DE102022123733A1

DE102022123733A1 - Brücke aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102022123733A1
Application number: DE102022123733.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Groetsch; David Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Brücke (1) für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine zur Übertragung eines Nockenhubes auf zwei gleichwirkende Gaswechselventile, bestehend aus einem länglichen Grundkörper (2) aus Stahlblech, einem Rohrstück (3) zur teleskopischen Führung des Grundkörpers (2) gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und einem Stift (4) zur festen Verbindung des Rohrstücks (3) mit dem Grundkörper (2), welcher Grundkörper (2) an seiner Unterseite (5) bei jedem Längsende (6) eine Kontaktfläche (7) für eines der Gaswechselventile und hierzwischen eine Bohrung (8) hat, wobei der Stift (4) aus einem durch die Bohrung (8) geführten Schaft (9) und einem demgegenüber im Durchmesser vergrößerten, einteilig angebundenen sowie auf einer Oberseite (10) des Grundkörpers (2) aufliegenden Kopf (11) besteht, dessen Oberstirn (12) eine Anlauffläche für einen hebelartigen Nockenfolger bildet und welcher Schaft (9) mit einem Innenmantel (13) des an der Unterseite (5) des Grundkörpers (2) anstehenden Rohrstücks (3) gefügt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brücke für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine. Die Brücke dient einer Übertragung eines Nockenhubes auf zwei gleichwirkende Gaswechselventile. Sie besteht aus einem länglichen Grundkörper aus Stahlblech und einem Rohrstück zur teleskopischen Führung des Grundkörpers gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Des Weiteren liegt auf einer Oberseite der Brücke ein gegenüber dieser abgehobener und mit dem Rohrstück verbundener Kopf, dessen Durchmesser größer als der des Rohrstücks ist und dessen Oberstirn eine Anlauffläche für einen hebelartigen Nockenfolger bildet. Der Grundkörper hat an seiner Unterseite bei jedem Längsende eine Kontaktfläche für eines der Gaswechselventile.
Unter „Schwerlast-Brennkraftmaschine“ ist eine Maschine zu verstehen, wie sie insbesondere zum Antrieb eines Lkw, Busses, Transporters, Leichttransporters, landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts, Schiffs, Bergbau- oder Baustellengeräts etc. verwendet wird.
Als nächstkommendes Dokument wird die DE 10 2020 100 307 A1 angesehen. Die hieraus hervorgehende Stahlblechbrücke hat eine umgekehrt napfartige Gestaltung mit geschlossenen Endstirnen. Im Bereich ihrer Längsmitte ist die Brücke erhaben ausgeführt. Das Rohrstück zur Führung der Brücke gegenüber dem Zylinderkopf ist einteilig mit dem auf der Oberseite der Brücke aufliegenden Kopf verbunden.
Eine weitere Brücke mit einer separaten Führung geht aus der Druckschrift DE 20 209 102 290 U1 hervor. Die Brücke ist ein unsymmetrisches Massivteil, in welches die Führung geschraubt ist.
Aufgabe ist es, eine äußerst kostengünstige Brücke aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine zu kreieren, die zudem vielfältig einsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die neuen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist die Brücke aus genau drei separaten Elementen gebaut, umfassend den Grundkörper, das Rohrstück und einen Stift. Über Letztgenannten erfolgt eine feste Fügeverbindung des Rohrstücks mit dem Grundkörper. Das Rohrstück steht an einer Unterseite des Brückenstücks an, wobei der separate Stift, welcher den erweiterten Kopf für den Anlauf des Nockenfolgers aufweist, mit seinem Schaft durch eine Bohrung der Brücke geführt und mit einem Innenmantel des an der Unterseite des Grundkörpers anstehenden Rohrstücks fest verbunden ist.
Somit liegt, wie gesagt, eine aus drei Elementen zusammengesetzte Brücke mit einem Stahlblechgrundkörper vor. Diese Art Baukasten ermöglicht es, ohne aufwändige Änderungen am Gesamtdesign der Brücke, bspw. lediglich eines der Elemente zu ändern und die Brücke einem Einsatz an einem weiteren Brennkraftmaschinentyp zuzuführen. So ist es bspw. vorgesehen, bei baugleichen Grundkörpern und Rohrstücken, lediglich Stifte mit unterschiedlichen Kopfhöhen u./ o. Schaftlängen vorzuhalten.
Unter Umständen können auch der Stift am Schaftbereich rohrartig sein und das „Rohrstück“ nunmehr als Stange massiv, so, dass das „Rohrstück“ mit dem Innenmantel des Stifts gefügt ist.
Besonders bevorzugt ist eine besonders simple Gestaltung des Grundkörpers, was hilft, die Fertigungskosten zu senken. Demnach hat dieser im Querschnitt ein einfaches, umgekehrtes U-Profil und weist zwei parallele und unausgebaucht-glattwandige Seitenwände auf, welche durch eine ebenfalls glattwandig-unausgebauchte Grundplatte verbunden sind. Diese Gestaltung kann umformtechnisch durch Tiefziehen erlangt werden. Alternativ kann der Grundkörper aus einem Profilstrang als Halbzeug abgetrennt sein. Gleichfalls kann das Rohrstück aus einem Profilstrang abgetrennt vorliegen oder bspw. eine als Massenartikel erhältliche Hülse oder dergleichen sein.
Ggf. kann der Grundkörper auch eine von dessen plattenartigem Design abweichende Gestaltung besitzen und somit bspw. einenends geschlossen vorliegen und / oder im Längsmittenabschnitt in ventilferne Richtung ausgebaucht sein.
Ein weiterer Beitrag in Richtung Absenkung der Fertigungskosten ist dann geleistet, wenn die Kontaktflächen für die Gaswechselventile an der Unterseite des Grundkörpers / der Bodenplatte nicht separat hergerichtet sind. Es kann auch eine spezielle Gefügeverfestigung durch Wärmebehandlung oder Strahlverfestigung vorgesehen sein. Zudem ist an eine punktuell oder flächig aufgetragene Verschleißschutzschicht wie eine DLC-Schicht gedacht. Gleichfalls sind für eine gute Anlage der Ventilschäfte Einprägungen oder dergleichen in der Bodenplatte vorgeschlagen.
Als Fügeverbindung des Stifts mit dem Rohrstück, welche Verbindung den Grundkörper somit einfasst, ist an eine Verpressung, Verschraubung, Verklebung oder Verschweißung gedacht. Gerade der Pressverbund erweist sich als besonders kostengünstig. Somit kann die Brücke auch fertig vormontiert an die Brennkraftmaschine geliefert werden. Für den Kopf des Stiftes kann auf der Oberseite der Bodenplatte des Grundkörpers auch eine Einsenkung appliziert sein.
Gemäß einer zweckmäßigen Konkretisierung der Erfindung kann der vorzugsweise aus Stahlblech bestehende Grundkörper aus Dickbleck mit einer Wandstärke von etwa 3 - 6 mm bestehen, wobei, je nach Belastungsfall, auch Wandstärken bis ca. 10 mm bzw. kleiner 3 mm denkbar und vorgesehen sind.
Zur Zeichnung:

• 1 zeigt eine räumliche Ansicht der Brücke und
• 2 zeigt die vorgenannte Brücke im Längsschnitt.

Aus den Figuren geht eine Brücke 1 für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine hervor. Die Brücke 1 ist aus drei Einzelteilen gebaut. Sie besteht aus einem länglichen Grundkörper 2 aus tiefgezogenem Blech, vorzugsweise Stahlblech, einem Rohrstück 3 zur teleskopischen Führung des Grundkörpers 2 gegenüber einer Bohrung oder einer Führungssäule eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine und einem Stift 4 zur festen Verbindung des Rohrstücks 3 mit dem Grundkörper 2. Das Rohrstück 3 und der Stift 4 fassen somit den Grundkörper 2 fest ein.
Der sehr simpel designte Grundkörper 2 hat einen umgekehrt U-förmigen, beidendig offenen Querschnitt. Wie zu erkennen, ist der Grundkörper 2 aus einer länglichen Bodenplatte 14 gebildet, von deren Längsrändern 15 plane Seitenwände 16 abhängen. An einer Unterseite 5 der Bodenplatte 14 sind zwei Kontaktflächen 7 für respektive Gaswechselventile vorgesehen, die vor jedem Längsende 6 des Grundkörpers 2 liegen und nicht separat hergerichtet sind (s. 2).
Im Abschnitt einer Längsmitte des Grundkörpers 2 ist in dessen Bodenplatte 14 eine Bohrung 8 appliziert. Durch Letztgenannte ist mit sehr geringem Radialspiel der Stift 4 mit seinem Schaft 9 geführt, welcher Schaft 9, wie aus 2 hervorgeht, über die Unterseite 5 der Bodenplatte 14 hinaussteht. Der Stift 4 steckt über dessen Schaft 9 im Innenmantel 13 des Rohrstücks 3 (Presspassung).
Wie in beiden Figuren zu erkennen, sitzt der Stift 4 über seinen scheibenartig vergrößerten Kopf 11 auf einer Oberseite 10 des Grundkörpers 2. Eine Oberstirn 12 des Stifts 4, welche mit einer Verschleißschutzschicht wie einer DLC-Schicht versehen sein kann, fungiert als Anlauffläche für ein Elefantenfußgelenk eines Kipp- oder Schlepphebels. Bei einer entsprechend großen Dimensionierung des Kopfes 11 des Stifts 4 ist im Übrigen auch ein direkter Nockenanlauf denkbar.
Liste der Bezugszahlen

1: Brücke
2: Grundkörper
3: Rohrstück
4: Stift
5: Unterseite
6: Längsende
7: Kontaktfläche
8: Bohrung
9: Schaft
10: Oberseite
11: Kopf
12: Oberstirn
13: Innenmantel
14: Bodenplatte
15: Längsrand
16: Seitenwand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020100307 A1 [0003]
DE 20209102290 U1 [0004]

Claims

Brücke (1) für einen Ventiltrieb einer Schwerlast-Brennkraftmaschine zur Übertragung eines Nockenhubes auf zwei gleichwirkende Gaswechselventile, bestehend aus einem länglichen Grundkörper (2) aus Stahlblech, einem Rohrstück (3) zur teleskopischen Führung des Grundkörpers (2) gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und einem Stift (4) zur festen Verbindung des Rohrstücks (3) mit dem Grundkörper (2), welcher Grundkörper (2) an seiner Unterseite (5) bei jedem Längsende (6) eine Kontaktfläche (7) für eines der Gaswechselventile und hierzwischen eine Bohrung (8) hat, wobei der Stift (4) aus einem durch die Bohrung (8) geführten Schaft (9) und einem demgegenüber im Durchmesser vergrößerten, einteilig angebundenen sowie auf einer Oberseite (10) des Grundkörpers (2) aufliegenden Kopf (11) besteht, dessen Oberstirn (12) eine Anlauffläche für einen hebelartigen Nockenfolger bildet und welcher Schaft (9) mit einem Innenmantel (13) des an der Unterseite (5) des Grundkörpers (2) anstehenden Rohrstücks (3) gefügt ist.
Brücke nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper (2) einen umgekehrt U-förmigen, beidendig offenen Querschnitt hat sowie aus einer planen, die Unter- und die Oberseite (5, 10) aufweisenden Bodenplatte (14) und zwei von deren Längsrändern (15) abhängenden, planen Seitenwänden (16) besteht.
Brücke nach Anspruch 2, wobei der Grundkörper (2) entweder tiefgezogen oder aus einem Strangprofilhalbzeug abgetrennt ist.
Brücke nach Anspruch 1, wobei die Fügeverbindung des Stifts (4) mit dem Rohrstück (3) entweder ein Press-, Schraub-, Klebe- oder Schweißverbund ist.
Brücke nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kontaktflächen (7) für die Gaswechselventile an der Unterseite (5) des Grundkörpers (2) entweder nicht separat hergerichtet sind oder als Einprägungen vorliegen.
Brücke nach Anspruch 1, wobei die Brücke (1) eine Wandstärke im Bereich von 3 bis 6 mm hat.
Brücke nach Anspruch 1, wobei, zur Adaption an unterschiedliche Höheneinbaumaße, Stifte (4) mit dickengruppierten Köpfen (1) bei gleichzeitig identischen Grundkörpern (2) und Rohrstücken (3) vorgehalten sind.