DE2631746C2 - Ventilfederspannvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilfederspannvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit wenigstens einem kraftbetätigten Abdrückdaumen, der auf der Oberseite eines Ventilfedertellers ansetzbar und in Axialrichtung des Ventilschafts verschiebbar ist, wobei

4<> der Ventilfederteller entgegen der Federvorspannung relativ zum Ventilschaft so weit verschoben wird, daß der die Befestigungskeile aufnehmender Abschnitt des Ventilschafts zu Demontage- bzw. Montagezwecken zugänglich ist

Eine bekannte, insbesondere für Diesel-Reihenmotoren konstruierte Spannvorrichtung dieser Art besteht aus einer am abgebauten Zylinderkopf zu befestigenden Brücke, an der ein Spannzylinder parallel zur Ventilreihe verschieblich gehaltert ist. Dieser Spannzylinder wird sowohl bei der Demotage als auch bei der Montage mit dem Ventilschaft einzeln ausgerichtet und betätigt auf den Ventilfederteller wirkende Abdrückdaumen.

Bei Benzinmotoren werden in der Regel zum Aus- und Einbau der Ventile handbetätigte Ventilheber verwendet, die mit einem Arm auf der der Ventilfeder abgewandten Seite des Ventils als Widerlager aufgesetzt und mit einem hebelbetätigten Gegenarm unter Angriff auf dem Ventilfederteller so weit abgesenkt werden, bis sich die Befestigungskeile herausnehmen

6ci oder aufsetzen lassen.

Der Ein- und Ausbau der Ventile mit Hilfe der bekannten Ventilfederspannvorrichtungen ist umständlich und zeitraubend, da die bekannten Vorrichtungen auf einen Widerlagerangriff an der Unterseite des Zylinderkopfes angewiesen sind und damit eine geeignete Halterung für den ganzen Zylinderkopf bedingen.

Für andere Gebrauchszwecke und Anwendungsfälle

sind kraftbetatigte Vorrichtungen zum Spannen von Federn in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. In dem DT-Gbm 19 36 900 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Spannen von Aufzugfedern beschrieben, bei der ein Drehfederantrieb zum Vorspannen der Aufzugfeder auf ein vorgegebenes Drehmoment benutzt wird. Zum axialen Spannen einer Ventilfeder ist diese bekannte Vorrichtung nicht geeignet.

Die DT-OS 25 48 486 zeigt eine Federkompressiunsvorrichtung die zur Aufbringung der auf die Feder wirkenden Widerlagerkraft eine das Federende jochartig übergreifende Gegendruckplatte benötigt Insofern entspricht der Kraftangriff bei dieser bekannten Vorrichtung im Prinzip demjenigen der durch die Erfindung zu verbessernden bekannten Ventilfederspannvorrichtungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilfederspannvomchtung anzugeben, die den Arbeitsaufwand beim Ein- und Ausbau der Ventile von Verbrennungskraftmaschinen wesentlich verringert und besonders einfach zu bedienen und zu betätigen ist.

Ausgehend von der Ventilfederspannvorrichtung der eingangs angegebenen Art, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß sie eine radial auf dem Ventilschaft kraftschlüssig schließbare Greifervorrichtung mit wenigstens zwei Greiferarmen aufweist, die mit der Halterung des Abdrückdaumes derart verbunden sind, daß der Abdrückdaumen relativ zu der auf dem Ventilschaft geschlossenen Greifervorrichtung axial verschiebbar ist Die erfindungsgemäße Ventilfederspannvorrichtung bedarf keiner den Zylinderkopf hintergreifenden Widerlagerbauteile, sondern wird einfach axial von oben mit dem Abdrückdaumen auf den Ventilfederteller aufgesetzt mit der Greifervorrichtung am Ventilschaft verspannt und unter Ausnutzung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Greifervorrichtung und dem Ventilschaft als Widerlager zum Niederdrücken des Ventilfedertellers betätigt Sowohl die Greifervorrichtung als auch der Abdrückdaumen werden also auf derselben Seite des Zylinderkopfs wirksam, wodurch die bei herkömmlichen Ventilfederspannern erforderlichen Vorbereitungszeiten bei der Montage und Demontage der Ventüfederspanner selbst weitgehend eingespart werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der wenigstens eine Abdrückdaumen und die Greifervorrichtung in einem gemeinsamen Kopf gehaltert und von wahlweise schaltbaren getrennten Druckmittelantrieben betätigt Zum Ausbau eines Ventils wird die Ventilfederspannvorrichtung auf dem nach oben vorstehenden Ventilschaft axial aufgesetzt, der der Greifervorrichtung zugeordnete Druckmittelantrieb unter Festklemmen der Greiferarme auf dem Ventilschaft betätigt und unter Verwendung der auf dem Ventilschaft festgeklemmten Greifervorrichtung als Widerlager der Ventilfederteller über den zugehörigen !Druckmittelantrieb so weit niedergedrückt, bis die Befeiitigungskeile zugänglich sind. Bei der Montage eines Ventils kann der Ventilfederteller mit den Abdrückdaumen von Hand so weit niedergedrückt werden, bis die Greiferarme über dem Ventilschaft geschlossen werden können. Hierzu ist keine große Axialikraft aufzuwenden, da die Feder im weitgehend entspannten Bereich keine nennenswerten Gegenkräfte entfaltet

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Abdrückdaumen in einer ersten Ventilschaft-Axialebene angeordnet sind und die Greiferarme jeweils als doppelarmige Hebel ausgebildet und in einer zur ersten Axialebene im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden zweiten Ventilschaft-Axialebene verschwenkbar angeordnet sind. Die am Ventilfederteller angreifenden Enden der Abdrückdaumen sind dabei vorzugsweise über die Angriffsenden der Greiferarme hinaus in Richtung des Ventiltellers vorschiebbar.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß

ίο zwischen die den Angriffsenden entgegengesetzten Enden der doppelarmigen Greiferhebel ein Spreizkeil zum radialen Schließen der Angriffsenden in Richtung der Ventilschaftachse einführbar ist Zum öffnen der Angriffsenden sind die Greiferarme entgegen ihrer Betätigungsrichtung federnd vorgespannt

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der die Abdrückdaumen und die Greifervorrichtung halternde Kopf ein mit dem Ventilschaft axial ausrichtbares Zylindergehäuse aufweist, in welchem zwei getrennt beaufschlagbare Druckkammern ausgebildet und zwei hintereinander angeordnete, getrennte Kolben zur Betätigung der Abdrückdaumen und der Greifervorrichtung axial verschieblich geführt sind.

Die wirksamen Greiferbacken bestehen vorzugsweise aus Hartmetall.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch die auf einem Ventilschaft aufgesetzte und mit der Greifervorrichtung an dem Ventilschaft verspannte Ventilfederspannvorrichtung gemäß der Erfindung vor dem Abdrücken des Ventilfedertellers und

F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II—II der F i g. 1 nach der Betätigung der Abdrückdaumen.

In den F i g. 1 und 2 ist die als Ganze mit 1 bezeichnete Ventilfederspannvorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen unter axialer Ausrichtung mit dem Ventilschaft 2, der Ventilfeder 3 und dem Ventilfederteller 4 dargestellt. Die Schnittansichten gemäß F i g. 1 und 2 sind rechtwinklig zueinander gelegt Von dem Zylinderkopf ist nur der dem zu demontierenden Ventil zugeordnete kurze Abschnitt 5 dargestellt

Die Ventilfederspannvorrichtung weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 auf, dessen Zylinderraum am rückwärtigen Ende von einem Abschlußdeckel 11 dicht verschlossen ist. Im Zylinderraum des Gehäuses 10 sind zwei voneinander unabhängige Betätigungskolben 12 und 13 axial verschieblich geführt. Die den Kolben 12 bzw. 13 zugeordneten Druckkammern 14 bzw. 15 werden über separate Kanäle 16 bzw. 17 von in der Zeichnung nicht dargestellten, wahlweise schaltbaren getrennten Druckmittelantrieben beaufschlagt Ein durch Sicherungsstifte 18 axial im zylindrischen Gehäuse 10 festgelegter Kolben 19 begrenzt einseitig die dem Kolben 13 zugeordnete Zylinderkammer 15. Alle Kolben 12,13 und 19 sowie der Abschlußdeckel 11 sind durch nicht bezeichnete O-Ringe zur Zylinderwand abgedichtet

Die Axialbewegung des rückwärtigen Kolbens 12 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel translatorisch auf zwei Abdrückdaumen 20 übertragen, die in achssymmetrischer Anordnung von oben auf den

6s Ventilfederteller 4 wirken. Zur Übertragung der Kolbenbewegung auf die Abdrückdaumen 20 dienen eine durch den Kolben 12 beaufschlagbare, quer zur Zylinderachse verlaufende und axial verschiebliche

Hubbrücke 21, die in achsparallelen Schlitzen 22 im Gehäuse 10 geführt ist, zwei mit den Enden der Hubbrücke 21 verbundene, achsparallel im Gehäuse 10 verschieblich gelagerte Stoßstangen 23 und ein an den aus dem Gehäuse 10 vorstehenden freien Enden der Stoßstangen 23 befestigter Ringflansch 24, an dem die beiden Abdrückdaumen 20 befestigt sind.

Von dem vorderen Kolben 13 wird eine Greifervorrichtung 30 betätigt, die aus zwei in der der Schnittebene gemäß F i g. 1 entsprechenden Axialebene schwenkbar gelagerten doppelarmigen Hebeln besteht. Die beiden doppelarmigen Hebel 30 sind an zwei Ankerschienen 31 gelagert, die parallel zur Zylinderachse in einer rechtwinklig zu den beiden Stoßstangen 23 verlaufenden Axialebene angeordnet und an dem zylindrischen Gehäuse 10 befestigt sind. Die Schwenklager für die Greiferarme 30 sind an radialen Lagerzapfen 32 ausgebildet, die mit den freien Enden der Ankerschienen 31 verbunden sind. Die beiden Ankerschienen 31 sind etwa in der Mitte zwischen ihren Austrittsstellen aus dem Gehäuse 10 und den die Lagerzapfen 32 tragenden freien Enden durch einen als Schraubbolzen ausgebildeten Quersteg 33 miteinander verbunden. Der Quersteg 33 durchgreift radiale öffnungen in beiden Greiferarmen 30 und führt die beiden Greiferarme dadurch in der durch die Schwenklagerpunkte bestimmten axialen Schwenkebene. Die Greiferbacken 34 werden durch Hartmetallplatten gebildet, die im Betrieb geringe Verschleißerscheinungen haben.

Zwischen die den Greiferbacken 34 entgegengesetzten Enden der doppelarmigen Greiferhebel greift ein Spreizkeil 35 ein, der mit dem vorderen Betätigungskolben 13 verbunden ist Wenn der Betätigungskolben 13 durch Beaufschlagung der ihm zugeordneten Druckkammer 15 axial nach unten vorgeschoben wird, drückt der Spreizkeil 35 die Gegenarme der doppelarmigen Greiferhebel 30 radial auseinander und schließt dadurch die Greiferbacken 34 auf dem Umfang des Ventilschafts 2. Eine zwischen dem Quersteg 33 und dem der Greifervorrichtung zugeordneten Betätigungskolben 13 bzw. dem Spreizkeil 35 wirksame, axial angeordnete Schraubenfeder 36 belastet den Kolben 13 entgegen der Betätigungsrichtung und versucht ihn in das hohlzylindrische Gehäuse 10 zurückzudrängen.

Die Funktion der beschriebenen Ventilfederspannvorrichtung ergibt sich besonders deutlich durch Vergleich der unterschiedlichen Betriebsstellungen gemäß den F i g. 1 und 2. In F i g. 1 ist die Ventilfederspannvorrichtung 1 mit den Greiferbacken 34 auf den oberen Ende des Ventilschafts 2 festgespannt darge stellt. In dieser Stellung steht die den Kolben 1: beaufschlagende Zylinderkammer 15 unter dem Drucl· vorzugsweise eines pneumatischen Druckmittels, da; von einer wahlweise betätigbaren, in der Zeichnung nicht dargestellten Druckquelle über den Kanal 17 zugeführt wird.

Die auf dem Ventilschaft geschlossenen bzw

ic festgeklemmten Greiferbacken 34 legen das zylindrische Gehäuse 10 axial an dem Ventilschaft 2 fest und bilden dadurch das erforderliche Widerlager zum Niederdrücken des Ventiltellers 4 entgegen der Druckkraft der Ventilfeder 3. Dieses Niederdrücken geschieht durch Druckbeaufschlagung der hinteren Zylinderkammer 14, wobei der Kolben 12 und mit ihm die Hubbrücke 21, die Stoßstangen 23, der Ringfiansch 24 und die beiden Abdrückdaumen 20 axial nach unten in die in F i g. 2 dargestellten Lage verschoben werden.

Die Schubbewegung des Kolbens 12 und der ihm zugeordneten Übertragungselemente ist durch die Länge der beiden Schlitze 22 im Gehäuse 10 begrenzt In der in Fig.2 dargestellten Wirkstellung dei Abdrückdaumen 20 ist der die Befestigungskeile f

aufnehmende Abschnitt des Ventilschafts 2 zu Demon tage- bzw. Montagezwecken zugänglich.

Nach Entfernen der Keile 6 und Belüftung der hinteren Zylinderkammer 14 drängt die Ventilfeder 3 alle bei der Abdrückbewegung beteiligten Elemente in die in F i g. 1 dargestellte Lage zurück, so daß eine zusätzliche Rückstellfeder bei der beschriebenen Vorrichtung überflüssig ist.

In abgewandelter Ausfflhrungsform können beispielsweise mehr als zwei Greiferarme oder auch nur eine Stoßstange zur Betätigung der Abdrückdaumen 20 vorgesehen sein. Auch die Lagerung der Greiferarme und die Anordnung der Betätigungskolben in dem sowohl die Greifervorrichtung als auch die Abdrückdaumen haltenden Kopf läßt sich vielfach variieren.

Wichtig ist, daß die beschriebene Ventilfederspann vorrichtung nur von einer Seite auf den Ventilschaft bzw. den Ventilteller aufgesetzt wird und das Widerlager zum Abdrucken des Ventilfedertellers 4 durch die am Ventilschaft festgeklemmte Greifervorrichtung gebildet

wird. Die besonders handliche Bauform der beschriebenen Ventilfederspannvorrichtung ist aus der Zeichnung deutlich zu erkennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Ventilfederspannvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit wenigstens einem kraftbetätigten Abdrückdaumen, der auf der Oberseite eines Ventilfedertellers ansetzbar und in Axialrichtung des Ventilschafts verschiebbar ist, wobei der Ventilfederteller entgegen der Federvorspannung relativ zum Ventilschaft so weit verschoben wird, daß der die Befestigungskeile aufnehmende Abschnitt des Ventilschafts zu Demontage- bzw. Montagezwecken zugänglich ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederspannvorrichtung (1) eine radial auf dem Ventilschaft (2) kraftschlüssig schließbare Greifervorrichtung (30 bis 35) mit wenigstens zwei Greiferarmen (30) aufweist, die mit der Halterung (10, 12, 21 bis 24) des Abdrückdaumens (20) derart verbunden sind, daß der Abdrückdaumen relativ zu der auf dem Ventilschaft (2) geschlossenen Greifervorrichtung axial verschiebbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens der eine Abdrückdaumen (20) und die Greifervorrichtung (30) an einem gemeinsamen Kopf (10) gehaltert sind und von wahlweise schaltbaren getrennten Druckmittelantrieben (12,14,16 und 13,15,17) betätigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abdrückdaumen (20) in einer ersten Ventilschaft-Axialebene angeordnet sind und die Greiferarme jeweils als doppelarmige Hebel (30) ausgebildet und in einer zur ersten Axialebene im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden zweiten Axialebene verschwenkbar angeordnet sind.

4. Ventilfederspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ventilfederteller (4) angreifenden Enden des oder der Abdrückdaumen (20) über die Angriffsenden bzw. -backen (34) der Greiferarme (30) hinaus in Richtung des Ventiltellers vorschiebbar ist oder sind.

5. Ventilfederspannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die den Angriffsenden bzw. -backen (34) entgegengesetzten Enden der doppelarmigen Greiferhebel (30) ein Spreizkeil (35) zum radialen Schließen der Angriffsenden bzw. -backen in Richtung der Ventilschaftachse einführbar ist

6. Ventilfederspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferarme (30) entgegen ihrer Betätigungsrichtung federnd (36) vorgespannt sind.

7. Ventilfederspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der den oder die Abdrückdaumen (20) und die Greifervorrichtung (30) halternde Kopf ein mit dem Ventilschaft (2) axial ausrichtbares zylindrisches Gehäuse (10) aufweist, in welchem zwei getrennt beaufschlagbare Druckkammern (14,15) ausgebildet und zwei hintereinander angeordnete, getrennte Kolben (12, 13) zur Betätigung des oder der Abdrückdaumen (20) und der Greifervorrichtung (30) axial verschieben geführt sind.

8. Ventilfederspannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Greiferarmen (30) zugewandten vorderen Endbereich des zylindrischen Gehäuses (10) der Greif er-Betätigungskolben (13) geführt ist, mit dessen Stirnseite der Spreizkeil (35) verbunden ist, und daß der hintere Kolben (12) über eine drehfest im zylindrischen Gehäuse (10) gelagerte Hubbrücke (21) und zwei parallel zur Zylinderachse im zylindrischen Gehäuse verschiebliche, aus diesem achsparallel vorstehende ;. Stoßstangen (23) mit den Abdrückdaumen (20) verbunden ist

9. Ventilfederspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den aus dem zylindrischen Gehäuse (10) vorstehenden Enden der

ίο beiden Stoßstangen (23) ein die Greiferarme (30) außen umschließender Ringflansch (24) befestigt ist und daß die Abdrückdaumen (20) an dem Ringflansch angebracht sind.

10. Ventilfederspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die

beiden Greiferarme (30) an zwei aus der vorderen Stirnseite des zylindrischen Gehäuses (10) parallel zur Zylinderachse vorstehenden Ankerschienen (31) gelagert sind, daß die Schwenklager der beiden

Greiferarme an den freien Enden der beiden Ankerschienen abgestützt sind und daß ein die beiden Ankerschienen (31) im Bereich zwischen deren Befestigungsstellen am zylindrischen Gehäuse und den Lagerstellen von einem Quersteg (33)

miteinander fest verbunden sind, der die beiden Greiferarme (30) durchsetzt und in einer Ebene mit d£n beiden Ankerschienen hält.

11. Ventilfederspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die

wirksamen Greiferbacken (34) aus Hartmetall bestehen.