DE1653446A1 - Cylinder head with valve - Google Patents
Cylinder head with valveInfo
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Description
14-39 - 17th Avenue, S.S., Galgary, Alberta, Oanada14-39 - 17th Avenue, S.S., Galgary, Alberta, Oanada
Die Erfindung betrifft Kolbenpumpen, Insbesondere hierfür vorgesehene Zylinderkopf anordnungen, in denen Saug- und Ablassventile vorgesehen sind·The invention relates to piston pumps, in particular therefor provided cylinder head arrangements in which suction and Drain valves are provided
Die Zylinderköpfe bestehen üblicherweise aus einem Metallgu£stück, das eine sehr präzise und daher kostspielige Bearbeitung erfordern, um einen genauen Sitz auf dem Zylinderblock zu siehern und ein Einpassen der VentilbauteileThe cylinder heads are usually made from a metal casting which require very precise, and therefore costly, machining to ensure an accurate fit on the cylinder block and fit of the valve components
1 Ü y B k B / 0 2 '/ 1 Ü y B k B / 0 2 '/
zu ermöglichen, die ihrerseits ebenfalls mit äussereter .Genauigkeit hergestellt; sein Bussen« Ausserdem werden zum Einbau der Ventilteile in übliche Zylinderköpfe Spezialwerkzeuge sowie geschulte Fachkräfte benötigt· Aus diesen Grunde sind die bekannten alt Ventil versehenen Köpfe teuer und schwierig zu betätigen und zu warten· Wenn das Kopfstück in eine Pumpe eingebaut wird, die zum Pumpen von schleifenden und/oder korrodierenden !Flüssigkeiten, wie beispielsweise chemische Sprühmittel in der Landwirtschaft, verwendet wird, erhöhen sich die Schwierigkeiten durch die häufige Wartung und den Austausch von Bauteilen·to enable them, for their part, also with utterer .Accuracy established; his fines «In addition, the Installation of the valve parts in standard cylinder heads requires special tools and trained specialists · From these Basically, the known old valve-equipped heads are expensive and difficult to operate and maintain abrasive and / or corrosive liquids, such as chemical sprays used in agriculture, for example, increase the difficulties caused by the frequent maintenance and replacement of components
Aufgabe der Erfindung ist, die Nachteile der bekannten mit Ventil versehenen Kopfstücke zu verringern oder ganz auszuschalten und eine Vorrichtung zu schaffen, die einwandfrei arbeitet und bei der die Ventilbauteile in einfacher Weise zusammengebaut und aus dem Kopfstück entfernt werden können, ohne dass dazu irgendwelche Spezialwerkzeuge oder Sacharbeit benötigt werden·The object of the invention is to reduce the disadvantages of the known valve head pieces or to eliminate them entirely and to create a device which works properly and in which the valve components are more easily Way can be assembled and removed from the head piece without the need for any special tools or Material work is required
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Ventilbauteile grösstenteils aus Kunststoff hergestellt und in ein Metallgußstück eingesetzt werden, das selbst keinerlei besondereThis object is achieved in that the valve components largely made of plastic and used in a metal casting, which itself is no special
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Bearbeitung erfordert· Zum Dichten der Kunetstoff-Ventilteile gegenüber den nichtbearbeiteten Oberflächen des Kopfgußstückes werden Ringe aus Elastomeren verwendet, um Leckverluste su vermeiden und das Kopfstück selbst gegen den Zylinderblock abzudichten·Machining required · To seal the plastic valve parts against the non-machined surfaces of the head casting, rings made of elastomers are used to avoid leakage losses and the head piece itself against the To seal the cylinder block
Sie Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert·The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown.
Sie Tig· seigt einen senkrechten Schnitt des mit Tentil versehenen Zylinderkopfes, der auf einem Zylinderblock angeordnet ist·You see a vertical section of the cylinder head provided with a valve, which is arranged on a cylinder block
Der Zylinderkopf ist allgemein mit 10 bezeichnet und sitzt auf einem Zylinderblock 11, der eine beliebige, den Erfordernissen entsprechende Konstruktion aufweist. Ser Zylinder 12 selbst kann mit einer metallischen oder keramischen Auskleidung 13 versehen sein. Ser Block 11 kann an gegenüberliegenden Seiten des Zylinders 12 Saug- und Auslassdruchgänge 14, 15 aufweisen. Diese Ausbildung des Blocks ist als Beispiel angeführt und ist kein Merkmal der Erfindung·The cylinder head is generally designated 10 and is seated on a cylinder block 11, which has any construction that meets the requirements. The cylinder 12 itself can be made of a metallic or ceramic Lining 13 may be provided. The block 11 can have suction and discharge passages 14, 15 on opposite sides of the cylinder 12. This training of the block is as Example given and is not a feature of the invention
Ser mit Ventil versehene Zylinderkopf 10 besteht aus einem metallischen Kopfgußstüek 16, der vollkommen unbearbeitet ist·The valve-provided cylinder head 10 consists of a metal head casting 16 which is completely unmachined
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I (-- ' '■} I, /, ftI (- '' ■} I, /, ft
Έΰ ist aber mit einem sehr feinen Hand gegonsen, ßo neine Oberflächen üv, β j *cdc bend glatt Bind, um wirksam den Elastomer«» Di ob Irinnen "berührt im werden und an ,jeder Kon1;a]rt£t(;33c KiJt dom Κορί^υΠί-ίπΊαΙ: ein Lecken etii verrotiiden· But Έΰ is gonsen with a very fine hand, ßo neine surfaces üv, β j * cdc bend smooth bind, in order to effectively touch the elastomer "Di ob Irinnen" in and on, every Kon1; a] rt £ t (; 33c KiJt dom Κορί ^ υΠί-ίπΊαΙ: a licking etii verrotiiden
Bas Kopfstück 10 ist durch cdür,' Vielzahl von nn sich bekannten Zylinderkopfschrauben (nicht dargestellt) lösbar am Zylinderblock befestigt. Im Kopfstück sind Saug- und Auslassöffnungen 17 bzw. 18 angeordnet, die mit den ent- spredhenden Saug- und Auelassdurchgängen ΛΜ bzw· 15 Im Zylinderblock fluchten. Die untere Fläche 19 des Eopfgußstückes, die an den Zylinderblock stasst, ist mit konzentrisch ssu den Saug- und Auslassöffnungen 17* Ί8 angeordneten ringförmigen Eillen rersahen, in denen die O-Einge 20 aus elastomere«! Material eingelegt sind· Diese dichten das Kopfstück gegenüber dem Block ab und verhindern Leckverluste an den Verbindungsstellen der Durchgang· 14, 15 alt den entsprechenden Offnungen 17» 18. Die Rillen für die Binge 20 werden gleich heia Glessen des metallischen Kopfgußstückee mitgeformt. The head piece 10 is releasably fastened to the cylinder block by means of a plurality of cylinder head screws (not shown) known per se. Suction and outlet openings 17 and 18 are arranged in the head piece, which are aligned with the corresponding suction and outlet passages ΛΜ and 15 in the cylinder block. The lower surface 19 of the casting, which abuts the cylinder block, is provided with annular grooves arranged concentrically with the suction and discharge openings 17 * 8, in which the O-parts 20 are made of elastomeric «! Material are inserted · These seal the head piece against the block and prevent leakage at the connection points of the passage · 14, 15 or the corresponding openings 17 »18. The grooves for the binge 20 are formed at the same time as the metal head casting.
Das Kopfgußstück 16 weist zwischen den öffnungen 17, 18 ©ine Zentralkaramer 21 auf· Diese Kammer 21 hat einen offenen The head casting 16 has a central caramer 21 between the openings 17, 18. This chamber 21 has an open one
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Boden, eine nach oben abgeschrägte ringförmige Seitenwand 21' und nach oben gerichtete Kammerverlängerungen 21a, 21b, die mit den Saug- und Auslassöffnungen 17 bzw. 18 kommunizieren. Auf diese Weise stehen die Saug- und Auslassöffnungen über die Kammer 21 mit dem Zylinder 12 in Verbindung.Bottom, an upwardly sloping annular side wall 21 'and upwardly directed chamber extensions 21a, 21b, which communicate with the suction and discharge openings 17 and 18, respectively. This is how the suction and discharge openings stand via the chamber 21 with the cylinder 12 in connection.
Zur Ventilanordnung gehört ein Einsatz aus Kunststoff, der in der Kammer 21 vorgesehen ist. Dieser Einsatz bildet die Stütze für die Ventilkäfige und Ventilsitze. Zur Erleichterung der Herstellung und des Zusammenbaues ist der Einsatz vorzugsweise in Form von zwei übereinanderliegenden, einander ergänzenden, scheibenförmigen Einsatzteilen 22, 23 aus Kunststoff ausgebildet. Die Seitenwände dieser Einsatzteile sind nach oben abgeschrägt, um sich der schrägen Seitenwand 21* der Kammer 21 anzupassen. Die untere Fläche 23* des unteren Einsatzteiles 23 liegt in gleicher Ebene mit der unteren Fläche 19 des Kopfgußstückes 16 und ist mit einer ringförmigen Rille versehen, in die ein O-Ring 24 aus elastomer·* Material eingefügt ist. Dieser O-Eing 24 berührt abdichtend die obere Fläche der Zylinderauskleidung 13 oder die obere Fläche des Zylinderblockes, wenn die Auskleidung 13 fehlt. Die Rille für den Dichtring 24 wird beimThe valve arrangement includes an insert made of plastic, which is provided in the chamber 21. This commitment forms the Support for the valve cages and valve seats. To facilitate manufacture and assembly, the insert preferably in the form of two superimposed, complementary, disk-shaped insert parts 22, 23 made of plastic. The side walls of these insert parts are beveled upwards in order to match the sloping side wall 21 * to adapt to chamber 21. The lower surface 23 * of the lower insert part 23 lies in the same plane with the lower surface 19 of the head casting 16 and is with a annular groove provided in which an O-ring 24 is made elastomer · * material is inserted. This O-input 24 touches sealing the upper surface of the cylinder liner 13 or the upper surface of the cylinder block if the liner 13 is missing. The groove for the sealing ring 24 is when
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.Formen oder Pressen des unteren Einsatzteiles 23 ausgebildet, so dass eine besondere Bearbeitung nicht erforderlich ist.. Forming or pressing of the lower insert part 23 is formed, so that special processing is not required.
Die Einsätze 22, 23 bilden eine Stütze für einen Saugventilkäfig 25 aus Kunststoff, der mit einem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Saugventileitz 26 zusammenwirkt. Der Käfig 25 weist einen kreisförmigen Endabschnitt 25a auf, der einstückig mit um den Umfang laufenden Seitenteilen 25b ausgebildet ist. Diese ragen gegen den Sitz 26 und berühren und halten ihn in der Kammerverlängerung 21a in Lage. Auf diese Weise fluchtet der Sitz 26 mit der Saugöffnung 17. Ein scheibenförmiger Ventilkörper 28 ist im Käfig 25 bewegbar angeordnet und wird durch eine Druckfeder 27 elastisch gegen den Sitz 26 gedrückt. Die Feder ist zwischen den Ventilkörper 28 und den Endteil 25a des Käfigs 25 angebracht. Dieses Endteil hält die Feder 27 aittig und ist einstückig mit einer Nabe 25c auegebildet, die als Begrenzung für die Bewegung des Ventilkörpers 28 dient, wenn dieser sich vom Sitz 26 wegbewegt.The inserts 22, 23 form a support for a suction valve cage 25 made of plastic, which cooperates with a suction valve 26 also made of plastic. Of the Cage 25 has a circular end portion 25a, the one-piece with side parts running around the circumference 25b is formed. These protrude against the seat 26 and touch and hold it in the chamber extension 21a. In this way, the seat 26 is aligned with the suction opening 17. A disk-shaped valve body 28 is in the cage 25 movably arranged and is pressed elastically against the seat 26 by a compression spring 27. The spring is between the valve body 28 and the end portion 25a of the cage 25 are attached. This end part holds the spring 27 aittig and is integrally formed with a hub 25c, which acts as a delimitation serves to move the valve body 28 when it moves away from the seat 26.
Der ganze Ventilkäfig 25 und der Sitz 26 bestehen aus gepresstem Kunststoff, während der Ventilkörper 28 aus einemThe entire valve cage 25 and the seat 26 are made of molded plastic, while the valve body 28 is made of one
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I i: I; οI i: I; ο
härteren Stoff, TorKugsweise Metall υάπτ Keramiks hergestellt ißt, Während der/ Ceughiib«^ äer Ρΐίΐ?φβ wirö der Ve«·· tij.körper ?8 fieren die I-raft der Fedo- ;-?9 vom SItE 26 wegin Richtung ävv Habe 2^e gesogeiii se daec der B-ii^cligang öer Flüsfiigkeit von der Säugöffnung. 1? durch das Saugventil in den Zylinder 12 erleichtert wird.harder material, TorKugsweise metal ceramic υάπτ s eating prepared During the / Ceughiib «^ OCE Ρΐίΐ φβ wirö the Ve '·· tij.körper 8 veer the Fedo- the I-raft, -? 9 from Site 26 ävv wegin direction? I have 2 ^ e sucked up the B-ii ^ cligang of liquid from the suckling opening. 1? is facilitated by the suction valve in the cylinder 12.
Die Ausbildung des Auslassventils ist die gleiche wie diejenige dee Saugventils, nur ist es entsprechend umgekehrt angeordnet. Dieses Auslassventil "besteht aus einem Auslass- ventilkäfig 29 aus Kunststoff, der mit einem Auslassventil sitz 30, ebenfalls aus Kunststoff, zusammenwirkt· Der Ventilsits 30 wird vom oberen Eineatzteil 22 getragen, so dass auch der Ventilkäfig 29 auf der obengenannten Verlängerung 21b der Kammer 21 ruht, wobei er mit der Auslassöffnung 18 kommuniziert. Im Käfig 29 ist ein Ventilkörper 31 aus Metall oder Keramik vorgesehen, der durch eine Druckfeder 32 gegen den Sits 30 gedruckt wird. Während des Auelaeshubee der Pumpe wird der Ventilkörper 31 entgegen der Federwirkung 32 vom Sitz 30 weggedrückt, um den Durchgang der Flüssigkeit vom Zylinder 12 durch das Auslassventil in die Auslassöffnung zu erleichtern. The design of the outlet valve is the same as that of the suction valve, only it is arranged the other way around. This exhaust valve "consists of an exhaust valve cage 29 made of plastic, the seat with a discharge valve 30, also made of plastic, cooperates · The Ventilsits 30 is supported by the upper Eineatzteil 22, so that the valve cage 29 on the above extension 21b of the chamber 21 at rest, communicating with the outlet opening 18. A valve body 31 made of metal or ceramic is provided in the cage 29, which is pressed by a compression spring 32 against the seat 30. During the relaunch stroke of the pump, the valve body 31 is removed from the seat against the spring action 32 30 pushed away to facilitate the passage of the liquid from the cylinder 12 through the outlet valve into the outlet port.
Um Leckverluste im Ventil zu vermeiden, ist zwischen dem Saugventilsitz 26 und der Wand der Kammerverlängerung 21a um die Säugöffnung 1? ein O-Ring 33 eingelegt. Der Sitz 26 weist zur Aufnahme des Ringes 33 eine Schräge 34- auf· Um den Auslassventilsitζ 30 am Oberteil des Einsatzes 22 ist ebenfalls ein Dichtring 35 eingesetzt, der in eine Schräge 36 eingreift. Diese Schräge befindet sich im Kopfgußstück an der Verbindungsstelle der Seitenwand 21' der Kammer 21 mit der Kammerverlängerung 21b. Ausserdem ist zwischen den Einsatzteilen 22, 23 ein Dichtring 37 aus Elastomeren vorgesehen, der die Seitenwand 21* der Kammer berührt· Der Hing 37 sitzt in einer im Einsatzteil 23 geformten Schräge 38.In order to avoid leakage losses in the valve, there is a space between the suction valve seat 26 and the wall of the chamber extension 21a around the nursing opening 1? an O-ring 33 is inserted. The seat 26 has a bevel 34 to accommodate the ring 33 · Um the outlet valve seat 30 is on the upper part of the insert 22 A sealing ring 35 which engages in a bevel 36 is also used. This bevel is in the head casting at the junction of the side wall 21 'of the chamber 21 with the chamber extension 21b. In addition, between the Insert parts 22, 23 a sealing ring 37 made of elastomers is provided which touches the side wall 21 * of the chamber · The Hing 37 sits in a bevel 38 formed in insert part 23.
Die Einsatzteile 22, 23 halten die Ventilkäfige und -sitze in richtiger Lage im Kopfgußstück. Es ist denkbar, dass diese beiden Einsatzteile als eine Einheit ausgebildet sind. Da aber in der Praxis eine solche einetückige Auebildung, auf Schwierigkeiten stossen kann, werden diese Teile 22, 23 vorzugsweise als zwei getrennte sich ergänzende Bauteile hergestellt.The inserts 22, 23 hold the valve cages and seats in the correct position in the head casting. It is conceivable that these two insert parts are designed as one unit. But in practice there is such a one-part development Difficulties can encounter, these parts 22, 23 are preferably as two separate complementary components manufactured.
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Wie bereits zu Beginn ausgeführt wurde, erleichtert die Ausbildung der Ventilkäfige und der Ventilsitze aus Kunststoff zusammen mit den Elastomer-Dichtringen den Einbau des gesamten Ventils in Kopfgußstuck, das vollkommen unbev arbeitet ist· Dadurch aber, dass keinerlei Bearbeitung nötig ist, wird eine erhebliche Kosteneinsparung erzielt und die gesamte Herstellung ist wirtschaftlicher zu bewerkstelligen· Ebenso wichtig und vorteilhaft ist die !Datsache, dass die Ventileinrichtungen, d.h. die Käfige 25, 29, die Sitze 26, 30, die Ventilkörper 31, 28, die Federn 29, 32 und die Stützeinsätze 22, 23 schnell und leicht von Hand ohne irgendwelche Werkzeuge in das Kopfgußstück eingebaut und aus diesem genau zu bequem wieder entfernt werden können. Wenn also der Kopf vom Zylinderblock gelöst ist, ist die Wartung, Überwachung oder der Austausch einzelner oder aller Ventilbauteile ausserst einfach und bequem. Es wird in diesem Zusammenhang besonders darauf hingewiesen, dass die sich verjüngende Seitenwand 21* der Kammer 21 des Einführens der konischen Einsatzteile 22, 23 in die Kammer sehr erleichtert und dass die verschiedenen Bauteile des Ventils fest in Lage gehalten werden, wenm der Kopf gegen den Block abgedichtet und fest angebracht ist.As already stated at the beginning, this makes it easier Formation of the valve cages and the valve seats from plastic together with the elastomer sealing rings the installation of the entire valve in head casting, which is completely unbev works is · However, because no processing is necessary, considerable cost savings are achieved and the entire production can be done more economically · Just as important and advantageous is the fact that the valve means, i.e. the cages 25, 29, the seats 26, 30, the valve bodies 31, 28, the springs 29, 32 and the Support inserts 22, 23 are quickly and easily installed and removed from the head casting by hand without any tools this can be easily removed again. So when the head is detached from the cylinder block, the maintenance, Monitoring or the replacement of individual or all valve components is extremely easy and convenient. It will be in this context particularly pointed out that the tapered side wall 21 * of the chamber 21 of the insertion of the conical insert parts 22, 23 into the chamber very much easier and that the various components of the valve are held securely in place when the head is sealed against the block and is firmly attached.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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Die ringförmigen Eineatzteile 22, 23 begrenzen einen Hohlraum 39, der die Ventilkäfige 25, 29 durch den offenen Boden der Kammer 21 mit dem Zylinder 12 verbindet. Dieser Hohlraum ist verhältnismässig gross, damit auch benetzbare Pulver, die üblicherweise beim Versprühen verwendet werden, gut durchgehen können und Abrieb und dadurch Verschleiße verringert und die Lebensdauer des Ventils erheblich erhöht wird.The annular Eineatzteile 22, 23 delimit a cavity 39, which connects the valve cages 25, 29 to the cylinder 12 through the open bottom of the chamber 21. This The cavity is relatively large, so it can also be wetted Powders, which are commonly used in spraying, can go through well and wear and tear and the service life of the valve is significantly increased.
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