DE1955820C

DE1955820C - Device for rotating a poppet valve for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1955820C
Application number: DE19691955820
Authority: DE
Inventors: Arnold Dr Ing 3052 Bad Nenn dorf May
Original assignee: Teves Thompson and Co GmbH
Current assignee: Teves Thompson and Co GmbH
Filing date: 1969-11-06
Publication date: 1972-03-30

Description

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Die Erfindung betrim eine Vorrichtung zum eine Bremsscheibe, vorzugsweise eine konische Schei-The invention relates to a device for a brake disk, preferably a conical disk

prehen eincH Tellerventils für Brennkraftmaschinen benfeder, eingesetzt sein. ,prehen a poppet valve for internal combustion engines benfeder, be used. ,

Während der Schließbewegung des Ventils. Die Neigung der Wälz- oder Gleitebenen muH soDuring the closing movement of the valve. The inclination of the rolling or sliding planes must be like this

Es ist bekannt, Ventilvorrichtungen in Otto- und groß sein, daß alle Drehwiderstande von der durch Pieselmotoren zu verwenden, die die axial wirkende, 5 das Fcdeielement erzeugten Umfangskraft aus der neigende Ventilfederkraft beim öffnen des Ventils Axialkraft überwunden werden können. .
»usnutzen, um die Drehung hervorzurufen. Dabei Das Federelement, das vorzugsweise eine Konische Wird erfahrungsgemäß erreicht, daß sich das Ventil Scheibenfeder, bekannt unter der Bezeichnung lellertvährend des öffnens um einige Winkelgrade dreht, feder, ist, dient als Arbeitsspeicher fur die Energie, jedoch während der Schließbewegung keine Rota- io die beim Dreh Vorgang verbraucht wird, im üegentionsbewegung mehr ausführt, um unnötigen Ver- satz zu seiner Funktion in herkömmlichen Ventiltchleiß am Ventilsitz zu vermeiden. Bei einem mit drehvorrichtungen, wo 2S als Kraftübersetzer verSchweröl betriebenen Dieselmotor ist dagegen eine wendet wird. Das die Arbeit einleitende Glied muß Drehbewegung des Ventils während des Schließens nicht notwendigerweise eine Ventilfeder sein, sondern erwünscht, um die sich bildenden glasurartigen Ab- 15 kann auch ein axial bewegtes starres Bauteil sein, lagerungen zu entfernen. Das Ventil setzt dabei noch das ebenso wie die Ventilfeder zusätzlich die Funkrotierend auf seinem Sitz auf. Durch die USA.- tion des drehübertragenden Elementes bzw. der dreh-Patentschrift I 467 ti47 ist bereits ein Ventil mit einer fesstcn Abstützung übernimm;.
Vorrichtung bekannt, das sich während der Schließ- Im folgenden werden die Einzelheiten von Aus bewegung um einige Winkelgrade dreht. Die dafür ao führungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichverwendettn Teile sind einem verhältnismäßig nungen (Fig. 1 bis 9) beschrieben,
großen Verschleiß unterworfen, so daß sich diese Fig. 1 zeigt die Drehvorrichtung bei voll geöff-Ausführung für einen Dauerbetrieb nicht eignet. Ins- netem Ventil mil gespanntem Federeleirseni 1 und die gesamt ist die Drehvorrichtung auch zu aufwendig Lage der Wälzkörper, dargestellt als Kugel 2, in der in der Herstellung. as Endstellung vor Beginn der Drehung. Die in denIt is known to use valve devices in Otto and large sizes that use all the rotational resistance of the Pieselmotoren, which can overcome the axially acting, 5 the Fcdeielement generated circumferential force from the tending valve spring force when opening the valve axial force. .
“Use us to cause the rotation. Experience has shown that the spring element, which is preferably a conical shape, is that the valve disc spring, known as lellertv, rotates through a few degrees of angle during opening, serves as a working memory for the energy, but does not rotate during the closing movement is consumed during the turning process, executes more in the transition movement in order to avoid unnecessary misalignment of its function in conventional valve wear on the valve seat. On the other hand, a diesel engine with rotating devices, where 2S is used as a power converter for heavy oil, is used. The member initiating the work does not necessarily have to be a valve spring during the closing of the valve, but it is desirable, in order to remove the glaze-like deposits that are formed, an axially moving rigid component can also be used. The valve, like the valve spring, also sets the radio rotating on its seat. Through the USA.- tion of the rotary-transmitting element or the rotary patent specification I 467 Ti47, a valve with a fixed support has already been adopted.
Known device that during the closing In the following the details of movement from rotates by a few degrees. The ao management examples of the invention on the basis of the parts used in drawing are described in a relative manner (Fig. 1 to 9),
subjected to great wear, so that this Fig. 1 shows the rotating device is not suitable for continuous operation with fully geöff design. Inside the valve with the tensioned spring element 1 and the whole, the rotating device is also too expensive. Position of the rolling elements, shown as ball 2, in the manufacture. The end position before the start of the rotation. The ones in the

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventildrehvor- Grundkörper 3 eingearbeiteten schlagen Laufbahnen4The object of the invention is to propose a valve rotating device base body 3 incorporated in raceways 4

richtung zu schallen, die sich durch geringen Bau- mit dem Neigungswinkel \ sind im Querschnitt la, direction to sound, which are due to the small construction with the angle of inclination \ in the cross-section la,

aufwand, große Wii samkeit und große Lebensdauer in der Drajfs.cht J b und in der tangentialen Ab-effort, great difficulty and long service life in the Drajfs.cht J b and in the tangential

aiis/eichnet. wicklung Ir auf dem Kugelteilkreis, Radius r, dar-aiis / calibrates. winding Ir on the spherical pitch circle, radius r,

Die erfindungsgcmäße Lösung isi dadurch gekcnn- 30 gestellt. Das Federelement 1 stützt sich auf der amThe solution according to the invention is thereby created. The spring element 1 is based on the on

Eeichnet, daß m an sich bekanntir Wfise Wälz-oder Grundkörper 3 befestigten Grundplatte 5 ab undEeichnet that m known per se rolling or base body 3 attached base plate 5 from and

Gleitkörper virgesehen sind, die in konzentrisch um wird vom Deckel 6 axial belastet. Die Tangential-Sliding bodies are provided, which is axially loaded by the cover 6 in concentric order. The tangential

die Achse eines Grundkörpers angeordneten Taschen federn 7 haben die Kugeln 2 in die für sie erreich-the axis of a base body arranged pockets springs 7 have the balls 2 in the reach for them

mit schiefen Ebenen durch tangential wirkende, bei bare geringste Tiefe der geneigten Laufbahnen 4with inclined planes due to the tangentially acting, at bare smallest depth of the inclined raceways 4

Belastung der Wälz- oder Gleitkörper zusammen- 35 gedruckt, so daß sie das Federelement 1 und dieLoad of the rolling or sliding bodies together 35 printed so that they the spring element 1 and the

drückbare Federn in Richtung auf die flacheren Laufbahnen 4 berühren.touch springs that can be pressed in the direction of the flatter raceways 4.

Seiten der Taschen belastet sind und mit einem den Wird die von der Ventilfeder aufgebrachte kon-Sides of the pockets are loaded and with a

Taschen gegenüberliegenden, beim Öffnungsvorgang zentrische Axialkraft P beim Schließen des VentilsOpposite pockets, axial force P which is central during the opening process when the valve is closed

des Ventils unter zunehmender Belastung durch die vermindert oder ganz weggenommen, so übt das gc-of the valve under increasing load by the reduced or completely removed, the gc-

Vcntilfedcr bzw. Ventilfedern sich in Ventilachsrich- 40 spannte Federelement 1 Kräfte auf die Kugeln 2 aus,Vcntilfedcr or valve springs exert forces on the balls 2 in the valve axis direction.

lung spannenden Federelement zusammenwirken und die dann nach Maßgabe dieser Kräfte infolge vonDevelopment exciting spring element cooperate and then according to these forces as a result of

daß die Wälz- oder Gleitkörper in Ventilachsrichtung Kraftkomponenten in Umfangsrichtung auf den Lauf-that the rolling or sliding bodies in the valve axis direction force components in the circumferential direction on the running

beim zunehmenden Spannen des Federelements ent- bahnen 4 abrollen und ihre Rollbewegung auf daswith increasing tensioning of the spring element, unroll 4 and their rolling movement on the

lastet, dagegen beim Entspannen de·; Federelementλ Federelement 1 übertragen, das dadurch den doppel-burdens, on the other hand when relaxing de ·; Spring element λ transfer spring element 1, which thereby the double

zum relativen Verdrehen des Grundkörpers gegen- 45 ten Rollweg der Kugeln 2 macht und so um diefor the relative rotation of the base body against 45 th rolling path of the balls 2 makes and so around the

über dem F cderelemcnt zunehmend belastet werden. Achse a-b des ( undkörpers rotiert Bei Verwendungare increasingly loaded over the F cderelemcnt. Axis from the (and body rotates When using

Nach einem den Gegenstand der Erfindung weiter von Gleitelementeri an Stelle der Wälzkörper drehtAccording to a further the subject of the invention of Gleitelementeri instead of the rolling elements rotates

ausbildenden Merkmal kann der Grundkörper mit sic'.i da*; Federelemcnt 1 um den gleichen Weg wieThe basic body can be used as a training feature with sic'.i da *; Federelemcnt 1 by the same way as

einer Grundplatte festgehalten uid die Drehung des die Gleitstücke.a base plate held uid the rotation of the sliders.

lcderelements über einen Deckel auf die Ventilfeder 50 In Fig. 2 ist der Zustand bei beendeter Drehunglcderelements over a cover on the valve spring 50 In Fig. 2, the state is at the end of the rotation

und das Ventil übertragen werden. Ebenso ist es aber dargestellt. Die Kugeln 2 befinden »ich in der für sieand the valve will be transmitted. But it is also shown. The balls 2 are in the one for them

fluch möglich, daß das Fcdcrclement über einen erreichbaren größten Tiefe der Laufbahnen 4. Siecurse possible that the Fcdcrclement over an achievable greatest depth of the career paths 4. You

Deckel \on der Ventilfeder festgehalten und die sind von Pos. 1 Bild lh zu Pos.2 Bild 2b, gerolltThe cover of the valve spring is held and they are rolled from pos. 1 fig. 1h to pos. 2 fig . 2b

Drehung des Grundkörpers über einen Konus und und haben dabei eine T'anslacior. um den Winkel \, Rotation of the main body over a cone and and thereby have a T'anslacior. around the angle \,

Kegelstücke auf dus Ventil übertrugen wird Zur Wr- 35 Bild 2b. mit dem Rollweg r- \. Bild 2c :n 'cführt.Conical pieces on the valve are transferred to Wr- 35 Fig. 2b. with the taxiway r- \. Figure 2c: n 'c leads.

ringcrung der Reibung zwischen dem Federelement so daß sich das Federelement 1 iheoretis«. um2ireduction of the friction between the spring element so that the spring element 1 iheoretis «. um2i

und der Grundplatte ist es von Vorteil, Walzlager gedreht und den Rollweg 2 · r\ zurückgeht hat.and the base plate it is advantageous to have the roller bearing rotated and the taxiway 2 · r \ goes back.

einzusetzen. An Steile der Grundplatte kann auch Falls keine Axialkraft mehr auf den Deckel 6 wirkt,to use. If there is no longer any axial force acting on the cover 6, it is also possible to

der Plansch einer Hilfse verwendet werden und in stützt sich dieser an dem Sicherungsring 8 ab, undthe splash of an aid can be used and this is supported on the locking ring 8, and

geeigneter Weise mit dem Grundkörper verbunden «° die Kugeln 2 berühren die Laufbahnen 4 und dassuitably connected to the base body «° the balls 2 touch the raceways 4 and the

sein. Federelement 1 nach Maßgabe der Tangentialfeder-being. Spring element 1 according to the tangential spring

Das tixinf verformbare Federelemcnt muli nicht kräfte. Dieser Zustand tritt auch ein, wenn derThe tixinf deformable spring element does not have any forces. This condition also occurs when the

notwendigerweise eine Scheibenfeder sein, sondern Deckel 6 noch axial belastet ist, so daß das Feder*necessarily be a woodruff key, but cover 6 is still axially loaded, so that the spring *

kann auch aus einer Scheibe und einer oder mehreren element 1 eine entsprechende Gegenkraft ausübencan also exert a corresponding counterforce from a disk and one or more elements 1

Schraubcnfcdcrn oder anderen elastischen Feder- ⁶S muß.Screw cnfcdcrn or other elastic spring ⁶ S must.

elementen bestehen, die sich auf einen Wälzlager ob- Pig. J zeigt ein« Ausführung de ι Drehvorrichtung,elements that relate to a rolling bearing ob- Pig. J shows an «execution of the rotating device,

stutzen. Sollte es sich als notwendig erweisen, kann wir tie am Ende eines Ventiischaftes eingebaut wer·support. Should it prove necessary, we can be installed at the end of a valve stem.

h dem Federelemcnt und dem Grundkörper dt.· kann. Die Bohrung des Grundkörpers 3 ist zurh the spring element and the base body dt. · can. The bore of the base body 3 is for

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Aufnahme von KegelsUicken als Konus 24 ausgeführt. Per Grundkörper 3 dreht sich gegen das Federelement 1, das mit dem Deckel 9 drehfest verbunden ist. Dieser ist hier als Auflage für die Ventilfeder 10 Busgebildet und wird von ihr gegen Drehung festgehalten. Recording of conical beads designed as a cone 24. The base body 3 rotates against the spring element 1, which is non-rotatably connected to the cover 9 is. This is formed here as a support for the valve spring 10 bus and is held by it against rotation.

F i g. 4 stellt eine Vorrichtung, ähnlich den Fi g, \ und 2 dar, wobei ein Bördelrand 25 am Deckel 11 um einen Bund 26 der Grundplatte 13 den Sicherungsring oder Sprengring 8 ersetzt. ,F i g. 4 shows a device similar to FIGS. 1 and 2, wherein a beaded edge 25 on the cover 11 around a collar 26 of the base plate 13 replaces the securing ring or snap ring 8. ,

Eine Ausführung, die die Elemente der Fig. 3 und 4 vereinigt, wird in F i g. 5 gezeigt. Der gebördelte Deckel 12 ist gleichzeitig als Auflage für die Ventilfeder 10 ausgeführt, und an Stelle der Grundplatte ist der Flansch einer Hülse 13 getreten, die einen Inneiskonus 24 für die Aufnahme der Kegelstücke enthält.An embodiment that incorporates the elements of FIG and 4 are combined, is shown in FIG. 5 shown. The flanged cover 12 is also a support for the valve spring 10 executed, and in place of the base plate, the flange of a sleeve 13 has stepped, the one Inneiskonus 24 for receiving the cone pieces.

In F i g. 6 erkennt man einen Laufring 14 zwischen den Wälzkörpern 2 und dem Federelement 1. der die Wälzpressungen am Federelement 1 uerabsetzt, da ao dieser sich nun auf einem Wulst 27 mit Linienberührung abstützt.In Fig. 6 you can see a race 14 between the rolling elements 2 and the spring element 1 of the Rolling pressures on the spring element 1 uerabsetzt, since ao this is now supported on a bead 27 with line contact.

Fig. 7 zeigt eine Konstruktion, die vorzugsweise bei erforderlichem großem Drehmoment der Vorrichtung geeignet ist. Sie enthält als Federelement zwei »5 konische Scheibenfeder η 15 α und 156, die die Grundplatte 5 mittelbar über ein Wälzlager 16 belasten. Die Verspannungskräfte für die konischen Scheibenfedern 15a und 156 werden von einer oder mehreren Veritilfedern 10 und 18 über den als Federauflage geformten Deckel 19 aufgebracht. Wegen der durch das Wälzlager 16 verringerten Reibung zwischen der Grundplatte 5 und Federelement kann es notwendig werden, eine zusätzliche Bremsscheibe 20 zwischen Federelement 1 und Grundkörper 3 einzusetzen, um unkontrollierbare Drehungen des Federelementes gegen den Grundkörper 3 beim Verspannungsvorgang zu unterbinden.Fig. 7 shows a construction that is preferably is suitable when a large torque of the device is required. As a spring element it contains two »5 conical disc spring η 15 α and 156, which load the base plate 5 indirectly via a roller bearing 16. The tensioning forces for the conical disc springs 15a and 156 are of one or several Veritilfedern 10 and 18 over the as Spring pad shaped cover 19 is applied. Because of the reduced friction due to the roller bearing 16 between the base plate 5 and the spring element it may be necessary to have an additional brake disc 20 insert between the spring element 1 and the base body 3 to uncontrollable rotations to prevent the spring element against the base body 3 during the tensioning process.

In der Vorrichtung nach Fig. 8 besteht das Federelement aus einer Scheibe 21, in die eine 4» Wälzkörperlaufbahn 22 eingearbeitet sein kann, Fig. 9, und die sich über Schraubenfedern 23 oder andere elastische Glieder auf einem Wälzlager 16 abstützt. Die Höhe des Teils 13 ist so gewählt, daß dadurch der axiale Weg der Scheibe 21 auf ein vorbestimmtes Maß 2b begrenzt wird.In the device according to FIG. 8, there is Spring element made of a disk 21, in which a 4 »rolling element raceway 22 can be incorporated, 9, and which is supported on a roller bearing 16 via helical springs 23 or other elastic members. The height of the part 13 is chosen so that thereby the axial path of the disc 21 to a predetermined Dimension 2b is limited.

Claims

Patent claims:

1. Device for turning a poppet valve 5 » for internal combustion engines during the closing movement of the valve, characterized in that that in a known manner rolling or sliding bodies (2) are provided which in concentric around the axis of a base body

3. Arranged pockets with inclined planes

(4) by tangentially acting, compressible when the rolling or sliding bodies (2) are loaded Springs (7) are loaded in the direction of the flatter sides of the pockets and with one of the Opposite pockets during the opening process of the valve under increasing load The spring element (1) tensioned in the valve axis direction by the valve spring or valve springs cooperate and that the rolling or sliding body (2) in the valve axis direction when increasing Tensioning of the spring element (1) is relieved, on the other hand when the spring element (1) is released for the relative rotation of the base body (3) with respect to the spring element (1) is increasingly loaded will.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the base body (3) is held with a base plate (5) and the rotation of the The spring element (1) is transferred to the valve spring and the valve via a cover (6).

3. Device according to Aü-pruch 1, characterized in that that the spring element (1) via a cover (9) of the valve spring or the Valve springs is held in place and the rotation of the base body (3) via a cone (24) and Conical pieces is transferred to the valve.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that to reduce friction a roller bearing (16) is inserted between the spring element (1) and the base plate (5).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that instead of the base plate (5) the flange of a sleeve (13) is used and connected in a suitable manner to the base body (3) is.

6. Apparatus according to claim 1 and one or more of claims 2 to S, characterized characterized in that the axially deformable spring element consists of a disc (21) and one or several coil springs (23) or other elastic springs, which are on a Support the roller bearing (16).

7. Apparatus according to claim 1 and one or more of claims 2 to 6, characterized characterized in that between the spring element and the base body (3) a brake disc (20), Advantage: a conical woodruff key is used is.

1 sheet of drawings