DE2818613C3

DE2818613C3 - Ventilfederspannvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2818613C3
Application number: DE19782818613
Authority: DE
Inventors: Adolf 4300 Essen Guentner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2818613B2; DE2818613A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilfederspannvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit einer Greifervorrrichtung, die radial schließbare Greiferarme aufweist und einer kraftbetätigten Abdiückvorrichtung, die mit mindestens einem Abdrückbauteil versehen ist, der auf der Oberseite eines Veniiifedertellers ansetzbar und axial zum Ventilschaft sowie relativ zur geschlossenen Greifervornchtung verschiebbar ist wobei der Ventilfederteller entgegen der Federvorspannung soweit verschoben wird, daß der die Befestigungsteile aufnehmende Abschnitt des Ventilschaftes zu Demontage- oder Montagezwecken zugänglich ist nach Patent 26 31 746.

Der ältere Vorschlag gemäß dem Hauptpatent geht von der Feststellung aus, daß der Ein- und Ausbau der Ventile mit Hilfe bekannter Veniilfederspannvorrichtungen umständlich und zeitraubend ist da die bekannten Vorrichtungen auf einen Widerlagerangriff an der Unterseite des Zylinderkopfes angewiesen sind und damit eine geeignete Halterung für den ganzen Zylinderkopf bedingen. Um den Arbeitsaufwand beim Ein- und Ausbau der Ventile von Verbrennungskraftmaschinen wesentlich zu verringern und die Ventilfederspannvorrichtung besonders einfach bedienbar und betätigbar zu machen, wurde im Hauptpatent vorgeschlagen, daß die Ventilfederspannvorrichtung eine radial auf dem Ventilschaft kraftschlüssig schließbare Greifervorrichtung mit mindestens zwei Greiferarmen aufweist, die mit der Halterung des Abdrückbauteils derart verbunden sind, daß das Abdrückbauteil relativ zu der auf dem Ventilschaft geschlossenen Greifervorrichtung axial verschiebbar ist. Diese Ventilfederspannvorrichtung bedarf keiner den Zylinderkopf hintergrei fenden Widerlagerbauteile, bedingt also nicht den Abbau des ganzen Zylinderkopfs und die Anbringung von den Zylinderkopf hintergreifenden Widerlagerbau-

bo teile, sondern sie wird einfach axial von oben mit dem Abdrückbauteil auf den Venti|feder?eller aufgesetzt, mit der Greifervorrichtung am Ventilschaft verspannt und unter Ausnutzung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Greifervorrichtung und dem Ventilschaft

f>5 als Widerlager zum Niederdrücken des Ventilfedertellers betätigt. Dadurch werden sowohl die Greifervorrichtung als auch das Abdrückbauteil auf derselben Seite des Zylinderkopfs wirksam, wodurch insbesondere die

Vorbereitungszeiten bei der Montage und Demontage der Ventilfederspannvorrichtung wesentlich verkürzt werden.

Die Ventilfederspannvorrichtung nach dem Hauptpatent bedingt zum Aufbringen der Gegenkraft das Ansetzen der Greifervorrichtung an dem Ventilschaftende. Insbesondere bei Ottomotoren kann das Ventilschaftende jedoch nicht ohne weiteres erfaßt werden. Dadurch ist die Verwendung der Ventilfederspannvorrichtung begrenzt, insbesondere für Dieselmotoren geeignet

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ventilfederspannvorrichtung so zu verbessern, daß ihre Anwendung bei Aufrechterhaltung aller funktionellen Vorteile auf praktisch alle Motorarten und Ventilausführungen, insbesondere solche mit kurzen Ventilschaftenden erweitert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Greifervorrichtung derart seitlich versetzt vom Abdrückbauteil mit dessen Halterung verbunden ist, daß .ό sie auf einem vom Ventilschaft seitlich beabstandeten, am Motor befestigten vorspringenden Teil schließbar ist, und daß ein Widerlagerbauteil mit einer sowohl von dem Abdrückbauteil als auch von der Angriffsslelle der Greifervorrichtung seitlich beabstandeten Widerlager- >5 fläche an einem stationären Teil der Ventilfederspannvorrichtung angebracht ist Als vorspringender Teil zum kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Festspannen der Greiferarme der Greifervorrichtung eignet sich besonders ein Schwinghebel- Lagerbolzen, derbeivielen jo Ottomotoren aus dem Zylinderkopf nach oben vorsteht. Gegebenenfalls kann auch ein besonderer, in den Zylinderkopf eingeschraubter Gewindebolzen zum Festspannen der Greifervorrrichtung dienen. Nach dem Festspannen der Greifervorrichtung wird das Abdrück- » bauteil auf den Ventilteller aufgesetzt und der zugehörige Druckmittelantrieb eingeschaltet, der das Abdrückbauteil und mit diesem die Ventilfeder um einen bestimmten Hub parallel zur Geräteachse und in Richtung des Ventilschaftes soweit verschiebt, daß die Befestigungsteile montiert oder demontiert werden können. Beim Niederdrücken des Ventiltellers durch das Abdrückbauteil verhindert das mit der Widerlagerfläche beispielsweise auf den Zylinderzopf abgestützte Widerlagerbauteil ein Abkippen der Ventilfederspannvorrichtung um den Angriffspunkt der Greifervorrichtung. Die Ventilfederspannvorrichtung wirkt in dieser Ausführungsform als zweiarmiger Hebel, bei dem der eine Hebelarm durch das Abdrückbauteil, der andere Hebelarm durch das Widerlagerbauteil und das Lager sn durch die Einspannstelle der Greifervorrichtung gebildet sind.

Zur Erleichterung der Handhabung der Ventilfcder- »pannvorrichtung bei der Montage und Demontage der Befestigungsteile ist in bevorzugster Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Widerlagerbauteil an der Ventilfederspannvorrichtung schwenkbar angebracht und der Abstand zwischen der wirksamen Widerlagerfläche und der Befestigungss'elle des Widerlagerbauteiles an der Ventilfederspannvorrichtung *>n inderbar ist. Dadurch kann die gesamte Ventilfeder= spannvorrichtung um die Einspannstelle der Greifervorrichtung bei der Montage und Demontage verschwenkt werden, so daß die Ventilfeder und der Ventilfederteller leicht aufgesteckt und abgenommen werden können. <>"> Zur Anpassung an unterschiedliche Angriffspunkte, insbesondere bei unterschiedlichen Motortypen ist es zweckmäßig, auch mindestens eine Abdrückbauteil höhenverstellbar und auch in seinem Abstand zur Einspannstelle der Greifervorrichtung verstellbar an der Ventilfederspannvorrichtung anzubringen.

Durch lösbare Befestigung des Abdrückbauteils an einem die Greiferarme außen umschließenden, stoßstangenbetätigten Ringflansch kann die Ventilfederspannvorrichtung entweder entsprechend dem Hauptpatent mit zur Greifervorrichtung koaxialen Abdrückbauteilen und/oder mit gegenüber der Einspannstelle der Greifervorrichtung seitlich versetztem Abdrückbauteil ausgestattet werden. Funktionell und baulich kann die erfindungsgemäße Ventilfederspannvorrichtung im übrigen der Ventilfederspannvorrichtun^ gemäß Hauptpatent entsprechen, insbesondere also ein Gehäuse aufweisen, in welchem wahlweise, schaltbare, getrennte Druckmittelantriebe zur Betätigung des oder der Abdrückdaumen und der Greifervorrichtu.ig angeordnet sind. Die wirksamen Greiterbacken bestehen vorzugsweise aus Hartmetall.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der 7eichnung dargestellten Ausfuhr..-gsbeispiels näher erläutert. Es zeig;

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise als Axialschnitt, der auf einen Ventilteller aufgesetzten und mit de^r Greifervorrichtung an einem motorfesten Schraubboizen v:vspannten Ventilfederspannvorrichtung gemäß der Erfindung vor dem Abdrücken des Ventilfedertellers,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie H-Il der F i g. 1 in der Stellung nach dem Abdrücken des Ventilfedertellers.

In den F i g. 1 und 2 ist die als Ganze mit 1 bezeichnete Ventilfederspannvorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen, aufgesetzt auf einem Ventil mit Ventilschaft 2, Ventilfeder 3 und Ventilfederteller 4 dargestellt. Die Schnittansichten gemäß Fig. 1 und 2 sind rechtwinklig zueinander gelegt. Von dem Zylinderkopf ist jeweils nur schematisch ein kurzer Abschnitt 5 dargestellt.

Die Ventilfederspannvorrichtung 1 weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 auf, dessen Zylinderrauiii am rückwärtigen Ende von einem Abschlußdeckel 11 dicht verschlossen ist. Im Zylinderraum des Gehäuses 10 sind zwei voneinander unabhängige Betätigungskolben 12 und 13 axial verschieblieh 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 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 scwie der Abschlußdeckel 11 sind dun¹, nichtbezeichnete O-Ringe zur Zylinderwand abgedichtet.

Die Axialbewefc-ung des rückwärtigen K.olbens 12 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel translatorisch auf ein Abdrückbauteil 20 übertragen, das über eine Abdrückklaue 120 von oben auf den Ventilfedertel ler 4 wirkt. Zur boertragung der Kolbenbewegung auf das Abdrückbauteil 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 der Unterseite des Ringflanschs 24 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Abdrückbauteil 20 verschraubt. Mit Hilfe der Verschraubung kann auch die Höhenlage des Abdrückbauteils gegebenenfalls zusammen mit derjenigen des Ringflanschs 24 gegenüber den Stoßstangen 23 verstellt werden. Außerdem ist im Anschlußabschnitt des Abdrückbauteils ein Langloch 40 ausgebildet, mit dessen Hilfe der Abstand der Abdrückklaue 120 von der Geräteachse 41 verstellt und dem seitlichen Abstand zwischen der Ventilachse und der Einspannstelle der Greifervorrichtung 30 angepaßt werden kann.

Von dem vorderen Kolben 13 wird die Greifervorrichtung 30 betätigt, die aus zwei in der der Schnittebene gemäß Fig. 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 Axialcbene angeordnet und an dem zylindrischen Gehäuse 10 befestigt sind. Die Schwenklager für die :'r?iferarme 30 sind an radialen Lagerzapfen 32 M.sgebildet, die mit den freien Enden der Ankerschienen . 1 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

GlClTtI neue! 3C IdUId! .11OCIIIdIIUC! UlIU M-Mticul U.IUUILII

die Greiferbacken 34 auf einem geeigneten Ankerelement, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen in den Zylinderkopf eingeschraubten, nach oben vorstehenden Schraubbolzen 42 gebildet ist. 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 BetätigungsrichtUTig und versucht letzteren in das hohlzylindrische Gehäuse 10 zurückzudrängen.

In F i g. 2 sind gestrichelt Abdrückdaumen 20' gezeigt, die neben dem Abdrückbauteil 20 in symmetrischer Anordnung um die Geräteachse 41 entsprechend dem Vorschlag des Hauptpatents vorgesehen sein können.

Auf der dem Abdrückbauteil 20 gegenüberliegenden Seite der Greifervorrichtung 30 ist eine längenverstellbare Stütze 44 angebracht. Letztere besteht aus einem über ein Schwenklager 45 mit dem Gehäuse verbundenen Schraubbolzen und einer auf dessen freies Ende aufgeschraubten Hülse 46. Die Hülse 46 ist am unteren Ende durch einen Fußteil 47 abgeschlossen, dessen Unterseite eine Widerlager- und Abstützfläche 48 für die Stütze 44 bildet.

Die Funktion der beschriebenen Ventilfederspannvorrichtung ergibt sich deutlich durch Vergleich der beiden Betriebsstellungen gemäß den Fig. I und 2. In beiden Figuren sind die Greiferbacken 34 der Greifervorrichtung 30 auf dem freien oberen Ende des Ankerelements 42 festgespannt. In dieser Stellung steht die den Kolben 13 beaufschlagende Zylinderkammer 15 unter Druck. Die auf dem motorfesten Ankerelement 42 geschlossenen Greiferbacken 34 legen das zylindrische Gehäuse 10 axial am Zylinderkopf fest, so daß bei Beaufschlagung der hinteren Zylinderkammer 14 die Abdrückklaue 120 des Abdrückbauteils 20 über den Kolben 12. die Hubbrücke 21. die Stoßstangen 23 und den Ringflansch 24 unter Niederdrücken des Ventilfedertellers 4 entgegen der Kraft der Feder 3 axial verschoben wird. 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 F i g. 2 dargestellten Wirkstellung des Abdrückelements 20 ist der die Befestigungskeile 6 aufnehmende Abschnitt des Ventilschafts 2 zu Demontage- bzw Montagezwecken zugänglich.

Die schwenkbare Stütze 44 dient beim Niederdrücken des Ventiltellers 4 durch das seitlich versetzt angeordnete Abdrückteil 20 als Widerlager und verhindert, daß das Gehäuse aufgrund der Gegenkraft der Feder 3 um den an der Einspannstelle des Ankerelements 42 zwischen den Greiferbacken 34 gebildeten Schwenkpunkt zur Seite abkippt. Die Höhenverstellbarkeit des im dargestellten Ausführungsbeispiel als Stütze ausgebildeten Widerlagerbauteils 44 ist zur Anpassung an unterschiedliche Motorausführungen zweckmäßig, unter Umständen sogar notwendig.

Wie insbesondere aus Fig. 2 leicht zu erkennen ist. kann diese Ventilfederspannvorrichtung selbst bei Ventilausführungen mit kurzen Ventilschäften problem

am νυιdienenlos angesetzt werucii. su ucispici^
den Ende eines Schwinghebel-Lagerzapfens. Eines Hintergreifens des Zylinderkopfs bedarf es dabei nicht. Anstelle der Ausbildung des Widerlagerbauteils 44 als Stütze ist auch dessen Ausbildung als Zuganker möglich, wobei das Widerlagerbauteil jedoch auf der anderen Seite, also auf der Seite des Abdriickbauteils 20 am Gehäuse 10 anzulenken ist. Bei der Ausbildung als Zuganker ist das freie Ende mit einem hakenförm-gen Ansatz zu versehen, der beispielsweise an einer Nockenwelle hintergriffig angesetzt werden kann, um die Kippkräfte beim Niederdrücken der Ventilfeder 3 aufzunehmen.

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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventilfederspann vorrichtung für Verbrennungsmaschinen mit einer Greifervorrichtung, die radial schließbare Greiferanne aufweist, und einer kraftbetätigten Abdrückvorrichtung, die mit mindestens einem Abdrückbauteil versehen ist, der auf der Oberseite eines Ventilfedertellers ansetzbar und axial zum Ventilschaft sowie relativ zur geschlossenen Greifervorrichtung verschiebbar ist, wobei der Ventilfederteller entgegen der Federvorspannung soweit verschoben wird, daß der die Befestigungsteile aufnehmende Abschnitt des Ventilschaftes zu Demontage- oder Montagezwecken zugänglich ist, nach Patent 26 31746, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifervorrichtung (30 ... 35) derart seitlich versetzt vom Abdrückbauteil (20,120) mit dessen Halterung (10, 12, 21 bis 24) verbunden ist. daß sie auf einem vom Ventilschaft (2) seitlich beabstandeten, am Motor befestigten vorspringenden Teil (4J) schließbar ist, und daß ein Widerlagerbauteil (44, 46) mit einer sowohl von dem Abdrückbauteil (20, 120) als auch von der Angriffsstelle der Greifervorrichtung (30 bis 35) seitlich beabstandeten Widerlagerfläche (48) an einem stationären Teil (5) der Ventilfederspannvorrichtung (1) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Abdrückbauteil (20, 120) und die Greifervorrichtung (30 bis 35) an einem gemeinsamen Kopf (10) gehaltert und von getrennt spaltbaren Druckmittelantrieben (12, 14, Ϊ6 und 13, 15, 17) betätigt sind und daß das Abdrückbauteil (20, 120) an einem die Greiferarme (30) außen umschließenden, r-nßstangenbetätigten Ringflansch (24) lösbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (40) zum Höhenverstellen und seitlichen Verschieben mindestens eines Abdrückbauteils (20, 120) gegenüber dessen Halterung (10, 12, 21 bis 24) bzw. bezüglich der Crcifervorrichtung (30) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bii 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerbauteil (44) an der Ventilfederspannvorrichtung (1) Schwenkbar angebracht ist und daß der Abstand Zwischen der wirksamen Widerlagerfläche (48) und der Befestigungsstelle (45) des Widerlagerbauteils (44) an der Ventilfederspannvorrichtung (1) änderbar ist.

5 Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abdrückbauteil (20,120) und das Widerlagerbauteil (44) iuf entgegengesetzten Seiten der Achse (41) der Greifervorrichtung (30 ... Ϊ5) angeordnet sind und das Widerlagerbauteil als Stütze (44) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ab drückbauteil (20,120) und das Widerlagerbauteil auf derselben Seite der Greifervorrichtung (30 bis 35) Ungeordnet sind und das Wjderlagerbauteil als hintergriffige Zugstange ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferarme jeweils als doppelarmige Hebel (30) ausgebildet sind. daß zwischen die Betätigungsenden der doppelarmigen Greiferhebel (30) ein Spreizkeil (35) zum radialen Schließen der Angriffsenden (34) einführbar ist, daß die beiden Greiferhebel an zwei aus der vorderen Stirnseite des Gehäuses (10) parallel zur Gehäuseachse (41) vorstehenden Ankerschienen (31) gelagert sind, daß die Schwenklager der beiden Greiferhebel an den freien Enden der beiden Ankerschienen abgestützt sind und daß ein die beiden Ankerschienen (31) im Bereich zwischen denn Befestigungsstellen am Gehäuse und den Lagerstellen von einem Quersteg (33) ππ^ν einander fest verbunden sind, der die beiden Greiferhebel (30) durchsetzt und in einer Ebene mit den beiden Ankerschienen hält

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Greiferbacken (34) aus Hartmetall bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der am Motor befestigte und vorspringende Teil (42) ein Schwinghebel-Lagerbolzen oder ein Gewindebolzen ist