DE2158392B2 - Zweiteiliger kipphebel zur steuerung von haengenden ventilen im zylinderkopf einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

geschwenkt werden kann. Der andere Kipphebel •edocn hat starr miteinander verbundene Hebelarme und läßt daher den Ausbau des von ihm gesteuerten Ventils nicht zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und einen gegabelten, die Betätigung zweier Ventile ermöglichenden Hebelarm eines geteilten Kipphebels so verstellen zu können, daß die Ventile ausgebaut werten können, ohne daß der Kipphebel ausgebaut werden muß, und daß beim erneuten Einbau der Ventile der sie betätigende Hebelarm gegenüber dem anderen in einfacher Weise wieder verriegelbar ist

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor daß beide Hebelarme starr miteinander kuppelbar'sind und der eine zur gleichzeitigen Betätigung von zwei Ventilen gegabelte Hebelarm nach Entkupplung gegenüber dem anderen Hebelarm in eine den kipphebelseitigen Ausbau der Ventile aus dem Zylinderkopf ermöglichende Stellung schwenkbar ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es zum Ausbau der Ventile nicht mehr erforderlich ist, den Kipphebel abzumontieren, sondern daß der Raum über den Ventilen in einfacher Weise dadurch freiseleet werden kann, daß der die Ventile betätigende Hebelarm des Kipphebels entkuppelt und in eine Stellung geschwenkt werden kann, in der er den Ausbau und den Wiedereinbau der Ventile nicht behindert.

Den Gegenstand der Erfindung weiter auszubildende Einzelheiten sind der anschließenden Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen, in der der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt ist.

F i 2- 1 zeigt ^euie teilweise Draufsicht auf eine Ventilsteuerung, insbesondere für Auslaßventile, mit dem Ventilkipphebel, wobei die Darstellung einem Zylinder einer Brennkraftmaschine entspricht;

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig· I, wobei einige Teile teilweise weggebrochen

Fig. 3 ist eine schaubildliche Darstellung; sie zeißt einen Kipphebel im zerlegten Zustand;

Fig. 4 ist ein teilweiser Querschnitt in einem größeren Maßstab entlang der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Querschnittsausschnitt in einem größeren Maßstab entlang der Linie V-V der F i g. 1;

Fig. 6 ist ein Querschnittsausschnitt in einem größeren Maßstab entlang der Linie VI-VI der Fig. 1:

F i g. 7 ist eine der F i g. 4 entsprechende Ansicht; sie zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Sperrvorrichtung für die Gelenkverbindung zwischen den beiden Kipphebelteilen, wobei die beiden Halbschnitte oben und unten die Vorrichtung jeweils im gesperrten und im gelösten Zustand zeigen:

F i g. 8 ist ein Querschnitt entlang der abgeknickten Linie VIII-VIII der F i g. 7.

Die Erfindung ist insbesondere auf Auslaßventile anwendbar, bei denen der Ventilsitz fest mit einem Ventilkäfig verbunden oder in einem Stück mit diesem ausgebildet ist, und der Käfig sich unmittelbar anschließend an die Ventilführung befindet und den Ausbau des Ventilsitzes, d. h. des Ventilkäfigs in der Weise gestattet, daß eine nach oben gerichtete Zugkraft auf das obere Ventilführungsende ausgeübt und diese Zugkraft entweder unmittelbar auf den Ventilkäfig, wenn dieser mit der Führung verbunden ist oder über die Ventilfeder und den Federtellei auf den Ventilschaft übertragen wird. Im letzteren t alle übt der pilz- oder tulpenförmig ausgebildete Ventilteller eine Zugkraft auf den Ventilsitz aus, gegen den er anliegt „ .

Entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, das die Kipphebelanordnung fur den Zylinder einer großen Brennkraftmaschine und ίο insbesondere eines Dieselmotors zeigt, der zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile aufweist, werden die beiden Auslaßventile 1, 2 gemeinsam d h gleichzeitig vermittels ein und desselben Kipphebels 3 gesteuert, der den beiden Ventilen gemeinsam zugeordnet ist. Der Kipphebel 3 ist auf einer im wesentlichen waagerechten Drehachse 4 gelagert, die ihrerseits in einem an dem Zylinderkopf 6 befestigten Kipphebelbock5 gelagert ist (siehe Fig. 2). Der Kipphebel 3 wird vermittels der Nockenwelle des Motors über eine Stößelstange 7 betätigt, welche aut den Stellhebelarm 3 α des Kipphebels einwirkt. Der gegenüberliegende Kipphebelarm 3 b wirkt auf die Auslaßventile 1, 2 ein und weist eine gabelförmige Formgebung auf, deren beide Schenkel jeweils in Eingriff mit den Schäften der Auslaßventile 1,2 stehen. Wie aus der Teilansicht der F ι g. 2 ersichtlich, sind die Ventilschäfte der Auslaßventile, wie z.B. des Ventils2, von dem in Fig. 2 nur das freie obere Ende sichtbar ist. durch die im Zylinderkopte 3ö befestigte Ventilschaftführung, d.h. die Ventiltuhrung8 durchgeführt und weisen jeweils einen als Anschlag- oder Auflagerschale für die (nicht dargestellte) zugeordnete Ventilfeder dienenden Bund od. dgl. auf.

Der Kipphebel 3 besteht aus zwei Teilen, die vorzugsweise derart aneinander angelenkt sind, daß ihre Gelenkachse quer und wenigstens angenähert senkrecht zur Mittelachse jedes zugeordneten Ventils verläuft und mit der Kipphebeldrehachse 4 zusammenfällt oder aus dieser besteht, vermittels deren der Kipphebel schwenkbar in seinem Kipphebelbock 5 gelagert ist. Somit stellen die den Kipphebel 3 bildenden beiden Kipphebelarme 3 α und 3 b jeweils den Kipphebelstellarm bzw. den Ventileingriffarm dar. Wie insbesondere aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich, ist einer der beiden Arme wie z. B. der Arm 3 b an seinem Gelenkende im wesentlichen in der Form eines Lagerbockes mit zwei im wesentlichen parallelen Backen oder Flanschen 9 ausgebildet, in denen sich jeweils eine Ausnehmung 10 zum Durchfuhren der Drehachse 4 befindet, während der andere Arm, wie z.B. der Arm 3a, an seinem Gelenkende die Form eines Zapfens mit einer durchgehenden Ausnehmung 10' für die Drehachse 4 aufweist und in den von dem Arm 3 b gebildeten Lagerbock zwischen dessen Backen 9 in der Weise einführbar ist, daß seine Ausnehmung 10' im wesentlichen koaxial zu den beiden Ausnehmungen 10 ausgerichtet ist. Der Kipphebelarm 3 b ist somit in bezug auf den Kpiphebelarm 3 α um die Achse 4 nach oben verschwenkbar und läßt sich auf diese Weise ganz von dem Ventilschaft wegbewegen, zu dessen Betätigung

er dient. . .

Die beiden Kipphebelarme 3«. 3 ft lassen sich vermittels eines vorzugsweise aus einem Zapfen, einem Dorn 11 od. dgl. bestehenden und in wenigstens zwei koaxial zueinander ausgerichtete au nehmungen der beiden Arme 3 α und 3 b eins

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baren Sperrgliedes starr miteinander verbinden, zwischen den beiden Armen 3 a, 3 b des Kipphebels 3

wobei diese Ausnehmungen in Abständen von den aufgehoben wird. Dann wird der zur Ventilbetäti-

entsprechenden Ausnehmungen 10,10' zum Durch- gung dienende Kipphebelarm 3 b von Hand aus der

führen der Gelenkachse 4 angeordnet sind. Diese in F i g. 2 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage

Ausnehmungen bestehen beispielsweise aus zwei 5 nach oben in die in der gleichen Figur in strich-

Ausnehmungen 12, die koaxial zueinander durch den punktierten Linien dargestellte Lage verschwenkt,

oberen Teil der Backen 9 an dem äußeren Ende des wodurch Platz zum Herausziehen und Ausbauen der

den Lagerbock bildenden Armes 3 b durchgefühlt beiden Auslaßventile 1, 2 geschaffen wird, wie für

sind, und einer Ausnehmung 12', die durch einen eine Zwischenstufe während des Ventilausbaus in

entsprechenden oberen Abschnitt an dem Ende des io strichpunktierten Linien in Fig. 2 angedeutet ist.

Armes 3 α durchgeführt ist. Die Ausnehmungen 12, Nach beendetem Wiedereinbau der Auslaßventile

12' sind in der Weise angeordnet, daß bei zueinander wird der Kipphebelarm 3 b von Hand wieder nach

in der Betriebsstellung ausgerichteten Teilen des unten geschwenkt, bis die Ausnehmungen 12 des

Kipphebels 3 um ihre gemeinsame Drehachse 4 die Kipphebelarmes 3 b koaxial zu der Ausnehmung 12'

Ausnehmung 12' des Kipphebelarmes 3 α koaxial zu 15 des Kipphebel armes 3 α ausgerichtet sind. Dann wird

den Ausnehmungen 12 des Armes 3 b ausgerichtet der Sperrzapfen 11 in die drei zueinander ausgerich-

und der Sperrzapfen 11 durch diese drei Ausnehmun- teten Ausnehmungen eingeführt nud durch Anziehen

gen einführbar ist, um die beiden Kipphebelteile starr der Schrauben 14 in dieser Lage gesichert,
miteinander zu verbinden. An Stelle der Verriegelung vermittels des Zapfens

Zur Sicherung des Sperrzapfens 11 sind vor- 20 11 und der Klemmschraube 14 an den mit Schlitzen zugsweise Haltevorrichtungen vorgesehen, die bei- 13,13' versehenen Ausnehmungen 12,12' ist es entspielsweise vermittels Klemmwirkung oder Einspan- sprechend den Fig. 7 und 8 ebenfalls möglich, die nung wirken. Zu diesem Zweck ist mindestens Ausnehmungen 10,10' der Kipphebelarme 3b,3a eine Ausnehmung oder sind beispielsweise beide mit Keilwellennuten, Verzahnungen, Rippen, Vor-Ausnehmungen 12,12', welche zum Durchführen 25 Sprüngen 20 od. dgl. zu versehen und auf der Welle 4' des Sperrzapfens 11 dienen, elastisch zusammen- einen entsprechend als Keilwelle od. dgl. und zu den drückbar, d. h. ausdehnbar und zusammenziehbar Keilwellennuten 20 der Ausnehmungen passenden ausgebildet, indem in einem wenigstens teilweise Abschnitt 20' wie auch gegebenenfalls einen glatten, ringförmigen Abschnitt in einer im wesentlichen koaxialen Endabschnitt 21 kleineren Durchmessers axialen Ebene ein Schlitz 13 bzw. 13' ausgebildet ist, 30 vorzusehen, welcher eine axiale Gleitverschiebung so daß eine Art Klemmschelle gebildet ist, die der Welle ermöglicht. Auf diese Weise läßt sich die beispielsweise vermittels eines Schraubenbolzens 14 Gelenkverbindung sperren, und die beiden Kippod. dgl., welcher senkrecht zur Schlitzebene frei hebelarmc 3 a, 3 b können starr miteinander verdurch das oberhalb des Schlitzes befindliche Ende bunden werden, indem die Keilwellennuten der durchgeführt und in den unterhalb des Schlitzes 35 beiden Ausnehmungen zueinander ausgerichtet und befindlichen Abschnitt eingeschraubt ist, die Schlitz- zum Eingriff mit den Keilnuten der in die Sperrränder durch Drehung des Schraubenbolzens an- stellung eingeschobenen Welle 4' gebracht werden, einander angenähert werden und dadurch der Die Welle 4' weist vorzugsweise einen vorstehenden Sperrzapfen 11 eingeklemmt oder verspannt und Kopfabschnitt 22 an dem dem glatten Endabschnitt gegen eine Verstellung gesichert wird (siehe Fig. 5 40 21 entgegengesetzten Ende und einen glatten Ab- und 6). schnitt 23 auf, der beispielsweise unterhalb des Kopf-

Wie F i g. 4 zeigt, ist der Kipphebel 3 auf seiner abschnittes 22 eine bundförmige Schulter ausbildet. Drehachse 4 vorzugsweise vermittels einer Buchse 15 Der Durchmesser dieses Bundes ist vorzugsweise gelagert, die eine Lagerbuchse od. dgl. bildet und größer als der der Ausnehmungen 10,10', während durch Preßsitz in wenigstens einen der beiden 45 der Durchmesser des glatten Endabschnittes 21 Arme 3 a, 3 b eingepaßt ist, wobei der andere Teil kleiner als der der Ausnehmungen 10,10' ist. Die drehbar auf der Buchse gelagert und diese selbst Welle 4' ist vermittels ihres glatten Bundabschnittes wiederum drehbar auf der feststehenden Welle 4 23 und ihres glatten Endabschnittes 21 in Lagergelagert ist. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist die Buchse büchsen bildenden entsprechenden Ringen oder 15 unter Preßsitz in den Kipphebelarm 3 b eingepaßt, 50 Muffen 24, 25 gleitend verschiebbar gelagert. Die und der Arm 3 α ist drehbar auf der Buchse 15 Ringe oder Muffen 24,25 weisen auf ihrer äußeren gelagert. Die Schmierung erfolgt vermittels eines in Seitenfläche vorzugsweise jeweils einen Belag von der Welle 4 ausgebildeten Kanals 16, dem durch kleinem Reibungskoeffizienten auf und sind in den einen entsprechenden Kanal 17 in dem Kipphebel- zueinander koaxialen Bohrungen 26 der beiden bock 5 Schmiermittel zugeführt wird. Der Kanal 16 55 Schenkel des Kipphebelbocks 5 drehbar gelagert mündet an der seitlichen Oberfläche der Welle 4 wobei sie vorzugsweise auf der Innen- und Außengegenüber einer ringförmigen Verteilernut 18 in der seite über diese vorstehen. In der Sperrstellung dei Innenfläche der Buchse 15 und steht vermittels einer Welle4', die im oberen Halbschnitt der Fig. 7 dar- oder mehreren Durchbrechungen in der Buchse 15 gestellt ist, ist die Welle 4' ganz in den Hebelbock S mit einer entsprechenden Verteilernut 19 in der 60 eingeschoben, wobei sie vermittels ihres Bund-Bohrung 10' des Kippbebelarmes 3 α in Verbindung. abschnittes 23 und des Endabschnittes 21 in den

Der Aus- und Einbau eines Auslaßventils mit Ringen 24 bzw. 25 geführt ist. Eine Kappe 27 od. dgl.

einem den Ventilsitz aufweisenden Ventilkäfig ist ist gleitend verschiebbar an dem Ende des glatten

äußerst einfach: Wenn angenommen wird, daß sich Abschnittes 21 vermittels einer in der Welle 4' be-

der Kipphebel in der Betriebsstellung befindet, wer- 65 festigten mittigen Schraube 28 gelagert und liegt an

den zunächst die drei Schraubbolzen 14 ausreichend dem ihr zugewandten vorstehenden Endabschnitt des

weit gelöst, so daß sich der Sperrzapfen 11 heraus- Ringes 25 in der Weise an, daß ein Spiel zwischen

ziehen läßt und dadurch die starre Verbindung der Stirnfläche der Welle 4' und dem Boden dei

Kappe 27 belassen ist. Die Kappe 27 dient zur Einspannung, indem der Kopfabschnitt 22 der Welle 4' gegen den diesem zugewandten vorstehenden Außenrand des Ringes 24 anliegt, wobei die nach innen vorstehenden Ränder der Ringe 24 und 25 in Berührung gegen den Kipphebelarm 3 b gedrückt und drehfest mit diesem verbunden sind. Die aus den Teilen 3 b, 4', 24, 25,27 bestehende Einheit ist daher vermittels der Ringe 24, 25 frei in den Bohrungen 26 des Hebelbocks 5 drehbar. Zum Lösen der Gelenkverbindung braucht lediglich die Schraube 28 gelöst, die Kappe 27 abgenommen und die Welle 4' ausreichend weit herausgezogen zu werden, damit ihre Keilwellennuten od. dgl. aus den Ausnehmungen 10, 10' der Kipphebelarme 3 a, 3 b herausgezogen sind,

so daß sich diese frei um den entsprechenden glatten Abschnitt 21 der Welle 4' drehen lassen (siehe unteren Halbschnitt der Welle 4' in Fi g. 7). Die Keilwellennuten in den Ausnehmungen 10,10' und auf der Welle 4' lassen sich offensichtlich auch durch eine oder mehrere Keilnuten und einen oder mehrere Federkeile, Rippen, Vorsprünge od. dgl. ersetzen. Die Gelenkachse ist gegen eine axiale Translationsverschiebung auch vermittels anderer Haltevorrich- tnugen als der durch die Schraube 28 befestigten Kappe 27 feststellbar (die beispielsweise durch eine gegebenenfalls mit einer Sperrvorrichtung versehene Mutter ersetzt werden kann, welche auf einen entsprechenden Gewindeabschnitt an dem Ende dei Welle 4' aufschraubbar ist).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 fende Rippen aufweisender und in Axialrichtung Patentansprüche: gleitend verschiebbarer Gelenkzapfenabschnitt (20') in der zueinander ausgerichteten Koinzidenz-

1. Zweiteiliger Kipphebel zur Steuerung von stellung der beiden Kipphebelarme (3 6, 3 a) hängenden Ventilen im Zylinderkopf einer Brenn- 5 einführbar ist, der einen glatten, koaxialen Endkraftmaschine, dessen beide Hebelarme auf einem abschnitt (21) aufweist, welcher eine freie Dregemeinsamen mit der Kipphebelschwenkachse hung wenigstens des «inen Armes in bezug auf gleichachsigen Gelenkzapfen gegeneinander ver- den anderen Ann gestattet.

schwenkbar derart gelagert sind, daß axial 8. Kipphebel nach Anspruch 7, dadurch

innerhalb einer gegabelten Nabe des einen Hebel- io gekennzeichnet, daß eine mit dem Gelenkzapfen

armes die Nabe des anderen Hebelarmes gelagert zusammenwirkende Haltevorrichtung (27, 28)

ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide vorgesehen und vermittels dieser eine Translation

Hebelanne (3 a, 3 b) starr miteinander kuppelbar des Gelenkzapfens in Axialrichtung blockierbar

sind und der eine zur gleichzeitigen Betätigung ist.
von zwei Ventilen (1,2) gegabelte Hebelarm (3 b) 15

nach Entkupplung gegenüber dem andereü Hebel-

ana in eine den kipphebelseitigen Ausbau der
Ventile aus dem Zylinderkopf ermöglichende

Stellung schwenkbar ist. Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Kipp-

2. Kipphebel nach Anspruch 1, der aus zwei so hebel zur Steuerung von hängenden Ventilen im Kipphebelteilen besteht, wobei die beiden Kipp- Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, dessen hebelteile in einer wenigstens angenähert zuein- beide Hebelarme auf einem gemeinsamen, mit der ander ausgerichteten Lage, in welcher der eine Kipphebelschwenkachse gleichachsigen Gelenkzapfen Teil im wesentlichen eine Fortsetzung des gegeneinander verschwenkbar derart gelagert sind, anderen Teils bildet, miteinander verbunden sind, 25 daß axial innerhalb einer gegabelten Nabe des einen dadurch gekennzeichnet, daß die starre Kuppel- Hebelannes die Nabe des anderen Hebelarmes vorrichtung (10 bis 14; 20 bis 28) eine Verstellung gelagert ist.

des mit den Ventilen zusammenwirkenden Hebel- Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art ist

armes (3 b) gestattet. jeder der beiden Hebelanne derart mit einem

3. Kipphebel nach Anspruch 2, dadurch 3» Anschlag versehen, daß der das Ventil betätigende gekennzeichnet, daß die lösbare Kuppelvorrich- Hebelarm nicht über die Streckstellung beider tung wenigstens ein lösbares Sperrglied (11) auf- Hebelarme hinaus nach oben in eine den Ausbau weist, durch welches die beiden Kipphebelarme des Ventils aus dem Zylinderkopf ermöglichende (3 a, 3b) an einer von der Schwenkverbindung Stellung geschwenkt werden kann.

entfernten Stelle oder an einer mit dieser zu- 35 Bei einer weiteren bekannten Konstruktion ist der sammenfallenden Stelle miteinander verbindbar Hebelarm mit einer einzigen Nabe auf dem Gelenksind, zapfen gelagert, und der zur gleichzeitigen Betätigung

4. Kipphebel nach Anspruch 3, dadurch von zwei Ventilen dienende Hebelarm ist geteilt und gekennzeichnet, daß das Sperrglied (11) aus auseinandernehmbar.

einem Zapfen oder Dorn besteht, der in wenig- 40 Jedoch ist an seinem freien Ende ein die gleichstem zwei jeweils koaxial zueinander ausgerich- zeitige Betätigung beider Ventile ermöglichendes tete und in einem Abstand von Ausnehmungen Zwischenglied angelenkt, das durch einen weiteren (10,10') zur Aufnahme des Gelenkzapfens (4) Lenker parallel geführt ist, so daß zur Ermöglichung angeordnete Ausnehmungen (12,12') der beiden des Ausbaus beider Ventile ein erheblicher Montage-Kipphebelarme (3 b, 3 α) einführbar ist. 45 aufwand erforderlich ist.

5. Kipphebel nach Anspruch 4, dadurch Es ist weiterhin bekannt, bei einer Ventilsteuerung gekennzeichnet, daß eine insbesondere auf mit zwischen den Ventilnocken und den Enden der Klemmwirkung beruhende Haltevorrichtung (14) Ventilstangen auf einer gemeinsamen Achse gelagerfür den Sperrzapfen (11) vorgesehen ist. ten Schlepphebeln diese nach Lösen einer Verriege-

6. Kipphebel nach Anspruch 5, dadurch 50 lung seitlich auf der Achse zu verschieben, um auf gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zum den Enden der Ventilstangen angeordnete Kappen Einführen des Sperrzapfens (11) dienenden Aus- zur Einstellung des Ventilspiels verstellen zu können, nehmungen (12) elastisch zusammendrückbar ist Durch die seitliche Verschiebung der Schlepphebel und einen wenigstens teilweise ringförmigen und wird aber ein Ausbauen der Ventile nicht ermöglicht, in einer im wesentlichen axialen Ebene einen 55 da über den Ventilen die Nockenwelle angeordnet ist. Schlitz (13) aufweisenden klemmschellenförmigen Schließlich ist eine Kipphebelkonstruktion bekannt, Abschnitt bildet, der vermittels einer durch die bei der zwei Ventile von je einem Nocken gesteuert Schlitzebene durchgeführten Schraube (14) in der werden, wobei der eine Kipphebel aus einer auf Weise verspannbar ist, daß die Schlitzränder ein- einer Achse gelagerten Buchse besteht, an deren ander angenähert sind. 60 einem Ende der eine Hebelarm und an deren an-

7. Kipphebel nach Anspruch 5, dadurch derem Ende der andere Hebelarm des einen Kippgekennzeichnet, daß die zum Einführen des hebeis festgeklemmt sind, während auf der Buchse Gelenkzapfcns dienenden Ausnehmungen (10, zwischen den beiden Hebelarmen die Nabe des 10') in der Nabe der beiden Kipphebelarme (3 b, anderen starren Kipphebels gelagert ist.

Durch Lösen 3 a) wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende 65 von Klemmschrauben können zwar die beiden Hebel-Keilwellennut oder Nut (20) aufweisen, in welche arme des einen Kipphebels von der Buchse gelöst ein dazu passend ausgebildeter, entsprechende werden, so daß der das Ventil betätigende Hebelarm Keilwellcnnuten oder in Längsrichtung verlau- in eine den Ausbau des Ventils zulassende Stellung