DE19810882A1 - Vorrichtung für eine automatisierte Montage von Konus-Halbklemmbacken eines Ventils einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die automatisierte Montage von Konus-Halbklemmbacken eines Ventils einer Verbrennungskraftmaschine.

Gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik weist ein Ventil einer Verbrennungskraftmaschine einen pilzförmigen Körper einschließlich eines Schaftes auf, an dessen freiem Ende ein Tellerelement befestigt wird, das eine konische, zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils hin zusammenlaufende Innenfläche hat sowie einen äußeren Ringflansch für die Anlage von einer oder mehreren Rückstell-Schraubenfedern für das Ventil, wobei das Tellerelement an dem Ende des Ventilschaftes unter Zwischenfügung eines Ringkörpers mit einer ebenfalls zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils hin zusammenlaufenden konischen Außenfläche befestigt wird, welcher durch zwei Konus-Halbklemmbacken gebildet wird, die in einer Ebene frei im Kontakt miteinander sind, die die Achse des Ringkörpers enthält, wobei die Konus-Halb­ klemmbacken in ihrem zusammengebauten Zustand eine oder mehrere Innenumfangsrippen bilden, welche in entsprechende Umfangsnuten eingreifen, die an dem Ende des Ventilschaftes vorgesehen sind.

In seiner europäischen Patentanmeldung EP-A-0 708 228 hat der gleiche Anmelder ein Verfahren für eine automatisierte Montage der Konus-Halbklemmbacken an dem Ventilschaft vorgeschlagen, bei welchem die oben genannten beiden Konus-Halb­ klemmbacken montiert werden, indem man sie auf dem Ventilschaft entlanggleiten läßt, während man sie zeitweise in einem gespreizten Zustand hält, wobei ihre Enden geringeren Durchmessers zueinander beabstandet sind. In dieser früheren Patentanmeldung hat der Anmelder auch eine Vorrichtung zum Ausführen des oben genannten Verfahrens vorgeschlagen, welche Mittel zum Montieren dieser Konus-Halbklemmbacken in der Weise aufweist, daß man diese auf dem Ventilschaft entlanggleiten läßt, während man sie in einem gespreizten Zustand hält, wobei ihre Enden geringeren Durchmessers zueinander beabstandet sind, und wobei diese Mittel einen Rohrkörper umfassen, welcher dazu ausgelegt ist, entlang einer Achse verschoben zu werden, die mit der Achse des Ventilschaftes zusammenfällt, und zwar bis zu einer Anlage an dem Ringflansch des Tellerelementes, wobei der Rohrkörper ferner mit einer Vielzahl von Klauen ausgestattet ist, die elastisch in einer radialen Richtung nach außen auslenkbar sind und geneigte Innenflächen haben, die in der Richtung zum pilzförmigen Kopf des Ventils hin auseinanderlaufen, und die dazu ausgelegt sind, sich an die Endflächen mit größerem Durchmesser der beiden Konus-Halbklemmbacken anzulegen, wobei die Einsetz-Vorrichtung ferner einen Druckstößel umfaßt, welcher verschiebbar innerhalb des Rohrkörpers montiert ist und in einer Spitze für ein Zusammenwirken mit diesen Klauen enden, um die beiden Konus-Halbklemmbacken in der oben genannten Spreizposition zu halten, bis diese ihre Montageposition auf dem Schaft erreichen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die früher vorgeschlagene Vorrichtung weiter zu verbessern, um das Risiko einer inkorrekten Montage der beiden Konus-Halbklemmbacken auf ein Minimum zu verringern.

Im Hinblick darauf, diese Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung eine Vorrichtung des oben bezeichneten Typs vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Druckstößel verschiebbar in einer Hülse montiert ist, die durch eine Vielzahl von längsverlaufenden Kelchelementen gebildet ist, welche infolge des Eingriffes des Druckstößels in einen konischen Endabschnitt der Innenpassage, die zwischen diesen Kelchelementen gebildet wird, elastisch in einer radialen Richtung nach außen auslenkbar sind, wobei die Kelchelemente ihrerseits dazu ausgelegt sind, während der Montagestufe der letzteren innen zwischen die beiden Konus-Halbklemmbacken einzudringen.

Infolge des oben bezeichneten Merkmals erreicht man die Spreizbewegung der beiden Konus-Halbklemmbacken während der Montagestufe, ohne daß eine relative Gleitbewegung zwischen dem Druckstößel und den Konus-Halbklemmbacken stattfindet, was das Risiko einer inkorrekten Montage der Konus-Halbklemmbacken auf ein Minimum reduziert.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der Druckstößel, anstatt wie in dem Fall der früher vorgeschlagenen Lösung der Wirkung einer Rückstellfeder unterworfen zu sein, mit dem Schaft eines Fluidzylinders verbunden, welcher die Position desselben steuert. Eine solche aktive Steuerung für die Position des Druckstößels ermöglicht es, daß eine präzisere Arbeitsoperation ausgeführt wird, und sie reduziert ferner das Risiko einer inkorrekten Montage der Konus-Halbklemmbacken. Allerdings ist die Erfindung natürlich auch bei einer Anordnung verwendbar, die ähnlich der bei der früher vorgeschlagenen Lösung verwendeten Anordnung ist, was die Steuerung der Position des Druckstößels betrifft, d. h. auch hier durch Verwendung einer Rückstellfeder anstelle des oben genannten Fluidzylinders, um eine passive Steuerung der Position des Stößels durchzuführen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die lediglich als nicht beschränkendes Beispiel angegeben sind, und in denen zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung für die automatisierte Montage der Konus-Halb­ klemmbacken an einem Ventil einer Verbrennungskraftmaschine entsprechend dem, was in der früheren europäischen Patentanmeldung EP-A-0 708 228 des gleichen Anmelders vorgeschlagen wurde,

Fig. 2 eine Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht des unteren Endes der Vorrichtung der Fig. 2, und zwar in einem anderen Betriebszustand, und

Fig. 4 eine Draufsicht der Einzelheit der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 für eine automatisierte Montage der Konus-Halbklemmbacken 2, 3 an dem oberen Ende des Schaftes 4 eines Ventils 5 einer Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem, was in der früheren europäischen Patentanmeldung EP-A-0 708 228 des gleichen Anmelders dargestellt wurde. Die Vorrichtung 1 weist einen Rohrkörper 6 auf, welcher an seinem Vorderende mit einer Vielzahl von Stoßfingern 7 ausgestattet ist, die gleiche Winkelabstände voneinander haben, sowie mit einer Vielzahl von Klauen 8, welche elastisch in einer radialen Richtung nach außen auslenkbar sind und innere geneigte Flächen 8a haben, die zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils 5 hin auseinanderlaufen und dazu ausgelegt sind, sich an die Endflächen größeren Durchmessers der beiden Konus-Halb­ klemmbacken 2, 3 anzulegen. Die Vorrichtung 1 weist ferner einen Druckstößel 9 auf, welcher verschiebbar innerhalb des Rohrkörpers 6 montiert ist und in einer Spitze endet, welche zwischen die beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 eingeführt werden soll, und zwar für ein Zusammenwirken mit den Klauen 8, um so die Konus-Halbklemmbacken 2, 3 in einer gespreizten Position zu halten, bei der deren Enden geringeren Durchmessers voneinander beabstandet sind, um zu ermöglichen, daß die beiden Konus-Halbklemmbacken auf dem Schaft 4 des Ventils nach unten bewegt werden, bis sie ihre korrekte Montageposition erreichen, bei der die beiden Konus-Halb­ klemmbacken mit ihren inneren Umfangsrippen zum Eingriffin die damit zusammenwirkenden Nuten 5a, 5b, 5c des Schaftes 5 einschnappen können.

Der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Einsetz-Vorrichtung ist wie folgt.

Das Ventil 5 wird so positioniert, daß es mit seinem pilzförmigen Kopf gegen eine Anschlagfläche 10 anliegt, worauf die dem Ventil zugeordnete herkömmliche Schraubenfeder 11 so montiert wird, daß sie auf der jeweiligen Stützfläche 12 aufliegt. Auf das obere Ende der Feder 11 wird das herkömmliche Tellerelement 13 aufgesetzt, welches ein inneres konisches Loch aufweist, und die beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 werden innerhalb dieses Loches so positioniert, daß sie einen ringförmigen konischen Körper bilden, welcher an der inneren konischen Fläche des Tellerelementes 13 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Einsetz-Vorrichtung 1 durch Verstellmittel von irgendeinem bekannten Typ (nicht gezeigt) abgesenkt, so daß die Stoßfinger 7 des Rohrkörpers 6 das Tellerelement 13 nach unten bewegen und die Feder 11 zusammendrücken.

Gleichzeitig wird die Spitze des Druckstößels 9 durch die beiden Konus-Halbklemmbacken hindurch eingeführt, bis sie gegen die obere Fläche des Schaftes 4 des Ventils 5 anstößt. Wenn dieser Zustand erreicht worden ist, wird der Rohrkörper 6 weiter nach unten bewegt, wobei er das Zusammendrücken einer Feder 14 bewirkt, die den Druckstößel 9 so vorspannt, daß ein Anlegen der auslenkbaren Klauen 8 an die äußere Fläche der beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 bewirkt wird. Als Ergebnis dieser Anlage ebenso wie der Anlage des Druckstößels 9 an der Innenseite der beiden Konus-Halbklemmbacken werden die letzteren in einem gespreizten Zustand gehalten, wobei ihre Enden geringeren Durchmessers voneinander beabstandet sind, bis die Konus-Halb­ klemmbacken bei ihrer Abwärtsbewegung die korrekte Montageposition erreichen, bei der sie mit ihren inneren Umfangsrippen einschnappen können und in die damit zusammenwirkenden Umfangsnuten 5a, 5b, 5c des Ventilschaftes eingreifen.

Mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 liegt der Hauptunterschied der Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber der früher vorgeschlagenen und in Fig. 1 gezeigten Lösung darin, daß bei der neuen Vorrichtung der Druckstößel 9 nicht direkt zwischen die beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 eingeführt wird, da er verschiebbar innerhalb einer Hülse 20 montiert ist, die durch eine Vielzahl von längs ausgerichteten Kelchelementen 21 gebildet wird, welche elastisch nach außen auslenkbar sind.

Diese Kelchelemente sind dazu ausgelegt, innerhalb der beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 eingeführt zu werden in einer Weise ähnlich dem, was für den Druckstößel 9 mit Bezug auf die früher vorgeschlagene, in Fig. 1 gezeigte Lösung beschrieben worden ist, wobei diese Kelchelemente auch dazu ausgelegt sind, sich infolge des Eingriffes der Spitze des Druckstößels 9 in einen konischen Endabschnitt 22 der Innenpassage zu öffnen, die zwischen den Kelchelementen 21 gebildet wird.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von dem Ventil getrennt, bevor die Montageoperation ausgeführt wird, während Fig. 3 die Vorrichtung mit bereits innerhalb der beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 eingeführten Kelchelementen 21 zeigt (in Fig. 3 wurden das obere Ende des Schaftes 4 des Ventils 5 und das damit zusammenwirkende Tellerelement 13 aus Gründen einer Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt). Während der dem in Fig. 3 gezeigten Zustand entsprechenden Stufe wird das Tellerelement 13 durch die Stoßfinger 7 des Rohrkörpers 6 gegen die Wirkung der Feder 11 nach unten gedrückt gehalten, wie bereits mit Bezug auf die Lösung der Fig. 1 beschrieben wurde. Tatsächlich ist der Betrieb der Einsetz-Vorrichtung gemäß der Erfindung absolut ähnlich dem, was schon mit Bezug auf die früher vorgeschlagene, in Fig. 1 gezeigte Lösung beschrieben wurde mit Ausnahme dessen, daß die Spreizbewegung der beiden Konus-Halbklemmbacken 2, 3 nicht durch den Eingriff des Druckstößels 9 direkt zwischen diese, wie im Falle der Fig. 1, sondern vielmehr durch den Eingriff der nach außen auslenkbaren Kelchelemente 21 erreicht wird, welche infolge der vertikalen Abwärtsbewegung des Druckstößels 9 und des Eingriffes desselben in den konischen Endabschnitt 22 der zwischen den Kelchelementen 21 gebildeten Innenpassage geöffnet werden. Auf diese Weise erhält man die Spreizbewegung der beiden Konus-Halbklemmbacken ohne irgendwelche relativen Gleitbewegungen an den Konus-Halb­ klemmbacken. Die Kelchelemente 21 sind tatsächlich in einer festen axialen Position, wenn sie gespreizt werden, und auf diese Weise bewirken sie eine bessere Steuerung der Position der Konus-Halbklemmbacken während der Montagestufe.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal (Fig. 2) ist der Druckstößel 9 direkt mit dem Schaft 23 eines Fluidzylinders 24 verbunden, welcher von der Stützstruktur 15 gehalten wird, an welcher auch der Rohrkörper 6 befestigt ist, und welcher vertikal bewegt wird, um die Montageoperation der Konus-Halbklemmbacken mittels Verstellmitteln irgendeines bekannten Typs (nicht gezeigt) auszuführen.

Während das Prinzip der Erfindung gleich bleibt, können natürlich die Ausgestaltungen und die Einzelheiten der Konstruktion in weitem Umfang bezüglich dem, was lediglich beispielhaft beschrieben und dargestellt wurde, variieren, ohne daß man den Umfang der vorliegenden Erfindung verläßt.

Claims (3)

1. Vorrichtung für eine automatisierte Montage von Konus-Halbklemmbacken (2, 3) an einem Ventil (5) einer Verbrennungskraftmaschine, wobei dieses Ventil (5) von dem Typ ist, welcher einen pilzförmigen Körper einschließlich eines Schaftes (4) aufweist, an dessen freiem Ende ein Tellerelement (13) befestigt werden soll, welches eine konische Innenfläche aufweist, die zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils hin zusammenläuft, sowie einen äußeren Ringflansch für die Anlage von einer oder mehreren schraubenförmigen Rückstellfedern (11) für das Ventil (5), wobei das Tellerelement (13) an dem Ende des Schaftes (4) des Ventils (5) unter Zwischenfügung eines ringförmigen Körpers befestigt wird, welcher eine äußere konische Fläche hat, die auch zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils (5) hin zusammenläuft und durch zwei Konus-Halbklemmbacken (2, 3) gebildet wird, welche in freiem Kontakt miteinander in einer Ebene sind, die die Achse des Ringkörpers enthält, wobei die Konus-Halbklemmbacken (2, 3) in ihrem montierten Zustand eine oder mehrere innere Umfangsrippen bilden, welche in damit zusammenwirkende Umfangsnuten (5a, 5b, 5c) eingreifen, die an dem Ende des Schaftes (4) des Ventils (5) vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung Mittel zum Montieren der Konus-Halbklemmbacken (2, 3) in der Weise aufweist, daß man diese auf dem Schaft (4) des Ventils (5) gleiten läßt, während man sie in einem gespreizten Zustand hält, bei dem ihre Enden von geringerem Durchmesser voneinander beabstandet sind, wobei diese Mittel einen Rohrkörper (6) umfassen, welcher dazu ausgelegt ist, entlang einer Achse bewegt zu werden, die mit der Achse des Schaftes (4) des Ventils (5) zusammenfällt, und dazu ausgelegt ist, sich an den Ringflansch des Tellerelementes (13) anzulegen, wobei der Rohrkörper (6) mit einer Vielzahl von Klauen (8) ausgestattet ist, welche elastisch in einer radialen Richtung nach außen auslenkbar sind, wobei diese Klauen innere geneigte Flächen (8a) haben, die zu dem pilzförmigen Kopf des Ventils (5) hin auseinanderlaufen und dazu ausgelegt sind, sich an die Endflächen größeren Durchmessers der beiden Konus-Halbklemmbacken (2, 3) anzulegen, wobei die Einsetz-Vorrichtung ferner einen Druckstößel (9) umfaßt, welcher verschiebbar innerhalb des Rohrkörpers (6) montiert ist und in einer Spitze endet, welche für ein Zusammenwirken mit diesen Klauen (8) bestimmt ist, um die beiden Konus-Halbklemmbacken (2, 3) in der gespreizten Position zu halten, bis sie ihre Montageposition auf dem Schaft erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (9) innerhalb einer Hülse verschiebbar montiert ist, die durch eine Vielzahl von längs ausgerichteten Kelchelementen (21) gebildet wird, die infolge des Eingriffes des Druckstößels (9) in einen konischen Endabschnitt der zwischen diesen Kelchelementen (21) gebildeten Innenpassage in einer radialen Richtung nach außen elastisch auslenkbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (9) der Wirkung einer Rückstellfeder unterworfen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (9) mit dem Schaft (23) eines Fluidzylinders (24) verbunden ist.