DE1962631A1

DE1962631A1 - Ventilanordnung mit Ventilspielnachstellung

Info

Publication number: DE1962631A1
Application number: DE19691962631
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1969-12-13
Filing date: 1969-12-13
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR2073684A5; US3716036A; GB1308814A

Description

TOLKSWlCrSVWSBE Aktiengesellschaft

518 V ο 1 f a D η τ g

Unsere Zeichens K 858

1728/Hu/La 12.12.69

Beschreibung Ventilanordnung alt Ventilspielnachstellung

Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen gedachte Ventilanordnung, enthaltend einen in einen Lager schwenkbar gestützt» Hebel zur Betätigung eines Ventiles und eine diesem zugeordnete Ventilspieleinstellung mit einem* ein Druckmedium und einen Kolben aufnehmenden Zylinder, der mit dem Kolben über eine Gleitbahn zusammenwirkt. Derartige Ventilanordnungen sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 1273256, Hd-1/24, bereits bekannt. Sie beseitigen ein etwa vorhandenes oder später auftretendes Ventilspiel durch Ausfahren des druckbeaufschlagten Kolbens, wobei Bewegungen des Kolbens in umgekehrter Bichtung infolge irgendwelcher äußeren Kräfte durch Vorsehen eines Rückschlagventilβ verhindert werden.

Vie sich gezeigt hat, können sich bei bekannten Anodnungen dieser Art solche von dem Hebel auf das Lager übertragenen Kraftkomponenteanachteilig auswirken, die quer zur Gleitbahn verlaufen, das heißt, die ein Moment auf den Kolben und den Zylinder ausüben. Man hat hier Abhilfe geschaffen durch eine lange Gleitbahn. Zur Erläuterung der hier auftretenden Verhältnisse dient Figur 1. Der Kolben 1 verläuft in dem Zylinder 2, der in seinem unteren Bereich die mit einem Druckmedium, in der Hegel einem öl, gefüllte Kammer 5 enthält. Sie Bohrung 4 dient als Zuführung für das Druckmedium, das infolge Vorsehens eines durch

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ftie Engel 5. die Druckfeder 6 und das Hütchen 7 gebildeten Rückschlagventils nicht entweichen kann. Sas Teil ? wird durch die Feder 8 niedergehalten, die stärker dimensioniert ist als die Feder 6. An seinem oberen Ende ist der Kolben 1 mit dem als Kugelgelenk ausgebildeten Lager 9 für den Bbel

10 versehen, der hier ein Schwing- oder Schlepphebel ist.

Sobald nun der Hebel 10 auf das Lager 9 und damit auf den Kolben 1 eine Kraftkomponente I Überträgt, die quer zu der gemeinsamen Gleitbahn 11 von Kolben 1 und Zylinder 2 gerichtet ist, wird ein Drehmoment auf den Zylinder 2 ausgeübt, das durch ein Gegendrehmoment kompensiert werden muß. lie zugehörigen Kräfte II und III wirken in entgegengesetzten Sichtungen auf die Mantelflächen des Kolbens 1, so daß bei

11 auf den Mantel des Kolbens eine Kraft wirkt, die größer ist als die sie verursachende Kraft I. Dies macht sich zunächst in einer relativ hohen Rächenpre »ung im oberen Bereich der Gleitbahn 11 bemerkbar. Außerdem bewirkt das durch die Kraft I hervorgerufene Drehmoment eine unterschiedliche Beanspruchung der verschiedenen Stellen der Gleitbahn 11, da es den Kolben 1 in dem Zylinder 2 zu verkanten sucht. Dies wiederum hat eine unerwünschte ortliche Abnutzung der Gleitbahn 11 zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen schwerwiegenden Hachteil der bekannten Ventilanordnung mit Tentilspielnachsteilungen zu beheben. Die Er fitting geht aus von der oben beschriebenen bekannten Ventilanordnung und bildet sie erfindungsgemäß so aus, daß das Lager des Hebels an der Ventilspielnachstellung die Gleitbahn umgreifend angeordnet ist. Durch diese einfache Maßnahme, die, wie noch gezeigt wird, auch in konstruktiver Hinsicht Vorteile bietet, ist sichergestellt, daß innerhalb der Ventilspielnachstellung keine Dreh-

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aoaente auftreten, die im Bereich der Gleitbahn den Kolben relativ zu dem Zylinder zu verkanten suchen. Diese vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme beruht darauf, daß bei der Erfindung die Wirkungslinien der quer zur Richtung der Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder verlaufenden Kraftkomponenten stets die gemeinsame Gleitbahn von Kolben und Zylinder schneiden, so daß sie kein Drehmoment innerhalb der Anordnung hervorrufen können.

Die Erfindung kann auf verschiedene Art verifiziert werden. Beispielsweise kann, wie an sich bekannt, der Zylinder feststehend und der Kolben in ihm gleitend angeordnet sein; das Lager für den Hebel ist dann durch einen das freie Ende des Zylinders umgreifenden, sich außerhalb desselben zumindest teilweise über den Bereich des Kolbens erstreckenden Ansatz an diesem gebildet. Das freie Zylinderende ragt bei dieser Ausführungsform also praktisch in eine Ringnut in dem Kolben hinein, der im Bereich des Lagers für den Hebel also einen größeren Außendurchmesser als der Zylinder besitzen muß. In neuartiger Weise ist aber auch die umgekehrte Anordnung möglich: Der Kolben ist feststehend und der Zylinder auf ihm gleitend angeordnet; dann ist das Lager für den Hebel durch eine sich zumindest teilweise über den Bereich des Kolbens erstreckende Partie des Zylindermantels gebiÄt. Bei dieser Ausführungeform der Erfindung bewegt sich also der Zylinder relativ zum feststehenden Kolben. Die Terminologie "Kolben" und "Zylinder" wird imftthmsm der Erfindung also nicht nach der Unterscheidung in bewegtes Teil und fest angeordnetes Seil gebraucht, sondern als Zylinder wird stets dasjenige Teil bezeichnet, das eine Kammer für das Druckmedium bildet.

Bei der eben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist es zweckmäßig, die Druckmediumzufuhr durch den feststehend angeordneten Kolben erffögen zu lassen, damit man flexible

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Leitungen sparen kann. Der Kolben weist dann also entsprechende Bohrungen auf, die sich in der Begel über die gesamte Länge des Kolbens erstrecken werden, wenn nan gemäß einer bevorzugten Aueführungeform der Erfindung den Zylinder an dem der Festlegungsetelle des Kolbens abgewandten Ende der lentilnachstellung eine druckmediumgefüllte Kammer bilden läßt.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß »an verständlicherweise im Bereich der druckmediumgefüllten Kammer des Zylinders Ventile, insbesondere ein Rückschlagventil, vorsehen wird.

Die zuletzt beschriebene Erfindungsvariante bietet in vielen Fällen konstruktive Torteile,insofern, als man bei ihr die Ventilspftelnachstellung auch bei geringer Bauhöhe unter den Hebellager, beispielsweise also in eines Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine, halten kann, da der Zylinder die druckmittelgefüllte Kammer im Gegasatz zu der in Figur 1 gezeichnet« Lösung mit seinem der Festlegungsstelle abgekehrten Ende bildet. Legt man diese Kammer an das obere Ende der VentilspttLnachstellungjand verwendet man ein flüssiges Druckmedium, so wird man den Zylinder an diesem oberen Ende mit öffnungen zum Gasaustrltt versehen. Diese Öffnungen können zugleich dazu dienen, einen gewissen Leckstrom des flüssigen Druckmediums hervorzurufen.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung eines hydraulischen Druckmediums beschränkt ist, sondern daß 'grundsätzlich auch die Verwendung eines gas- oder dampfförmigen Druckmediums zuläßt. Im allgemeinen wird sich jedoch die Eigenschaft einer Flüssigkeit, praktisch inkompressibel zu sein, in diesem Zusammenhang günstig auswirken.

In der Regel wird man bei der erfindungsgeaäßen Ventilanordnung

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das Lager für den Hebel ale Kugelgelenk auebilden.

Sie Figuren 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsbeispfele der Erfindung, wobei Figur 2 den Einsatz einer Ventilepielnachsteilung nach der Erfindung im Rahmen einer Ventilanordnung mit Schwing- oder S_chlepphebel, Figur 3 den Einsatz derselben Ventilspielnachstellung im Rahmen einer Ventilanordnung mit einem Kipphebel und schließlich Figur 4 eine andere Konstruktion der Ventilspielnachstellung wiedergeben. Sas Ventil als solches und die Mittel zu seiner Betätigung im einzelnen sind in den Figuren nicht dargestellt, da sie dem Fachmann bekannt sind.

In Figur 2 ist der Schwing- oder Schlepphebel mit 20 bezeichnet. Sr umgreift, wie aus der Figur unmittelbar ersichtlich, mit einem gabel- oder ösenförmigen Bereich die Ventilspielnachstellung. Biese besteht im wesentlichen aus dem Kolben 21, der innerhalb des Zylinders 22 verläuft, wobei aber in neuartiger Weise der Kolben 21 mit seinem in der Figur unteren Ende beispielsweise in iiner Zylinderkopfwand 23 festgelegt ist, während der Zylinder 22 der Anordnung längs der gemeinsamen Gleitbahn 24 auf dem feststehenden Kolben 21 gleitet.

Im Bereich seines oberen, «fern Einspannende des Kolbens 21 abgekehrten Ende bildet der Zylinder 22 die'druokmediumgefüllte Kammer 25, die ferner zur Aufnahme des in bekannter Weise ausgebildeten Rückschlagventils dient. Bie Bruokmediumzufuhr geschieht von der Zylinderkopfwand 23 hier über einen Kanal 26, der sioh fortsetzt in den Kanal 27 innerhalb des Kolbens 21. Im Bereich des oberen Ende des Kanals 27 befindet sich die Kugel 28, die zusammen mit der Druckfeder 29 und dem feil 30, das in seinem oberen Bereich eine Durchtrittsöffnung für das Druckmedium aufweist, das Rückschlagventil bildet.

Wiederum ist das Teil 30 durch die Feder 31 niedergehalten.

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Sie Bohrung am oberen Zylinderende dient als Gaeauslaß und zur Sioheratelltmg eines kleinen Leckstromes der hier verwendeten Druckflüssigkeit. Dieser Leckstrom kann zugleich zur Schmierung des Lagers für den Hebel 20 dienen, bei geeigneter Anordnung auch zur Schmierung anderer gleitender Teile des Ventiltriebe, beispielsweise von Nockenflächen.

Der Außenmantel des Zylinders 22 ist bei 33 ballig geformt und bildet so ein Kugelgelenk für den Hebel 20. Die Partie 53 umschließt die gemeinsame Gleitbahn 24 von Kolben 21 und Zylinder 22.

Da das Kugelgelenk 33 nur senkrecht auf seiner Fläche stehende Kraftkomponente übertragen kann, und da ferner diese Kraftkomponenten stets die gemeinsame Gleitbahn 24 durchsetzend gerichtet sind, rufen die Querkräfte keine Verkantung/des Zylinders 22 relativ zum Kolben 21 bewirkenden Momente hervor.

In Figur 3 findet dieselbe Ventilspielnachstellung wie in Figur 2 Verwendung, so daß sie im einzelnen nicht nochmals beschrieben wird. Sie ist hier der Schwenkachse 40 eines Kipphebels 41 zugeordnet, der die von der Hockenwelle 42 ausgeübte Kraft auf die Ventilsteuermng 43 überträgt. Verständlicherweise muß die von der Ventilspielnachstellung ausgeübte Kraft entgegen den von 42 und 43 auf den Hebel wirkenden Kräfte gerichtet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist die bekannte Anordnung eines innerhalb eines feststehenden Zylinders beweglichen Kolbens beibehalten, aber so modifiziert, daß wiederum Querkräfte die gemeinsame Gleitbahn durchsetzen und demgemäß keine störenden Drehmomente ausüben können. Zu diesem Zweck ist der innerhalb des feststehenden Zylinders 50 gleitend angeordnete Kolben 51 in spezieller Weise ausgebildet. Er umgreift nämlich mit einem kragenartigen Ansatz 52, der auch durch ein zusatz-

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Hohes, alt dem eigentlichen Kolben rerbundenes Teil gebildet sein kann, das freie Ende des Zylinders 50, so daß dieses freie Zylinderende praktisch in der fiingnut 53 eines Kolbens verläuft, dessen Außendurchmesser größer als derjenige des Zylinders ist. Sie weiteren Einzelheiten der Kolben-Zylinder-Anordnung entsprechen derjenigen der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele und sind nicht nochmals dargestellt.

Von Bedeutung ist dagegen die Ausbildung der äußeren Mantelfläche des Ansatzes 52 als Kugelgelenk 54 für den Hebel 55, der diese Anordnung ösen- und gabelartig umgreift. Das Kugellager 54 befindet sich also in einem Bereich, unter dem die gemeinsame Gleitf lache 56 ron Kolben 51 und Zylinder 50 läuft. Hierdurch ist wiederum sichergestellt, daß störende Drehmomei te innerhalb der Anordnung infolge von durch den Hebel 55 euf das Lager übertragenen Querkräften nicht auftreten können.

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Claims

YOLKSWAGEHWERK Aktiengesellschaft

Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 858
H28/Hu/La

Ansprüche

Ventilanordnung, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, enthaltend einen in einem Lager schwenkbar gestützten Hebel zur Betätigung eines Ventils und eine diesem zugeordnete Ventilspieleinstellung mit einem ein Druckmedium und einen Kolben aufnehmenden Zylinder, der mit dem Kolben über eine Gleitbahn zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (Figur 2x33) des Hebels (20) an der Yentilspielnachstellung die Gleitbahn (24) umgreifend angeordnet ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinder (Figur 4:50) feststehend und der Kolben

(51) in ihm gleitend angeordnet ist, und daß das Lager (54) für den Hebel (55) durch einen das freie Ende des Zylinders (50) umgreifenden, sich außerhalb desselben zumindest teilweise über den Areich des Kolbens (51) erstreckenden Ansatz

(52) an diesem gebildet ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (Figur 2:21) feststehend und der Zylinder (22) auf ihm gleitend angeordnet ist, und daß das Lager (33) für den Hebel (20) durch eine sich zumindest teilweise über

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den Bereich des Kolbens (21) erstreckende Partie des Zylindermantels gebildet ist.
4· Ventilanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmediumzufuhr durch den feststehend angeordneten Kolben (21) erfolgt.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (22) an dem der Festlegungsstelle des Kolbens (21) abgewandten Ende der Ventilspielnachstellung eine druckmediumgefüllte Kammer (25) bildet.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (25) am oberen Ende der Ventilspielnachstellung liegt, ein flüssiges Druckmedium enthält und mit öffnungen (32) zum Gasaustritt versehen iet.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (33) für den Hebel (20) als Kugelgelenk ausgebildet ist.

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