som gir en rotasjon av ventilspindelen i bare en retning.

Claims (1)

1. For forbrenningsmotor beregnet ventil av det slag som kjøle-ved hjelp av kjølemiddel som sirkuleres-gjennom kjølemiddelkanaler (2,3) eller lignende anordnet i ventilens ventilspindel (1) <p> g ventil-tallerken (4), karakterisert' ved at den innbefatter i og for seg kjente anordninger (9) for rotering av ventilen (1,

4) rundt ventilens lengdeakse under dens åpnings- og/eller stengnings-bevegelse, samt en rotasjonsskjøt (20) anordnet til å forbinde kjøle-middelkanalene (2,3) i ventilspindelen (1) med en tilførselsledning (24) og en returledning (25) for kjølemidlet. 2. Ventil ifølge krav 1, karakterisert ved' at den nevnte rotasjonsskjøt i det vesentlige består av et rørformet sylindrisk element .(20) anordnet rundt ventilspindelen (1) og låst mot rotasjonsbevegelse, hvilket rørformede sylindrisk element (.20) ■ på sin innerflate har' to adskilte, i aksial avstand fra hverandre beliggende, ringformede spor (30,31) som er forsynt med tetninger (37), hvilke tetninger har et tettende og glidende anlegg mot ventilspindelens (1) sylindriske utside, og anordet til å forbinde tilførs-elsledningen. (24) henholdsvis returledningen (25) for kjølemidlet.med kjølemiddelkanalene (2,3) i ventilspindelen (1). 3- Ventil ifølge krav 2, karakterisert ved at de i ventilspindelen (1) anordnede kjølemiddelkanaler (2,3) munner i ventilspindelens sylindriske ytterflate gjennom radielle åpninger (32,33) som er anordnet i aksial avstand fra hverandre midt ut for hvert sitt av de ringformede spor (31,32) i innerflaten til? det rør-formede, sylindriske element (20). 4. Ventil ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at to tetninger (37) er montert i hvert av de nevnte ringformede spor (30,31) på hver sin side av den respektive radielle åpning (33,32) i ventilspindelens (1) sylindriske ytterflate, idet tetningene eksempelvis er av den type som er forsynt med lepper, som har tettende anlegg under påvirkning av innebyggede fjærer og kjøle-middeltrykket. 5. Ventil ifølge et av kravene 2-4, karakteri-ser, t ved at det nevnte rørformede sylindriske element (20) på sin ytterflate har to separate* langsgående spor (28,29) som på den ene siden er forbundet med hvert sitt av de nevnte ringformede spor (30,31) i det sylindriske elements innerflate og på den andre siden står i forbindelse med tilførselsledningen (24) henholdsvis returledningen (25) for kjølemidlet. 6. Ventil ifølge krav 5, karakterisert ved at det nevnte rørformede sylindriske element (20) er fast montert i et koaksialt utenforliggende, ringformet element (21) som bærer endene av tilførselsledningen (24) og returledningen (25) for kjølemidlet og et utformet med innvendige kanaler (22,26 ; 23,27 ) som forbinder nevnte ledninger med nevnte langsgående spor (28,29) i det rørformede sylindriske elements .(29) utside. 7. Ventil ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at nevnte anordning (9) for dreining av" ventilen (1,4) om lengdeaksen innbefatter et temporært koblingsorgan som danner en automatisk momentan- eller differensialkobling eller en automatisk friksjons- eller frihjulskobling, hvilken er montert rundt ventilspindelen'(1)" på"erTringformet plate (8) som danner et sete for ventilfjærene (5,6). 8. Ventil ifølge krav 7, karakterisert ved at rotasjonsskjøten (20) og tilførsel- og returledningene (24,25) for kjølemidlet er montert, slik at de beveger seg sammen med den nevnte ringformede plate (8) som bærer nevnte anordning for rotering av ventilen (1,4) om ventilens lengdeakse.