DE102021117423A1

DE102021117423A1 - Ventilbetätiger eines Ventiltriebs einer Schwerlastbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102021117423A1
Application number: DE102021117423.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Becker; David Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-07-06
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2023-01-12

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Ventilbetätiger (1) eines Ventiltriebs einer Schwerlastbrennkraftmaschine, der als Brücke vorliegt und aus einer Querwand (2) mit von deren beiden Längsrändern (3) wegragenden Seitenwänden (4) gebildet ist sowie aus Stahlblech besteht, wobei die Querwand (2), bei Längsenden (5) des Ventilbetätigers (1) und an ihrer von den Seitenwänden (4) eingefassten Innenseite (6), je eine Gaswechselventilkontaktfläche (7) sowie an ihrer Außenseite (8) in einem Längsmittenabschnitt eine Gegenlauffläche (9) für einen periodischen Huberzeuger aufweist. Gemäß der Erfindung ist der Ventilbetätiger (1) aus zwei ineinander geschachtelten, zumindest weitestgehend komplementären Stücken (10, 11) gebaut.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätiger eines Ventiltriebs einer Schwerlastbrennkraftmaschine, welcher als Brücke oder Hebel vorliegt und aus einer Querwand mit von deren beiden Längsrändern wegragenden Seitenwänden gebildet ist sowie aus Stahlblech besteht, wobei, im Fall der Brücke, die Querwand bei Längsenden des Ventilbetätigers und an ihrer von den Seitenwänden eingefassten Innenseite je eine Gaswechselventilkontaktfläche sowie an ihrer Außenseite in einem Längsmittenabschnitt eine Gegenlauffläche für einen periodischen Huberzeuger aufweist, wobei, im Fall des Hebels, die Querwand bei einem Längsende an ihrer Innen- oder Außenseite eine Lagerfläche für ein Abstützelement und gleichseitig, am anderen Längsende, eine Gaswechselventilkontaktfläche sowie der Hebel zwischen den Längsenden eine Gegenlauffläche für einen periodischen Huberzeuger besitzt.
Ein als Brücke ausgebildeter Ventilbetätiger aus 4 - 10 mm dickem Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Schwerlastbrennkraftmaschine geht aus der DE 20 2019 104 421 U1 hervor.
Die DE 10 2010 011 455 A1 zeigt wiederum eine Brücke, jedoch in Massivbauweise.
Einen Ventilbetätiger, hier als Dünnblechhebel für einen Ventiltrieb einer PKW-Brennkraftmaschine ausgebildet, offenbart die DE 196 17 523 C2 .
Unter „Schwerlastbrennkraftmaschine“ ist eine Hubkolben-Maschine zu verstehen, wie sie insbesondere zum Antrieb eines LKW, Transporters, Landwirtschafts-, Bergbau- bzw. Baustellengeräts oder Schiffs verwendet wird.
Aufgabe ist es, einen Ventilbetätiger für einen Ventiltrieb einer Schwerlastbrennkraftmaschine zu entwerfen, dessen Werkzeug- und Fertigungskosten vergleichsweise gering sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ventilbetätiger aus zwei ineinander geschachtelten, zumindest weitestgehend komplementären Stücken gebaut ist [Prinzip „Matroschka“].
Der neuartige Stahlblech-Ventilbetätiger für einen Schwerlastventiltrieb kann aufgrund dessen gebauter / gestapelter Bauweise letztlich mit Umformmaschinen und - werkzeugen gefertigt werden, welche die gleichen sind, wie für Ventilbetätiger von PKW-Brennkraftmaschinen. Wesentliche Neuinvestitionen sind nicht notwendig. Der Werkzeugverschleiß hält sich aufgrund der somit geringeren Ziehkräfte in Grenzen. Die notwendige hohe Wandstärke für die im Schwerlastbereich deutlich höheren Belastungen wird durch simple Verdopplung von Dünnblech erzielt, wobei zur Verbindung der beiden „Näpfe“ in Fortbildung der Erfindung bspw. Pressen, Schweißen, Kleben, Löten, Verstemmen oder Clinchen / Durchsetzen vorgeschlagen ist. Ggf. können auch noch, auch zur Steifigkeitserhöhung, Verprägungen oder dergleichen appliziert sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung liegen die Wandbereiche (Seitenwände u. Querwände) der beiden Stücken nahezu durchgehend aneinander. Klar ist, dass bspw. im Abschnitt von Übergangsradien „Luft“ ist / sein kann.
Mit vom Schutzumfang einbezogen ist auch eine Lösung, bei welcher lediglich die Querwand des Ventilbetätigers innen- oder außenwandig eine durchlaufende Verstärkungsplatte hat. Somit wird auf die allumfassende Dopplung einfach gesagt verzichtet.
Auch kann die Querwand im Abschnitt deren Ventilanlage mit einer separaten Distanzplatte (bspw. gleichfalls aus Stahlblech) versehen sein. Über diese Platte kann bspw. ein Toleranz- oder Spielausgleich erfolgen oder diese kann bei hohen Abständen zwischen periodischem Huberzeuger und Gaswechselventilen, im Fall der Brücke, als Überbrückungsglied eingesetzt sein, so, dass dieser hohe Abstand nicht aufwändig in die Brücke gezogen werden muss.
Die beiden Stücke des Ventilbetätigers können als Einzelteile gefertigt sein. Alternativ können sie auch an einem Blechstreifen hinter- oder nebeneinander liegen und nach deren Formgebung im Gesenk ineinander gebogen werden; mit oder ohne Abtrennung im Abschnitt deren Biegelinie.
Ein besonders steifer Aufbau des Ventilbetätigers liegt dann vor, wenn dessen Seitenwände an wenigstens einem der beiden gefügten Stücke durch eine plane oder ausgebauchte Querplatte verbunden sind, die selbstverständlich auch mit der Querwand verbunden ist.
Als Huberzeuger für den Ventilbetätiger kommt, im Fall dessen Brückenausbildung, bspw. einen nockengetriebener Kipphebel infrage. Im Fall einer Ausbildung des Ventilbetätigers als Hebel (Schlepphebel o. dgl.) kann der Ventilbetätiger eine bolzengelagerte Rolle aufweisen, wobei als Huberzeuger hier bspw. direkt ein Nocken vorgesehen ist.
Zur Zeichnung:

• 1 zeigt eine räumliche Ansicht schräg von oben auf einen als Brücke ausgebildeten Ventilbetätiger;
• 2 zeigt eine Unteransicht des Ventilbetätigers nach 1 und
• 3 zeigt einen Längsschnitt durch den vorgenannten Ventilbetätiger.

Aus den Figuren geht ein als Stahlblechbrücke ausgebildeter Ventilbetätiger 1 eines Ventiltriebs einer Schwerlastbrennkraftmaschine hervor. Dieser ist aus zwei ineinander geschachtelten, komplementären Stücken 10, 11 gebaut [Prinzip „Matroschka“]. Die beiden separat umgeformten Stücke 10, 11 sind hierbei einfach miteinander verpresst. Weitestgehend, bis auf Radienbereiche, liegen die beiden Stücke 10, 11 dabei Wand-an-Wand.
Jedes Stück 10, 11 hat eine Querwand 2, von deren beiden Längsrändern 3 Seitenwänden 4 abragen. Im Querschnitt hat die „gedoppelte“ Brücke 1 somit ein umgekehrtes U-Profil.
Die Querwand 2 des inneren Stücks 11 besitzt bei Längsenden 5 der Brücke 1, an ihrer von den Seitenwänden 4 eingefassten Innenseite 6, je eine Gaswechselventilkontaktfläche 7 (s. 2, 3). Die Querwand 2 des äußeren Stücks 10 hingegen weist an ihrer Außenseite 8, bei einem erhaben ausgebildeten Längsmittenabschnitt, eine als Gleitfläche vorliegende Gegenlauffläche 9 für einen nockengetriebenen Kipphebel als periodischen Huberzeuger auf. An einem Längsende 5 (hier links eingezeichnet) sind die Seitenwände 4 der Stücke 10, 11 durch eine Querplatte 12 verschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Ventilbetätiger, Brücke
2: Querwand
3: Längsrand
4: Seitenwand
5: Längsende
6: Innenseite
7: Gaswechselventilkontaktfläche
8: Außenseite
9: Gegenlauffläche
10: Stück
11: Stück
12: Querplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202019104421 U1 [0002]
DE 102010011455 A1 [0003]
DE 19617523 C2 [0004]

Claims

Ventilbetätiger (1) eines Ventiltriebs einer Schwerlastbrennkraftmaschine, welcher als Brücke oder Hebel vorliegt und aus einer Querwand (2) mit von deren beiden Längsrändern (3) wegragenden Seitenwänden (4) gebildet ist sowie aus Stahlblech besteht, wobei, im Fall der Brücke, die Querwand (2) bei Längsenden (5) des Ventilbetätigers (1) und an ihrer von den Seitenwänden (4) eingefassten Innenseite (6) je eine Gaswechselventilkontaktfläche (7) sowie an ihrer Außenseite (8) in einem Längsmittenabschnitt eine Gegenlauffläche (9) für einen periodischen Huberzeuger aufweist, wobei, im Fall des Hebels, die Querwand bei einem Längsende an ihrer Innen- oder Außenseite eine Lagerfläche für ein Abstützelement und gleichseitig, am anderen Längsende, eine Gaswechselventilkontaktfläche sowie der Hebel zwischen den Längsenden eine Gegenlauffläche für einen periodischen Huberzeuger besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilbetätiger (1) aus zwei ineinander geschachtelten, zumindest weitestgehend komplementären Stücken (10, 11) gebaut ist [Prinzip „Matroschka“].
Ventilbetätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stücke (10, 11) des Ventilbetätigers (1) zumindest weitestgehend Wand-an-Wand aneinander liegen.
Ventilbetätiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stücke (10, 11) als einzeln umgeformte und anschließend miteinander gefügte Teile vorliegen.
Ventilbetätiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stücke (10, 11) hinter- oder nebeneinanderliegend aus einem Blechstreifen gestanzt / umgeformt und anschließend ineinander gebogen sind.
Ventilbetätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilbetätiger (1) in dem Längsmittenabschnitt erhaben ausgebildet ist.
Ventilbetätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seitenwände (4) der Stücke (10, 11) an wenigstens einem der Längsenden (5) durch eine Querplatte (12) verschlossen sind.
Ventilbetätiger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stücke (10, 11) durch ein Fügeverfahren wie Pressen, Verschweißen, Clinchen, Verstemmen fest miteinander verbunden sind.
Ventilbetätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als unmittelbare Gaswechselventilkontaktfläche eine separate Distanzlatte eingelegt ist.