DE2657479B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Nockens auf einer Welle - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Nockens auf einer Welle

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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)

Patentansprüche:
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.
DE2657479A 1976-12-10 1976-12-18 Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Nockens auf einer Welle Ceased DE2657479B2 (de)

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