DE102004036108A1

DE102004036108A1 - Periodisch beaufschlagbarer Stößel für einen Ventil- oder Pumpentrieb

Info

Publication number: DE102004036108A1
Application number: DE102004036108A
Authority: DE
Inventors: Dieter Horst Dipl.-Ing. Galter; Josef GRÖSCHEL
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2006-02-16
Also published as: WO2006010415A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein periodisch beaufschlagbarer Stößel (1) für einen Ventiltrieb, mit einem hohlzylindrischen, an einer Stirnseite (2) durch einen Boden (3) verschlossenen Hemd (4), das über seinen Außenmantel (5) in einer Führungsbohrung (6) einer Umgebungskonstruktion (7) anordenbar ist und eine Ausnehmung (8) mit einer darin positionierten Verdrehsicherung (9) aufweist, welche Verdrehsicherung (9) mit einem radial äußeren Abschnitt (10) das Hemd (4) überragt und dieser äußere Abschnitt (10) in einer die Führungsbohrung (6) schneidenden Längsnut (12) führbar ist, wobei an einem Innenmantel (13) des Hemdes (4) ein dünnwandiger Ring (14) umläuft, welcher im Bereich der Ausnehmung (8) eine Einformung (15) mit einem darin verlaufenden radial inneren Abschnitt (16) der Verdrehsicherung (9) aufweist und wobei die Verdrehsicherung (9) als direkt an der Ausnehmung (8) spritzgegossenes Kunststoffteil ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen periodisch beaufschlagbaren Stößel für einen Ventil- oder Pumpentrieb, mit einem hohlzylindrischen, an einer Stirnseite durch einen Boden verschlossenen Hemd, das über seinen Außenmantel in einer Führungsbohrung einer Umgebungskonstruktion anordenbar ist und eine Ausnehmung mit einer darin positionierten Verdrehsicherung aufweist, welche Verdrehsicherung mit einem radial äußeren Abschnitt das Hemd überragt und dieser äußere Abschnitt in einer die Führungsbohrung schneidenden Längsnut führbar ist und wobei an einem Innenmantel des Hemdes ein dünnwandiger Ring umläuft, welcher im Bereich der Ausnehmung eine Einformung mit einem darin verlaufenden, radial inneren Abschnitt der Verdrehsicherung aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Stößel mit Verdrehsicherung ist aus der Druckschrift MOT – „Motorenelemente" (2002), S. 37, herausgegeben bei der Anmelderin, vorbekannt. Die daraus ersichtliche Verdrehsicherung besteht aus einer Rollennadel, welche radial nach innen über einen am Innenmantel des Hemdes angeordneten, dünnwandigen Ring (Blechring) gehalten ist. Dieser Ring hat mehrere Funktionen. Beispielsweise dient er zur Begrenzung eines unterhalb des Bodens angeordneten Vorratsraumes für Hydraulikmittel und zur einfachen Ausbildung eines Kanals zur Zuleitung desgleichen. Des Weiteren dient dieser Ring als „Gegenhalter" für die Verdrehsicherung radial nach innen.

Beim Betrieb des Stößels besteht jedoch die Gefahr, dass die Rollennadel als Verdrehsicherung sukzessive radial nach innen wandert und das Blechteil ggf. sogar aufbiegt bzw. löst. Dies kann bei Anlage oder Nichtanlage der Rollennadel an dem Blechteil radial innen auftreten. Somit wäre ungünstigstenfalls eine ordnungsgemäße Verdrehsicherungsfunktion für den Stößel nicht mehr gewährleistet.

Auch wird festgestellt, dass durch die in die Ausnehmung des Hemdes eingepresste Verdrehsicherung unnötig Spannungen im Hemdbereich entstehen. Zudem muss im Bereich der Verdrehsicherung ggf. mit Leckage an Hydraulikmittel gerechnet werden. Außerdem muss die Ausnehmung mit sehr kleinen Toleranzen gefertigt und ein nach deren Herstellung vorhandener Grat aufwändig entfernt werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stößel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verdrehsicherung als direkt an der Ausnehmung spritzgegossenes Kunststoffteil ausgebildet ist.

Durch die somit direkt an der Ausnehmung spritzgießtechnisch angebrachte Verdrehsicherung sind die vorbeschriebenen Nachteile einfach beseitigt. Der durch die Einformung des Rings gebildete Hohlraum, gemeinsam mit der Ausnehmung, bildet quasi das eigentliche Werkzeug, die Form. Die Düse der Einrichtung zum Kunststoffspritzgießen wird direkt an der Ausnehmung des Hemdes angesetzt. Zweckmäßigerweise ist die Form des radial äußeren Abschnitts der Verdrehsicherung direkter Bestandteil des Düsenbereichs der Spritzeinrichtung. Ggf. kann auch eine separate Spritzform verwendet werden, welche nach dem eigentlichen Spritzvorgang entfernt wird.

Der Fachmann wird an dieser Stelle die ihm geläufigen, temperatur-, öl- und verschleißbeständigen Kunststoff-Formmassen zum Spritzgießen auswählen.

Die Ausnehmung kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung fensterartig sein. Aufgrund des Einspritzens der Verdrehsicherung sind jedoch beliebige Formen denkbar und vorgesehen. Die Toleranzen der Ausnehmung können zudem entfeinert werden. Fertigungsbedingt evtl. vorhandener Grat ist ohne Bedeutung.

Dadurch, dass gemäß einer zweckmäßigen Konkretisierung der Erfindung die Einformung des Ringes zumindest abschnittsweise am Innenmantel des Hemdes über die Ausnehmung freisteht, ist zumindest ein hinterschnittener Bereich zum Einfließen des Kunststoffes geschaffen, durch welchen somit eine hervorragende Lagefixierung der Verdrehsicherung dargestellt ist.

Eine weitere Fixierung der Verdrehsicherung kann bei Bedarf über Maßnahmen an seinem radial äußeren Abschnitt realisiert werden. Es ist in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, den äußeren Abschnitt der Verdrehsicherung mit zumindest einem die Ausnehmung überragenden Ansatz (in Umfangs- u./o. Axialrichtung) an dem Außenmantel des Hemdes überragen und anliegend zu lassen. Somit kann der äußere Abschnitt auch derart gestaltet sein, dass er umlaufend über die Ausnehmung hinweg am Außenmantel des Hemdes anliegt. Es ist jedoch auch vorgesehen, den äußeren Abschnitt derart zu gestalten, dass er einfach gesagt „kleiner" als die Ausnehmung ist und somit definitiv nicht über diese hinaussteht.

Aufgrund der direkt an der Ausnehmung spritzgegossenen Verdrehsicherung entfällt das im Stand der Technik übliche Handling für die Rollennadel oder ähnliches. Zugleich wird festgestellt, dass die spritzgegossene Verdrehsicherung quasi spannungsfrei im Hemd verläuft. Außerdem sind zumindest im Spritzbereich an der Ausnehmung Ölleckagen vermieden.

Als Stößel kommen insbesondere solche in Frage, die wegen einer in Nockenauswanderungsrichtung gesehen zylindrischen Anlauffläche verdrehgesichert werden müssen. Ein Einsatz ist denkbar und vorgesehen als Tassen- oder Rollenstößel in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Jedoch ist auch eine Anwendung als ein mit einem Nocken oder Exzenter kommunizierender Stößel in einem Pumpentrieb zur Förderung von Kraftstoff, Schmiermittel wer ähnlichem denkbar.

Im Falle eines Einsatzes als Tassen- oder Rollenstößel kann dieser mit einer hydraulischen Spielausgleichseinrichtung an sich bekannter Bauart versehen sein. Außerdem kann der Stößel als auf unterschiedliche Nockenhübe umschaltbar dargestellt sein. Zudem ist es auch denkbar und vorgesehen, auf den Ring vollständig zu verzichten.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur einen Stößel, hier einen Tassenstößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, im Längsschnitt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figur offenbart einen als Tassenstößel ausgebildeten Stößel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Stößel 1 besteht aus einem hohlzylindrischen Hemd 4. Dieses ist an einer Stirnseite 2 durch einen in Auswanderungsrichtung eines nicht dargestellten Nockens zylindrisch ausgewölbten Boden 3 verschlossen. Über seinen Außenmantel 5 verläuft das Hemd 4 in einer Führungsbohrung 6 einer Umgebungskonstruktion 7 (Zylinderkopf). Des weiteren ist zu erkennen, dass im Hemd 4 wenigstens eine, hier fensterartige Ausnehmung 8 appliziert ist. In dieser verläuft eine nachfolgend näher erläuterte, spritzgegossene Verdrehsicherung 9. Diese ist über ihren radial äußeren Abschnitt 10 in einer Längsnut 12 der Führungsbohrung 6 aufgenommen.
An einem Innenmantel 13 hat das Hemd 4 einen weitestgehend anliegenden, dünnwandigen und umlaufenden Ring 14, vorzugsweise aus Blech. Dieser Ring 14 ist im Bereich der Verdrehsicherung 9 mit einer Einformung 15 versehen. Zweckmäßigerweise überragt diese Einformung 15 eine Höhe der Ausnehmung 8. Vorteilhaft kann es (in den meisten Fällen) sein, dass die Einformung 15 sich auch in Umfangsrichtung über die Ausnehmung 8 hinaus erstreckt. Dabei besteht die Verdrehsicherung 9 aus direkt an der Ausnehmung 8 spritzgegossenem Kunststoff. Dieser füllt somit mit seinem radial inneren Abschnitt 16 vollständig den durch die Einformung 15 und Ausnehmung 8 gebildeten Hohlraum 17 aus. Dadurch, dass, wie genannt, die Einformung 15 zumindest in Höhenrichtung über die Ausnehmung 8 hinaussteht, sind Hinterschneidungen für die Formmasse gegeben. Somit ist eine hervorragende Lagesicherung der Verdrehsicherung 9 geschaffen.
Ein radial äußerer Abschnitt 10 der Verdrehsicherung 9 verläuft mit seinem zu der Längsnut 12 komplementären Außenmantel 18 zum Zwecke einer Verdrehsicherung des Stößels 1 direkt in der Längsnut 12.
Zur Herstellung der Verdrehsicherung aus Kunststoff wird die Düse der Spritzgießvorrichtung vorteilhafterweise direkt an die Ausnehmung 8 angesetzt. Die Form des radial äußeren Abschnitts 10, mit seinen eventuell über die Höhe der Ausnehmung 8 hinausstehenden Ansätzen 19, wird durch die Düse vorgehalten. Ggf. kann auch ein separates Werkzeug appliziert werden, was nach dem eigentlichen Spritzgießvorgang entfernt wird.
Die eingespritzte Verdrehsicherung 9 sitzt hervorragend ortsfest in dem Hemdbereich und führt nicht mehr, wie im eingangs beschriebenen Stand der Technik zu verzeichnen, ungünstigstenfalls zu einem Aufweiten bzw. Lösen des Ringes 14. Außerdem werden im Bereich der Ausnehmung 8 keine unnötigen Spannungen in das Hemd 4 eingebracht.
Vorteilhafterweise ist der Stößel 1 bei seinem Einsatz in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer nicht näher zu beschreibenden, hydraulischen Spielausgleichseinrichtung 11 versehen.

1: Stößel
2: Stirnseite
3: Boden
4: Hemd
5: Außenmantel
6: Führungsbohrung
7: Umgebungskonstruktion
8: Ausnehmung
9: Verdrehsicherung
10: Abschnitt
11: hydraulische Spielausgleichseinrichtung
12: Längsnut
13: Innenmantel
14: Ring
15: Einformung
16: Abschnitt
17: Hohlraum
18: Außenmantel
19: Ansatz

Claims

Periodisch beaufschlagbarer Stößel (1) für einen Ventil- oder Pumpentrieb, mit einem hohlzylindrischen, an einer Stirnseite (2) durch einen Boden (3) verschlossenen Hemd (4), das über seinen Außenmantel (5) in einer Führungsbohrung (6) einer Umgebungskonstruktion (7) anordenbar ist und eine Ausnehmung (8) mit einer darin positionierten Verdrehsicherung (9) aufweist, welche Verdrehsicherung (9) mit einem radial äußeren Abschnitt (10) das Hemd (4) überragt und dieser äußere Abschnitt (10) in einer die Führungsbohrung (6) schneidenden Längsnut (12) führbar ist und wobei an einem Innenmantel (13) des Hemdes (4) ein dünnwandiger Ring (14) umläuft, welcher im Bereich der Ausnehmung (8) eine Einformung (15) mit einem darin verlaufenden, radial inneren Abschnitt (16) der Verdrehsicherung (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (9) als direkt an der Ausnehmung (8) spritzgegossenes Kunststoffteil ausgebildet ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformung (15) des Ringes (14) zumindest abschnittsweise am Innenmantel (13) des Hemdes (4) über die Ausnehmung (8) freisteht, wobei der radial innere Abschnitt (16) der Verdrehsicherung (9) zumindest nahezu vollständig einen durch die Einformung (15) und die Ausnehmung (8) begrenzten Hohlraum (17) hinaus ausfüllt.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form des radial äußeren Abschnitt (10) der Verdrehsicherung (9) mit seinem zu der Längsnut (12) komplementären Außenmantel (18) durch eine separate Spritzform oder am Düsenbereich des Spritzaggregats vorgehalten ist.
Stößel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Abschnitt (10) der Verdrehsicherung (9) mit zumindest einem die Ausnehmung (8) überragenden Ansatz (19) an dem Außenmantel (5) des Hemdes (4) anliegt oder dass der äußere Abschnitt (10) der Verdrehsicherung (9) die Kontur der Ausnehmung (8) nicht überragt bzw. zumindest abschnittsweise kleiner als diese ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) des Stößels (1) in Auswanderungsrichtung eines auflaufenden Nockens oder Exzenters zylindrisch ausgewölbt dargestellt ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (1), im Fall dessen Einsatzes in einem Ventiltrieb, als Tassen- oder Rollenstößel ausgebildet und wahlweise schaltbar dargestellt ist.
Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) fensterartig ist.