DE2657479B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Nockens auf einer Welle - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Nockens auf einer WelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen mindestens eines Nockens auf einer Steuerwelle einer
Brennkraftmaschine unter Anordnung einer Hülse zwischen dem Nocken und der Steuerwelle, wobei r>»
entweder die Berührungsflächen zwischen Nocken und Hülse schwach konisch und die Berührungsflächen
zwischen Hülse und Steuerwelle zylindrisch oder die Berührungsflächen zwischen Hülse und Steuerwelle
schwach konisch und die Berührungsflächen zwischen 51>
Nocken und Hülse zylindrisch ausgebildet sind und wobei durch Beaufschlagung der konischen Berührungsflächen
mit einem Druckmittel mindestens der Nocken elastisch aufgeweitet wird und durch Aufheben
der elastischen Aufweitung die konischen Flächen in b0
Schrumpfverbindung gebracht werden.
Ein Verfahren dieser Art (interner Stand der Technik) mit schwach konischen Berührungsflächen zwischen
dem Nocken und der Hülse und mit zylindrischen Berührungsflächen zwischen der Hülse und der
Steuerwelle hat sich hinsichtlich seiner Durchführung und hinsichtlich der Befestigung des Nockens auf der
Welle an sich bewährt. Es besteht jedoch der Nachteil, daß es schwierig ist, den aufgeschrumpften Nocken
ohne Lösen der Schrumpfverbindung zwischen den konischen Berührungsflächen in bezug auf seine
Winkelposition zur Steuerwelle richtig und genau einzustellen. Die Schwierigkeit liegt darin, daß bei
nochmaliger Druckölbeaufschlagung der konischen Berührungsflächen der Nocken die Tendenz hat, sich
schlagartig von der Hülse wegzubewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern,
daß es auch die genaue Einstellung und gegebenenfalls eine nachträgliche Verstellung der Winkeiposition des
Nockens erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Herstellung der Schrumpfverbindung zwischen
den konischen Berührungsflächen durch Beaufschlagen der zylindrischen Berührungsflächen mit
einem Druckmittel eine zweite elastische Aufweitung mindestens des Nockens stattfindet, daß in diesem
Zustand der Nocken in die gewünschte Winkelposition relativ zur Steuerwelle gebracht wird und daß danach
die Druckbeaufschlagung für die zweite elastische Aufweitung aufgehoben wird.
Auf diese Weise wird zur Einstellung der Winkelposition des Nockens eine nochmalige Druckölbeaufschlagung
der konischen Berührungsflächen vermieden, was die genaue Einstellung und die Befestigung des Nockens
auf der Steuerwelle wesentlich vereinfacht. Bei dem neuen Verfahren braucht nur das zuvor auf die
konischen Berührungsflächen wirkende Druckölzufuhrsystem gelöst und an die zu den zylindrischen
Berührungsflächen führenden Zufuhrkanäle für das Drucköl angeschlossen zu werden. Bei Anordnung der
konischen Berührungsflächen zwischen der Hülse und der Steuerwelle sowie Anordnung der zylindrischen
Berührungsflächen zwischen der Hülse und dem Nocken ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren
ein nachträgliches Verstellen der Winkelposition des Nockens, d. h. bei in die Brennkraftmaschine eingebauter
Steuerwelle, ohne daß diese Welle ausgebaut werden müßte.
Die Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung so ausgebildet ist, daß ein an die konischen Berührungsflächen anschließbares Druckölzufuhrsystem
auch an die zylindrischen Berührungsflächen anschließbar ist.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Axialschnitt eines Teils einer Steuerwelle,
F i g. 2 einen Axialschnitt eines Teils einer anderen Steuerwelle und
Fig. 3 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der Hülse.
Gemäß Fig. 1 ist die Steuerwelle aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt, von denen in der
Zeichnung der Abschnitt 2 ganz und die Abschnitte 1 und 3 teilweise zu sehen sind. Auf jedem Abschnitt sind
drei Doppelnocken 4, 5 und 6 angebracht, die jeweils zwei Steuerflächen 7 und 8 aufweisen. Auf jeweils einer
der beiden Steuerflächen jedes Nockens läuft eine nicht gezeichnete Rolle, die über ein Gestänge ein Einlaßventil,
ein Auslaßventil bzw. ein Ventil für die Brennstoffzufuhr zu einem Zylinder der Brennkraftmaschine steuert.
Die Nocken heben je zwei Steuerflächen, weil die Brennkraftmaschine in ihrer Drehrichtung umsteuerbar
ist, so daß in der einen Drehrichtung die Steuerflächen 7
und in der anderen die Steuerflächen 8 wirksam sind.
Zum Zwecke des Wechselns der wirksamen Steuerflächen wird die Steuerwelle in axialer Richtung um den
Betrag X verschoben.
Die einzelnen Abschnitte der Steuerwelle sind über Schrauben 20 miteinander verbundea die in dem jeweils
rechten Nocken jedes Abschnitts befestigt sind und sich durch den Flansch 21 am jeweiligen Ende jedes
Abschnittes erstrecken.
Jeder Nocken weist eine schwach konische Sitzfläche 10 auf, die sich in F i g. 1 von der rechten Stirnfläche des
Nockens ausgehend verjüngt. Die Konizität der Sitzfläche :10 beträgt etwa 1 :30 bis 1 :50. Mit der
Sitzfläche 10 sitzt der Nocken auf einer Hülse 11, deren Außenfläche die gleiche Konizität aufweist wie die
Sitzfläche 10 des Nockens. Die Hülse 11 ist auf ihrer
Innenseite zylindrisch und sitzt auf dem ebenfalls zylindrischen Wellenabschnitt 2.
Jeder Nocken weist eine radiale Bohrung 12 auf, an die außen eine Druckölzufuhr in bekannter, nicht näher
dargestellter Weise angeschlossen werden kann. Zur besseren Verteilung des Drurköls über die Sitzfläche 10
weist diese eine schraubenlinienförmig gewundene Nut kleinen Querschnitts auf, die sich etwa über 90% der
axialen Länge der Sitzfläche 10 erstreckt. Außerdem 2r>
weist der Wellenabschnitt im Bereich jeder Hülse eine radiale Druckölzufuhrbohrung 13 auf, die sich in eine
axiale Bohrung 14 fortsetzt, von der aus drei innerhalb der Hülse 11 mündende radiale Bohrungen 15 ausgehen.
In der Zeichnung ist das aus den Bohrungen 13, 14, 15 jo
gebildete Druckölzufuhrsystem der Einfachheit haioer nur für den Nocken 4 gezeigt. An die Bohrung 13 ist ein
gleiches System anschließbar wie an die Bohrung 12 des Nockens.
Die Montage z. B. des Nockens 4 geht wie folgt vor ir>
sich:
Zuerst wird der Nocken 4 auf eine Hülse 11 geschoben, wobei die in Fig. 1 rechte Stirnfläche der
Hülse 11 gegenüber der rechten Stirnfläche des Nockens 4 etwas vorsteht, wie dies mit gestrichelten
Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Die beiden Bauteile werden dann von der in F i g. I rechten Seite her auf den
Wellenabschnitt 2 geschoben, und zwar so weit, bis die Hülse 11 in axialer Richtung die gewünschte Position
auf der Steuerwelle innehat. Zur Festlegung dieser 4>
Position ist zuvor zweckmäßig ein nicht gezeichneter, später entfernbarer Anschlag auf dem Wellenabschnitt
angebracht worden. Dann wird an der Bohrung 12 des Nockens 4 das Druckölzufuhrsystem angeschlossen und
der Nocken gegenüber der Hülse 11 elastisch so aufgeweitet, so daß sich der Nocken 4 auf der Hülse 11
in Fig. 1 nach rechts verschieben läßt, bis die beiden
rechten Stirnflächen miteinander bündig sind. Nach Ablassen des Druckes schrumpft der Nocken 4
zusammen und preßt dabei die Hülse 11 auf den r)">
Wellenabschnitt 2. Das Druckölzufuhrsystem wird dann an die Bohrung 13 im Wellenabschnitt 2 angeschlossen
und die Hülse Il von innen her mit Drucköl beaufschlagt, so daß sich Hülse und Nocken gemeinsam
aufweiten, ohne daß dabei die Schrumpfverbindung der t>n
konischen Berührungsflächen zwischen der Hülse und dem Nocken gelöst wird. Nunmehr wird die aus dem
Nocken 4 und der Hülse 11 gebildete Baugruppe auf dem Wellenabschnitt 3 so weit nach rechts oder links
gedreht, bis die gewünschte Winkelposition eingestellt ist, wonach der Druck abgelassen wird, so daß der
Nocken wieder schrumpft und die Hülse wieder fest auf den Wellenabschnitt 2 preßt. Nunmehr können in
gleicher Weise auch die Nocken 5 und 6 auf dem Wellenabschnitt 2 befestigt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist die
umgekehrte Anordnung der konischen und der zylindrischen Berührungsflächen verwirklicht. So hat jede
Hülse 11' eine schwach konische Innenfläche, mit der sie auf einer gleich schwach ausgebildeten Auflagefläche
auf dem Wellenabschnitt 2' sitzt. Die Außenfläche jeder Hülse 11' ist zylindrisch und dementsprechend auch die
Innenfläche jedes Nockens 4', 5' und 6'. Außerdem ist die Druckölzufuhr im Bereich der zu den Nocken 4' und
5' gehörenden Hülsen 11' als schräge, quer durch den
Steuerweilenabschnitt sich erstreckende Bohrung 30 ausgebildet.
Die Montage z. B.des Nockens 4' geschieht wie folgt:
Zuerst wird ein Nocken 4' auf die Hülse 11' geschoben, wobei zwischen den beiden Teilen Gleitsitzpassung
besteht. Die so gebildete Baugruppe wird dann auf die konische Sitzfläche des Wellenabschnitts soweit
wie möglich aufgeschoben. Daraufhin wird an der Bohrung 30 das Druckölzufuhrsystem angeschlossen
und durch Beaufschlagung der konischen Innenfläche der Hülse diese zusammen mit dem darauf befindlichen
Nocken elastisch aufgeweitet. In diesem Zustand wird die Baugruppe durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung,
die zuvor ein Zurückbewegen der Baugruppe verhinderte, weiter axial auf der konischen Sitzfläche
des Wellenabschnittes verschoben, bis die gewünschte Position erreicht ist. Nach Anlassen des Druckes
schrumpfen der Nocken 4' und die Hülse Il' zusammen und pressen sich dabei auf die Sitzfläche des
Wellenabschnitts. Das Druckölzufuhrsystem wird dann an die Bohrung 12 des Nockens 4' angeschlossen und die
zylindrischen Berührungsflächen zwischen diesem Nokken und der Hülse mit Drucköl beaufschlagt. Dabei
weitet sich der Nocken ein weiteres Mal elastisch auf. ohne daß dabei die Schrumpfverbindung der konischen
Berührungsflächen zwischen der Hülse und dem Wellenabschnitt gelöst wird. In dem elastisch aufgeweiteten
Zustand des Nockens 4' wird dieser so weit nach rechts oder links auf der Hülse 11' gedreht, bis die
gewünschte Winkelposition relativ zur Steuerwelle eingestellt ist. Danach wird der Druck abgelassen, so
daß der Nocken 4' wieder schrumpft und sich fest auf die Hülse W preßt. In gleicher Weise werden auch die
Nocken 5' und 6' auf dem Wellenabschnitt 2' befestigt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die Hülse H", die hinsichtlich der Anordnung der konischen und
der zylindrischen Fläche gleich ausgebildet ist wie die Hülsen 1Γ, so dick, daß in der Hülsenwand die
Druckölzufuhrkanäle angeordnet werden können. So geht von der in F i g. 3 linken Stirnfläche der Hülse ein
axialer Kanal 32 aus, der in einen radialen, in die Außenfläche der Hülse mündenden Kanal 33 übergeht.
Bei Anschluß des Druckölzufuhrsystems an diese Kanäle wird also der Nocken elastisch aufgeweitet, so
daß er relativ zur Hülse und zur Steuerwelle gedreht werden kann. Von der in F i g. 3 rechten Stirnfläche der
Hülse 11" geht außerdem ein axialer Kanal 34 aus, der in einen radialen, in die konische Innenfläche mündenden
Kanal 35 übergeht. Bei Anschluß des Druckölzufuhrsystems an diese Kanäle werden also die Hülse 11" und
der darauf befindliche Nocken elastisch aufgeweitet, so daß sie gemeinsam auf dem Steuerwellenabschnitt axial
verschoben werden können.
Eine solche Anordnung der Druckölzufuhrkanäle in der Wand der Hülse ist auch möglich, wenn die Hülse
außen konisch und innen zylindrisch ausgebildet ist.
Wie Fig. 2 noch zeigt, ist es auch möglich, die Druckölzufuhr an mehrere Nocken anzuschließen, so
daß das Verdrehen der Nocken in einem Arbeitsgang erfolgen kann.
Weiter ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch bei nicht unterteilten Steuerwellen anzuwenden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Befestigen mindestens eines Nockens auf einer Steuerwelle einer Brennkraftmaschine
unter Anordnung einer Hülse zwischen dein Nocken und der Steuerwelle, wobei entweder die
Berührungsflächen zwischen Nocken und Hülse schwach konisch und die Berührungsflächen zwischen
Hülse und Steuerwelle zylindrisch oder die Berührungsflächen zwischen Hülse und Steuerwelle
schwach konisch und die Berührungsflächen zwischen Nocken und Hülse zylindrisch ausgebildet sind
und wobei durch Beaufschlagen der konischen Berührungsflächen mit einem Druckmittel mindestens
der Nocken elastisch aufgeweitet wird und durch Aufheben der elastischen Aufweitung die
konischen Flächen in Schrumpfverbindung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß
nach Herstellung der Schrumpfverbindung zwischen den konischen Berührungsflächen durch Beaufschlagen
der zylindrischen Berührungsflächen mit einem Druckmittel eine zweite elastische Aufweitung
mindestens des Nockens stattfindet, daß in diesem Zustand der Nocken in die gewünschte Winkelposition
relativ zur Steuerwelle gebracht wird und daß danach die Druckbeaufschlagung für die zweite
elastische Aufweitung aufgehoben wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung so ausgebildet ist, daß ein an die ω konischen Berührungsflächen anschließbares Druckölzuführsystem
auch an die zylindrischen Berührungsflächen anschließbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerwelle je Nocken mindestens i">
einen innerhalb der Hülse mündenden Druckölzuführkanal aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je ein in die konischen
Berührungsflächen und in die zylindrischen Beruh- « rungsflächen mündender Druckölzufuhrkanal in der
Hülse angeordnet ist.
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