DE3036543A1

DE3036543A1 - Ventilsteuerung mit untenliegender nockenwelle und haengendem ventil

Info

Publication number: DE3036543A1
Application number: DE19803036543
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Fuhrmann; Peter Ing.(grad.) 8542 Roth Radeck
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1980-09-27
Filing date: 1980-09-27
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE3036543C2

Description

Maschinenfabrik Augsburg - Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, den 2J. Sept. I980

Ventilsteuerung rnlL untenliegender Nockenwelle und hängendem Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung zur Steuerung eines hängenden Ventils abhängig von einer untenliegenden Nockenwelle. Bei Ventilsteuerungen mit untenliegender Nockenwelle ist es üblich, das Ventil abhängig vom Nocken über einen auf dem Nocken gleitenden Stössel, der in einer Führung geführt ist, einer Stoßstange sowie einen Kipphebel mit Einstellschraube zu betätigen, indem der freie Kipphebeldaumen auf das in einer Ventilführung geführte und mittels einer Feder in geschlossenem Zustand gehaltene Ventil drückt.

Bei bekannten Ausführungsforinen erfolgt dabei die Schmierung des Systems so, daß Öl aus der hohlen Kipphebelachse über radiale Bohrungen in den Spalt zwischen Kipphebelach.Be und KipphebelbUchse gedrückt wird,

um diese Lagerstelle zu schmieren. In der Büchse des Kipphebels befinden sich Nuten und Bohrungen, über die ein Teil des Öles aus dem Lagerspalt abgeführt und der Lagerpfanne der Stoßstange und dem Kipphebeldaumen zugeführt wird.

Die richtige Dosierung des den einzelnen. Stellen zuzuführenden Öles ist schwierig.

Dabei ist es beispielsweise durch die DE-OS 23 05 834 bekannt geworden, in der Lagerschale Ulführungsnuten

in

vorzusehen, die/genau definierter Lage des Kipphebels einen ölaustritt unter DrucK sowohl in Richtung des Kipphebeldauitiens als auch der Stoßstange zulassen. Dabei wird mit einer ünterbiecherschwelle dafür gesorgt, daß nur impulsweise öl austritt.

Nachteilig ist, daß bei niecli iijen Drehzahlen,'also bei geringem Druck das öl njclit. ausreichend ausspritzt, sondern nutzlos am Kipphebel herabläuft, während bei hohen Drehzahlen, also bei hohem Druck, das öl als Strahl auf die Einstellschraube auf trifft und dort zur Seite spritzt, um als Spritzöl an anderen Teilen des Motors herunterzulaufen.

Störend bei dieser Ausbildung ist auch die Anordnung der Bohrungen, die miteinander fliichtm müssen und deren Ränder ein gutes Gleiten verhindert. Außerdem wird der ölfluß im Bereich der Kipphebelbüchse "angezapft" da dem Schmierkreislauf in diesem Bereich öl entzogen wird.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ei no Ventilsteuerung der vorgenannten Art so weiterzubilden, daß das Schmieröl weitgehend druckunabhängig aJlen Angriffsbereichen, also Kipphebeldaumen und Stoßatangenpfanne in ausreichendem Maße und gewünschter Verteilung zuführbar ist ohne fertigungstechnisch an Anordnung und Ausbildung von Bohrungen usw. besondere Anforderungen stellen zu müssen.

Diese Aufgabe wird mit einer Ventilsteuerung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und zu bevorzugende konstruktive Realisierungsmöglichkeiten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Ventilsteuerung nach der Erfindung wird also das Schmieröl, das ebenso wie bei bekannten Einrichtungen in das Lager des Kipphebels ilhor eine Bohrung aus der Lagerachse dieses Kipphebels zugeführt'wird, nicht, wie bei bekannten Ausführungen,durch Bohrungen in der Büchse des Lagerzapfens selbst an die zu schmierenden Angriff sbereiche des Kipphebe;! s, also Kipphebeldaumen und Lagerpfanne geführt bzw. gespritzt, sondern der ölaus-

^ZJ tritt erfolgt axial. Das öl wird dann seitlich am Kipphebel bis zu einem Führungsrand laufen, der so ausgebildet ist, daß die entsprechenden Angriffsbereiche ausreichend mit öl versorgt werden. Dabei macht sich die Erfindung die Tatsache zu Nutze, daß das öl infolge

seiner Zähigkeit recht gut an den Wandungen des Kipp-

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&öß

&ößy BAD ORIGINAL

hebelschaftee durch die raschen floliwenk-bewegungen des Kipphebels erhebliche Fliehkraftanleile erfährt, die bei richtiger Ausnutzung gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung den ülfluß allein aufrecht, erhalten. Deshalb c kann bei einer Ventilsteuerung nanh dor Erfindung darauf verzichtet werden, den Öldruck Im Lager zwischen Kipphebelachse und Kipphebelbüchse durch Bohrungen anzuzapfen, wodurch · der Öldruck in diesem Bereich verringert würde. Ausserdem werden Bohrungen, die jQ sehr gut bearbeitet werden müssen, eingespart, was sich auch auf die Lebensdauer günstig auswirkt, da die Ränder der Bohrungen zusätzlichen VerschleiB im Lagerbereich verursachen können.

Bei der Ausbildung gemäß der Mr Findung tritt alles öl axial aus dem Lager aus, nachdem es den l.aqurspalt mit vollem Druck voll durchsetzt, hat.

Die Stirnseiten der Kipphebelnabe, die wie bei bekannten Ausführungen an einer Anlaufscheibe anliegen, weist gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung radial angeordnete Nuten auf, die das an den Anlaufscheiben umgelenkte aus der Lagerstelle austretende ül an den Kipphebelsteg weiterleiten.

Die einzelnen Nuten werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform über eine kleine öl Bammelnut untereinander verbunden.

Dabei wird durch Wahl der Breite der Radialnuten bzw. ihrer Anzahl die gewünschte öl verteilung, d.h. die

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] Weitergabe des austretenden Öles an dem Kipphebeldaumen bzw. die Lagerpfanne eingestellt.

Weitere Einzelheiten der Ventilsteuerung nach der Erfindung sowie vorteilhafte konstruktive Realisierungsmöglichkeiten werden im folgenden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert.

In diesen Zeichnungen zeigen«

Fig. 1 die Gesamtanordnung einet Ventilsteuerung

nach der Erfindung mit: der vorbeschriebenen ölschmierung,

Fig. 2 eine Abwandlung im Bereich der Stösselführung bei einer Ventilsteuerung nach Fig. 1 und Fig. 3 eine mögliche vorteilhafte Ausgestaltung

des Kipphebels selbst, wie er in einer Ventilsteuerung nach Fig. 1 entsprechend einsetzbar ist.
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Die Fig. 1 zeigt eine Ventilsteuerung in seinen wesentlichen Teilen, wie sie entsprechend dem Vorschlag nach der Erfindung in ihrer Gesamtheit im Prinzip aufzubauen 1st. Dabei ist mit 1 eine untenliegende Nockenwelle bezeichnet, welche über einen Stössel 2, der in dem Gehäuseteil 3 geführt ist, eine Stoßstange 4 sowie über den allgemein mit 6 bezeichneten Kipphebel mit Einstellschraube 5 und Kipphebeldaumen 7 auf das Ventil 8 wirkt. Das Ventil selbst weist einen Federteller 9, eine Feder 10 auf und ist in dem Gehäuseteil 11 geführt.

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Mit 12 ist die Kipphebelachse bezeichnet, deren Innenbohrung 13 unt.er Druck zugeführtes öl führt, das über mindestens eine Axialbohrung 14 in den Lagerbereich zwischen Achse 12 und Innenfläche dea Kipphebels 6 gedrückt wird. Von dort tritt es axial, also senkrecht zur Zeichenebene auf beiden Seiten des Kipphebels 6 aus. An die Naben des Kipphebels schließt sich im allgemeinen eine (in der Fig. nicht gezeigte) Anlaufscheibe an.
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Zur Weiterführung des austretenden Öles längs der Nabe sind die beiden Stirnseiten 15 mit einer relativ kleinen umlaufenden ölsammelnut 16 und mit radial angeordneten Nuten 17 versehen.

Dabei tritt das öl unter Druck radial aus und hat die Tendenz sich infolge der Fliehkräfte radial oder angenähert radial weiterzubeweqen, was dem öl nur im Bereich der Radialnuten möglich ist.

Nach Verlassen der Nuten kriecht, daa 01 am Steg des Kipphebels weiter bis zu dem erfindungsgemäß vorgesehenen verdickten Rand 18. Dieser Rand LsL so geformt, daß das austretende öl teilweise zum Kipphebeldaumen 7 und teilweise zur Pfanne 19 umgelenkt wird.

Die gestrichelte Linie 20 markiert die Stelle des kleinsten Abstandes zwischen dem Rand 18 des Kipphebels 6 und dem Umfang der Ringnut 16, in welcher das aus dem Lager austretende öl zunächst gesammelt wird.

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] Alles öl, welches von dieser Linie an im Uhrzeigersinne die Kante 18 erreicht, wird in Richtung des Kipphebeldaumens 7 weiterfliessen, das links von|der Linie auftreffende öl hingegen in Richtung der Pfanne 19.

Daraus ist zu ersehen, daß allein durch die Formgebung des Kipphebels 6 bzw. der Anordnung des Führungsrandes 18 eine ganz bestimmte ölaufteilung auf diese beiden Stellen erreichbar ist. Zusätzlich kann diese ölverteilung auch nur durch entsprechende Dimensionierung der Breite und/oder Tiefe der Nuten 17 sowie deren Verteilung auf dem Umfang festgelegt werden. Dabei empfiehlt es sich, keine Nuten nach unten anzuordnen. Bei der in Fig. 3 gewählten Ausführungsform gelangt der weitaus größte Teil des durch die Nuten 17 austretenden Öles über den Kipphebeldaumen 7 auf das Ventil 8. Dies kann in vielen Fällen erwünscht und richtig sein. In anderen Fällen empfiehlt es sich aber gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsyodatikens, den größeren Teil des austretenden Öles auf die Pfanne 19 zu lenken, was zu einer Ausbildung eines Hipphebels führt, wie er ■ beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt ist.

Bei dem dort dargestellten Kipphebel ist der Führungsrand 18' so aufgeführt, daß bei im übrigen gleicher Anordnung von (in dieser Fig. nicht dargestellten) ölführungsnuten der geringste Abstand zwischen Führungsrand l8^ä von der Kipphebelachse rechts von der Senkrechten etwa im Bereich der gestrichelten Linie 20' zu liegen kommt. Dementsprechend wird zum Kipphebeldaumen 7'nur das öl geführt, das im Uhrzeigersinn gesehen rechts von der Bezugslinie 20'

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χ/fo

] an diesen Führungsrand 18 gelangt.

Diese ölverteilung ist gewählt, we Π oino ölüborHchwemmung des Ventils im allgemeinen nachteilig ist, da dann das öl im Ventilbereich einen Sumpf bildet und dabei in den Spalt zwischen Wandbereich 11 und Ventil 8 einzudringen sucht.

Eine Ölüberschwemmung im Bereich der Pfanne 19 hingegen kann gemäß einer anderem Weiterbildung des Erfindungsgedankens dazu genutzt werden, die Kontaktstelle zwischen Nocken 1 und Stössel 2 zu schmieren, indem das von der Pfanne 19 herunterlaufende öl durch Bohrungen 21, welche an ihrer Oberseite über eine SammeLnut 22 verbunden sind, die Möglichkeit gegeben wird, durch den Wandbereich 3 auf den Nocken 1 zu gelangen.

Diese Schmierung des Nockens kann auch dadurch erzielt werden, daß, wie in der Fig. 2 gezeigt, im Wandbereich 3 im Bereich des SLössels 2 eine Nut 23 vorgesehen ist.

Dabei empfiehlt es sich diese Nut 23 so anzuordnen, daß die auflaufende Seite des NockeiiB bevorzugt mit öl versorgt wird.

In beiden Fällen muß bei der Realisierung natürlich darauf geachtet werden, daß das über die Pfanne 19 strömende öl störungsfrei zu den Bohrunqen 21 bzw. der Nut 23 gelangen kann, was bedeutet., daß die. bisher Üblichen ölablaufkanal e zwischen den SLiisaelf ührungen in Form und Querschnitt diesem Erfordernis anzupassen aind.

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COPY

Mit Vorschlag nach der Erfindung gelingt es erstmals trotz Aufrechterhaltung des gesamLen Öldruckes zwischen Lagerachse und Büchse die beiden Angriffsstellen von·Kipphebeldaumen/Ventil einerseits und Stösselpfanne/Einstellschraube andererseits voll zu schmieren. Dabei ist der Gesamtaufbau einfacher als bisher, insbesondere auch im Bereich der Nockenschmierung, weil bisher übliche Schmiermaßnahmen durch Spritzen von öl wegfallen könne} wobei durch die erfindungsgemäß zu erreichende ölverteilung ein erheblicher Gewinn an Sicherheit und Lebensdauer erreicht wird.

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Claims

Maschinenfabrik Augsburg - Nürnberg Aktiengesellschaft

Nürnberg, den 23. Sept. I980

PATENTAN SP RÜCHE

VentiJ steuerung mit untenlieg> n-tet Nui'kcmwulle und hängendem Ventil unter Ver··..-inlu-nj eines Kipphebels, über welchen die einem Stösael 'on dem Nocken aufgedrückten Bewegungen über eLne Stoßstange auf das Ventil übertragen werden, wobfi der Kipphebel auf einer Hohlwelle gelagert ist, über deren Innenbohrung unter radial im Lagerbereich des Kipphebels angeordnete Austrittsbohrungen Schmieröl der Lagerstelle und von dort den beiden AngrLfisbereichen für Stoßstange und Ventil zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (6) an mindestens einer der Stirnseiten seiner Nabe mit radial verlaufenden Nuten-(17) zur Führung des aus der Läget stelle des Kipphebels axial austretenden Öles versehen ist und daß der Kipphebel (6) einen Führungsrand (18) zur Weiterleitung des aus den Nuten austretenden Öles an beide Angriffsbereiche (Stoßstangenpfanne y und Kipphebeldaumen 7) aufweist.

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2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der bzw. den Naben radial verlaufenden Nuten (17) durch eine Ringnut (16) miteinander verbunden sind.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Nuten (17) lediglich für eine ölführung stur Seite und. nach oben angeordnet sind.
4. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der gewünschten ölverteilung auf beide Angriffsbereiche (Stoßstangenpfanne und Kipphebeldaumen) Anzahl und /oder QuerschnittsausbiJdung der radial verlaufenden Nuten gewählt ist.
5. Ventilsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Großteil des Öles auf die Pfanne der Stoßstange gerichtet ist.
6. Ventilsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stöseelführung (3) Bohrungen (21) zur Weiterleitung des von der Stoßstangenpfanne (19) abtropfendes Öles auf den Nocken. (1) angeordnet sind.
7. Ventilsteuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Obersette der Stösselführung (3) eine die Bohrungen (21) verbindendende Ringnut angeordnet ist.

Ventilsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die StÖssolJitihrung (3) mindestens eine ölaustrittenut (33) aufweist.

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