DE1296914B

DE1296914B - Federteller fuer Ventile

Info

Publication number: DE1296914B
Application number: DET32817A
Authority: DE
Inventors: Michaels William A; Updike Stanley H; Cherrie James M
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1965-12-22
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1969-06-04
Also published as: FR1505929A; GB1167330A; ES334690A1; US3421734A; JPS4930961B1; BR6685491D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Federteller für Ventile, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Drehung zwischen dem Ventilschaft und dem Ventilteller, bei der ein Schraubenfederring zwischen einer Scheibe, die am Ventilschaft befestigt ist, und einem Federring, der sich am Ventilteller abstützt, unter Belastung zusammendrückbar ist, um die Scheibe und den Ventilschaft relativ zum Federteller zu drehen.
Bei einem bekannten Federteller dieser Art, der aus Metall hergestellt ist, wird zum Zusammenbau der aus dem Federteller, dem Schraubenfederring und der Scheibe bestehenden Baugruppe ein Schnappring verwendet, der in eine Nut am oberen Rand des Federtellers eingesetzt wird: Dieser Aufbau benötigt einen zusätzlichen Bauteil, was die Fertigung, insbesondere bei einer Massenproduktion, verteuert. Bei einem anderen bekannten Federteller wird dieser nach dem Zusammenbau mit dem Schraubenfederring und der Scheibe am oberen Rand umgebördelt. Dieser Umbördelungsvorgang ist nicht ganz einfach durchzuführen und stellt einen zusätzlichen Arbeitsvorgang dar, der wiederum die Fertigung verteuert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federteller zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und mit welchem der Zusammenbau der aus dem Federteller, dem Schraubenfederring und der Scheibe bestehenden Baugruppe vereinfacht ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Federteller eine Kunststoffhülse mit einer Wandung ist, die über der Scheibe mittels eines Wulstrandes mit Schnappsitz sitzt. Ein derartiger Federteller ist leicht herzustellen, und die besagte Baugruppe kann durch Einschnappen des Federtellers leicht zusammengesetzt werden. Es kann vorteilhaft sein, daß der Federteller aus Polyamid besteht.
Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ventilbaugruppe einer Brennkraftmaschine mit einer Ventildrehvorrichtung, und F i g. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der aus dem Ventilteller, der Ringscheibe, dem Federring und der Scheibe bestehenden Baugruppe.
Es ist eine Scheibe 10 vorgesehen, die in der Mitte eine konische Verriegelungseinrichtung aufweist. Diese Scheibe 10 weist eine Nabe 11 auf, die mit einer axialen Bohrung 12 versehen ist. Die Seitenwände der Bohrung 12 verlaufen; wie bei 13 gezeigt, von einem engen Halsabschnitt aus konisch und erstrecken sich bis zu einem oberen Rand 16. Hierdurch wird ein konischer Verriegelungsabschnitt gebildet.
Vom Halsabschnitt 14 aus erstreckt sich ferner eine Wölbung 17, und von dieser Wölbung aus erstreckt sich die Scheibe im wesentlichen in radialer Richtung. Außerhalb der Nabe ist eine Nut 18 vorgesehen.
Die Scheibe 10 weist in radialer Richtung jenseits der Nut 18 eine ringförmige Auswölbung 19 auf, und die Scheibe endet in einem radialen Umfangsflansch 20, der eine flache Bodenwandung 21 und eine axiale Umfangswandung 22 aufweist. Wie insbesondere der F i g. 2 zu entnehmen ist, weist die Scheibe 10 eine runde Durchgangsöffnung 23 auf, die exzentrisch angeordnet ist und deren äußerer Rand etwa an der Nut 18 endet. Das innere Ende dieser Öffnung 23 schneidet den durch die Bohrung 12 gebildeten konischen Verriegelungsabschnitt. Durch diese Öffnung 23 ist es möglich, daß die Scheibe 10 auf einen Ventilschaft aufgesetzt- werden kann, wobei sich der Ventilschaft durch die Öffnung 23 hindurch erstreckt und daß dann die Scheibe 10 seitwärts bewegt werden kann, um eine keilartige Verriegelung mit dem oberen Abschnitt des Ventilschaftes zu erzeugen. In den Figuren ist ein Ventilschaft 24 dargestellt, der am oberen Ende einen Halsabschnitt 26 aufweist, an den sich ein konischer Abschnitt 27 anschließt, der von der bei 28 angedeuteten Stelle bis zu einem Endabschnitt 29 sich nach außen verbreitert. Der Ventilschaft 24 wird mit seinem Endabschnitt 29 durch die Öffnung 23 hindurchgeführt, und dann wird die Scheibe 10 seitwärts bewegt, damit der konische Abschnitt 27 des Ventilschaftes sich gegen die konisch verlaufenden Wandungen 13 der Nabenbohrung 12 anlegen kann. Auf diese Weise wird die Scheibe 10 mit dem Ventilschaft 24 verriegelt. In der Auswölbung 19 der Scheibe 10 ist ein Schraubenfederring 30 angeordnet. Der Schraubenfederring 30 weist eine Vielzahl von gewickelten Windungen 31 auf, und ein Haltering 32 ist lose im Innern der Windungen angeordnet.
Der Schraubenfederring 30 ist derart in der Auswölbung 19 angeordnet, daß eine Anlage des Schraubenfederrings 30 gegen einen Federring 33 möglich ist. Dieser Federring 33 ist ein gestanzter Bauteil, und zur Herstellung dieses Bauteils kann ein vorgehärtetes oder getempertes Federmaterial verwendet werden. Der scheibenförmige Federring 33 weist einen inneren Rand 34 und einen äußeren Rand 36 auf.
Die Scheibe 10, der Schraubenfederring 30 und der Federring 33 sind mit dem Ventilteller 37 zu einer Baugruppe zusammengebaut. Der Federteller 37 besteht aus einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise aus einem Polyamid und weist eine äußere Umfangswandung 38 und einen Ansatz 39 auf, die konzentrisch zueinander angeordnet sind, und diese beiden Teile sind durch eine konisch verlaufende Wand 40 miteinander verbunden.
Die Wandung 38 des Federtellers 37 weist einen inneren Wulstrand 41 auf, der sich radial nach innen erstreckt und der einen Anschlag bildet, der vorzugsweise derart bemessen ist, daß dieser einen kleinen Durchmesser hat als die Umfangswandung 22 der Scheibe 10. Dadurch ist es möglich, daß der Federteller 37 über der Scheibe 10 mit Schnappsitz geschoben werden kann.
Wie die F i g. 1 zeigt, weist der bei 42 dargestellte Teil einer Brennkraftmaschine eine Öffnung 43 auf, in der ein Ventilsitz 44 ausgebildet ist. Dieser Ventilsitz 44 arbeitet mit einem Tellerventil 46 zusammen, welches am Ende des Ventilschaftes 24 angeordnet ist. Der Schaft 24 ist in einer Ventilführung 47 gleitbar gelagert.
Eine Ventilfeder 48 sützt sich mit einem Ende gegen eine Wandung 49 der Brennkraftmaschine ab, und das andere Ende der Ventilfeder liegt gegen die Wand 40 des Federtellers 37 an.
Ein Ventilbetätigungsnocken 50 weist eine Nockenfläche 51 auf, die gegen das Ende des Ventilschaftes anliegt, und das Öffnen und Schließen des Ventiltellers 46 erfolgt in an sich bekannter Weise.
In der unbelasteten Stellung ist der Federring 33 flach und stützt sich auf der Innenseite des Federtellers 37 ab und liegt gegen den Schraubenfederring 30 an. Es sind also im wesentlichen lediglich zwei Berührungsstellen vorhanden, nämlich die Berührung zwischen dem äußeren Rand 36 des Federringes 33 und der Wand 40 des Federtellers 37 und zweitens die Berührung zwischen der Ringfeder 33 und den Windungen des Schraubenfederringes 30. Der innere Rand 34 des Federringes 33 ist in der freien Lage frei innerhalb der Nut 18 angeordnet.
Wenn beim öffnen des Ventils eine Belastung aufgebracht wird, wobei sich der Betätigungsnocken 50 gegen die Endfläche des Schaftes bewegt, um den Ventilteller 46 aus dem Ventilsitz 44 herauszuheben, berührt der Federring 33 die Scheibe 10 am Boden der Nut 18 und dann beginnt der Federring 33 sich durch Wölben über die Windungen des Schraubenfederringes 30 zu verbiegen. Bei den bisher bekannten Betätigungsvorrichtungen wird ein konischer Federring in eine Ebene gedrückt, während hier die flache Ringfeder konisch verformt wird. Bei der anfänglichen Belastung tritt eine relativ große Verbiegung der Ringfeder ein und bei dieser 'Verbiegung wird der Schraubenfederring 30 derart deformiert, daß dieser dann einen elliptischen Querschnitt aufweist.
Wenn die Belastung der Ringfeder 33 bei der weiteren Ventilöffnung erhöht wird, so erfolgt eine verhältnismäßig geringe Verbiegung bei einer stärker werdenden Reaktion des Schraubenfederringes, bis die Windungen 31 des Schraubenfederringes 30 plötzlich umkippen. Eine Drehkraft wird auf die Scheibe 10 durch den Schraubenfederring 30 in Folge des Umkippens der Windungen 31 übertragen, was zu einer Drehbewegung der Scheibe 10 und des Ventilschaftes 24 führt.

Claims

Patentansprüche: 1. Federteller für Ventile, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Drehung zwischen dem Ventilschaft und dem Ventilteller, bei der ein Schraubenfederring zwischen einer Scheibe, die am Ventilschaft befestigt ist, und einem Federring, der sich am Federteller abstützt, unter Belastung zusammendrückbar ist, um die Scheibe und den Ventilschaft relativ zum Federteller zu drehen, d a -durch gekennzeichnet, daß der Federteller(37) eine Kunststoffhülse mit einer Wandung(38) ist, die über der Scheibe (10) mittels eines Wulstrandes (41) mit Schnappsitz sitzt.
2. Federteller für Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Polyamid besteht.