DE1942269A1 - Vorrichtung zum dosierten Schmieren von insbesondere Ventilschaftfuehrungen in Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Schmieren, insbesondere von Ventil schaftführung en in Brennkraftmaschinen mittels einer im wesentlichen aus elastischem Werkstoff bestehenden Dichtung, deren Haftteil über die Führungshülse gezogen ist und deren Dichtteil auf dem Ventilschaft aufliegt.

Es ist allgemein bekannt, bei Packungen und sonstigen Stangendichtungen umlaufende Nuten, die als Schmier stoff speicher dienen, in der Dichtfläche vorzusehen. Durch das DBP 1 243 934 ist es darüberhinaus nicht neu, in der zylindrischen Dichtfläche einer Ventil Schaftdichtung eine beide Stirnflächen der Dichtung verbindende schraubenförmige Schmiernut vorzusehen, die eine gleichmäßige und wohldosierte Schmierung des sich hin und her bewegenden Ventil schaft es ermöglichen soll. Der schraubenförmige Verlauf der Schmiernut verhindert zwar einen direkten Schmiermitteldurchfluß in axialer Richtung, da das Schmiermittel nur langsam durch die mehrfach gewundene, relativ lange Nut dringen kann; der zwischen.der Nut liegende Steg erhöht aber gleichzeitig die Abßtreifwirkung, so daß das am Ventilschaft anhaftende Schmiermittel nur im Bereich der anliegenden Dichtung« nicht aber im

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.Bereich der Führungshülse wirksam wird. Darüberhinaus kommt es sowohl bei dieser als auch bei anderen bekannten Ventilschaftabdichtungen infolge der zwischen Ventilschaft und Führungshülse hindurchdringenden Gase - vorwiegend bei Auslaßventilen in Brennkraftmaschinen - zu einem Gasstau vor der Dichtung, der zu einem zumindest zeitweisen Abheben des Dichtlippenteiles und damit zu einem unkontrollierten Schmiermitteldurchfluß führt.

Auch sind bei zweilippigen Wellendichtringen Druckausgleichsbohrungen bekannt, die für einen Druckausgleich der von den beiden Lippen gebildeten Kammer sorgensollen, vgl. DBP 1 284 2o3.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl eine wohldosierte Schmierung des Ventilsehaftes in der Führungshülse sicherzustellen, als auch einen Gasstau vor der Dichtung zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird er fin dungs gemäß dadurch gelöst, daß der von der Dichtung begrenzte Raum zwischen Führungshülse, und Ventilschaft über ein oder mehrere im wesentlichen parallel zur Ventilschaftachse verlaufende Kanäle mit dezn die Dichtung umgebenden Außenraum in an sich bekannter Weise verbunden ist.

Wenngleich die Schmierstoffzufuhr- und Gasableitkanäle prinzipiell auch Jn der Führungshülse selbst vorgesehen sein können, ist es fertigungstechnisch einfacher, wenn die Kanäle in der ohnehin erforderlichen Dichtung direkt mit eingeformt sind« Dazu ist es denkbar, daß Kanäle in Form von Bohrungen oder Kerben im elastischen Dichtteil der Dichtimg vorgesehen sind. Die Bohrungen

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verlaufen vorzugsweise radial im Verbindungsteil zwischen Haftteil und Dichtlippe der Dichtung oder in der Dichtlippe selbst. Damit bleibt einerseits die Abstreifwirkung der Dichtlippe am Ventilschaft erhalten, während andererseits über die Bohrungen ein. Druckausgleich stattfindet. Die Schmierung des Ventilsehaftes innerhalb der Führungshülse erfolgt durch Schmiermittel, welches in geringen Mengen durch die radialen Bohrungen der Dichtung durchdringt. Der Schmiermitteldurchfluß kann begünstigt werden, indem die Bohrungen zum Ventilschaft geneigt nach oben verlaufen. Als "oben" kann sowohl die Dichtlippenseite als auch die Haftteilseite der Dichtung angesehen werden, je nachdem ob die Ventile hängend oder stehend angeordnet sind. ·

Darüberhinaus ist es möglich, sowohl anstelle als auch zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Bohrungen axial verlaufende Kerben in der am Ventilschaft anliegenden Dichtfläche oder Dichtkante - je nach Dichtungsart - vorzusehen. Es ist dabei unbedeutend, ob die axialen Kerben durch Einformen von Vertiefungen, z.B. Nuten, oder durch Aufbringen von Erhöhungen, z*B. Höcker oder Stege, gebildet sind. In beiden Fällen wird die normale Abstreifwirkung der Dichtlippe an einer oder mehreren Umfangsstellen des Ventilsehaftes bewußt unterbrochen, so daß eine bestimmte Menge an Schmiermittel am Ventilschaft entlang bis in die Führungshülse dringen kann. Prinzipiell wird durch die axialen Kerben in der Dichtlippe auch ein Druckausgleich zwischen dem von der Dichtung begrenzten Ventilführungsraum und dem die Dichtung umgebenden Raum hergestellt.

Bei stark blasenden Ventilführungen ist es jedoch von Vorteil, wenn

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zusätzliche Entlüftungsbohrungen in der Dichtung vorhanden sind, da sonst infolge eines starken Gasstromes entlang des Ventil schaftes entgegen dem Schmiermittelfluß dieser unterbrochen wird.

Nach einem weiteren Vorschlag sind an der Innenfläche des Haftteiles im wesentlichen axial und an dessen Stirnfläche radial nach außen verlaufende Kanäle Vorgesehen, die vorwiegend zur Entlüftung des Ventilführungsraumes dienen. Die dosierte Schmiermittelzufuhr wird in ™ diesem Fall durch im Dichtteil eingeformte Kanäle sichergestellt. In

manchen Fällen reichen die im Haftteil vorgesehenen Kanäle sowohl für die Entlüftung des Ventilführungsraumes als auch für eine genügende Schmiermittelzufuhr aus, d.h. Bohrungen oder Kerben in der Dichtlippe können entfallen. Da die Kanäle im Haftteil keinem Verschleiß unterworfen sind, bleiben deren Querschnitte unverändert erhalten.

Eine mit den im einzelnen beschriebenen Erfindungsmerkmalen ausgestattete Dichtung hat den Vorteil, daß sie durch eine gezielte Leckage eine genau dosierbare Schmierung des Ventil schaft es in der Führungshülse gewährleistet. Wichtig ist, daß die bewußt erzeugte Leckage der ψ Dichtung genau auf jeden Einbaufall eingestellt ist, um keine größeren

SchmiermittelverluÄte in Kauf nehmen zu müssen, als dies zur einwandfreien Schmierung der Ventilführung erforderlich ist. Eine genaue Abstimmung zwischen Anzahl, Querschnittsgröße, Lage und Verlauf der vorgesehenen Kanäle muß den jeweiligen Betriebsverhältnissen durch empirische Ermittlung angepaßt werden, um eine optimale Schmierung bei geringstem Schmiermittelbedarf zu erreichen. In manchen Fällen genügt bereits eine axiale Orientierung des Schliffbildes der Dichtlippe, um eine bestimmte Menge an Schmiermittel durchtreten zu lassen. Nicht zuletzt ist die Viskosität des verwendeten Schmiermittels mit ausschlaggebend für die Festlegung der Kanäle in der Dichtung.

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Darüberhinaus wird über die in die Dichtung eingeformten Kanäle ein Druckausgleich zwischen beiden Räumen geschaffen, so daß durch die Ventilführung hindurchtretende Gase sich nicht vor der Dichtlippe stauen können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ventilführung eines hängend angeordneten Ventiles

mit der Abdichtungsanordnung Fig. 2- 5 je einen Halbschnitt durch eine Abdichtungsanordnung.

Die in Fig. 1 dargestellte Ventilführungsanordnung besteht aus der Führungshülse 1, in welcher der Schaft 2 des hängend angeordneten Ventilstößels 3 geführt ist. Am oberen Ende der Führungshülse 1 befindet sich die Dichtung 4, die mit ihrem Dichtteil 5 am Ventilschaft 2 dichtend anliegt und deren Haftteil 6 festhaftend die Führungehülse 1 umschließt. Der öl raum ist mit 3o und der Gas raum mit 4o bezeichnet. In den Fig. 2 bi* 5 sind verschiedene Aueführungsvarianten von Ventilschaftabdichtungen ""mit den erfindungsgemäßen Merkmalen in Halbschnitten vergrößert dargestellt.

Die Ventilschaftabdichtung 7 nach Fig. 2 weist ein metallisch versteiftes Haftteil 8 auf, welches die Führungehülse 1 dichtend umschließt. Am Ventilschaft 2 liegt der Dichtteil 9 der Dichtung 7 an, wobei die zur Abdichtung, d.h. zum Abstreifen des am Ventilschaft 2 anhaftenden Ölfilmes, dienende Radialpressung von dem den Dichtteil 9 umgebenden Schraubenfeder ring Io aufgebracht wird. Zwecke dosierter Schmierung der Ventilführung, d.h. des durch das Toleranzspiel zwischen Ventilführungshülse 1 und Ventilschaft 2 gebildeten Raumes U, erstreckt sich ein axial verlaufender Kanal 12 entlang der im Ventilschaft 2 anliegenden

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Dichtfläche 13 der Dichtlippe 9. Der Kanal 13 weist einen dreieckigen, halbkreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt auf. Bei der Dichtung * nach Fig. 3 liegt die Dichtlippe 15 nur mit der Dichtkante 16 am Ventilschaft -2 an. Zum dosierten Durchfluß des Schmiermittels vom Raum zum Raum 11 sind mehrere, im wesentlichen axial verlaufende Kanäle in die geneigt zur Ventil schaftob er fläche 17 verlaufende Stirnfläche 18 der Dichtlippe 15 eingeformt. Die Ableitung der durch den Führungsraum dringenden Gase erfolgt über eine weitere im Bereich zwischen Dichtlippe 15 und Haftteil 2o verlaufende Entlüftungsbohrung 21.

Fig. 4 zeigt eine Ventil Schaftabdichtung 22 herkömmlicher Bauart, deren Dichtlippe 23 nahe des Anlagebereiches am Ventilschaft von einer oder mehreren am Umfang verteilten Bohrungen 24 zum gezielten Durchfluß von Schmiermittel durchbrochen ist. Zur Gasableitung sind in der Innenfläche 25 des Haftteiles 26 axial verlaufende Kanäle 27 vorgesehen, die entlang der Stirnfläche 28 des Haftteiles 26 radial nach außen verlaufen.

Nach Fig. 5 ist die Dichtkante 29 der Dichtlippe 34 einer Ventilschaftabdichtung 33 mit Kerben 31 bzw. dazwischenliegenden Stegen, Höckern, odgl. unterbrochen, so daß auf diese Weise eine bestimmte Leckage " erzielt wird. Die Gase werden über die geneigt zum Ventilschaft 2 , verlaufende radiale Bohrung 32 abgeleitet. Durch die Neigung der Bohrung 32 wird ein Hindurchtreten von Schmiermittel oder ein sich Zusetzen der Bohrung mit Sicherheit vermieden.

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Claims (7)

1. An sprüche

   Vorrichtung zum dosierten Schmieren, insbesondere von Ventilschaftführungen in Brennkraftmaschinen mittels einer im wesentlichen aus elastischem Werkstoff bestehenden Dichtung, deren Haftteil über die Führungshülse gezogen ist und deren Dichtteil auf dem Ventilschaft aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ von der Dichtung (7, 14,22, 33) begrenzte Raum (11) zwischen Führungshülse (1) und Ventilschaft (2) über ein oder mehrere im wesentlichen parallel zur * entilschaftach.se verlaufende Kanäle (12, 19, 24, 31) mit dem die Dichtung umgebenden Außenraum (3o) in an sich bekannter Weise verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

   Kanäle (12, 19, 21, 24, 31, 32) in der Dichtung eingeformt sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Kanäle (12, 19, 21, 24, 31, 32) in Form von Kerben (12, 19, 31) oder Bohrungen (21, 24, 32) im elastischen Dichtteil (9,15, 23, 3o) oder in"dessen Nähe vorgesehen sind, ·
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Bohrungen (21, 32) radial verlaufen.

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5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Bohrungen (32,24) geneigt zum Ventilschaft (2) verlaufen.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Kerben (12, 31) axial in der am Ventilschaft anliegenden Dichtfläche (13) oder -kante (29) verlaufen.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß an der Innenfläche (25) des Haftteiles (26) axial verlaufende und an dessen Stirnfläche (28) radial verlaufende Kanäle (27) vorgesehen sind.

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