DE19652711C2 - Vorrichtung zum Einbringen von Ventilkeilen bei Ventilen von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Ventilkeilen zwischen Ventil­ teller und Ventilschaft bei Ventilen von Verbrennungsmotoren mit einem über seinen Flansch an einem Grundkörper befestigten und in Richtung Ventilschaft auskragenden Führungskörper, mit einem dem Führungskörper zugeordneten Transportkanal zum Zuführen der Ventilkeile in die Einbauposition und mit zwei in den Transportkanal mün­ denden Zubringern für die Ventilkeile, wobei dem Führungskörper ein den Ventilteller übergreifendes Zentrierstück zugeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 32 47 589 C2 bekannt. Dort wird der Ventil­ keil, nach dem er von dem Zubringer in den Transportkanal gelangt ist, von einer dem Transportkanal zugeordneten Sperre gehalten. Eine innerhalb des Transportkanals bewegbare Druckstange wird an den gesperrten Ventilkeil angelegt. Bei einer fortge­ führten Abwärtsbewegung der Druckstange überwindet der Ventilkeil die Sperre und wird mit Hilfe der Druckstange in die Einbauposition bewegt. Die Druckstange bleibt im Eingriff, bis der Ventilteller in seine entspannte Stellung zurückgekehrt ist und die Vor­ sprünge des Ventilkeiles in die Rillen des Ventilschaftes eingedrungen sind.

Bei einem aus dem DE-GM 72 45 256 bekannten Montagegerät zum Einsetzen von Ventilkeilen werden die in einem Magazin befindlichen Ventilkeilhälften durch Zangen­ arme paarweise freigegeben. Abgewinkelte Enden der Zangenarme dienen zum Posi­ tionieren der Ventilkeilhälften gegenüber der Ventilstange.

Die Sperr- und Bewegungsmechanismen führen zusammen mit den notwendigen Steuereinrichtungen zu einem aufwendigen und damit störanfälligen Aufbau der Vor­ richtung.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die das Einbringen der Ventilkeile in die Montageposition vereinfacht.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Führungskörper eine symmetrisch zu seiner Mittenachse verlaufende Aussparung aufweist, daß der Trans­ portkanal von einem die Aussparung in ihrer Längsrichtung durchsetzenden Stift, von Wandbereichen der Aussparung und von schwenkbar aufgehängten, in ihrer Grundstel­ lung parallel zum Stift erstreckten Führungsleisten gebildet ist, daß die Führungsleiste mit einem vorgebbaren Radius in Richtung Stift nach innen gebogen ist und daß der Abstand zwischen dem gebogenen Bereich der Führungsleiste und dem Stift sowie dem Ventilschaft durch Veränderung der Grundstellung der Führungsleiste einstellbar ist.

Der Radius des nach innen gebogenen Bereichs und der Abstand werden derart ge­ wählt, daß der zugeführte Ventilkeil am Ende des Transportkanals mit seinen Wülsten in die Ringnuten des Ventilschaftes eingreift.

Durch die selbsttätig ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie z. B. Druckstangen, in die Ein­ bauposition gebrachten Ventilkeile wird eine einfach aufgebaute Vorrichtung geschaf­ fen. Auch die Bereitstellung der Ventilkeile wird erleichtert, da keine Magazine mit Sperr- und Freigabevorrichtungen erforderlich sind. Letztendlich werden auf Grund der reduzierten Steuer- und Betätigungsvorgänge die Taktzeiten beim Montagevorgang reduziert.

Vorzugsweise ist der Stift in gegenüberliegenden Nuten der Aussparungen eingelas­ sen, mit seiner oberen Stirnseite an die Zubringer grenzend und weist am unteren Ende eine Basisfläche auf, die in der unteren Montageposition auf der Stirnseite des Ventil­ schaftes zur Anlage kommt.

Zur Erzielung einer formgenauen Innenführung der Ventilkeile weist der Stift entlang seiner gegenüberliegenden Längsseiten nasenförmige Auskragungen auf, die in ihrem Querschnitt geringfügig kleiner als das kleinste Hohlmaß eines Ventilkeiles ausgebildet sind.

Die Führungsleiste ist an ihrer dem Zubringer zugewandten Seite als abgeflachter Flanschteil ausgebildet, der von einem im Grundkörper festgelegten Lagerbolzen quer zur Längserstreckung der Führungsleiste durchsetzt ist, wobei zwischen dem Lagerbol­ zen und einer der Führungsleiste zugeordneten Lagerbohrung sowie zwischen der Füh­ rungsleiste und der Aussparungswandung eine Spielpassung vorgesehen ist.

Die Spielpassungen gewährleisten eine störungsfreie Verdrehbewegung der schwenk­ bar aufgehängten Führungsleisten.

Dem Grundkörper und dem Flanschteil ist in gegenüberliegend angeordneten Grund­ bohrungen je eine vorgespannte Druckfeder zugeordnet und im Flansch sind gegen­ über dem abgeflachten Flanschteil wirkende Stellschrauben vorgesehen.

Damit läßt sich in vorteilhafter Weise der Abstand zwischen dem Stift sowie dem Ventil­ schaft und dem nach innen gebogenen Bereich der Führungsleiste einstellen.

Zum Unterstützen des Eindringens der Wülste des Ventilkeils in die Ringnuten des Ventilschaftes weist die Führungsleiste eine in radialer Richtung wirkende Eigenela­ stizität auf.

Die Vorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise gleichzeitig mit dem Einbau der Ventil­ keile zur Montage des Ventiltellers verwenden. Dazu dient das Zentrierstück als Klemmstück zur Aufnahme und zum Einbringen des Ventiltellers.

Anhand von Ausführungsbeispielen und der schematischen Fig. 1 bis 5 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben.

Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Zylinderkopfes und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 und

Fig. 5 den unteren Teil der Fig. 1 in einem größeren Maßstab

Die Fig. 1 zeigt den Teilbereich eines Zylinderkopfes 1, bei dem ein Ventilschaft 2, eine Ventilfeder 3 und ein Ventilteller 4 zu erkennen sind. Eine Vorrichtung zum Einbau von Ventilkeilen ist in ihrer Einsatzstellung gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einem Grundkörper 6, an den ein nicht dargestellter Robotergreifer oder eine sonstige Hilfs­ vorrichtung zum Bewegen der Vorrichtung angreift. Dem Grundkörper 6 ist eine Auf­ nahmeplatte 7 zugeordnet, die einen auch in Fig. 2 erkennbaren Halter 8 aufnimmt, der über Schrauben 9 dort befestigt ist. Der Halter 8 besteht aus zwei symmetrischen Tei­ len, die mittels Schrauben 10 zusammengehalten werden. An ihren Stoßstellen ist eine Zwischenlage 11 vorgesehen, an der jeweils in gegenüberliegenden Aussparungen verlaufend, als Formschläuche ausgebildete Zubringer 12 zur Anlage kommen, die mit Stellschrauben 13 in ihrer Position gehalten sind. Der freie Querschnitt 14 der Form­ schläuche entspricht dem Querschnitt eines Ventilkeiles 5. Unter Verwendung von Druckluft sind die Ventilkeile leicht in den Formschläuchen bewegbar. Die Formschläu­ che münden unmittelbar in einen als Formkanal ausgebildeten Transportkanal 16 und dienen somit als Zubringer. Unter Zwischenschaltung eines Distanzstückes 17 und von Dichtungselementen 18 sind die Zubringer 12 in der Aufnahmeplatte 7 abgestützt. Am Grundkörper 6 ist ein Führungskörper 19 mit einem Flansch 20 abgestützt und gehal­ ten. Der in Richtung Ventilschaft 2 stangenartig erstreckte Führungskörper 19 weist einen symmetrisch zu seiner Mittelachse verlaufende Aussparung 21 auf, die über die gesamte Länge des Führungskörpers erstreckt ist. Das lichte Maß der Aussparung 21 ist größer als der größte Außendurchmesser eines Ventilkeiles 5.

Ein auch in Fig. 2, 4 und 5 erkennbarer Stift 22 ist in gegenüberliegenden Nuten 23 der Aussparung 21 eingelassen und grenzt mit seiner oberen Stirnseite an die Zubringer 12. Entlang seiner gegenüberliegenden Längsseiten kragt der Stift 22 nasenförmig aus. Die nasenförmige Auskragung 24 entspricht etwa dem Hohlmaß eines Ventilkeiles 5, so daß der Stift als Innenführung für die Ventilkeile dient. Symmetrisch zum Stift 22 sind in der Aussparung 21 gegenüberliegende Führungsleisten 25 angeordnet. Wie auch aus der Fig. 4 zu erkennen ist, weisen Führungsleisten 25 an ihrem den Zubrin­ ger 12 zugewandten Ende einen abgeflachten Flanschteil 26 auf, der von einem La­ gerbolzen 27 quer zur Längserstreckung der Führungsleiste 25 durchsetzt ist. Der La­ gerbolzen ist beidendig im Grundkörper 6 arretiert. Zwischen Lagerbolzen und seiner zugehörigen Lagerbohrung in der Führungsleiste 25 besteht eine Spielpassung, die eine Verdrehbewegung der Führungsleiste um den Lagerbolzen zuläßt. Zwischen der Aussparung 21 und der Führungsleiste 25 besteht zum Zwecke dieser Verdrehbewe­ gung ebenfalls eine Spielpassung. In gegenüberliegenden Aufnahmebohrungen 28, 29 des Flanschteiles 26 und der Aufnahmeplatte ist eine vorgespannte Druckfeder 30 an­ geordnet. Je eine im Flansch 20 des Führungskörpers 19 angeordnete Stellschraube 31 dient zur Verstellung der jeweiligen Führungsleiste 25 relativ zum entsprechenden Lagerbolzen 27. Wie die Fig. 5 zeigt, besteht zwischen dem Ventilteller und den Füh­ rungsleisten 25 ein Abstand, so daß eine Verdrehbewegung ungestört erfolgen kann. Das untere Ende 32 der Führungsleiste 25 ist unter Einhaltung eines vorgebbaren Bie­ geradius nach innen gebogen. Der untere Endbereich 34 des Stiftes 22 weist eine Aus­ sparung 33 auf, an deren Basisfläche 35 der Stift 22 stirnseitig am Ventilschaft 2 zur Anlage kommt. Der Rand der Aussparung 33 übergreift den Ventilschaft ein vorgebba­ res Maß. Im Bereich des Biegeradius weist die Führungsleiste eine Innenkrümmung auf, die der Ventilkeilaußenkrümmung angepaßt ist. Mit der Verstellmöglichkeit der Führungsleisten 25 läßt sich der Abstand zwischen dem nach innen gebogenen unte­ ren Ende 32 der jeweiligen Führungsleiste 25 und im Außendurchmesser des Ventil­ schafte 2 bzw. dem unteren konisch verlaufenden Endbereich des Stiftes 22 derart einstellen, daß die den Formkanal 16 heruntergleitenden Ventilkeile 5 ohne zusätzliche Hilfsmittel mit ihren Wülsten 36 in die Ringnuten 37 des Ventilschaftes 2 eingreifen. Eine den unteren Teilbereich des Führungskörpers 19 umfassende und dort befestigte Hülse übergreift den Ventilteller 4 und dient als Zentner- bzw. Klemmstück 38. In den Fig. 2 und 5 sind mehrere Ventilkeile gezeigt, um deren ungehindertes Abwärtsgleiten zu verdeutlichen. Tatsächlich werden je Ventilschaft 2 nur zwei Ventilkeile zugeführt.

Die Funktion der Vorrichtung wird nachfolgend an zwei Beispielen erläutert.

Nach dem ersten Beispiel ist der Ventilschaft 2, die Ventilfeder 3 und der Ventilteller 4 bereits im Zylinderkopf 1 eingebaut. Eine nicht dargestellte Hilfsvorrichtung, wie z. B. ein Roboter, fährt die Vorrichtung soweit abwärts, bis eine Innenmantelfläche 39 des Zentrierstückes 38 den Ventilteller 4 zentrierend übergreift. Der jetzt auf dem Ventiltel­ ler aufsitzende Führungskörper 19 (Fig. 5) drückt bei der weitergeführten Abwärtsbe­ wegung die Ventilfeder 3 zusammen. Beendet ist die Abwärtsbewegung der Vorrich­ tung, wenn der Stift 22 mit der Basisfläche 35 seiner Aussparung 33 auf der Stirnseite des Ventilschaftes 2 zur Anlage kommt. Mit Hilfe eines nicht dargestellten Anschlages wird diese Position gezielt erreicht. Wie in der in einem größeren Maßstab gezeichne­ ten Fig. 5 zu erkennen ist, sind in der jetzt erreichten Montageposition die Ringnuten 37 des Ventilschaftes 2 für die Wülste 36 des Ventilkeiles 5 frei zugänglich. Durch Druck­ luftbeaufschlagung wird in jedem Zubringer 12 ein Ventilkeil 5 dem Formkanal 16 zuge­ führt. Die dann paarweise den Formkanal 16 nach unten gleitenden Ventilkeile 5 rut­ schen ohne zusätzliche Hilfswerkzeuge am unteren Ende des Formkanals selbständig mit ihren Wülsten 36 in die Ringnuten 37 des Ventilschaftes 2. Die Eigenelastizität der z. B. aus einem Federstahl bestehenden Führungsleiste wirkt in Richtung Ventilschaft und unterstützt daher das Eindringen der Wülste in die Ringnuten. Beim Hochfahren der Vorrichtung gleitet der Ventilteller von der Ventilfeder gedrückt über die Ventilkeile 5. Die Vorrichtung kann sowohl für senkrecht stehende Ventile als auch für Ventile, die in einem Winkel zur Senkrechten stehen, eingesetzt werden. Sie kann einzeln arbeiten oder in unterschiedlicher Anzahl gleichzeitig parallel. In Fig. 2 ist eine Ausführung für zwei Ventile gezeigt. Die Funktion des selbständigen Einfahrens der Ventilkeile ist ins­ besondere abhängig von der einstellbaren Position des nach innen gebogenen Endbe­ reiches der Führungsleiste 25. Von Bedeutung ist außerdem die Größe des Biegera­ dius und die Elastizität der Führungsleiste die die erforderliche Quer- bzw. Kippbewe­ gung des Ventilkeiles unterstützen.

Nach dem zweiten Beispiel ist nur der Ventilschaft 2 und die Ventilfeder 3 bereits im Zylinderkopf 1 eingebaut. Der noch außerhalb des Zylinderkopfes gelagerte Ventilteller 4 wird von dem eine Klemmwirkung entfaltenden Klemmstück 38 übergriffen und zu­ sammen mit der Vorrichtung in die in der Fig. 5 gezeigte Position gebracht. Zur Erzie­ lung der Klemmwirkung ist die Innenmantelfläche 39 des Klemmstückes 38 dabei mit einem Kegelwinkel geringer Steigung (ca. 0,5°) nach außen divergierend konisch aus­ gebildet. Nach der Montage des Ventilkeilpaares gemäß dem ersten Beispiel wird die Vorrichtung nach oben gefahren. Nachdem der Ventilteller 4 bei dieser Aufwärtsbewe­ gung seine Endposition gegenüber den Ventilkeilen erreicht hat, löst sich die Klemm­ wirkung des Ventiltellers mit Klemmstück 38.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Einbringen von Ventilkeilen (5) zwischen Ventilteller (4) und Ventilschaft (2) bei Ventilen von Verbrennungsmotoren, mit einem über seinen Flansch (20) an einem Grundkörper (6) befestigten und in Richtung Ventilschaft (2) auskragen­ den Führungskörper (19), mit einem dem Führungskörper zugeordneten Transportka­ nal (16) zum Zuführen der Ventilkeile (5) in die Einbauposition und mit zwei in den Transportkanal (16) mündenden Zubringern (12) für die Ventilkeile, wobei dem Füh­ rungskörper (19) ein den Ventilteller (4) übergreifendes Zentrierstück (38) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (19) eine symmetrisch zu seiner Mittelachse (15) verlaufende Aussparung (21) aufweist, daß der Transportkanal (16) von einem die Aussparung (21) in ihrer Längsrichtung durchsetzenden Stift (22), von Wandbereichen der Aussparung (21) und von schwenkbar aufgehängten, in ihrer Grundstellung parallel zum Stift erstreckten Führungsleisten (25) gebildet ist, daß die Führungsleiste (25) mit einem vorgebbaren Radius in Richtung Stift (22) nach innen gebogen und daß der Abstand zwischen dem gebogenen Bereich (32) der Führungs­ leiste (25) und dem Stift sowie dem Ventilschaft (2) durch Veränderung der Grundstel­ lung der Führungsleiste einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (22) in gegenüberliegenden Nuten (23) der Aussparung (21) eingelassen ist, mit seiner oberen Stirnseite an die Zubringer (12) grenzt und am unteren Ende eine Basisfläche (35) aufweist, die in der unteren Montageposition auf der Stirnseite des Ventilschaftes (2) zur Anlage kommt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, daß der Stift (22) entlang seiner gegenüberliegenden Längsseiten nasenförmige Auskragungen (24) aufweist, die in ihrem Querschnitt geringfügig kleiner als das Hohlmaß eines Ven­ tilkeiles (5) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß die Führungsleiste (25) an ihrer dem Zubringer (12) zugewandten Seite als abge­ flachter Flanschteil (26) ausgebildet ist, der von einem im Grundkörper (6) festgelegten Lagerbolzen (27) quer zur Längserstreckung der Führungsleiste durchsetzt ist, wobei zwischen dem Lagerbolzen (27) einer der Führungsleiste zugeordneten Lagerbohrung sowie zwischen der Führungsleiste und der Aussparungswandung eine Spielpassung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grundkörper (6) und dem Flanschteil (26) in gegenüberliegend angeordneten Grundbohrungen (28, 29) je eine vorgespannte Druckfeder (30) zugeordnet ist und daß im Flansch (20) Stellschrauben (31) angeordnet sind, die auf den Flanschteil (26) ein­ wirken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste (25) eine in radialer Richtung wirkende Eigenelastizität aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrier­ stück (38) als Klemmstück zur Aufnahme und zum Einbringen des Ventiltellers (4) dient.