(57)【要約】  一つのバルブディスク（６）とこれを担持した一つのバルブステム（７）とを有している、冷却機構を備えている、一つのガス通路（８）に対して配置される一つのバルブ（４）を有するバルブアッセンブリにおいて、ガス状の冷媒、または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成る冷媒を使用し、これがガスとして少なくとも一つの放出チャンバ（１７）を通り一つのガス通路（８）の内部へと廃棄処理されるようにすることにより、またそのために前記放出チャンバ（１７）から分岐される廃棄処理ライン（１９）がいずれも一つのガス通路（８）の内部に開口していることにより、シンプルな構造、ならびに優れた作動信頼性および良好なエネルギー収支が達成される。
2013522513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブアッセンブリであって、
一つのバルブディスク（６）とこれを担持した一つのバルブステム（７）とを有している、冷却機構を備えている、エンジン、特に２サイクル大型ディーゼルエンジンの一つのガス通路（８）に対して配置される一つのバルブ（４）を有しており、その際に、
前記冷却機構は、前記バルブ（４）の内部に取り廻される、冷媒を送り込むことができる少なくとも一つの流路を有しており、
前記流路は、前記バルブステム（７）により限定されている、冷媒を供給可能な少なくとも一つの供給チャンバ（１５）および前記バルブステム（７）により限定されている少なくとも一つの放出チャンバ（１７）と連通しており、
前記放出チャンバ（１７）から、少なくとも一つの排気処理ライン（１９）が分岐されている、
バルブアッセンブリにおいて、
前記バルブ（４）の内部に取り廻される前記冷却機構の前記流路（１３）に送り込まれる前記冷媒が、少なくとも部分的にガス状である、および／または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成ること、ならびに、
前記冷媒を、少なくとも一つの放出チャンバ（１７）および廃棄処理ライン（１９）に通して、前記ガス通路（８）の前記放出チャンバ（１７）に隣接している領域内に、ガスとして導入可能であること
を特徴とする、バルブアッセンブリ。
【請求項２】
前記バルブ（４）が、前記ガス交換通路（８）を形成する一つの出口通路に対して配置される排気バルブとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項３】
前記廃棄処理ライン（１９）の通路側開口部が、前記ガス通路（８）の内部をガスが流れる方向を向いていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項４】
前記廃棄処理ライン（１９）が、前記ガス通路（８）の内部のガス流の向きで前記バルブ（４）の下流側で前記ガス通路（８）に開口するように配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項５】
前記ガス通路がエルボ管として構成されていること、および、
前記廃棄処理ライン（１９）の前記開口部が、前記エルボ管の曲率半径が最大となる領域に配置されていること
を特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項６】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が前記バルブステム（７）の周囲に配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項７】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が同一水準に配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項８】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）の全高が、少なくとも前記バルブ（４）のストロークに前記バルブ側流路（１３）の一つの入口もしくは出口（１４、１６）の軸方向の有効開口幅を加えた分と等しいことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項９】
前記バルブ（４）がその軸線まわりに一つの回転装置（２２）を利用して回転可能であること、ならびに、
前記バルブ側流路（１３）の前記入口および出口（１４、１６）が、少なくともそれぞれ一つの入口（１４）および一つの出口（１６）が一つの供給チャンバ（１５）もしくは放出チャンバ（１７）と連通するように配置されていること
を特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１０】
少なくとも一つの供給チャンバ（１５）および少なくとも一つの放出チャンバ（１７）が、バルブ軸線を挟んで直径上で互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１１】
前記バルブステム（７）の周囲に互いに対してオフセットして配置される前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が、複数のウェブ（２７）により互いから切り離されており、前記各ウェブ（２７）の遮断板厚が、少なくとも前記バルブ側流路（１３）の一つの入口もしくは出口（１４、１６）の横方向の有効開口幅と等しいことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１２】
前記バルブ側流路（１３）が、少なくとも一つのフィード領域（１３ａ）と少なくとも一つのリターン領域（１３ｂ）とを有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１３】
それぞれのフィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）が複数の流れ領域を有することを特徴とする、請求項１２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１４】
前記バルブディスク（６）にこれを一巡する一つの環状通路（２０）が備えられ、前記環状通路（２０）が複数の分岐ライン（２１）を介して前記フィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）と導通されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１５】
前記バルブステム（７）に対して一つのガイドブシュ（１２）が配置されており、前記ガイドブシュ（１２）が前記ガス通路（８）から遠方に位置する一つの上側のガイド領域と、前記ガス通路（８）に隣接している、前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）を内包した一つの領域とを有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１６】
前記バルブステム（７）が前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）の上側だけで前記ガイドブシュ（１２）に対してシールされていることを特徴とする、請求項１５に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１７】
冷媒として空気が使用されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１８】
前記冷媒として使用される空気が、前記エンジンに対して配置される一つの空気供給装置から分岐され、供給ライン（１８）を通り前記バルブ側流路（１３）に供給可能であることを特徴とする、請求項１７に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１９】
前記エンジンに対して配置される前記空気供給装置が、少なくとも一つのコンプレッサと、前記コンプレッサに後置される少なくとも一つのラジエータとを有していること、および、
前記バルブ側流路（１３）に供給可能な前記空気が、前記コンプレッサの下流側で分岐されること
を特徴とする、請求項１７または１８に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項２０】
前記空気がコンプレッサとラジエータとの間から分岐されることを特徴とする、請求項１９に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ用の、一つのガス通路（８）と、前記ガス通路（８）の上側の境界部の領域に設けられる前記バルブ（４）を通すための一つの挿通開口部（１１）とを有するバルブハウジングであって、またその際には、
前記挿通開口部（１１）と前記ガス通路（８）との間に少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が設けられている、バルブハウジング。
【請求項２２】
前記挿通開口部（１１）の領域に、一つの供給チャンバ（１５）および放出チャンバ（１７）を形成するための、半径方向内側に向かって開口した複数のチャンバが設けられていること、またその際には、
前記各チャンバの内少なくとも一つから、前記ガス通路（８）内に開口している少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が分岐されることを特徴とする、請求項２１に記載のバルブハウジング。
【請求項２３】
前記半径方向内側に向かって開口した各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）を限定している一つの壁面の少なくとも一部がバルブハウジングに付属しており、バルブハウジングのベース材料により形成されることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のバルブハウジング。
【請求項２４】
前記挿通開口部（１１）の領域に、前記供給チャンバ（１５）および放出チャンバ（１７）に対して軸方向にオフセットされている、一つのバルブステム用の複数のガイド手段が備えられており、前記各ガイド手段が、好適には前記隣接している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）の内の一方を封止するようになっている一つのブシュに対して配置されていることを特徴とする、請求項２１から２３のいずれか一項に記載のバルブハウジング。
【請求項２５】
前記挿通開口部（１１）の内部に一つのガイドブシュ（１２）がはめ込まれており、前記ガイドブシュ（１２）の一つのガイド領域の下側に、少なくとも半径方向内側に向かって開口している複数のチャンバ（供給チャンバ１５、放出シャンバ１７）が設けられていること、またその際には、
少なくとも一つのチャンバから、前記ガス通路（８）の内部に開口している少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が分岐されること
を特徴とする、請求項２１から２４のいずれか一項に記載のバルブハウジング。
【請求項２６】
前記ガス通路（８）まで取り廻される前記流路（廃棄処理ライン１９）の開口部が、前記バルブ（４）と組み合わされる前記挿通開口部（１１）に対して風下側に配置されていることを特徴とする、請求項２１から２５のいずれか一項に記載のバルブハウジング。
【請求項２７】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ用の冷却機構が備えられたバルブにおいて、
前記冷却機構が、少なくとも部分的にガス状である冷媒、および／または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成る冷媒、好適には冷却空気を送り込むのに適したものであることを特徴とする、バルブ。
【請求項２８】
一つのフィード領域（１３ａ）と一つのリターン領域（１３ｂ）とを有する一つの流路が備えられた、請求項２７に記載のバルブにおいて、
運転中に前記流路の少なくとも一つの領域がフィード領域（１３ａ）またはリターン領域（１３ｂ）として間欠的に機能することを特徴とする、バルブ。
【請求項２９】
排気バルブとして構成されることを特徴とする、請求項２７または２８のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３０】
好適には前記バルブステム（７）に取り付けられた複数のラジアルブレードにより形成される一つの回転装置（２２）が備えられていることを特徴とする、請求項２７から２９のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３１】
少なくとも一つのフィード領域（１３ａ）と少なくとも一つのリターン領域（１３ｂ）とを有する一つの流路（１３）が内部に取り廻されていることを特徴とする、請求項２７から３０のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３２】
前記フィード領域（１３ａ）および／または前記リターン領域（１３ｂ）の少なくとも一部が多管式に構成されていることを特徴とする、請求項３１に記載のバルブ。
【請求項３３】
バルブディスク（７）にこれを一巡する一つの環状通路（２０）が備えられ、前記環状通路（２０）が複数の分岐ライン（２１）を介して前記フィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）に導通されていることを特徴とする、請求項１または３２に記載のバルブ。
【請求項３４】
前記バルブ側流路（１３）の前記入口もしくは出口（１４、１６）が、一つのブシュ（ガイドブシュ１２）との協働に適している、前記バルブステム（７）の一つの領域に設けられていることを特徴とする、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３５】
前記バルブ側流路（１３）の前記入口もしくは出口（１４、１６）が、一つのガイドブシュとの協働に適している、前記バルブステム（７）の複数のガイド面が備えられた一つの領域の下側に設けられていることを特徴とする、請求項３４に記載のバルブ。
【請求項３６】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリのバルブハウジング用のガイドブシュにおいて、
半径方向内側に向かって開口している複数のチャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）の上側に配置されている、一つのバルブステム（７）と組み合わされる一つのガイド領域を有することを特徴とする、ガイドブシュ。
【請求項３７】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が前記ガイドブシュの内部に一体化されていることを特徴とする、請求項３６に記載のガイドブシュ。
【請求項３８】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が端部シールを有することを特徴とする、請求項３６に記載のガイドブシュ。
【請求項３９】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が互いを切り取り合っている複数の軸方向に延びるボアにより形成されていることを特徴とする、請求項３６から３８のいずれか一項に記載のガイドブシュ。
【請求項４０】
前記請求項のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ、および／またはバルブハウジング、および／またはバルブ、および／またはガイドブシュにおいて、
バルブアッセンブリの少なくとも一つの要素、好適には全ての要素が、好適には、多数の単独物質を含有している金属性の材料混合物から成ること、またその際には、
前記各単独物質の純粋な各成分の少なくとも一つの記録されているスペクトルプロフィールにより、当該要素の材料混合物が特定されること
を特徴とする、バルブアッセンブリ、および／またはバルブハウジング、および／またはバルブ、および／またはガイドブシュ。
【請求項４１】
少なくとも一つの要素、好適には全ての要素が、組付け状態において好適には外側から読み取ることができる一つのマーキングを有しており、前記マーキングから、組付け日および／または予定される耐用期間のようなパラメータに基づいた分類が明らかにされること、またその際には、
前記マーキングが特に無接点方式で読み出すことができる、好適には電子的に読み出すことができる一つのメモリモジュール、好適には一つのＲＦＩＤチップに配置されていること
を特徴とする、請求項１から４０のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリ、および／またはバルブハウジング、および／またはバルブ、および／またはガイドブシュ。
【請求項４２】
大型エンジン、特に２サイクル大型ディーゼルエンジンであって、
往復運動を行う一つのピストンにより限定される少なくとも一つの燃焼室（２）を有しており、前記燃焼室（２）に少なくとも一つのガス通路（８）が接続されている、大型エンジンにおいて、
前記ガス通路（８）に対して、請求項１から２０および４０、４１の少なくともいずれか一項に記載のバルブアッセンブリが配置されていることを特徴とする、大型エンジン。
【請求項４３】
少なくとも一つの既存のバルブアッセンブリを有している中古エンジンにおいて、前記既存のバルブアッセンブリの代わりに、請求項１から２０および４０、４１のいずれか一項に記載のバルブアッセンブリが使用されていることを特徴とする、請求項４２に記載の大型エンジン。
【請求項４４】
少なくとも一つの要素、好適には少なくとも一つのバルブ（４）が、組付け状態において好適には外側から読み取ることができる一つのマーキングを有しており、前記マーキングから、組付け日および／または予定される耐用期間のようなパラメータに基づいた分類が明らかにされること、またその際には、
前記マーキングが特に無接点方式で読み出すことができる、好適には電子的に読み出すことができる一つのメモリモジュール、好適には一つのＲＦＩＤチップに配置されていること
ことを特徴とする、請求項４２または４３の少なくともいずれか一項に記載の大型エンジン。
【請求項４５】
前記マーキングが、運転中にこれを読み出すことができるように構成されている、および／配置されていることを特徴とする、請求項４４に記載の大型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブアッセンブリであって、一つのバルブディスクとこれを担持した一つのバルブステムとを有している、冷却機構が備えられた、エンジン、特に２サイクル大型ディーゼルエンジンの一つのガス通路に対して配置される一つのバルブを有しており、その際にこの冷却機構は、バルブの内部に取り廻される、冷媒を送り込むことができる少なくとも一つの流路を有しており、この流路は、バルブステムにより限定されている、冷媒を供給可能な少なくとも一つの供給チャンバおよびバルブステムにより限定されている少なくとも一つの放出チャンバと連通しており、さらにこの放出チャンバから、少なくとも一つの廃棄処理ラインが分岐されているバルブアッセンブリに関する。本発明の対象はそれ以外にもバルブハウジング、バルブ、および前記種類のバルブアッセンブリ用のガイドブシュ、ならびに前記種類のバルブアッセンブリを備えたエンジンにも関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の種類のアッセンブリは、例えばデンマーク特許公告第１７３４５２号明細書から知られている。そこでは冷却機構に冷却水が送り込まれるが、この冷却水はエンジン側の冷却水回路から分岐された後、再びこの冷却水回路に供給されるようになっている。そこでは冷却水漏れを回避するために、供給チャンバおよび放出チャンバをバルブステムに対して高信頼度でシールすることが要求されるが、これはかなりの工数を要しコスト高となっている。それ以外にも少なくともガス通路と向き合った下側のシールが高い熱負荷の排気バルブアッセンブリに曝されることになると想定することができるが、これは耐用期間に不利に作用する。それに加えてさらに、冷却水と厳格なシールによりバルブステムの表面に発生した潤滑膜が破損しかねないという事情があるが、それによって同様にアッセンブリ全体の耐用期間が短縮されることがある。
【０００３】
この公知であるアッセンブリのさらにもう一つの短所は、冷却水により運び去られる排熱が失われてしまう点に加え、これを冷却機構の内部で処分しなければならない点にあるが、これは、この公知であるアッセンブリを備えたエンジンの総合効率に不利な影響を与えることがある。これに類似したドイツ登録特許第１０２４９９４１号明細書から知られるアッセンブリでは、冷却水流を周期的に中断することによって、余りにも多くの熱が運び出されてしまうのを阻止することが既に試みられている。しかしながらその結果、設計構造が一段と複雑なものとなっている上に、それ以外の上述の種類の短所が、それによって回避されることもない。
【０００４】
特開昭５４−１０８４０号公報からは、４サイクルエンジンと組み合わされる空冷式の排気バルブが明らかにされている。しかしこの空気は、放出チャンバに戻されそこで廃棄処理されるようにはなっていない。それどころかむしろバルブディスクには、下向きに開口している複数のボア、またはバルブシート部の領域で外側に向かって開口している複数のボアが備えられており、消費された空気はこれらのボアを通り吐き出されるようになっている。ディスク側にこうしたボアが設けられる結果、バルブには必然的にかなりの弱体化を来すことになるが、これをそれ以外の何らかの補強部により補償することが要求され、それが設計構造を一段と複雑なものとしている。それ以外にもこの公知であるアッセンブリの場合は、バルブシート部の領域で吐き出される空気が、バルブが開弁状態にあるときには作動室の内部に入り込んでしまう怖れや、あるいは排ガスの排出に支障を来す怖れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】デンマーク特許公告第１７３４５２号明細書
【０００６】
【特許文献２】ドイツ登録特許第１０２４９９４１号明細書
【０００７】
【特許文献３】特開昭５４−１０８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のような背景から本発明の課題は、シンプルな構造で高信頼度の冷却効果が達成されるだけでなく、同時にエネルギー損失も可能な限り回避されるように、冒頭に記した種類のアッセンブリを改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は本発明により、バルブの内部に取り廻される冷却機構の流路にガス状の冷媒を送り込むこと、ならびにこのガス状の冷媒を、少なくとも一つの放出チャンバおよび廃棄処理ラインに通してガス交換通路の放出チャンバに隣接している領域内に導入可能であることにより解決される。したがってそれぞれの設けられている廃棄処理ラインは、バルブシートから遠方に位置する上側の領域内でガス通路の内部に開口していることになる。一つのガス通路と、通路の上側を限定している領域に設けられている、バルブを通すための一つの挿通開口部とを有しているバルブハウジングは、この挿通開口部とガス交換通路との間に少なくとも一つの流路が設けられていることを特徴としている。本発明にしたがったバルブは、ガス状の媒体、もしくは少なくとも部分的にガス状である媒体、特に冷却空気を送り込むのに適したものであることを特色としている。
【００１０】
ここでガス状の冷媒とは、冷媒全体が当初からガス状のものであるとよい、または、冷媒がさらにガス状の状態に遷移可能な複数の成分を含有するとよい、またはいわんや冷媒全体がそのような成分から成るとよい、と解釈できるものである。したがって冷媒は、当初は少なくとも部分的にガス状である、および／または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成っている。これについては、冷媒の全体がガス状となっているタイプのものが、通常は使用されることになるだろう。いずれにせよ冷媒は、ガス通路の内部に入るときにはガス状である。
【００１１】
上述の意味でガス状である冷媒を使用することにより、有利なことにも、どのような種類のガス交換通路であってもかまわないガス通路に冷媒を通してそれを廃棄処理することが可能となるために、専用の廃棄処理装置の使用を見合わせることができるが、その結果構造は簡素化される。またその場合は同時に、冷媒が受け取った熱が失われることなく、それどころかガス通路を通り流れる質量流量にこの熱を供給して、この質量流量を、排気タービン等の各種ユニットを駆動するために利用することができるという、さらに別の長所がもたらされることになる。それに加えてガス通路の上側の領域に冷却ガスが導入されることで、導入される冷却ガスによるガス交換工程の妨害が不可能となることを保障している。さらにもう一つの非常に重要な長所は、ガス状の冷媒は、微量が漏れたとしても無害であるために、バルブステムと、これと組み合わされるガイドブシュとの間の隙間をガス通路に対して厳密にシールすることを放棄することができる点に見出されるが、その結果構造が簡素化されるだけでなく、潤滑膜も大切に取り扱われることになるために、合計耐用期間にも有利な影響が与えられることになる。冷却ガスが送り込まれる、バルブステムにより限定されているそれぞれのチャンバが、このバルブステムと組み合わされるガイドブシュのガス通路と隣接している領域内に位置できるようにすることで、ガイドブシュの上方に位置するガイド領域が保護されるようにすることによって、この長所はさらに増強されることになる。それ以外にも、廃棄処理ラインを通り、場合によっては漏れ隙間も通ってガス通路の内部に漏れ出る冷却ガスにより、上述の各流路のクリーニングが自動的に行われて、各流路は開放状態に保持されるものと想定することができる。このセルフクリーニング効果により、優れた作動信頼性が保証される。
【００１２】
上位に位置づけられる様々な対策の有利な構成形態および理にかなった展開構成例は、それぞれの従属請求項に提示されている。
【００１３】
本発明は、一つの排気通路に対して配置される一つの排気バルブとの関係で使用されると得策である。その場合は上述の様々な長所が、極めて良好にそれぞれの効果を発揮することになる。
【００１４】
さらにもう一つの有利な対策として、廃棄処理ラインの開口部が、ガス流の向きでバルブの下流側でガス通路に開口するとともに、ガス流と同じ方向を向くようにするとよい。廃棄処理ラインの開口部をこのように風下側に配置することによって、燃焼生成物がガス通路から廃棄処理ラインの内部に容易に到達し得るのを妨げている。この場合はそれ以外にもある程度の吸引効果が達成されることになるが、それにより冷却ガスの流れは、その途上でこの冷却機構による支援を受けることになる。
【００１５】
供給チャンバおよび放出チャンバは、バルブステムの周囲に互いに対してオフセットして配置するのが得策である。その際にはこれらのチャンバが同一水準に配置されるようにすると有利であるが、それによりコンパクトな構造が保証されることになる。
【００１６】
供給チャンバおよび放出チャンバの全高が、少なくともバルブストロークにバルブ側流路の入口もしくは出口の軸方向の有効開口幅を加えた分と等しくなるようにするのが得策である。それにより上述の流路を通り冷媒が途切れることなく永久的に流れ得ることが確保される。
【００１７】
さらにもう一つの有利な対策は、一つの回転装置を利用してバルブをその軸線まわりに回転可能である点、ならびに、少なくともそれぞれ一つの入口および一つの出口が一つの供給チャンバもしくは放出チャンバンと連通するように、バルブ側流路のそれぞれの入口および出口が配置されている点にあるとよい。バルブの回転により、有利なことにも入口側と出口側とが入れ替わり、ひいては温間側と冷間側とが入れ替わることになるために、バルブの内部で温度の均質化がもたらされる。
【００１８】
少なくとも一つの供給チャンバおよび少なくとも一つの放出チャンバが、バルブの軸線を挟んでそれぞれ反対側に、好適には直径上で対向する地点に位置するように配置されるようにするのが得策であり、その際には放出チャンバがガス通路の出口と対向した側に配置されるようにすると有利である。それにより上述の様々な長所が容易に達成されることになる。
【００１９】
さらにもう一つの理にかなった対策は、バルブステムの周囲に互いに対してオフセットして配置される供給チャンバおよび放出チャンバが、少なくともバルブ側流路の入口および出口の有効開口幅と等しい幅を持つ複数のウェブにより互いから切り離されている点にあるとよい。そうすることによって短絡流を回避することができる。
【００２０】
バルブディスクが、それを一巡する少なくとも一つの環状通路を有してよく、それぞれの環状通路が、分岐ラインを介して、バルブ側流路のその環状通路に対して配置される少なくとも一つのフィードブランチおよび、その環状通路に対して配置される少なくとも一つのリターンブランチと導通されていると有利である。それにより非常に激しい熱負荷が加わるバルブ領域からの高信頼度の放熱がもたらされることになる。
【００２１】
本発明の非常に好ましい展開構成例によれば、冷却ガスとして空気が使用されるようになっているが、この空気はエンジンに対して配置される一つの供給装置から分岐できるようにするのが得策である。この供給装置には通例、一つのコンプレッサとこれに後置される一つのラジエータが含まれることになるが、その際には空気がコンプレッサの下流側で、好適にはコンプレッサとラジエータとの間から分岐されるようにするのが得策である。圧縮された空気は、有利なことにも密度が高くかつ流速も速くなるが、これは冷却効果に有利に作用する。空気がラジエータで冷却される前に分岐される限り、比較的高い含水量も期待でき、それにより冷却作用がさらに支援されることになる。空気が冷却されなくとも、通例は、バルブが通常曝されている排気温に対して十分な温度差がもたらされるようになっている。
【００２２】
本発明にしたがったバルブアッセンブリの少なくとも一つの要素、好適には全ての要素が、好適には金属性の材料混合物から成っており、この金属混合物は同様に複数の単独物質が含有しており、その際にはこれらの単独物質のそれぞれの純粋な成分の少なくとも一つの記録されているスペクトルプロフィールにより、バルブアッセンブリの一つまたは複数の当該要素の材料混合物が特定されるようにすると有利である。それにより一定の基準に対して、それぞれの要素を後から割り当ててやることが可能となる。この長所を支援するためには、さらにそれに追加して、またはその代わりに、本発明にしたがったバルブアッセンブリの少なくとも一つの要素、好適には全ての要素の表面に、組付けられた状態にあるときには外側から読み取ることができると好適である、一つのマーキングが施されるようにするとよいが、このマーキングからは、一つまたは複数の当該要素の、寸法公差、組付け日、および／または予定されている耐用期間等のパラメータに基づいた分類が明らかにされるようになっており、その際にはこのマーキングが、特に無接点方式で読み出すことができ、好適には電子的に読み出すことができる一つのメモリモジュール、例えば一つのＲＦＩＤチップの表面に配置されたものであるとよい。これらの対策により、検査を非常に簡単に行うことが可能となり、またそれに伴い点検整備および／または保守作業だけに限らず、たいていの場合は不可欠となる許可手続きも簡素化されることになる。
【００２３】
上位に位置づけられる様々な対策のさらに別の有利な構成形態および理にかなった展開構成例は、残りの従属請求項に提示されるとともに、以下の図面に基づいた実施例の説明からもその詳細を察知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】排気バルブハウジングが載置されている一つのエンジンの気筒の上側領域を、この気筒に対して配置されている排気バルブとともに示す断面図である。
【図２】排気バルブの下側領域の断面図である。
【図３】供給チャンバおよび放出チャンバならびにこれらと連通されているバルブ側に備えられる流路の配設例を示す図である。
【図４】供給チャンバおよび放出チャンバならびにこれらと連通されているバルブ側に備えられる流路の配設例を示す図である。
【図５】供給チャンバおよび放出チャンバならびにこれらと連通されているバルブ側に備えられる流路の配設例を示す図である。
【図６】供給チャンバおよび放出チャンバならびにこれらと連通されているバルブ側に備えられる流路の配設例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の主な適用領域は、大型２サイクルエンジン、特に船舶の駆動装置等を対象として使用されるような、２サイクル大型ディーゼルエンジンの排気バルブアッセンブリである。そのようなエンジンは通例、それぞれの気筒の下側領域に配置される新しい燃焼ガス用の複数の入口スリットを有し、また、それぞれの気筒のシリンダカバーに、中央に配置される排出ガス出口を一つずつ有しており、それぞれの排出ガス出口に対してバルブが一つずつ配置されている。そこでは各気筒の上側領域に配置されるそれぞれの排気バルブが非常に激しい熱負荷に曝されることになるために、一定の冷却が行われるようにするのが得策である。
【００２６】
図１に示唆される気筒１は一つの作動室２を限定しているが、この作動室２には、図示されていないその下側領域に、同様に図示されていないピストンにより制御可能なそれぞれの入口スリットを通して掃気ガスを送り込めるようになっており、また作動室２の上側の境界部には一つの排出ガス出口３が含まれている。この排出ガス出口３に対して、上下動弁として構成される、以下ではバルブ４と呼ぶ一つの排気バルブが配置されているが、これは、排出ガス出口を包囲している一つのバルブシート５と協働する一つのバルブディスク６と、そこから上に向かって突出している一つのバルブステム７とを有している。排出ガス出口３には、バルブステム７が挿通された、一つの湾曲した、以下の説明ではガス交換通路８と呼ぶ、ここでは排気通路として機能する一つのガス通路が続いている。作動室２の上側の境界部を形成しているシリンダカバー９の上には、バルブ４と組み合わされる一つのバルブハウジング１０が載置されており、湾曲したガス交換通路８はこのバルブハウジング１０の内部に一体化されており、またバルブ４は、そのステム７のところで、このバルブハウジング１０に沿って案内されている。そのためにバルブハウジング１０には、ガス交換通路８の上側境界部の領域に備えられる、排出ガス出口３に対してほぼ共軸で配置される、一つの挿通開口部１１が設けられており、その内部には、バルブステム７が挿通されている一つのガイドブシュ１２がはめ込まれており、このガイドブシュ１２の下端部はガス交換通路８まで達している。上下動弁として構成されたバルブ４を作動させるために、バルブハウジング１０の上に載置される、ここには詳しく図示されていない一つの作動装置が備えられるとよい。以下では、バルブハウジング１０を、バルブ４とともにガス交換バルブアッセンブリと呼ぶ。言うまでもなく図示されているガス交換アッセンブリの構造は、あくまでも具体例として記載されるに過ぎない。当然ながらそれぞれの個別部品は別の形態および／または位置を有していても、あるいは、多少なりとも互いに入れ子式に一体化されたものであってもかまわないために、それぞれの相互接触面および境界は、図示とは異なる曲線および／または別の位置を取ってもよく、あるいは完全に省略してしまってもかまわない。
【００２７】
バルブディスク６の過熱を予防するために、バルブ４には冷却機構が備えられている。そのためにバルブ４の内部に取り廻される、図１に流れを示す矢印により示唆される、一種の冷却ループを形成している、冷媒を送り込むことができる一つの流路１３が備えられている。この流路１３は、一方ではバルブ側に備えられている半径方向に延びる少なくとも一つの入口１４を介してガイドブシュ１２のリセスとして構成された少なくとも一つの供給チャンバ１５と連通しており、他方ではバルブ側に備えられている半径方向に延びる少なくとも一つの出口１６を介して、同じくガイドブシュ１２のリセスとして構成された少なくとも一つの放出チャンバ１７と連通している。供給チャンバ１５および放出チャンバ１７は、半径方向内側をバルブステム７により限定され、半径方向外側を図示の例においてはガイドブシュ１２を受け入れる挿通開口部１１の壁面により限定されている。しかし、上述の各チャンバが半径方向内側に向かってのみ開口しており、その反対側をガイドブシュ１２の材料により限定されるように、これらのチャンバ１５、１７にはそれとは異なる形状を持たせることもできる。この場合は上述の各チャンバが、例えば互いに隣接している、互いを切り取り合っている、ガイドブシュ１２または一つの専用ブシュの内部に作り込まれた、軸方向に延びる複数のボアにより形成されるようにするとよい。これらは、盲穴として構成されており、その開口側が封止されるようにするのが得策であるが、その際二つのブシュ、すなわち案内領域だけに限定されている一つの短いガイドブシュと、これと衝突するようになっている、それぞれの盲穴が設けられている一つのブシュとを有する実施形態である場合は、それぞれの盲穴の封止が自動的に行われることになる。
【００２８】
ガイドブシュ１２の下側のガス交換通路８と隣接した領域には、供給チャンバおよび放出チャンバ１５、１７が含まれており、したがってこの領域に対しては冷却機構が配置されていることになる。その上方に位置する、ガイドブシュ１２のガス交換通路８とは反対側の領域には、バルブステム７のガイドおよびこのガイドの隙間シールが備えられている。図示の例では通常、上記で言及した下側領域にシール装置は一切備えられないようになっている。しかしながら、バルブステム７とガイドブシュ１２間の隙間の中への汚染粒子の侵入を防止するためには、当然ながら、ここには詳細には図示されていないバルブステム７を包囲するストリップ手段をガイドブシュ１２の下側の端部領域に備えるとよいかもしれない。
【００２９】
供給チャンバ１５には、バルブハウジング１０の内部に設けられるボア系として構成される少なくとも一つの供給ライン１８から冷媒を送り込めるようになっている。そのためにこの供給ライン１０はここには詳細には図示されていない一つの適切な冷媒源に接続されている。放出チャンバ１７からは少なくとも一つの廃棄処理ライン１９が分岐されている。供給チャンバおよび放出チャンバ１５、１７は、バルブステム７の周囲に互いに対してオフセットして、有意には直径上でそれぞれ対向する位置に配置されている。入口および出口１４もしくは１７として機能するバルブ側流路１３のそれぞれのポートについても、これと同じことが言える。そこでは有利なことにも放出チャンバ１７が、バルブ４のガス交換通路８の上側端部８ａと対向した側に配置されている。
【００３０】
バルブ４に対して配置される冷却機構には、本発明によればガス状の冷媒が送り込まれるようになっている。ガス状とは、ここでは、冷媒がガス状に凝集した状態を有している、もしくは、完全にまたは少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な、例えば気化可能な複数の成分から成るとよく、さらに冷媒がガスとして廃棄処理されるようになっており、そのために冷媒を廃棄処理ライン１９に通してガス交換通路８の内部に導入可能であると、解釈できるものである。したがってこの廃棄処理ライン１９は、単純に放出チャンバ１７の下側端部から出てガス交換通路８の内部に開口している分岐ボアとして構成されているが、この分岐ボアは、バルブハウジング１０の挿通開口部１１を限定している壁面を貫通して延びることにより、放出チャンバ１７を限定している挿通開口部１１とガス交換通路８との間の流路を形成している。したがって廃棄処理ライン１９の排気通路側の開口部は必然的に、湾曲しているガス交換通路８の曲率が最大となる地点に帰属している、通路端部８ａと向き合った領域内に位置することになる。
【００３１】
冷媒として空気が使用されるようにするのが得策である。この空気は、エンジンに対して配置されている一つの空気供給装置、特に掃気空気供給装置から分岐されるようにするとよい。この掃気空気供給装置には通例、排出ガスにより駆動可能な一つのコンプレッサが、これに後置されるラジエータともども含まれている。冷媒として使用される空気は、このコンプレッサの下流側で分岐されるようにするのが得策であるが、その結果使用される空気は高圧となり、またそれに伴い高い密度を有することになり、さらにこの高圧の結果としてその流速も速くなっている。この空気は、コンプレッサと、これに後置されるラジエータとの間の領域から、すなわちラジエータのなおも手前側から取り出されると有利である。その場合は、この冷却前の空気に多くの湿気が含まれることになり、それにより冷却効果が改善される。それと同時に、冷却前であっても空気の温度は排気温よりも低いために、バルブ４の十分な冷却のために必要な温度差がもたらされていると想定することができる。
【００３２】
廃棄処理ライン１９の通路側の開口部は、バルブ４に関して下流側に、すなわち、前記開口部は、ガス交換通路８の内部の排気流に関してバルブ４の下流側に配置されるとともに、排気流と同じ方向を向いている、すなわちガス交換通路８の上側端部８ａの方を向いていると有利である。
【００３３】
バルブ４の内部に取り廻される流路１３は、図２において符号１３ａが付されている一つのフィード領域と、符号１３ｂが付されている一つのリターン領域とを有している。それ以外にもバルブディスク６の内部を一巡する一つの環状ライン２０が備えられているが、これは複数の分岐ライン２１を介してフィード領域１３ａもしくはリターン領域１３ｂと導通されている。フィード領域１３ａは、入口１４を介して供給チャンバ１５と導通され、リターン領域１３ｂは出口１６を介して放出チャンバ１７と導通されている。バルブ４を回転することにより、入口１４および出口１６の回転位置を入れ替えることができ、それによりそれまでは出口として機能していたポートが、これからは入口として機能する、またはその逆となるように、機能の入替えがもたらされる。それに応じて流路１３を通り流れる冷媒の流れの向きも逆転されることになる。それにより、冷間状態にある供給チャンバ１５もしくは温間状態にある放出チャンバ１７に対する流路１３の両領域１３ａ、１３ｂの周期的な入替えが達成され、その結果バルブ４の内部全体の良好な温度補償がもたらされる。バルブ４を回転させるために一つの回転装置２２が備えられるが、これは図示の例においてはステム７に取り付けられた複数のラジアルブレードにより形成されており、ガス交換通路８を通り流れる排出ガスは、これらのラジアルブレードを通過して流れるようになっている。しかしバルブ作動装置の領域に一つの機械式回転装置を備えることも考えられるかもしれない。
【００３４】
流路１３を形成するために、図１および２に示されるようにバルブ４にはバルブディスク６側から作り付けられる一つの中央ボア２３が設けられるが、この中央ボア２３は一つまたは複数の仕切り壁２４により複数の領域に分割されている。バルブディスク６側から作り付けられるこのボア２３は、図２から確認することができるように、その下側端部の領域を一つの溶接インサート２５により封止されている。このボア２３の上側端部は、少なくとも入口もしくは出口１４もしくは１６の領域に、好適にはそれらの若干上側に位置している。図２が依拠している例においては、環状ライン２０もまた下側から作製される切り欠き部として構成されて、後から、下側から溶接される一つの環状インサート２６により封止されている。
【００３５】
図３に示される実施例においては、ボア２３が一つの仕切り壁２４により、隣接して配置される、断面形状が半円形である、流路１３のフィード領域もしくはリターン領域として機能する二つの領域に分割されている。それぞれの領域に対して、入口１４もしくは出口１６として機能する、半径方向に延びる接続ポート開口部が一つずつ配置されている。ここではバルブステム７の外側に、半径方向内側をバルブステム７により限定されて、半径方向外側を挿通開口部１１が設けられたハウジングブシュの内壁により限定されている、互いに対して１８０°オフセットされた二つのチャンバが備えられているが、その内の一方は供給ライン１８に接続された供給チャンバ１５として機能し、他方は放出チャンバ１７として機能するが、この放出チャンバ１７からは排気処理ライン１９が分岐されている。両チャンバ１５、１７は、それぞれのウェブ２７により互いから切り離されているが、これらのウェブ２７の板厚は、少なくとも入口１４もしくは出口１６として機能する壁面貫通穴の有効開口幅と等しくなっており、それによりチャンバ１５からチャンバ１７に至る短絡流が回避されるようにしている。
【００３６】
図４に示される実施例においては、互いに交差する二つの仕切り壁２４が備えられており、その結果ボア２３が形成している中空室は、四つの流れ領域に分割されているが、これらの流れ領域は、二つ一組で付した符号１３’、１３”により示唆されるように、二つ一組で流路１３のフィード領域１３ａもしくはリターン領域１３ｂに対して割り当てられている。二つの仕切り壁２４により形成される四つの流れ領域にはいずれも、入口１４もしくは出口１６として機能するポートが一つずつ備えられている。したがって図４に示される実施例においては二つの入口１４と二つの出口１６が存在しており、これらはいずれも二つ一組で供給チャンバ１５として機能するチャンバもしくは放出チャンバ１７として機能するチャンバと連通している。
【００３７】
図４に示される実施例においては、上述のようにバルブステム７の周囲の直径上で対向する位置に、供給チャンバ１５もしくは放出チャンバ１７として機能する二つのチャンバが備えられている。両チャンバのこの外周側の間隔は、最大でも入口および出口１４、１６を形成している貫通穴の外周側の間隔と等しくなっているために、バルブが回転される場合は入口１４および出口１６が常に開放されていることになる。したがって両チャンバを仕切っているウェブ２７の板厚が、入口もしくは出口１４、１６を形成している壁面貫通穴の外周側の間隔を上回ることは許されない。供給チャンバもしくは放出チャンバ１５、１７として機能する両チャンバ間の外周側の距離は、少なくともそれぞれ二つの外周側で順番に並んでいる入口もしくは出口１４、１６として機能する壁面貫通穴の間隔と等しくなっているために、一方の貫通穴が閉じている間は、他方の同じ機能を実行する貫通穴が既に完全に開放されていることが保障されることになる。
【００３８】
図５に示される実施例は、図４に示される実施例と実質的に合致している。しかしここでは図４に示される実施例とは異なり、外周側に直径上で対向する位置に配置される、供給チャンバもしくは放出チャンバ１５、１７として機能する二つのチャンバが備えられるのではなく、むしろバルブステム７の周囲に均等に分散された四つのチャンバが備えられているが、これらはいずれも二つ一組で供給チャンバ１５および放出チャンバ１７として機能するようになっている。当然ながらボア２３をさらに五つ以上の流れ領域に分割すること、および／またはバルブステム７の周囲に五つ以上のチャンバを備えることも考えられるかもしれない。供給チャンバもしくは放出チャンバ１５、１７に対して配置される供給ラインおよび廃棄処理ライン１８、１９は、図示の例においては、バルブステム７の軸線に対して正確に半径方向に向けられている。しかし当然ながらこれらのラインがそれ以外の曲線を描くようにすることも考えられるかもしれない。例えば両方の廃棄処理ライン１９がガス交換通路８の内部の流れの向きに関して下流側を向きながらガス交換通路８の内部に開口することができるように、両方の廃棄処理ライン１９は互いに対して一定の角度を成すか、または概ね平行な向きを持つようにしてもよいかもしれない。
【００３９】
図６に示される実施例でも再び、直径上で対向する位置に配置される二つのチャンバが備えられているが、その内の一方は供給チャンバ１５として、もう一方は放出チャンバ１７として機能するようになっている。バルブステム７の中央ボア２３からは、複数の、ここでは三つの外周部に均等に分散された半径方向に延びる、入口１４もしくは出口１６として機能できる壁面貫通穴が、外側に向かってそれぞれのチャンバ１５もしくは１７のところまで取り廻されている。入口もしくは出口１４もしくは１６として機能するこれらの壁面貫通穴は、ボア２３の内部に回転するサイクロン流によって下降する流れの領域と上昇する流れの領域とが生じるように配置されるのが得策である。ボア軸線および／または半径方向に対する適切な傾斜により、これをさらに一層助長することができる。その場合は、ボア２３により形成される中空室の内部を分割する必要は皆無となる。図示の例においては一つの中央棒２８だけが備えられており、それにより一定の回転流が形成されるのを支援できるようにしている。
【００４０】
ここに提示される種類の２サイクル・ディーゼルエンジンのようなエンジンは、製造工程においては、新品の構成部品もしくは構成部品群を幾重にも使用して作製されるようになっている。しかしエンジン一式をまるごと新規に製造するのではなく、別の構成部品群の新品の余剰部品を使用したり、それ以外の、構造に互換性を持たせてある、既に摩耗している構成部品群の中古部品／部分領域を再利用したりするようにしても有利である。それにより、それまでのコストをかけた様々な努力の成果もまた材料も利用されることになるために、本発明にしたがったバルブアッセンブリ、もしくはこのバルブアッセンブリが含まれている構成部品群、またはいわんやエンジン全体の製造／オーバーホールが、非常に経済的でしかも環境に優しい方法で行われることになる。それにより同時に廃棄物の量も新たに投入される出発材料の量も低減されることになる。
【００４１】
しかしながらその場合は、バルブハウジング等少なからぬ構成部品については、外見上極めて似通ったタイプのものが同じモデルシリーズとして種々製造されていることから、その外形からは、さっと見ただけでは、あるいは簡単に測ってみただけでは、果たしてそれがどのタイプのものであるのかを有効に区別／特定するのが非常に困難であるというリスクを生じている。したがって本発明にしたがった排気バルブについても、その選択を誤り、不適切な排気バルブが選択されることによって、これを後で組付けた場合には、本発明にしたがったエンジン、特に大型２サイクル・ディーゼルエンジンに誤作動を来してしまうようなリスクについては、その情報が伝わるようになっている。それにより、定期点検の合間に予想していなかった高額な緊急修理を行う原因となり得る。そうした事情からも、また本発明にしたがった構成部品を文書化するために必要となり得るデータ量が膨大に及ぶことからも、そのような構成部品については、好適には様々な折につけて、無接点方式で読み取ることができるようにするのが得策である、容易に認識可能なデータを用いて、特性化されるようにしている。ＲＦＩＤチップを備え、これに構成部品群またはその一部を明確に定義／同定するためのデータが記憶されるようにすると好適である。マーキング方法については、それ以外の種類の様式も考えられるかもしれない。
【００４２】
当該部品の少なくとも一つのマーキングには、さらに別の、その構成部品の認証用のデータも収録されるようにすると好適であるが、これには製造データ、認可データ（ＩＭＯ（国際海事機関））、各種過去データ、ならびに将来的に可能性のある、または計画されている使用データまたは稼働データが含まれるべきである。
【００４３】
排気バルブである場合は、少なくとも一つのマーキングが、バルブの全軸長の四分の三以内のところにバルブディスクの端部と向き合わせて施されていると好適である。それにより、少なくともこのマーキング（通常は高温に対する感受性の強い電子装置）が、排気バルブが開弁状態にあるときに燃焼室から外に出る非常に高温の排出ガスにより消去されたり破壊されたりする怖れのないところに位置することを保障している。したがってこのマーキングは、無接点方式の手段によりこの排気バルブの燃焼室を通してこれを読み取ることができるように、むき出しになっているようにするとよい。この読み取りは通常、エンジンの始動前／始動時に、エンジンの制御システムに各種データ／パラメータを供給する際に行われるようになっている。しかし、例えば上述の排気バルブまたはこれに接続されている部品の内の一つのように、少なくとも一つの部品のデータを無接点方式で検出する手段を使用したそのようなマーキングの読み取りは、本発明にしたがった大型ディーゼルエンジンの回転中にも実行できるようになっている。それにより例えばＩＭＯや海上保険会社の検査官のような人物は、エンジンの運転継続を許可するために、排気バルブ等を据え付けられたままの状態で検証することが可能となる。この許可に関するデータも同時に、そのためにエンジンを停止する必要なく、マーキングの中に読み込むことができるようになっている。
【００４４】
それとは別の、それに追加して、またはその代わりに使用可能な同定方法として、容易に同定可能な材料を加工してマーキングとして使用するようにしてもよい。そのために当該構成部品またはその少なくとも一つの部分に、多数の異種材料成分を含有している材料混合物が使用されるようになっている。当該構成部品を同定できるようにするために、個別濃度が低い各種純金属または各種純物が組み合わされたものとして検出することができる、純粋な各成分および／またはそれ以外の各成分の濃度を組み合わせた一つの組み合わせ型濃度プロファイルが使用されるようにするとよい。安全上の理由から、組み合わせ型濃度プロファイルが異なる構成部品については、その材料に所望の特性が備わっていないと目されるために、「オリジナルではない」として拒絶されるようにするとよい。
【００４５】
以上では本発明の好ましい実施例について詳細に解説したが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。それどころか当業者は、本発明が依拠するところの理念を、個々の事例の状況に合わせて適合化する一連の可能性を掌中にしている。例えばバルブステム７には、流路１３のブランチ１３ａ、１３ｂを形成するための一つまたは複数の仕切り壁２４によりボア２３を分割する代わりに、またはそれに追加して、個々の通路を例えば単独ボアの態様で備えることも考えられるかもしれない。同様にそれぞれのラインがガス交換通路の内部に開口している領域において、所望される配向状態を容易にとるために、図示されているそれぞれの供給ラインもしくは廃棄処理ライン１８、１９に代わり、二つまたはそれ以上の隣接した部分ラインを備えることができるようにしてもよいかもしれない。これは、図３〜６に示される全ての例について言える。ほかにもさらに断面形状が扇形に構成されるチャンバ１５、１７の代わりに、複数のシンプルなボアにより形成されるようになっている、または既述のように互いに隣接して互いを切り取り合っている複数のボアにより形成されるようになっている、これらのチャンバの実施形態が備えられるようにしてもよい。これもまた、図示される全ての例について言える。
【符号の説明】
【００４６】
１      気筒
１０    バルブハウジング
１１    挿通開口部
１２    ガイドブシュ
１３    流路
１３ａ  フィード領域
１３ｂ  リターン領域
１４    入口
１５    供給チャンバ
１６    出口
１７    放出チャンバ
１８    供給ライン
１９    廃棄処理ライン
２      作動室
２０    放出チャンバ
２１    分岐ライン
２２    回転装置
２３    ボア
２４    仕切り壁
２５    溶接インサート
２６    環状インサート
２７    ウェブ
３      排出ガス出口
４      バルブ
５      バルブシート
６      バルブディスク
７      バルブステム
８      ガス交換通路
９      シリンダカバー
【図１】
2013522513.tif 000003
【図２】
2013522513.tif 000004
【図３】
2013522513.tif 000005
【図４】
2013522513.tif 000006
【図５】
2013522513.tif 000007
【図６】
2013522513.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブアッセンブリであって、
一つのバルブディスク（６）とこれを担持した一つのバルブステム（７）とを有している、冷却機構を備えている、エンジンの一つのガス通路（８）に対して配置される一つのバルブ（４）を有しており、その際に、
前記冷却機構は、前記バルブ（４）の内部に取り廻される、冷媒を送り込むことができる少なくとも一つの流路（１３）を有しており、
前記流路は、前記バルブステム（７）により限定されている、冷媒を供給可能な少なくとも一つの供給チャンバ（１５）および前記バルブステム（７）により限定されている少なくとも一つの放出チャンバ（１７）と連通しており、
前記放出チャンバ（１７）から、少なくとも一つの排気処理ライン（１９）が分岐されている、
バルブアッセンブリにおいて、
前記バルブ（４）の内部に取り廻される前記冷却機構の前記流路（１３）に送り込まれる前記冷媒が、少なくとも部分的にガス状である、および／または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成ること、ならびに、
前記冷媒を、少なくとも一つの放出チャンバ（１７）および廃棄処理ライン（１９）に通して、前記ガス通路（８）の前記放出チャンバ（１７）に隣接している領域内に、ガスとして導入可能であること
を特徴とする、バルブアッセンブリ。
【請求項２】
前記バルブ（４）が、前記ガス交換通路（８）を形成する一つの出口通路に対して配置される排気バルブとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項３】
前記廃棄処理ライン（１９）の通路側開口部が前記ガス通路（８）の内部をガスが流れる方向を向いていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項４】
前記廃棄処理ライン（１９）が、前記ガス通路（８）の内部のガス流の向きで前記バルブ（４）の下流側で前記ガス通路（８）に開口するように配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項５】
前記ガス通路がエルボ管として構成されていること、および、
前記廃棄処理ライン（１９）の前記開口部が、前記エルボ管の曲率半径が最大となる領域に配置されていること
を特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項６】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が前記バルブステム（７）の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項７】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が同一水準に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項８】
前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）の全高が、少なくとも前記バルブ（４）のストロークに前記バルブ側流路（１３）の一つの入口もしくは出口（１４、１６）の軸方向の有効開口幅を加えた分と等しいことを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項９】
前記バルブ（４）がその軸線まわりに一つの回転装置（２２）を利用して回転可能であること、ならびに、
前記バルブ側流路（１３）の前記入口および出口（１４、１６）が、少なくともそれぞれ一つの入口（１４）および一つの出口（１６）が一つの供給チャンバ（１５）もしくは放出チャンバ（１７）と連通するように配置されていること
を特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１０】
少なくとも一つの供給チャンバ（１５）および少なくとも一つの放出チャンバ（１７）が、バルブ軸線を挟んで直径上で互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１１】
前記バルブステム（７）の周囲に互いに対してオフセットして配置される前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）が、複数のウェブ（２７）により互いから切り離されており、前記各ウェブ（２７）の遮断板厚が、少なくとも前記バルブ側流路（１３）の一つの入口もしくは出口（１４、１６）の横方向の有効開口幅と等しいことを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１２】
前記バルブ側流路（１３）が、少なくとも一つのフィード領域（１３ａ）と少なくとも一つのリターン領域（１３ｂ）とを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１３】
それぞれのフィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）が複数の流れ領域を有することを特徴とする、請求項１２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１４】
前記バルブディスク（６）にこれを一巡する一つの環状通路（２０）が備えられ、前記環状通路（２０）が複数の分岐ライン（２１）を介して前記フィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）と導通されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１５】
前記バルブステム（７）に対して一つのガイドブシュ（１２）が配置されており、前記ガイドブシュ（１２）が前記ガス通路（８）から遠方に位置する一つの上側のガイド領域と、前記ガス通路（８）に隣接している、前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）を内包した一つの領域とを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１６】
前記バルブステム（７）が前記供給チャンバおよび放出チャンバ（１５、１７）の上側だけで前記ガイドブシュ（１２）に対してシールされていることを特徴とする、請求項１５に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１７】
冷媒として空気が使用されることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１８】
前記冷媒として使用される空気が、前記エンジンに対して配置される一つの空気供給装置から分岐され、供給ライン（１８）を通り前記バルブ側流路（１３）に供給可能であることを特徴とする、請求項１７に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項１９】
前記エンジンに対して配置される前記空気供給装置が、少なくとも一つのコンプレッサと、前記コンプレッサに後置される少なくとも一つのラジエータとを有していること、および、
前記バルブ側流路（１３）に供給可能な前記空気が、前記コンプレッサの下流側で分岐されること
を特徴とする、請求項１８に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項２０】
前記空気がコンプレッサとラジエータとの間から分岐されることを特徴とする、請求項１９に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項２１】
バルブハウジングであって、
請求項１に記載のバルブアッセンブリに適している、一つのガス通路（８）と、前記ガス通路（８）の上側の境界部の領域に設けられる前記バルブ（４）を通すための一つの挿通開口部（１１）とを有している、
バルブハウジングにおいて、
前記挿通開口部（１１）と前記ガス通路（８）との間にガス状の媒体のための少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が設けられていることを特徴とする、バルブハウジング。
【請求項２２】
前記挿通開口部（１１）の領域に、一つの供給チャンバ（１５）および放出チャンバ（１７）を形成するための、半径方向内側に向かって開口した複数のチャンバが設けられていること、またその際には、
前記各チャンバの内少なくとも一つから、前記ガス通路（８）の内部に開口しているガス状の媒体のための少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が分岐されることを特徴とする、請求項２１に記載のバルブハウジング。
【請求項２３】
前記半径方向内側に向かって開口した各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）を限定している一つの壁面の少なくとも一部がバルブハウジングに付属しており、バルブハウジングのベース材料により形成されることを特徴とする、請求項２１または２２に記載のバルブハウジング。
【請求項２４】
前記挿通開口部（１１）の領域に、前記供給チャンバ（１５）および放出チャンバ（１７）に対して軸方向にオフセットされている、一つのバルブステム用の複数のガイド手段が備えられており、前記各ガイド手段が、前記隣接している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）の内の一方を封止するようになっている一つのブシュに対して配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載のバルブハウジング。
【請求項２５】
前記挿通開口部（１１）の内部に一つのガイドブシュ（１２）がはめ込まれており、前記ガイドブシュ（１２）の一つのガイド領域の下側に、少なくとも半径方向内側に向かって開口している複数のチャンバ（供給チャンバ１５、放出シャンバ１７）が設けられていること、またその際には、
少なくとも一つのチャンバから、前記ガス通路（８）の内部に開口している少なくとも一つの流路（廃棄処理ライン１９）が分岐されること
を特徴とする、請求項２１または２２に記載のバルブハウジング。
【請求項２６】
前記ガス通路（８）まで取り廻される前記流路（廃棄処理ライン１９）の開口部が、前記バルブ（４）と組み合わされる前記挿通開口部（１１）に対して風下側に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載のバルブハウジング。
【請求項２７】
請求項１に記載のバルブアッセンブリに適している、冷却機構が備えられたバルブにおいて、
前記冷却機構が、少なくとも部分的にガス状である冷媒、および／または少なくとも部分的にガス状の状態に遷移可能な複数の成分から成る冷媒を送り込むのに適したものであることを特徴とする、バルブ。
【請求項２８】
一つのフィード領域（１３ａ）と一つのリターン領域（１３ｂ）とを有する一つの流路が備えられた、請求項２７に記載のバルブにおいて、
運転中に前記流路の少なくとも一つの領域がフィード領域（１３ａ）またはリターン領域（１３ｂ）として間欠的に機能することを特徴とする、バルブ。
【請求項２９】
排気バルブとして構成されることを特徴とする、請求項２７または２８のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項３０】
前記バルブステム（７）に取り付けられた複数のラジアルブレードにより形成される一つの回転装置（２２）が備えられていることを特徴とする、請求項２７または２８に記載のバルブ。
【請求項３１】
少なくとも一つのフィード領域（１３ａ）と少なくとも一つのリターン領域（１３ｂ）とを有する一つの流路（１３）が内部に取り廻されていることを特徴とする、請求項２７または２８に記載のバルブ。
【請求項３２】
前記フィード領域（１３ａ）および／または前記リターン領域（１３ｂ）の少なくとも一部が多管式に構成されていることを特徴とする、請求項３１に記載のバルブ。
【請求項３３】
バルブディスク（７）にこれを一巡する一つの環状通路（２０）が備えられ、前記環状通路（２０）が複数の分岐ライン（２１）を介して前記フィード領域（１３ａ）およびリターン領域（１３ｂ）に導通されていることを特徴とする、請求項２８に記載のバルブ。
【請求項３４】
前記バルブ側流路（１３）の前記入口もしくは出口（１４、１６）が、前記バルブのありとあらゆる軸方向の位置および／または回転位置において、一つのブシュ（ガイドブシュ１２）と協働するために構成されている前記バルブステム（７）の一つの領域に設けられていることを特徴とする、請求項２８に記載のバルブ。
【請求項３５】
前記バルブ側流路（１３）の前記入口もしくは出口（１４、１６）が、一つのガイドブシュとの協働に適している、前記バルブステム（７）の複数のガイド面が備えられた一つの領域の下側に設けられていることを特徴とする、請求項３４に記載のバルブ。
【請求項３６】
請求項１に記載のバルブアッセンブリのバルブに適しているガイドブシュにおいて、
半径方向内側に向かって開口している複数のチャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）の上側に配置されている、一つのバルブステム（７）と組み合わされる一つのガイド領域を有することを特徴とする、ガイドブシュ。
【請求項３７】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が前記ガイドブシュの内部に一体化されていることを特徴とする、請求項３６に記載のガイドブシュ。
【請求項３８】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が端部シールを有することを特徴とする、請求項３６に記載のガイドブシュ。
【請求項３９】
前記半径方向内側に向かって開口している各チャンバ（供給チャンバ１５、放出チャンバ１７）が互いを切り取り合っている複数の軸方向に延びるボアにより形成されていることを特徴とする、請求項３６から３８のいずれか一項に記載のガイドブシュ。
【請求項４０】
請求項１または２に記載のバルブアッセンブリにおいて、
バルブアッセンブリの少なくとも一つの要素が、多数の単独物質を含有している金属性の材料混合物から成ること、またその際には、
前記各単独物質の純粋な各成分の少なくとも一つの記録されているスペクトルプロフィールにより、当該要素の材料混合物が特定されること
を特徴とする、バルブアッセンブリ。
【請求項４１】
前記バルブアッセンブリの少なくとも一つの要素が、組付け状態において外側から読み取ることができる一つのマーキングを有しており、前記マーキングから、所定のパラメータに基づいた分類が明らかにされること、またその際には、
前記マーキングが無接点方式で読み出すことができる一つの電子メモリモジュールに配置されていること
を特徴とする、請求項４０に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項４２】
前記バルブ（４）が配置されるガス通路を有するエンジンが、大型エンジンであることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項４３】
前記大型エンジンが２サイクル大型ディーゼルエンジンであることを特徴とする、請求項４２に記載のバルブアッセンブリ。
【請求項４４】
請求項１または２に記載の少なくとも一つのバルブアッセンブリが備えられることを特徴とする、エンジン。
【請求項４５】
エンジンが前記バルブアッセンブリを除き中古エンジンであって、そのオリジナルのバルブアッセンブリの代わりに本発明にしたがったバルブアッセンブリが使用されていることを特徴とする、請求項４４に記載のエンジン。
【請求項４６】
エンジンの少なくとも一つの要素が、組付け状態において好適には外側から読み取ることができる一つのマーキングを有しており、前記マーキングから所定のパラメータに基づいた分類が明らかにされること、またその際には、
前記マーキングが無接点方式で読み出すことができる、ＲＦＩＤチップとして構成されている一つの電子メモリモジュールに配置されていること
ことを特徴とする、請求項４４または４５に記載のエンジン。
【請求項４７】
前記マーキングが、運転中にこれを読み出すことができるように構成されている、および／配置されていることを特徴とする、請求項４６に記載の大型エンジン。
【国際調査報告】
2013522513.tif 000009
2013522513.tif 000010
2013522513.tif 000011
2013522513.tif 000012