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Stösselstange und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stösselstange, die an einem Ende ein Widerlager für eine schrau- benförmige Rückholfeder trägt, welche zweckmässig in einem kolbenförmigen, die Druckübertragung vermittelnden Hohlfuss angeordnet ist und sich gegen einen festen Maschinenteil abstützt.
Die Lagerfläche am andern Ende der Stösselstange wirkt mit einem Schwinghebel, einer Nocke oder einem andern Teil einer mechanischen Steuerung zusammen. Als Beispiel sei eine Stösselstange für eine
Ventilsteuerung einer Verbrennungskraftmaschine genannt.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine leichte, billige Stösselstange mit verbesserter Wirkung herzustel- len, sowie ein schnelles, relativ billiges, verbessertes Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass die Stange aus einem Rohr und einem in das Rohrende eingreifenden Endstück besteht, welche mittels einer Metallschmelzverbindung längs schräg zur Stössel- achse verlaufenden Flächen miteinander verbunden sind, und dass das Endstück als Sitz für ein Ende der
Rückholfeder ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine einwandfreie Zentrierung des Endstückes erreicht, so dass die Rückholfeder die richtige Auflage findet und auch die Endfläche des Endstückes in der richti- gen Lage gegenüber dem Betätigungsorgan oder gegenüber der Gegenfläche in dem Hohlfuss sich befindet.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Stösselstange teilweise in Ansicht und im Schnitt, Fig. 2 eine vergrösserte Ansicht der Stösselstange abgebrochen und teilweise im Schnitt, Fig. 3 eine vergrösserte, schaubildliche Ansicht eines Endstückes, Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt zur Veranschaulichung eines Verfahrensschrittes, und
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 4 zur Veranschaulichung eines folgenden Verfahrensschrittes.
Gemäss Fig. 1 wirkt die Stösselstange 10 mit einem schalenförmigen Ventilheber 12 und einem Ven- tilschwinghebel 14 zusammen. Der Heber 12wird durch eine auf einer Nockenwelle 18 angeordnete Nok- ke 16 gehoben und gesenkt und bewegt sich in einer Führung 20, welche im Maschinenblock 22 vorgese- hen ist. Der Schwinghebel 14 ist auf einer Welle 24 schwenkbar gelagert und wirkt mit einem Arm 26 mit einem Ventil (nicht dargestellt) zusammen und steht mit dem andern Arm 28 auf der ändern Seite der Welle 24 mit der Stösselstange in Eingriff. Der Arm 28 weist einen Ansatz mit kugelförmiger Ober- fläche 30 auf, der in eine entsprechende kugelförmige Ausnehmung in einem schalenförmigen Endstück
32 am Ende der Stösselstange eingreift.
Das andere Ende der Stösselstange ist mit einem Endstück 34, das eine kugelförmige Endfläche 36 aufweist und in einer kugelförmigen Ausnehmung 38 im Boden des Ventilhebers 12 gelagert ist, versehen.
Das Endstück 34 weist einen radialen Flansch 40 auf, dessen eine Fläche 42 die Abstützung für eine
Schraubenfeder 44 bildet, welche die Lagerfläche 36 gegen die kugelförmige Ausnehmung 38 drückt.
Die Feder 44 wirkt gegen eine Abstützscheibe 46, die am Maschinenblock 22 befestigt ist und eine zen- trale Öffnung 48 ausweist, durch welche die Stösselstange durchtritt. Das Endstück 34 weist einen zylin- drischen Teil 50 auf, der sich von der Fläche 42 weg erstreckt und als Führung zur Zentrierung des Endes der Schraubenfeder 44 bezüglich der Fläche 42 dient.
Das Endstück 34 weist an seinem einen Ende eine gekrümmte Fläche 52 auf, welche an einem Endteil des Rohrkörpers 54 der Stange in einer Weise be- festigt ist, wie sie im folgenden beschrieben wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Fläche 52 konvex und wird von einem konischen Vorsprung 56 gebildet. Der Flansch 40 weist eine Fläche 58 auf, die der Fläche 42 gegenüberliegt, und von der Fläche 58 erstreckt sich ein zylindrischer Teil 60, der einem Zweck dient. der noch beschrieben wird. Das Endstück 34 ist vorzugsweise aus einem
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relativ harten Material, z. B. einsatzgehärteten Stahl, gebildet und kann durch Kaltschmieden geformt sein. Auf diese Weise ergibt die nach aussen gerichtete Fläche 36 eine harte, glatte Lagerfläche für den
Eingriff mit dem Sitz 38 des Ventilhebers 12.
Die Fläche 36 ist frei von Bearbeitungsmarken und erfordert nach dem Schmieden und vor dem Gebrauch nur geringfügige Behandlung. Das Endstück 34 wird an dem
Ende des Rohres 54 durch eine Metallschmelzverbindung, z. B. Weichlöten, Hartlöten oder Schweissen, befestigt.
Das schalenförmige Endstück 32 umfasst vorzugsweise einen einsatzgehärteten, geprägten Teil, der an dem andern Ende des Rohres 54 durch eine Schmelzmetallverbindung befestigt ist gemäss österr. Patent
Nr. 215217.
Der rohrförmige Stösselstangenkörper hat offene Enden, bevor die Endstücke 32 und 34 daran befes- tigt werden. Das Rohr kann jede Querschnittsform haben, obwohl die gezeigte runde Form für die meisten
Zwecke geeignet ist und die wirtschaftliche Herstellung erleichtert. Es kann jedes starre Rohr verwendet werden, z. B. ein gezogenes nahtloses Rohr oder ein gerolltes mehr-oder einlagiges Rohr, und das Rohr kann aus jedem geeigneten Material, z. B. Eisen, welches dem Rohr die erforderliche Steifheit gibt, her- gestellt sein. Ein Beispiel für ein geeignetes Rohr ist ein einfach gerolltes Stahlrohr, das eine stumpfe- schweisste Längsnaht aufweist.
In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wurde das Endstück 34 am Rohr durch Widerstandsschweissung befestigt. Die konische Fläche 52 wird gegen die am offenen Ende des Rohres ausgebildete
Sitzfläche gedrückt, so dass die Fläche 52 und der Sitz einander in einem im wesentlichen ringförmigen Bereich berühren. Eine geeignete Elektrode (nicht dargestellt) wird mit dem rohrförmigen Körper 54 verbunden. Eine andere Elektrode 62 weist ein rohrförmiges Ende auf, das mit dem zylindrischen Teil 60 des Endstückes 34 in Eingriff steht, wie gezeigt in Fig. 4 ; dabei wird die Zentrierung des Endstückes 34 bezüglich des Endes des Rohres 54 unterstützt.
Die Elektrode 62 und das Rohr 54 werden dann zueinander bewegt. Die Endfläche 64 der Elektrode 62 drückt gegen die Fläche 58 des Flansches 40 und presst die konische Fläche 52 fest gegen das Ende des Rohres 54. Ein Schweissstrom wird hierauf durch das Endstück 34 und das Rohr geleitet, wodurch das Ver- schweissen bewirkt wird. Während des Schweissens werden die Wände des Endes des Rohres erweicht und das Endstück 34 sowie das Rohr 54 bewegen sich zueinander (Fig. 5). Während dieses Verfahrens werden die Rohrwände am Ende des Rohres in radialer Richtung etwas erweitert, wodurch die Breite der Schweissfläche vergrössert wird und sich eine sehr feste Verbindung zwischen Endstück und Rohr ergibt. Die während des Schweissens gebildeten Ränder sind mit 66 und 68 bezeichnet.
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die verschiedenen Flächen des Endstückes 34 im wesentlichen konzentrisch um die Längsmittellinie oder Achse des Endstückes angeordnet und die Achse des Endstückes sowie die Längsachse des Rohres 54 fallen praktisch zusammen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die zylindrischen Teile 50 und 60 des Endstückes verschiedene axiale Ausmasse, um das Einführen des Endstückes in die Eingriffstellung zwischen Elektrode 62 und Rohr 54 zu erleichtern.
Bei der Anwendung steht die kugelförmige Lagerfläche 36 mit dem kugelförmigen Sitz 38 am Ventilheber 12 und der kugelförmige Ansatz 30 am Schwinghebel 28 mit der entsprechenden Ausnehmung im schalenförmigen Endstück 32 in Eingriff. Da die zusammenwirkenden Flächen kugelförmig sind, kann die Stösselstange 10 bezüglich ihrer Längsachse eine beliebige Drehlage einnehmen. Die Stösselstange ist im allgemeinen vortrefflich geeignet, Maschinenteile, die Drehbewegungen ausführen, miteinander zu verbinden, wie z. B. im Falle des Schwinghebels 28.
Der Flansch 40 weist nicht nur eine Fläche 42, die den Sitz für die Schraubenfeder 44 bildet, sondern auch eine Fläche 58, die als Widerlager für die Elektrode 62 während des Schweissverfahrens dient, auf. Das Endstück 34 besitzt fertige Lagerflächen 36, wodurch teure maschinelle Bearbeitung nach seiner Befestigung auf dem Rohr entfällt. Die Erfindung erleichtert auch die wohlfeile Herstellung, da das Rohr und das Endstück 34 verhältnismässig billig sind und das offene Ende des Rohres einen Sitz für den Eingriff des Endstückes 34 bildet, so dass eine besondere maschinelle Bearbeitung oder andere Vorbereitung des Rohres zur Herstellung des Sitzes auf ein Mindestmass reduziert oder ganz vermieden wird.
Die Erfindung ergibt eine Stösselstange, welche aus einem hohlen Rohr gebildet und verhältnismässig leicht ist, so dass der Wirkungsgrad einer Kraft- oder Arbeitsmaschine, bei der die Stösselstange verwendet wird, erhöht wird.
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