DE102022108081B4 - Pneumatic valve spring - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Ventilfeder (1) für einen Ventiltrieb (100) einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Ventilfedergehäuse (2) und einen Federkolben (3), der innerhalb des Ventilfedergehäuses (2) axial bewegbar ist, wobei der Federkolben (3) einen Kolbenschaft (30) sowie einen Kolbenkopf (31), der am Kolbenschaft (30) angebracht ist, aufweist, wobei die pneumatische Ventilfeder (1) an einem oberen Totpunkt des Federkolbens (3) eine Dichtungsanordnung (4) aufweist, die ein erstes Dichtungselement (40) umfasst, welches an einem freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) angebracht ist.The invention relates to a pneumatic valve spring (1) for a valve train (100) of an internal combustion engine, comprising a valve spring housing (2) and a spring piston (3) which is axially movable within the valve spring housing (2), the spring piston (3) having a piston shaft (30) and a piston head (31) which is attached to the piston shaft (30), wherein the pneumatic valve spring (1) has a sealing arrangement (4) at a top dead center of the spring piston (3) which has a first sealing element (40 ), which is attached to a free end (20) of the valve spring housing (2).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Ventilfeder für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Ventilfedergehäuse und einen Federkolben, der innerhalb des Ventilfedergehäuses axial bewegbar ist, wobei der Federkolben einen Kolbenschaft sowie einen Kolbenkopf, der am Kolbenschaft angebracht ist, aufweist.The present invention relates to a pneumatic valve spring for a valve train of an internal combustion engine, comprising a valve spring housing and a spring piston which is axially movable within the valve spring housing, the spring piston having a piston shaft and a piston head which is attached to the piston shaft.

Eine Brennkraftmaschine weist in an sich bekannter Weise einen Ventiltrieb auf, mittels dessen durch selektives Öffnen und Schließen von Lufteinlassventilen und Abgasaustrittsventilen, die nachfolgend allgemein als Brennraumventile bezeichnet werden sollen, der Ladungswechsel der Brennkraftmaschine gesteuert werden kann. Häufig werden dabei Ventiltriebe verwendet, die mit mechanischen Federn ausgestattet sind.An internal combustion engine has, in a manner known per se, a valve train, by means of which the gas exchange of the internal combustion engine can be controlled by selectively opening and closing air inlet valves and exhaust gas outlet valves, which will hereinafter be generally referred to as combustion chamber valves. Valve trains that are equipped with mechanical springs are often used.

Aus dem Stand der Technik sind auch Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen der Ventiltrieb über eine pneumatische Ventilfeder verfügt. Ebenso sind Ventiltriebe bekannt, die eine Kombination aus mechanischer und pneumatischet Ventilfeder aufweisen.Internal combustion engines are also known from the prior art in which the valve train has a pneumatic valve spring. Valve drives are also known that have a combination of mechanical and pneumatic valve springs.

Pneumatische Ventilfedern werden zumeist mit Druckluft versorgt. Diese Druckluft tritt aufgrund des herrschenden Überdrucks innerhalb des Ventilfedergehäuses (im Vergleich zum Umgebungsdruck) insbesondere an den Dichtflächen des Federkolbens aus. Die daraus resultierenden Druckluftverluste führen dazu, dass ein Druckluftreservoir, insbesondere ein Drucklufttank, für die Druckluftversorgung entsprechend groß dimensioniert werden muss. Ferner muss eine Druckluftpumpe geeignet dimensioniert sein, damit sie eine ausreichend hohe Pumpleistung für die Druckluftversorgung der pneumatischen Ventilfeder zur Verfügung stellen kann.Pneumatic valve springs are usually supplied with compressed air. Due to the prevailing excess pressure within the valve spring housing (compared to the ambient pressure), this compressed air emerges particularly at the sealing surfaces of the spring piston. The resulting compressed air losses mean that a compressed air reservoir, in particular a compressed air tank, has to be dimensioned accordingly large for the compressed air supply. Furthermore, a compressed air pump must be suitably dimensioned so that it can provide a sufficiently high pumping capacity for supplying compressed air to the pneumatic valve spring.

Die DE 41 17 406 A1 schlägt einen Ventiltrieb mit einer Kombination aus mechanischer und pneumatischer Ventilfeder und einem Tassenstößel vor, dessen Gehäuse zwei Dichtungen aufweist. Eine der beiden Dichtungen verläuft entlang des Gehäuses und dichtet den Spalt zwischen Gehäuse und Führungsbuchse ab. Die Buchse kann hierbei in den Zylinderkopf integriert sein.The DE 41 17 406 A1 proposes a valve train with a combination of mechanical and pneumatic valve spring and a bucket tappet whose housing has two seals. One of the two seals runs along the housing and seals the gap between the housing and the guide bushing. The bushing can be integrated into the cylinder head.

Die FR 2 676 501 A1 offenbart eine pneumatische Ventilfeder mit einer Dichtung am oberen Teil des Ventilfedergehäuses zum Zylinderkopf.The FR 2 676 501 A1 discloses a pneumatic valve spring with a seal on the upper part of the valve spring housing to the cylinder head.

Gattungsgemäße pneumatische Ventilfedern sind zum Beispiel aus der EP 0 697 540 A2 , der GB 129 729 A. der GB 2 102 065 A sowie der US 6 745 738 B1 bekannt.Generic pneumatic valve springs are, for example, from EP 0 697 540 A2 , the GB 129 729 Vein GB 2 102 065 A as well as the US 6,745,738 B1 known.

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine pneumatische Ventilfeder der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, Leckageverluste auf einfache Weise zu verringern.The aim of the present invention is to provide a pneumatic valve spring of the type mentioned at the outset, which makes it possible to reduce leakage losses in a simple manner.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine pneumatische Ventilfeder mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The solution to this problem is provided by a pneumatic valve spring with the features of the characterizing part of claim 1. The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

Eine erfindungsgemäße pneumatische Ventilfeder zeichnet sich dadurch aus, dass die pneumatische Ventilfeder an einem oberen Totpunkt des Federkolbens eine Dichtungsanordnung aufweist, die ein erstes Dichtungselement umfasst, welches an einem freien Ende des Ventilfedergehäuses angebracht ist. Die pneumatische Ventilfeder weist also eine Dichtungsanordnung an einem oberen Totpunkt des Federkolbens auf, in der ein Brennraumventil eines Ventiltriebs der Brennkraftmaschine geschlossen ist. Das Brennraumventil kann an den Federkolben der pneumatische Ventilfeder angeschlossen sein. Alternativ kann der Federkolben auch selbst ein Teil des Brennraumventils sein. Durch die zusätzliche Abdichtung der pneumatischen Ventilfeder am freien Ende des Ventilfedergehäuses wird erreicht, dass weniger Leckageverluste entstehen. Dadurch besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, beispielsweise ein Druckluftreservoir für die Druckluftversorgung, insbesondere einen Drucklufttank, kleiner zu dimensionieren oder mittels einer Druckluftpumpe, die für die Druckluftversorgung vorgesehen ist, weniger Druckluft zu erzeugen.A pneumatic valve spring according to the invention is characterized in that the pneumatic valve spring has a sealing arrangement at an upper dead center of the spring piston, which comprises a first sealing element which is attached to a free end of the valve spring housing. The pneumatic valve spring therefore has a sealing arrangement at a top dead center of the spring piston, in which a combustion chamber valve of a valve train of the internal combustion engine is closed. The combustion chamber valve can be connected to the spring piston of the pneumatic valve spring. Alternatively, the spring piston itself can also be part of the combustion chamber valve. The additional sealing of the pneumatic valve spring at the free end of the valve spring housing ensures that there are fewer leakage losses. This advantageously makes it possible, for example, to make a compressed air reservoir for the compressed air supply, in particular a compressed air tank, smaller or to generate less compressed air using a compressed air pump that is provided for the compressed air supply.

In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das erste Dichtungselement mit dem freien Ende des Ventilfedergehäuses verschraubt ist. Dadurch kann ein sicherer Halt des ersten Dichtungselements am Ventilfedergehäuse erreicht werden.In one embodiment it is proposed that the first sealing element is screwed to the free end of the valve spring housing. As a result, a secure hold of the first sealing element on the valve spring housing can be achieved.

In einer alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das erste Dichtungselement mit dem freien Ende des Ventilfedergehäuses verpresst ist.. Diese Maßnahme ermöglicht ebenfalls einen sicheren Halt des ersten Dichtungselements am Ventilfedergehäuse.In an alternative embodiment, it is proposed that the first sealing element is pressed with the free end of the valve spring housing. This measure also enables the first sealing element to be held securely on the valve spring housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das erste Dichtungselement als Dichtungsring ausgebildet ist. Der Dichtungsring kann insbesondere aus Gummi hergestellt sein.In a preferred embodiment, it is proposed that the first sealing element is designed as a sealing ring. The sealing ring can in particular be made of rubber.

Um die Abdichtung des Ventilfedergehäuses noch weiter zu verbessern, besteht in einer vorteilhaften Weiterbildung die Möglichkeit, dass die Dichtungsanordnung ein zweites Dichtungselement aufweist, das zwischen dem ersten Dichtungselement und dem freien Ende des Ventilfedergehäuses angeordnet ist. Vorzugsweise kann das zweite Dichtungselement als Dichtungsring ausgebildet ist. Dieser Dichtungsring kann insbesondere aus Gummi hergestellt sein.In order to further improve the sealing of the valve spring housing, in an advantageous development there is the possibility that the sealing arrangement has a second sealing element which is located between the first sealing element and the free end of the valve spring housing is arranged. Preferably, the second sealing element can be designed as a sealing ring. This sealing ring can in particular be made of rubber.

In einer Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass das erste Dichtungselement eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringfläche und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringwandung, die orthogonal zur Ringfläche orientiert ist, aufweist. Sofern vorgesehen, kann das zweite Dichtungselement vorzugsweise zwischen der Ringfläche des ersten Dichtungselements und dem freien Ende des Ventilfedergehäuses angeordnet sein.In one embodiment, it is possible for the first sealing element to have an annular surface extending in the circumferential direction and an annular wall extending in the circumferential direction and oriented orthogonally to the annular surface. If provided, the second sealing element can preferably be arranged between the annular surface of the first sealing element and the free end of the valve spring housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das erste Dichtungselement so ausgebildet ist, dass die Ringwandung an einer Außenseite des Ventilfedergehäuses anliegt.In a preferred embodiment, it is proposed that the first sealing element is designed such that the annular wall rests on an outside of the valve spring housing.

In einer alternativen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass am freien Ende des Ventilfedergehäuses eine Ringnut ausgebildet ist, in die die Ringwandung des Dichtungselements eingreift. Vorzugsweise kann die Ringwandung in die Ringnut des Ventilfedergehäuses eingepresst sein. Alternativ ist auch hier eine Schraubverbindung möglich.In an alternative embodiment, it is possible for an annular groove to be formed at the free end of the valve spring housing, into which the annular wall of the sealing element engages. Preferably, the annular wall can be pressed into the annular groove of the valve spring housing. Alternatively, a screw connection is also possible here.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die pneumatische Ventilfeder ein zusätzliches mechanisches Federelement, das insbesondere als Schraubenfeder ausgebildet ist, aufweist. Dadurch wird eine zusätzliche Rückstellkraft für den Federkolben zur Verfügung gestellt.In an advantageous development, it is proposed that the pneumatic valve spring has an additional mechanical spring element, which is designed in particular as a coil spring. This provides additional restoring force for the spring piston.

Das Ventilfedergehäuse der pneumatischen Ventilfeder, in welchem sich der Federkolben auf und ab bewegt, kann als separates Element ausgebildet sein, welches an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine montiert wird. Es ist alternativ auch möglich, dass das Ventilfedergehäuse integral mit dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Dichtungsanordnung wird dann direkt mit dem Zylinderkopf verbunden.The valve spring housing of the pneumatic valve spring, in which the spring piston moves up and down, can be designed as a separate element which is mounted on a cylinder head of the internal combustion engine. Alternatively, it is also possible for the valve spring housing to be formed integrally with the cylinder head of the internal combustion engine. The seal assembly is then connected directly to the cylinder head.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen

  • 1 einen Längsschnitt durch eine pneumatische Ventilfeder, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
  • 2 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer pneumatischen Ventilfeder, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
Further features and advantages of the present invention will become clear from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying illustrations. Show it
  • 1 a longitudinal section through a pneumatic valve spring, which is designed according to a first embodiment of the present invention,
  • 2 a longitudinal section through a valve train of an internal combustion engine with a pneumatic valve spring, which is designed according to a second exemplary embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf 1 weist eine pneumatische Ventilfeder 1, die gemäß einem ersten Ausführungsbespiel der vorliegenden ausgeführt ist, ein Ventilfedergehäuse 2 und einen Federkolben 3 auf, der innerhalb des Ventilfedergehäuses 2 in axialer Richtung auf und ab bewegbar ist. Der Federkolben 3 umfasst einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Kolbenschaft 30 sowie einen Kolbenkopf 31, der am Kolbenschaft 30 angebracht ist. Der Kolbenkopf 31 weist seitlich einen ringförmigen Flanschabschnitt 32 auf, der sich in Umfangsrichtung des Kolbenkopfs 31 erstreckt.With reference to 1 A pneumatic valve spring 1, which is designed according to a first exemplary embodiment of the present invention, has a valve spring housing 2 and a spring piston 3 which can be moved up and down in the axial direction within the valve spring housing 2. The spring piston 3 comprises a substantially cylindrical piston shaft 30 and a piston head 31 which is attached to the piston shaft 30. The piston head 31 has an annular flange section 32 on the side, which extends in the circumferential direction of the piston head 31.

Der Kolbenschaft 30 ist an ein hier nicht explizit dargestelltes Brennraumventil angeschlossen beziehungsweise kann in einer alternativen Ausführungsform auch selbst ein Teil des Brennraumventils sein. Das Ventilfedergehäuse 2 der pneumatischen Ventilfeder 1, in welchem sich der Federkolben 3 während des Betriebs auf und ab bewegt, ist in diesem Ausführungsbeispiel als separates Element ausgebildet, welches an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine montiert werden kann.The piston shaft 30 is connected to a combustion chamber valve not explicitly shown here or, in an alternative embodiment, can itself be part of the combustion chamber valve. The valve spring housing 2 of the pneumatic valve spring 1, in which the spring piston 3 moves up and down during operation, is designed in this exemplary embodiment as a separate element which can be mounted on a cylinder head of an internal combustion engine.

Eine derartige pneumatische Ventilfeder 1 wird zumeist über Druckluft versorgt. Diese Druckluft tritt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aufgrund des Überdrucks innerhalb des Ventilfedergehäuses 2 insbesondere an den Dichtflächen des Federkolbens 3 aus. Daraus resultieren Druckluftverluste, die es bislang erforderlich machten, ein Druckluftreservoir, insbesondere einen Drucklufttank, für die Druckluftversorgung entsprechend groß zu dimensionieren und/oder eine Druckluftpumpe so zu dimensionieren, dass sie eine ausreichend hohe Pumpleistung für die Druckluftversorgung der pneumatischen Ventilfeder 1 zur Verfügung stellen kann.Such a pneumatic valve spring 1 is usually supplied with compressed air. In the solutions known from the prior art, this compressed air emerges due to the excess pressure within the valve spring housing 2, in particular at the sealing surfaces of the spring piston 3. This results in compressed air losses, which previously made it necessary to dimension a compressed air reservoir, in particular a compressed air tank, appropriately large for the compressed air supply and/or to dimension a compressed air pump in such a way that it can provide a sufficiently high pumping capacity for the compressed air supply to the pneumatic valve spring 1 .

Um diesem Problem abzuhelfen, wird nun vorgeschlagen, dass die pneumatische Ventilfeder 1 eine Dichtungsanordnung 4 aufweist, die ein erstes Dichtungselement 40 umfasst, welches an einem freien Ende 20 des Ventilfedergehäuses 2 angebracht ist.In order to remedy this problem, it is now proposed that the pneumatic valve spring 1 has a sealing arrangement 4 which includes a first sealing element 40 which is attached to a free end 20 of the valve spring housing 2.

1 zeigt die pneumatische Ventilfeder 1 in einem Zustand, in dem sich der Federkolben 3 mit seinem Kolbenkopf 31 in einer ersten (oberen) Totpunktstellung befindet. Das Brennraumventil befindet sich dann in seiner geschlossenen Stellung. Das erste Dichtungselement 40, bei dem es sich vorliegend um einen Dichtungsring, der vorzugsweise aus Gummi hergestellt ist, handelt, weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringfläche 400 und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringwandung 401 auf, die orthogonal zur Ringfläche 400 orientiert ist. Das erste Dichtungselement 40 ist vorliegend so ausgebildet, dass die Ringwandung 401 an einer Außenseite des Ventilfedergehäuses 2 anliegt. Das Dichtungselement 40 kann insbesondere mit dem freien Ende 20 des Ventilfedergehäuses 2 verschraubt oder alternativ auch verpresst sein. Die Ringfläche 400 erstreckt sich radial einwärts über den ringförmigen Flanschabschnitt 32 des Kolbenkopfs 31 hinweg und bewirkt damit in diesem Bereich eine Abdichtung des Ventilfedergehäuses 2 in der ersten Totpunktstellung des Federkolbens 3. 1 shows the pneumatic valve spring 1 in a state in which the spring piston 3 with its piston head 31 is in a first (upper) dead center position. The combustion chamber valve is then in its closed position. The first sealing element 40, which in the present case is a sealing ring which is preferably made of rubber, has an annular surface 400 extending in the circumferential direction and an annular wall 401 extending in the circumferential direction and oriented orthogonally to the annular surface 400. In the present case, the first sealing element 40 is designed such that the annular wall 401 rests on an outside of the valve spring housing 2. The sealing element 40 can in particular be screwed to the free end 20 of the valve spring housing 2 or alternatively pressed. The annular surface 400 extends radially inwards over the annular flange section 32 of the piston head 31 and thus causes a sealing of the valve spring housing 2 in this area in the first dead center position of the spring piston 3.

Um die Abdichtung des Ventilfedergehäuses 2 in diesem Bereich weiter zu verbessern, weist die Dichtungsanordnung 4 in diesem Ausführungsbeispiel noch ein zweites Dichtungselement 41 auf, welches zwischen der Ringfläche 400 des ersten Dichtungselements 40 und dem freien Ende 20 des Ventilfedergehäuses 2 angeordnet ist. Vorzugsweise kann das zweite Dichtungselement 41 ebenfalls ein Dichtungsring sein, der vorzugsweise aus Gummi hergestellt ist.In order to further improve the sealing of the valve spring housing 2 in this area, the sealing arrangement 4 in this exemplary embodiment also has a second sealing element 41, which is arranged between the annular surface 400 of the first sealing element 40 and the free end 20 of the valve spring housing 2. Preferably, the second sealing element 41 can also be a sealing ring, which is preferably made of rubber.

Durch die zusätzliche Abdichtung der pneumatischen Ventilfeder 1 mittels der hier vorgestellten Dichtungsanordnung 4 wird erreicht, dass weniger Leckageverluste entstehen. Dadurch besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, beispielsweise ein Druckluftreservoir für die Druckluftversorgung der pneumatischen Ventilfeder 1 kleiner zu dimensionieren oder mittels einer Druckluftpumpe, die für die Druckluftversorgung vorgesehen ist, weniger Druckluft zu erzeugen.The additional sealing of the pneumatic valve spring 1 by means of the sealing arrangement 4 presented here ensures that fewer leakage losses occur. This advantageously makes it possible, for example, to make a compressed air reservoir for supplying compressed air to the pneumatic valve spring 1 smaller or to generate less compressed air using a compressed air pump that is intended for supplying compressed air.

Unter Bezugnahme auf 2 ist dort ein Längsschnitt durch einen Ventiltrieb 100 einer Brennkraftmaschine mit einer pneumatischen Ventilfeder 1, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, dargestellt. Dabei wurden gleiche beziehungsweise funktional gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.With reference to 2 a longitudinal section through a valve train 100 of an internal combustion engine with a pneumatic valve spring 1, which is designed according to a second exemplary embodiment of the present invention, is shown there. The same or functionally the same components were given the same reference numbers.

2 zeigt die pneumatische Ventilfeder 1 wiederum in einem Zustand, in der sich der Federkolben 3 mit seinem Kolbenkopf 31 an einem ersten (oberen) Totpunkt befindet. Das zugehörige Brennraumventil befindet sich dann wiederum in seiner geschlossenen Stellung. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilfedergehäuse 2 integral mit einem Zylinderkopf 101 der Brennkraftmaschine ausgebildet. Der Kolbenkopf 31 ist mittels einer Schraube 33 am Kolbenschaft 30 befestigt. 2 shows the pneumatic valve spring 1 again in a state in which the spring piston 3 with its piston head 31 is at a first (top) dead center. The associated combustion chamber valve is then in its closed position. In this exemplary embodiment, the valve spring housing 2 is formed integrally with a cylinder head 101 of the internal combustion engine. The piston head 31 is attached to the piston skirt 30 by means of a screw 33.

Das Ventilfedergehäuse 2 ist mittels einer Deckplatte 7 an einem freien Ende 20 verschlossen, auf die ein Nocken 102 des Ventiltriebs 100 einwirkt. Eine Rotationsbewegung des Nockens 102 bewirkt, dass eine Kraft auf die Deckplatte 7 und damit auch auf den Kolbenkopf 31 einwirkt, die dazu führt, dass sich der Federkolben 3 mit seinem Kolbenkopf 31 aus seinem ersten (oberen) Totpunkt in axialer Richtung bis zu einem zweiten (unteren) Totpunkt bewegt, in der das zugehörigen Brennraumventil geöffnet ist. Die Axialbewegung des Kolbenschafts 30 des Federkolbens 3 wird in einer Führungsbuchse 8 geführt. Bei dieser axialen Bewegung des Federkolbens 3 vom ersten zum zweiten Totpunkt wird die Luft innerhalb des Ventilfedergehäuses 2 mittels des Kolbenkopfs 31 komprimiert und erzeugt dadurch eine pneumatische Rückstellkraft.The valve spring housing 2 is closed at a free end 20 by means of a cover plate 7, on which a cam 102 of the valve train 100 acts. A rotational movement of the cam 102 causes a force to act on the cover plate 7 and thus also on the piston head 31, which causes the spring piston 3 with its piston head 31 to move from its first (top) dead center in the axial direction to a second (lower) dead center moves in which the associated combustion chamber valve is open. The axial movement of the piston shaft 30 of the spring piston 3 is guided in a guide bushing 8. During this axial movement of the spring piston 3 from the first to the second dead center, the air within the valve spring housing 2 is compressed by means of the piston head 31 and thereby generates a pneumatic restoring force.

In diesem Ausführungsbeispiel weist die pneumatische Ventilfeder 1 ein zusätzliches mechanisches Federelement 6 auf, das vorliegend als Schraubenfeder ausgebildet ist. Die Komprimierung des Federelements 6 erzeugt eine mechanische Rückstellkraft, die zusätzlich zu der pneumatischen Rückstellkraft wirkt.In this exemplary embodiment, the pneumatic valve spring 1 has an additional mechanical spring element 6, which in the present case is designed as a coil spring. The compression of the spring element 6 generates a mechanical restoring force that acts in addition to the pneumatic restoring force.

Die grundlegende Funktionsweise der Dichtungsanordnung 4, die wiederum ein erstes Dichtungselement 40 und ein zweites Dichtungselement 41 aufweist, entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Im Bereich des freien Endes 20 des Ventilfedergehäuses 2 ist vorliegend eine Ringnut 5 ausgebildet, in die die Ringwandung 401 des Dichtungselements 40 eingreift. Vorzugsweise kann die Ringwandung 401 in die Ringnut 5 eingepresst sein. Grundsätzlich kann aber auch in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass das erste Dichtungselement 40 mit dem freien Ende 20 des Ventilfedergehäuses 2 verschraubt ist.The basic functionality of the sealing arrangement 4, which in turn has a first sealing element 40 and a second sealing element 41, corresponds to that of the first exemplary embodiment. In the area of the free end 20 of the valve spring housing 2, an annular groove 5 is formed in this case, into which the annular wall 401 of the sealing element 40 engages. Preferably, the annular wall 401 can be pressed into the annular groove 5. In principle, it can also be provided in this exemplary embodiment that the first sealing element 40 is screwed to the free end 20 of the valve spring housing 2.

Die Ringfläche 400 erstreckt sich radial einwärts über einen äußeren Rand der Deckplatte 7 hinweg und bewirkt damit in diesem Bereich eine Abdichtung des Ventilfedergehäuses 2 in der ersten Totpunktstellung des Federkolbens 3. Das zweite Dichtungselement 41, welches zwischen der Ringfläche 400 des ersten Dichtungselements 40 und dem freien Ende 20 des Ventilfedergehäuses 2 angeordnet ist, dient wiederum dem Zweck, die Abdichtung des Ventilfedergehäuses 2 in diesem Bereich noch weiter zu verbessern.The annular surface 400 extends radially inwards over an outer edge of the cover plate 7 and thus causes a sealing of the valve spring housing 2 in this area in the first dead center position of the spring piston 3. The second sealing element 41, which is between the annular surface 400 of the first sealing element 40 and the Free end 20 of the valve spring housing 2 is arranged, in turn serves the purpose of further improving the sealing of the valve spring housing 2 in this area.

Claims (10)

Pneumatische Ventilfeder (1) für einen Ventiltrieb (100) einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Ventilfedergehäuse (2) und einen Federkolben (3), der innerhalb des Ventilfedergehäuses (2) axial bewegbar ist, wobei der Federkolben (3) einen Kolbenschaft (30) sowie einen Kolbenkopf (31), der am Kolbenschaft (30) angebracht ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Ventilfeder (1) an einem oberen Totpunkt des Federkolbens (3) eine Dichtungsanordnung (4) aufweist, die ein erstes Dichtungselement (40) umfasst, welches an einem freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) angebracht ist.Pneumatic valve spring (1) for a valve train (100) of an internal combustion engine, comprising a valve spring housing (2) and a spring piston (3) which is axially movable within the valve spring housing (2), the spring piston (3) having a piston shaft (30) and a piston head (31) which is attached to the piston shaft (30), characterized in that the pneumatic valve spring (1) is at a top dead center of the spring piston (3) has a sealing arrangement (4) which comprises a first sealing element (40) which is attached to a free end (20) of the valve spring housing (2). Pneumatische Ventilfeder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) mit dem freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) verschraubt ist.Pneumatic valve spring (1). Claim 1 , characterized in that the first sealing element (40) is screwed to the free end (20) of the valve spring housing (2). Pneumatische Ventilfeder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) mit dem freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) verpresst ist.Pneumatic valve spring (1). Claim 1 , characterized in that the first sealing element (40) is pressed with the free end (20) of the valve spring housing (2). Pneumatische Ventilfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) als Dichtungsring ausgebildet ist.Pneumatic valve spring (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the first sealing element (40) is designed as a sealing ring. Pneumatische Ventilfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (4) ein zweites Dichtungselement (41) aufweist, welches zwischen dem ersten Dichtungselement (40) und dem freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) angeordnet ist.Pneumatic valve spring (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the sealing arrangement (4) has a second sealing element (41) which is arranged between the first sealing element (40) and the free end (20) of the valve spring housing (2). Pneumatische Ventilfeder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtungselement (41) als Dichtungsring ausgebildet ist.Pneumatic valve spring (1). Claim 5 , characterized in that the second sealing element (41) is designed as a sealing ring. Pneumatische Ventilfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringfläche (400) und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringwandung (401), die orthogonal zur Ringfläche (400) orientiert ist, aufweist.Pneumatic valve spring (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the first sealing element (40) has a circumferentially extending annular surface (400) and a circumferentially extending annular wall (401) which is oriented orthogonally to the annular surface (400). Pneumatische Ventilfeder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (40) so ausgebildet ist, dass die Ringwandung (401) an einer Außenseite des Ventilfedergehäuses (2) anliegt.Pneumatic valve spring (1). Claim 7 , characterized in that the first sealing element (40) is designed such that the annular wall (401) rests on an outside of the valve spring housing (2). Pneumatische Ventilfeder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende (20) des Ventilfedergehäuses (2) eine Ringnut (5) ausgebildet ist, in die die Ringwandung (401) des Dichtungselements (40) eingreift.Pneumatic valve spring (1). Claim 7 , characterized in that an annular groove (5) is formed at the free end (20) of the valve spring housing (2), into which the annular wall (401) of the sealing element (40) engages. Pneumatische Ventilfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Ventilfeder (1) ein zusätzliches mechanisches Federelement (6) aufweist, das insbesondere als Schraubenfeder ausgebildet ist.Pneumatic valve spring (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the pneumatic valve spring (1) has an additional mechanical spring element (6), which is designed in particular as a coil spring.
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