DE3113944A1

DE3113944A1 - Ventildrehvorrichtung ii

Info

Publication number: DE3113944A1
Application number: DE19813113944
Authority: DE
Inventors: Joachim 5884 Halver Plener
Original assignee: Maerkisches Werk GmbH
Current assignee: Maerkisches Werk GmbH
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE3113944C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventildrehvorrichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit einer zwischen oberem und unterem Federteller verspannbarer Ventilfeder, einem dem unteren Federteller bzw. dem Zylinderkopf zugeordneten Freilauf, der bei Be- und Entlastung der Ventilfeder die Drehung des Ventils in nur eine Richtung zuläßt, und einem zweiteiligen Drehteil, dessen einander beeinflussenden Teile mit dem oberen Federteller bzw. über den Freilauf mit dem Zylinderkopf verbunden sind nach Patent (Patentanmeldung P 3o 29 988.8).

Bei den bekannten Ventildrehvorrichtungen wird über vorgespannte Ventilfedern oder durch gesonderte Federelemente versucht, das Ventil bei jedem öffnen und schließen um einen bestimmten Betrag schrittweise zu verdrehen. Nachteilig bei diesem bekannten Ventildrehvorrichtungen ist, daß die Ventildrehgeschwindigkeit von der Motordrehzahl abhängt und nur in sehr geringen Schritten erfolgt. Mit Hilfe der Ventildrehvorrichtung gemäß der Hauptanmeldung ist eine gleichmäßige und sichere Verdrehung des Ventils gesichert, wobei aufgrund der einfachen Ausbildung die Ventildrehvorrichtung sowohl für langsam wie für schnellaufende Motoren eingesetzt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen oberem und unterem Federteil ein zweiteiliges Drehteil angeordnet ist, dessen beide Teile ineinander greifen und mit dem oberen Federteller bzw. den auf dem Zylinderkopf aufsitzenden Freilauf verbunden sind. Nachteilig dabei ist, daß der Herstellungsaufwand für die einzelnen Bestandteile des Drehteils relativ hoch ist und das bei eintretendem Verschleiß die gesamte Drehvorrichtung ausgewechselt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ohne Verdrehung der Feder arbeitende Ventildrehvorrichtung noch leichtgängiger und weniger verschleißanfällig zu gestalten.

Die Aufgabe wird erfingungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere und untere Teil dicht aneinander vorbeiführend ausgebildet über drehbeweglich angeordnete Kugeln miteinander verbunden sind, wobei die Kugeln im oberen Teil in einer Kugelschale und im unteren Teil in einer schräg nach unten verlaufenden Kugelrille geführt sind.

Eine derartige Vorrichtung dreht in vorteilhafter Weise mit größeren Drehzahlen und sicherer als bisher bekannte Drehvorrichtungen. Dabei wird dieses Drehen aufgrund der Kugel gar nicht behindert, so daß damit auch gleichzeitig ein geringer Verschleiß verbunden ist. Da im wesentlichen der verbleibende Verschleiß an der Kugel auftritt, kann durch deren Auswechslung die Ventildrehvorrichtung wieder voll funktionsfähig gemacht werden, ohne das weitere Teile ersetzt oder nachgearbeitet werden müssen. Wenn ein solcher Verschleiß eintritt, ist die dafür notwendige Montage einfach und in kurzer Zeit zu bewerkstelligen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere Teil als an den oberen Federteller angeformter Zylinder mit kleinerem Durchmesser und der untere Teil als dem Zylinderkopf zugeordneter Drehzylinder mit größerem Durchmesser ausgebildet ist. Dabei kann die Ventilfeder selber innerhalb der beiden Zylinder oder außerhalb der Zylinder angeordnet sein, ohne das die Funktion der Ventildrehvorrichtung selbst dadurch beeinflußt wird. Diese Ausbildung zeichnet sich darüber hinaus durch eine große Stabilityι aus und ist besonders einfach herzustellen.

Zur Vergleichmäßigung der auf die Drehvorrichtung einwirkenden Kräfte ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, über den Umfang des Zylinders und des Drehzylinders verteilt mehrere Kugelschalen und Kugelrillen vorzusehen. Je nach Größe des Ventils können so zwei, drei, vier oder mehr derartige "Kugellager" vorgesehen sein, ohne das der

Herstellungsaufwand für die Ventilvorrichtung selbst dadurch wesentlich vergrößert wird. Eine gleichförmige Bewegung wird weiter dadurch erreicht, daß die Kugelrillen spiralförmig und eine konstante Steigung aufweisend ausgebildet sind. Die Kugel rollt somit innerhalb der Kugelrillen während des Drehvorgangs gleichförmig ab, ohne daß sie in irgendeiner Lage eingezwängt werden kann.

Zur weiteren Verbesserung der gleichförmigen Bewegung der Kugel ist vorgesehen, daß die Kugelrillen und die Kugelschalen die gleiche Tiefe aufweisen. Aügrund dieser Ausbildung wird die Kugel selbst sich innerhalb der vorgegebenen Bahn gleichförmig bewegen und dadurch auch gleichförmig abnutzen bzw. verschleißen. Die Funktion der Ventilvorrichtung ist somit selbst dann gewahrt, wenn an den Kugeln ein gewisser Verschleiß eingetreten ist.

Federteller und Drehte!1 sind in der Regel aus dem gleichen Werkstoff gefertigt. Zur Verringerung des Herstellungsaufwandes und zur Verbesserung der Maßgenauigkeit ist es zweckmäßig, den oberen Federteller und den Zylinder als ein Bauteil auszubilden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ventildrehvorrichtung der Verschleiß auf ein leicht auszubauendes und zu ersetzendes Bauteil konzentriert wird, wobei gleichzeitig durch die besondere Ausbildung sichergestellt ist, daß wenn überhaupt nur ein geringer Verschleiß eintritt. Da die Belastung der Kugel immer höher ist als die der Kugelrillen und Kugelschalen wird auch hier der Verschleiß am ehesten eintreten. Diese Wirkung kann noch dadurch erhöht werden, daß die Kugel aus einem weicheren Werkstoff hergestellt ist, als die beiden Zylinder des Drehteils. Besonders vorteilhaft ist weiter, daß wenn aufgrund des eintretenden Verschleißes an der Kugel ein Auswechseln erforderlich ist, dieses einfach bewerkstelligt werden kann, in dem die beiden Zylinder auseinandergezogen werden. Dabei macht jsich positiv bemerkbar, daß der Freilauf

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wie auch bei der Hauptanmeldung dem Zylinder zugeordnet ist, so daß der obere Federteller entsprechend leicht ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit'den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist.

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Bei der Darstellung gemäß 'Figur ^f ist auf die

Darstellung und Erläuterung der Teile verzichtetworden, die bereits Gegenstand der Hauptanmeldung sind und dort ausführlich gewürdigt worden sind.

Gezeigt ist eine Ventildrehvorrichtung eines mit 1 bezeichneten Ventils, daß nur im oberen Bereich und ohne Ventilfeder gezeigt ist. Dabei ist die Ventilfeder zwischen dem oberen Federteller 3 und dem nicht dargestellten unteren Federteller verspannt. Der untere Federteller ist wie bei der Hauptanmeldung freidrehbar-gelagert.

obere Teil, d. h. also der Freilauf trägt das Drehteil 9 bzw. genauer gesagt den Teil 29 des Drehteils 9. Der obere Teil 28 des Drehteils 9 ist mit dem oberen Federteller 3 verbunden, der wiederum seinerseits mit der Ventilkegel 23 in lösbarer Verbindung steht.

Am oberen Rand 1o des als Drehzylinder 41 ausgebildeten Teils 29 ist eine Kugelrille 38 für eine Kugel 36 ausgebildet, die im als Zylinder 4o ausgebildeten oberen Teil 28 des Drehteils 9 in einer Kugelschale 37 liegt.

Beim öffnen des Ventils 1 und damit beim bewegen des oberen Federtellers 3 zusammen mit der Ventil kegel 23 wird der Federteller 3 dadurch gedreht, daß die in der Kugelschale 37 liegende und geführte Kugel 36 in der Kugelrille 38 abläuft, ohne den Drehzylinder 41 bewegen zu können,

da dieser in dieser Richtung über den nicht dargestellten Freilauf gesperrt ist. Der obere Federteller 3 erfährt somit eine Drehbewegung, deren Größe von der Schrägstellung der Kugelrille 38 mit abhängig ist. Die Kugel 36 rollt während dieser Bewegung innerhalb der Kugelschale 37 und innerhalb der Kugelrille 38, so daß ein Verschleiß kaum eintreten kann. Dieser Verschleiß wird noch dadurch weiter minimiert, daß bei den Auf- und Abwärtsbewegungen des Ventils öl oder Schmiermittel mit austritt, das dann auch dieses "Kugellager" mit schmiert.

Beim Wiederschließen des Ventils 1 und damit beim Aufwärtsbewegen des oberen Federtellers 3 wird der Drehzylinder 41 in Drehrichtung mitgenommen, d. h. mitbewegt, weil dieses leicht über den Freilauf drehbare Teil in dieser Richtung keiner Sperre unterliegt.

Bei entgegengesetzter Wirkungsweise des Freilaufs läuft der BewegungsVorgang umgekehrt ab, d. h. der Drehzylinder 41 dreht beim Öffnen des Ventils und zieht der Ventilkegel 23 beim Schließen hinter sich her.

Entsprechend der Motordrehzahl wird somit bei jedem Auf- und Abwärtshub der Ventilkegel 23 und damit das gesamte Ventil um einen bestimmten Betrag gedreht, so daß eine gleichmäßige Belastung des Ventils im Bereich des Sitzes gewahrt ist.

Leerseite

Claims

Märkisches Werk GmbH, Haus Heide 21, 5884 Halver

"Ventildrehvorrichtung II"

Patentansprüche

/ 1J Ventildrehvorrichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit einer zwischen oberem und unterem Federteller verspannbarer Ventilfeder, einem dem unteren Federteller bzw. dem Zylinderkopf zugeordneten Freilauf, der bei Be- und Entlastung der Ventilfeder die Drehung des Ventils in nur einer Richtung zuläßt, und einem zweiteiligen Drehteil, dessen einander beeinflussenden Teile mit dem oberen Federteller bzw. über den Freilauf mit dem Zylinderkopf verbunden sind nach Patent (Patentanmeldung P 3o 29 988.8),

dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Teil (28, 29) dicht aneinander vorbeiführend ausgebildet und über drehbeweglich angeordnete Kugeln (36) miteinander verbunden sind, wobei die Kugeln im oberen Teil in einer Kugelschale (37) und im unteren Teil in einer schräg nach unten verlaufenden Kugelrille (38) geführt sind.
2. Ventildrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (28) als an den oberen Federteller (3) angeformter Zylinder (4o) mit kleinerem Durchmesser und der untere Teil (29) als dem Zylinderkopf zugeordneter Drehzylinder (41) mit größerem Durchmesser ausgebildet ist.
3. Ventildrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang des Zylinders (4o) und des Drehzylinders (41 verteilt mehrere Kugelschalen (37) und Kugelrillen (38) vorgesehen sind.
4. Ventildrehvorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrillen (38) spiralförmig und eine konstante Steigung aufweisend ausgebildet sind.
5. Ventildrehvorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrillen (38) und die Kugelschalen (37) die gleiche Tiefe aufweisen.
6. Ventildrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Federteller (3) und der Zylinder (4o) als ein Bauteil ausgebildet sind.