DE10251664A1 - Vorrichtung zum Messen des Hubweges von Hubventilen - Google Patents

Vorrichtung zum Messen des Hubweges von Hubventilen Download PDF

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Messen des Hubweges von Hubventilen, insbesondere für in Brennkraftmaschinen eingebaute Hubventile, mit Hilfe induktiver Wegaufnehmer, bestehend aus einer ortsfest gelagerten Spule und einer in einer Nut im Ventilschaft bündig angeordneten und in der Spule axial beweglichen Metall-Hülse, ist die Hülse innerhalb der Nut mit axialem Spiel befestigt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 37 03 867 A1 bekannt. Dort wird zum Messen der Ventilhubbewegung in die Nut im Ventilschaft eine Hülse vorzugsweise aus magnetischem Werkstoff eingeklebt. Nut und Hülse sind so aufeinander abgestimmt, dass die Hülse bündig im Ventilschaft sitzt, d.h. radial nicht hervorsteht. Bei extrem hohen Belastungen kann es zu Biegeschwingungen des Ventilschafts kommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass sie auch bei extremen Belastungen eine zuverlässige Aussage über die tatsächliche axiale Bewegung des Ventils ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lösung hat den Vorteil, dass mechanische Verformungen der Hülse durch axial anstehende Teile des Ventilschafts weitgehend vermieden werden. Magnetostriktionseffekte, wie sie bei einer Hülse aus magnetischem Werkstoff auftreten können, bleiben damit ebenso weitgehend aus wie Beeinträchtigungen der Wirbelstromeigenschaften, wie sie bei einer nicht-magnetischen, metallischen Hülse auftreten, die einem Wechselfeld ausgesetzt ist.
  • Die Patentansprüche 2 und 3 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, durch die etwaig unter ganz extremen Bedingungen noch auftretende Beeinträchtigungen der magnetischen bzw. elektrischen Eigenschaften der Hülse völlig vermieden werden.
  • Schließlich beschreibt der Patentanspruch 4 eine Möglichkeit, durch eine lokale Veränderung der Rechteckgeometrie in der potentiellen Kontaktzone das axiale Spiel zwischen Hülse und Schaft zu verringern und die Stabilität des Schafts zu optimieren.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt.
  • In der einzigen Abbildung ist ein Ausschnitt aus einem Zylinderkopf 1 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Gasführungskanal 2 und einem Hubventil 3 dargestellt. Das Hubventil 3 ist ausschnittsweise mit seinem Ventilschaft 3' gezeigt. Es wird in bekannter, hier nicht näher interessierender Weise gesteuert. Hierzu ist es mit ebenfalls nicht dargestellten Ventilfedern und einem Ventilfederteller ausgerüstet.
  • Der Ventilschaft 3' weist eine Nut 4 auf, in der eine Hülse 5 aus magnetischem Material befestigt ist
  • Die Hülse 5 läuft in einer feststehenden Spule 6, die die Hülse 5 während der gesamten Hubbewegung umgibt und induziert dabei eine Wechselspannung, aus der auf bekannte Weise die Stellung der Hülse 5 und damit des Hubventils 3 bestimmt wird.
  • Die Hülse 5 ist innerhalb der Nut 4 mit axialem Spiel befestigt ist. Das Spiel ist axial beidseitig ausgebildet.
  • Das Spiel ist derart bemessen, dass die Hülse 5 bei allen auftretenden Betriebstemperaturen und Betriebsbeanspruchungen nicht an den axial benachbarten Teilen des Ventilschafts 3' anliegt.
  • Nicht dargestellt ist eine besondere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Hülse und/oder der Schaft an ihrem Außenumfang in dem zum Schaft bzw. der Hülse benachbarten Bereich eingezogen ist/sind. Dadurch kann das axiale Spiel gegenüber der dargestellten Ausführungsform verringert werden.
  • Sämtlichen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass die Hülse 5 durch die axial benachbarten Teile des Ventilschafts 3' mechanisch nicht verformt wird mit dem Vorteil einer Stellungsinformation, die ungestört ist und eine exakte Aussage über die Stellung des Hubventils 3 erlaubt.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Messen des Hubweges von Hubventilen, insbesondere für in Brennkraftmaschinen eingebaute Hubventile, mit Hilfe induktiver Wegaufnehmer, bestehend aus einer ortsfest gelagerten Spule und einer in einer Nut im Ventilschaft bündig angeordneten und in der Spule axial beweglichen Metall-Hülse, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse innerhalb der Nut mit axialem Spiel befestigt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel axial beidseitig ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel derart bemessen ist, dass die Hülse bei allen auftretenden Betriebstemperaturen und Betriebsbeanspruchungen nicht am Schaft anliegt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse und/oder der Schaft an ihrem Außenumfang in dem zum Schaft bzw. der Hülse benachbarten Bereich eingezogen ist/sind.
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