DE102011003761A1 - Valve gear for internal combustion engine, has sliding portion whose surface is formed on adjusting bolt or sleeve and locking portion whose surface is formed on bolt or sleeve so that linear contact of sliding and locking portions is made - Google Patents

Valve gear for internal combustion engine, has sliding portion whose surface is formed on adjusting bolt or sleeve and locking portion whose surface is formed on bolt or sleeve so that linear contact of sliding and locking portions is made Download PDF

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Abstract

The gear has a valve clearance compensation element (1) for adjusting gas exchange valves, which has adjusting bolt (3) supported against the force of spring (5). The adjusting bolt has external thread facing internal thread of sleeve (2). The mating thread edges of bolt and sleeve are formed at a steep angle as sliding portion (10) and formed at a shallow angle as locking portion (9). The surface of sliding portion is formed on bolt or sleeve and/or surface of locking portion is formed on bolt or sleeve so that linear contact is made between sliding and locking portions.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit Ventilspielausgleichselementen zur mechanischen automatischen Nachstellung von Gaswechselventilen, die einen Stellbolzen aufweisen, der mittels eines Außengewindes gegen die Kraft einer Feder in einem Innengewinde einer an einem Bauteil der Brennkraftmaschine angeordneten Hülse abgestützt ist, wobei die durch die Feder belasteten Gewindeflanken am Stellbolzen und der Hülse als Gleitflanken mit steilem Winkel zur Längsachse des Ausgleichselements und die Gewindegegenflanken als Sperrflanken mit flachem Winkel zur Längsachse ausgebildet sind, und mit Übertragungselementen, die mit einem Stützkopf des Stellbolzens in Wirkverbindung stehen und sich weiterhin an dem federbelasteten Gaswechselventil und an einem Nocken einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Nockenwelle abstützen.Valve gear for internal combustion engines with valve lash adjusters for mechanical automatic adjustment of gas exchange valves having an adjusting bolt which is supported by an external thread against the force of a spring in an internal thread of a arranged on a component of the internal combustion engine sleeve, wherein the loaded by the spring thread flanks on the adjusting bolt and the sleeve are designed as sliding flanks at a steep angle to the longitudinal axis of the compensating element and the threaded counter flanks as blocking flanks at a flat angle to the longitudinal axis, and with transmission elements, which are in operative connection with a support head of the adjusting bolt and further on the spring-loaded gas exchange valve and on a cam one of support the engine driven camshaft.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartiger Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit Ventilspielausgleichselementen ist aus der DE-38 83 547 T2 bekannt. Das Ventilausgleichselement dieses Dokumentes weist auf den Gewindegegenflanken am Stellbolzen Stege und Nuten auf, um die Sperrwirkung der Flanke zu erhöhen.Such a valve train for internal combustion engines with lash adjusters is known from DE-38 83 547 T2 known. The valve compensation element of this document has on the threaded counter-flanks on the adjusting bolt webs and grooves in order to increase the blocking effect of the flank.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es einer besonderen Abstimmung des Gewindespiels des Ventilspielausgleichselements bedarf, um das Spiel auf den Grundkreisschlag der Nockenwelle abzustimmen. Der Grundkreis der Nocken der Nockenwelle weist nämlich aufgrund von Unebenheiten am Grundkreis der Nocken, Schwingung der Nockenwelle, Lagerspiele der Nockenwelle usw. radiale Erhebungen/Bewegungen auf, die als Grundkreisschlag bezeichnet werden. Ist das axiale Spiel des Stellbolzens in der Hülse des Ventilspielausgleichselements kleiner als der Grundkreisschlag, kann das Ventilspielausgleichselement kein Spielausgleich am Ventiltrieb vornehmen und die Ventile können ungewollt durch Längenänderungen im Ventiltrieb aufgedrückt werden. Ist das Spiel deutlich größer als der Grundkreisschlag, werden hohe Ventilöffnungs- und Ventilschließrampen an den Nocken benötigt, um die Beschleunigungen im Ventiltrieb kontrollieren zu können. Hohe Rampen sind aber thermodynamisch ungünstig für die Brennkraftmaschine. Aus thermodynamischer Sicht muss nämlich die Ventilöffnungs- und Ventilschließrampe an der Hubflanke der Nocken möglichst klein sein, um die Ladungswechselverluste gering zu halten.However, it has been found that it requires a special vote of the thread clearance of the valve lash adjuster to match the game on the base circle of the camshaft. Namely, due to unevenness of the base circle of the cams, vibration of the camshaft, bearing play of the camshaft, etc., the base circle of the cams of the camshaft has radial bumps / movements, which are called base circle beating. If the axial play of the adjusting bolt in the sleeve of the valve play compensation element is smaller than the base circle impact, the valve play compensation element can not make play compensation on the valve drive and the valves can be unintentionally pressed on by length changes in the valve drive. If the clearance is significantly greater than the base circle impact, high valve opening and closing ramps are needed on the cams to control the accelerations in the valvetrain. High ramps are thermodynamically unfavorable for the internal combustion engine. From a thermodynamic point of view, the valve-opening and valve-closing ramp on the lifting flank of the cams must be as small as possible in order to keep the charge exchange losses low.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb mit Ventilspielausgleichselementen der vorliegenden Gattung so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile behoben werden und dass die Positions-, Form- und Lagetoleranzen am Ausgleichselement deutlich verringert und definiert werden können, wobei dies mit einfachen Mitteln erfolgen soll.The object of the invention is therefore to improve a valve train with valve clearance compensation elements of the present type so that the disadvantages described are eliminated and that the position, shape and position tolerances on the compensating element can be significantly reduced and defined, this being done with simple means ,

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Oberfläche zumindest einer der Gleitflanken am Stellbolzen oder der Hülse und/oder die Oberfläche zumindest einer der Sperrflanken am Stellbolzen oder der Hülse so ausgebildet sind, dass eine definierte Linienberührung zwischen den Gleit- und/oder Sperrflanken des Stellbolzens und der Hülse vorliegt.The object of the invention is achieved in that the surface of at least one of the sliding flanks on the adjusting bolt or the sleeve and / or the surface of at least one of the locking flanks on the adjusting bolt or the sleeve are formed so that a defined line contact between the sliding and / or locking flanks of the adjusting bolt and the sleeve is present.

Dadurch wird erreicht, dass aus dem undefinierten Flächenkontakt der Gleit- und Stellflanken gemäß dem Stand der Technik ein definierter Linienkontakt entsteht, der aufgrund günstiger Toleranzketten zu einem geringen Axialspiel im Gewinde führt.It is thereby achieved that from the undefined surface contact of the sliding and actuating flanks according to the prior art, a defined line contact is formed, which leads due to favorable tolerance chains to a small axial play in the thread.

In vorteilhafter Weise wird dies dadurch bewirkt, dass zumindest eine der Gleitflanken am Stellbolzen oder der Hülse und/oder zumindest eine der Sperrflanken am Stellbolzen oder der Hülse ballig in Richtung zur gegenüberliegenden Gleit- oder Sperrflanke ausgebildet ist.This is advantageously achieved by at least one of the sliding flanks on the adjusting bolt or of the sleeve and / or at least one of the blocking flanks on the adjusting bolt or the sleeve having a spherical shape in the direction of the opposite sliding or blocking flank.

Insbesondere dann, wenn das Gewinde am Stellbolzen und der Hülse kostengünstig umformtechnisch hergestellt wird, ist diese Balligkeit der Flanken von Vorteil. Im Vergleich zu einer ebenen Fläche der Gewindeflanken erlaubt die Fertigung einer balligen Kontur engere Toleranzen.In particular, when the thread on the adjusting bolt and the sleeve is manufactured inexpensively forming technology, this crowning of the flanks is beneficial. Compared to a flat surface of the thread flanks, the production of a crowned contour allows tighter tolerances.

Auf diese Weise kann ein geringes Gewindespiel mit geringen Toleranzen auch bei den einzelnen Ventilspielausgleichselementen untereinander eingestellt werden.In this way, a low thread clearance with low tolerances can be set with each other even with the individual valve clearance compensation elements.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Balligkeit der Gleit- und/oder Sperrflanke der Hülse durch Radien definiert ist, deren Mittelpunkte in zentralen Schnittebenen durch das Ausgleichselement und außerhalb der Gleit- und/oder Sperrflanke liegen.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the crowning of the sliding and / or blocking edge of the sleeve is defined by radii whose centers lie in central cutting planes through the compensating element and outside the sliding and / or blocking flank.

Zur Ausbildung der Balligkeit der Gleit- und/oder Sperrflanke des Stellbolzens wird vorgeschlagen, dass die Balligkeit durch Radien definiert ist, deren Mittelpunkte in zentralen Schnittebenen durch das Ausgleichselement und innerhalb der Gleit- und/oder Sperrflanke liegen.To form the crown of the sliding and / or locking flank of the adjusting bolt, it is proposed that the crowning be defined by radii whose center points lie in central cutting planes through the compensating element and within the sliding and / or blocking flank.

Zur weiteren Toleranzverbesserung wird vorgeschlagen, dass zwischen den Gleitflanken und Sperrflanken des Stellbolzens und der Hülse ein Ringraum mit spiralförmigem Verlauf vorgesehen ist. To further improve tolerance is proposed that an annular space is provided with a spiral shape between the sliding edges and locking edges of the adjusting bolt and the sleeve.

Die spiralförmigen Ringräume sind vorzugweise oberhalb und unterhalb der Sperrflanken vorgesehen. Durch diese Ringräume wird sichergestellt, dass der Kontakt im Gewinde zwischen dem Stellbolzen und der Hülse nur über die Flanken erfolgt und damit eine definierte Toleranz gegeben ist.The spiral annular spaces are preferably provided above and below the blocking flanks. Through these annular spaces it is ensured that the contact in the thread between the adjusting bolt and the sleeve takes place only on the flanks and thus a defined tolerance is given.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist.For further explanation of the invention reference is made to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown in simplified form.

Es zeigen:Show it:

1: eine Draufsicht auf ein Ventilspielausgleichselement, 1 FIG. 2 is a plan view of a valve lash adjuster. FIG.

2: einen Schnitt durch das Ventilspielausgleichselement gemäß der Linie A-A in 1 und 2 FIG. 2: a section through the lash adjuster according to the line AA in FIG 1 and

3: einen Ausschnitt aus dem Gewinde des Ventilspielausgleichselementes gemäß dem Kreis Z in 2. 3 : a section of the thread of the valve clearance compensation element according to the circle Z in 2 ,

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In den 1 bis 3, ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Ventilspielausgleichselement bezeichnet, das eine Hülse 2 mit Innengewinde und einen Verstellbolzen 3 mit Außengewinde beinhaltet. Der Verstellbolzen 3 weist einen aus der Hülse 2 hervorstehenden Stützkopf 4 auf, der mit einem nicht dargestellten Übertragungselement des Ventiltriebes in Wirkverbindung steht.In the 1 to 3 , is, as far as shown in detail, with 1 a valve clearance compensation element, which is a sleeve 2 with internal thread and an adjusting bolt 3 Includes external thread. The adjusting bolt 3 has one out of the sleeve 2 protruding support head 4 on, which is in operative connection with a transmission element, not shown, of the valve train.

Der Verstellbolzen 3 weist einen Hohlraum auf, in dem eine Feder 5 eingebaut ist, die sich im Verstellbolzen 3 einerseits und andererseits an einem Führungselement 6 abstützt, das mit einem Abschlussdeckel 7 in Wirkverbindung steht, der an der Hülse 2 befestigt ist. Die Hülse 2 weist weiterhin in der Nähe des Stützkopfes 4 einen Sicherungsring 8 auf, der ein ungewolltes Herausschrauben des Stellbolzens 3 aus der Hülse 2 verhindert.The adjusting bolt 3 has a cavity in which a spring 5 is installed, located in the adjusting bolt 3 on the one hand and on the other hand on a guide element 6 supports that with a cover 7 in operative connection, which is on the sleeve 2 is attached. The sleeve 2 continues to point near the support head 4 a circlip 8th on, the unintentional unscrewing the locking bolt 3 from the sleeve 2 prevented.

Das Gewinde des Verstellbolzens 3 und der Hülse 2 weist jeweils Sperrflanken 9 und Gleitflanken 10 auf, wobei die Gleitflanken 10 die Kraft der Feder 5 aufnehmen und wobei die Sperrflanken 9 durch das Übertragungselement des Ventiltriebes intermittierend belastbar sind. Am Übergang zwischen den Gleitflanken 10 und den Sperrflanken 9 einerseits und den Sperrflanken 9 und Gleitflanken 10 andererseits, d. h. an beiden Enden der Flanken, sind Ringräume 11 vorgesehen, die dem Gewinde folgend spiralförmig ausgebildet sind. Die Ringräume 11 können durch Materialabtrag am Verstellbolzen 3 oder der Hülse 2, aber auch durch Abtragungen an beiden Bauteilen gebildet sein.The thread of the adjusting bolt 3 and the sleeve 2 each has blocking edges 9 and sliding edges 10 on, with the sliding flanks 10 the power of the spring 5 record and where the blocking edges 9 are intermittently loaded by the transmission element of the valve train. At the transition between the sliding edges 10 and the blocking edges 9 on the one hand and the blocking edges 9 and sliding edges 10 on the other hand, ie at both ends of the flanks, are annular spaces 11 provided, which are spirally formed following the thread. The annular spaces 11 can by material removal on the adjusting bolt 3 or the sleeve 2 , But also be formed by erosion on both components.

Wie insbesondere dem Ausschnitt des Gewindes gemäß 3 zu entnehmen ist, hat sowohl die Sperrflanke 9 als auch die Gleitflanke 10 der Hülse 2 an ihrer Oberfläche eine Balligkeit, die durch Radien definiert ist. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Balligkeit und die Radien auch alternativ an den Sperr- 9 und Gleitflanken 10 des Verstellbolzens 3 vorgesehen sein können oder Hohlkehlen an den Sperr- 9 und Gleitflanken 10 des Verstellbolzens 3 vorgesehen sein können, deren Radien größer sind als die Radien der Balligkeit. Auch können alle Sperr- 9 und Gleitflanken 10 je ballig ausgeführt sind.As in particular the cutting of the thread according to 3 can be seen, has both the blocking edge 9 as well as the sliding edge 10 the sleeve 2 on its surface a crown, which is defined by radii. It should be expressly pointed out that the crowning and the radii can also be connected alternatively to the blocking 9 and sliding edges 10 of the adjusting bolt 3 may be provided or grooves on the blocking 9 and sliding edges 10 of the adjusting bolt 3 may be provided, whose radii are larger than the radii of the crown. All blocking 9 and sliding edges 10 are ever executed crowned.

Im Gegensatz zu ebenen Gewindeflanken bzw. Gewindeflanken mit planen Flächen, bei denen aufgrund der fertigungsbedingten Form- und Lagetoleranzen undefinierte Berührungen stattfinden, wobei in der Regel zu großes axiales Spiel im Ventilspielausgleichselement auftritt, wird durch die definierte Linienberührung an den Gleitflanken 10 und Sperrflanken 9 eine wesentliche Verringerung dieser Positions-, Form- und Lagetoleranzen erreicht. Es lässt sich ein geringes Spiel, dargestellt durch die gegengerichteten Pfeile links neben den Gleitflanken 10 in 3, und geringe Toleranzabweichungen zwischen den einzelnen Ventilspielausgleichselementen herstellen.In contrast to flat thread flanks or thread flanks with flat surfaces in which take place due to the production-related shape and position tolerances undefined touches, which usually occurs too much axial play in the valve clearance compensation element, is defined by the line contact on the sliding flanks 10 and blocking edges 9 achieved a substantial reduction of these position, shape and position tolerances. It can be a small game, represented by the opposing arrows to the left of the sliding edges 10 in 3 , and produce small tolerance deviations between the individual lash adjusters.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
VentilspielausgleichselementLash adjuster
22
Hülseshell
33
Verstellbolzenadjusting pin
44
Stützkopfsupport head
55
Federfeather
66
Führungselementguide element
77
AbschlussdeckelEnd cover
88th
Sicherungsringcirclip
99
Sperrflankenlocking flanks
1010
Gleitflankenslide flanks
1111
Ringräumeannular spaces

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3883547 T2 [0002] DE 3883547 T2 [0002]

Claims (7)

Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit Ventilspielausgleichselementen (1) zur mechanischen automatischen Nachstellung von Gaswechselventilen, die einen Stellbolzen (3) aufweisen, der mittels eines Außengewindes gegen die Kraft einer Feder (5) an einem Innengewinde einer an einem Bauteil der Brennkraftmaschine angeordneten Hülse (2) abgestützt ist, wobei die durch die Feder (5) belasteten Gewindeflanken am Stellbolzen (3) und der Hülse (2) als Gleitflanken (10) mit steilem Winkel zur Längsachse des Ventilspielausgleichselements (1) und die Gewindegegenflanken als Sperrflanken (9) mit flachem Winkel zur Längsachse ausgeführt sind, mit Übertragungselementen, die mit einem Stützkopf (4) des Stellbolzens (3) in Wirkverbindung stehen und sich weiterhin an dem federbelasteten Gaswechselventil und an einem Nocken einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Nockenwelle abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest einer der Gleitflanken (10) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) und/oder die Oberfläche zumindest einer der Sperrflanken (9) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) so ausgebildet sind, dass eine definierte Linienberührung zwischen den Gleit- (10) und/oder Sperrflanken (9) des Stellbolzens (3) und der Hülse (2) vorliegt.Valve train for internal combustion engines with lash adjusters ( 1 ) for the mechanical automatic readjustment of gas exchange valves, which has an adjusting bolt ( 3 ), which by means of an external thread against the force of a spring ( 5 ) at an internal thread of a arranged on a component of the internal combustion engine sleeve ( 2 ) supported by the spring ( 5 ) loaded thread flanks on the adjusting bolt ( 3 ) and the sleeve ( 2 ) as sliding edges ( 10 ) at a steep angle to the longitudinal axis of the valve clearance compensation element ( 1 ) and the threaded counter flanks as blocking edges ( 9 ) are made at a flat angle to the longitudinal axis, with transmission elements, which with a support head ( 4 ) of the adjusting bolt ( 3 ) are in operative connection and further supported on the spring-loaded gas exchange valve and on a cam of a driven by the internal combustion engine camshaft, characterized in that the surface of at least one of the sliding flanks ( 10 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) and / or the surface of at least one of the blocking flanks ( 9 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) are formed so that a defined line contact between the sliding ( 10 ) and / or blocking edges ( 9 ) of the adjusting bolt ( 3 ) and the sleeve ( 2 ) is present. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gleitflanken (10) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) und/oder zumindest eine der Sperrflanken (9) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) ballig in Richtung zur gegenüberliegenden Gleit- (10) oder Sperrflanke (9) ausgebildet istValve gear according to claim 1, characterized in that at least one of the sliding flanks ( 10 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) and / or at least one of the blocking edges ( 9 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) convex towards the opposite sliding ( 10 ) or blocking edge ( 9 ) is trained Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Balligkeit der Gleit- (10) und/oder Sperrflanken (9) der Hülse (2) durch Radien definiert ist, deren Mittelpunkte in zentralen Schnittebenen durch das Ventilausgleichselement und außerhalb der Gleit- (10) und/oder Sperrflanke (9) liegen.Valve gear according to claim 2, characterized in that the crown of the sliding ( 10 ) and / or blocking edges ( 9 ) of the sleeve ( 2 ) is defined by radii whose centers in central cutting planes through the valve compensation element and outside the sliding ( 10 ) and / or blocking edge ( 9 ) lie. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Balligkeit der Gleit- (10) und/oder Sperrflanken (9) des Stellbolzens (3) durch Radien definiert ist, deren Mittelpunkte in zentralen Schnittebenen durch das Ventilausgleichselement und innerhalb der Gleit- (10) und/oder Sperrflanke (9) liegen.Valve gear according to claim 2, characterized in that the crown of the sliding ( 10 ) and / or blocking edges ( 9 ) of the adjusting bolt ( 3 ) is defined by radii whose centers in central cutting planes through the valve compensation element and within the sliding ( 10 ) and / or blocking edge ( 9 ) lie. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gleitflanken (10) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) und/oder zumindest eine der Sperrflanken (9) am Stellbolzen (3) oder der Hülse (2) eine Hohlkehle in Richtung zur gegenüberliegenden Gleit- (10) oder Sperrflanke (9) aufweist, deren Radius größer ist als der der Balligkeit.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sliding flanks ( 10 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) and / or at least one of the blocking edges ( 9 ) on the adjusting bolt ( 3 ) or the sleeve ( 2 ) a groove in the direction of the opposite sliding ( 10 ) or blocking edge ( 9 ), whose radius is greater than that of the crown. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gleitflanken (10) und Sperrflanken (9) des Stellbolzens (3) und der Hülse (2) ein Ringraum (11) mit spiralförmigem Verlauf vorgesehen ist.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that between the sliding flanks ( 10 ) and blocking edges ( 9 ) of the adjusting bolt ( 3 ) and the sleeve ( 2 ) an annulus ( 11 ) is provided with a spiral course. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Sperrflanken (9) und Gleitflanken (10) je ein entsprechender spiralförmiger Ringraum (11) vorgesehen ist.Valve gear according to claim 6, characterized in that on both sides of the blocking flanks ( 9 ) and sliding edges ( 10 ) a corresponding spiral annular space ( 11 ) is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013200167A1 (en) 2013-01-09 2014-07-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Valve drive of internal combustion engine, guides path for restricted flow of hydraulic fluid towards specific end of drag lever indirectly between underside of lock nut and top of drag lever

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DE3883547T2 (en) 1987-12-19 1994-04-21 Gkn Technology Ltd AUTOMATIC GAME ADJUSTMENT.

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