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EP 1 132 579 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.10.2004 Patentblatt 2004/41 |
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Anmeldetag: 09.02.2001 |
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Zylinderkopfeinheit mit Walzendrehschieber
Cylinder head with rotary valve
Culasse avec distributeur rotatif
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
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Priorität: |
07.03.2000 DE 10011154
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.09.2001 Patentblatt 2001/37 |
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Patentinhaber: MAHLE GMBH |
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D-70376 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Bischofberger, Ulrich, Dr.
73732 Esslingen (DE)
- Ulrich, Reiner
71287 Weissach (DE)
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Entgegenhaltungen: :
CH-A- 642 143
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GB-A- 2 125 890
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 114 (M-1377), 9. März 1993 (1993-03-09) &
JP 04 300424 A (ISHIKAWAJIMA HARIMA HEAVY IND CO LTD;OTHERS: 01), 23. Oktober 1992
(1992-10-23)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfeinheit mit mindestens einem drehbar in einer
Bohrung angeordneten Walzendrehschieber zur Steuerung des Gaswechsels einer Brennkraftkolbenmaschine.
Walzendrehschieber stellen eine Alternative zu konventionellen, mit Hubventilen arbeitenden
Ventilsteuerungen für Brennkraft-Kolbenmaschinen dar.
[0002] Entsprechende Zylinderkopfeinheiten mit Walzendrehschiebern sind z. B. aus der WO
9424240 oder aus der FR 2553469 bekannt. Als mögliche Werkstoffe für einen entsprechenden
Walzendrehschieber werden in der FR 2553469 Verbundwerkstoffe auf Kohlenstoff- oder
keramischer Basis, gehärtete Stähle und Bronze angegeben.
[0003] Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen weiteren geeigneten Werkstoff
für Walzendrehschieber anzugeben.
[0004] Dieses Problem wird gelöst durch einen Walzendrehschieber nach Anspruch 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0005] Austenitisches Gußeisen ist unter dem Handelsnamen NiResist bekannt geworden.
[0006] Der erfindungsgemäße Walzendrehschieber aus austenitischem Gußeisen hat gute Laufeigenschaften
insbesondere bei Mangelschmierung. Besonders vorteilhafte Laufeigenschaften ergeben
sich in Kombination mit Hartchrom oder Nickeldispersionsschichten.
[0007] Die Zusammensetzung des austenitischen Gußeisens liegt bevorzugt bei max. 3% C, 1-5,5
% Si, max. 7 % Mn, 12-22 % Ni, 1-5,5 % Cr, 5-8 % Cu. Die Grafitausbildung ist lamellar
oder kugelig.
[0008] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Zylinderkopfeinheit mit Walzendrehschieber.
[0009] In einem Zylinderkopf 1 aus einer Aluminiumlegierung ist in einer Bohrung 2 ein Walzendrehschieber
3 angeordnet, der den Gaswechsel steuert und der aus NiResist besteht. Die gasführenden
Kanäle in dem Walzendrehschieber 3 sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
[0010] Der Walzendrehschieber 3 wird von einem Riemenrad 4 angetrieben. Die Bohrung 2 ist
einseitig mit einem eingepreßten Aluminiumdeckel 5 verschlossen. Zwischen dem Walzendrehschieber
3 und dem Deckel 5 ist eine Anlaufscheibe 6 aus Kunststoff zur Schwingungsdämpfung
angeordnet.
[0011] Zur Abdichtung der gasführenden Kanäle sind am Walzenumfang in zwei Nuten 7 je zwei
Kolbenringe mit versetztem Stoß angeordnet. Der Übergang zwischen Walze und Brennraum
ist durch einen unter Federvorspannung gleitend an der Walze 3 anliegenden Dichtring
8 aus Kohlenstoff abgedichtet.
[0012] Die Bohrung 2 ist im Bereich ihrer Lauffläche mit einer Hartchromschicht 9 versehen.
1. Zylinderkopfeinheit (1) mit mindestens einem drehbar in einer Bohrung (2) angeordneten
Walzendrehschieber (3) zur Steuerung des Gaswechsels einer Brennkraftkolbenmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzendrehschieber (3) aus austenitischem Gußeisen besteht.
2. Zylinderkopfeinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrung (2) im Bereich der Lauffläche für den Walzendrehschieber (3) zumindest
teilweise beschichtet ist.
3. Zylinderkopfeinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (9) eine Nickelschicht mit dispergierten Hartpartikeln oder eine Hartchromschicht
ist.
4. Zylinderkopfeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Zylinderkopfeinheit (1) mindestens ein den Walzendrehschieber (3) schleifend
kontaktierender Dichtring (8) aus Kohlenstoff angeordnet ist, der im Bereich der durchströmten
Öffnungen den Spalt zwischen Walzendrehschieber (3) und Drehschiebergehäuse abdichtet.
1. A cylinder head unit (1) having at least one rotary valve (3) disposed rotatably in
a bore (2) for controlling the gas exchange of an internal combustion piston engine,
characterised in that the rotary valve (3) is made from austenitic cast iron.
2. A cylinder head unit according to Claim 1,
characterised in that the bore (2) is at least partially coated in the region of the bearing surface for
the rotary valve (3).
3. A cylinder head unit according to Claim 2,
characterised in that the layer (9) is a nickel layer with dispersed hard particles or a hart chromium
layer.
4. A cylinder head unit according to one of the preceding Claims,
characterised in that disposed in the cylinder head unit (1) is at least one sealing ring (8) made from
carbon and abradingly contacting the rotary valve (3), which seals the gap between
the rotary valve (3) and rotary valve housing in the region of the flowed-through
openings.
1. Culasse (1) avec au moins un distributeur rotatif (3) disposé rotatif dans un alésage
(2) pour commander l'échange de gaz d'un moteur à piston à combustion interne, caractérisée en ce que le distributeur rotatif (3) est constitué de fonte austénitique.
2. Culasse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'alésage (2) est revêtu au moins partiellement dans la zone de la portée pour le
distributeur rotatif (3).
3. Culasse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la couche (9) est une couche de nickel avec des particules dures dispersées ou une
couche de chrome dur.
4. Culasse suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la culasse (1) est disposée au moins une bague d'étanchéité (8) en carbone en
contact frottant avec le distributeur rotatif (3), qui étanchéifie la fente entre
le distributeur rotatif (3) et le boîtier de distributeur rotatif dans la zone des
ouvertures traversées par les gaz.