DE4339453C2 - Verfahren zur Montage eines hydraulischen Spielausgleichselementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines hydraulischen Spielausgleichselementes für einen Ventiltriebsstößel einer Brenn­ kraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Hemd, dessen eine einem Steuernocken zugewandte Stirnfläche durch einen scheibenförmigen Boden verschlossen ist, wobei sich von einer Unterseite des Bodens, konzen­ trisch zum Hemd, eine hohlzylindrische Führungshülse erstreckt, welche in ihrem Inneren einen zentrischen Ölvorratsraum einschließt, wobei der Ölvorratsraum über eine in einer Unterseite des Bodens angeordnete Überströmöffnung mit einem radial zwischen Führungshülse und Hemd angeordneten weiteren ringförmigen Ölvorratsraum kommuniziert, der wiederum über eine das Hemd schneidende Zulaufbohrung mit Hydrauliköl aus einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine versorgt ist und wobei die Führungshülse in einem einem Ventilschaft zugewandten Druckkolben axial beweglich angeordnet ist, welcher im Inneren einer Nabe eines sich vom Hemd radial nach innen erstreckenden Führungsteils aufgenom­ men ist, das den weiteren Ölvorratsraum in nockenferne Richtung be­ grenzt und mit einem von der Führungshülse und dem Druckkolben einge­ schlossenen Hochdruckraum, welcher über ein Rückschlagventil mit Hydrauliköl aus dem zentrischen Ölvorratsraum der Führungshülse ver­ sorgt ist.

Ein derartiger Ventiltriebsstößel ist beispielsweise aus der EP-A 03 95 311 vorbekannt. Dieser besteht ebenfalls aus einem hohlzylin­ drischen Hemd, dessen eine Stirnseite durch einen scheibenförmigen Boden verschlossen ist. An einer Unterseite des Bodens stützt sich konzentrisch eine Führungshülse eines Spielausgleichselementes ab. In einer Bohrung der Führungshülse ist ein Ölvorratsraum angeordnet, der durch eine in der Unterseite des Bodens angeordnete Überströmöffnung mit Hydrauliköl aus einem weiteren, ringförmigen Ölvorratsraum ver­ sorgt ist. Nahe einem Rand der Bohrung ist eine ringförmige Membran appliziert, welche mit einem zentrischen Loch versehen ist. Diese Membran soll ein unerwünschtes Leerlaufen des Ölvorratsraumes der Füh­ rungshülse, beispielsweise beim Transport des zumindest teilbefüllten Stößels oder bei Schräglagen der Brennkraftmaschine und ähnlichem, verhindern. Von Nachteil bei dem als gattungsbildend angesehenen Ventiltriebsstößel ist es, daß durch diese Membran mit Loch ein aus­ reichendes Nachfüllen des zentrischen Ölvorratsraumes nicht über sämtliche Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gesichert ist. Auch ist nicht sicher garantiert, daß beispielsweise im teilbefüllten Zustand des Ventiltriebsstößels, d. h. wenn lediglich der zentrische Ölvorratsraum vor der Montage und einem Transport mit Hydrauliköl befüllt wird, die gesamte eingeschlossene Menge in diesem Raum ver­ bleibt. Vielmehr ist mit unerwünschten Verlusten zu rechnen, die zum einen dafür sorgen, daß der Hochdruckraum des Spielausgleichselementes bei anschließendem Betrieb des Stößels nicht mehr ausreichend mit Hydrauliköl versorgt ist, was zu einem unerwünschten Ansaugen von Luft mit einer nachteiligen Kompressibilität des Stößels während seiner Hochdruckphase führt und/oder Klappergeräusche verursacht. Zum anderen bewirkt dieses unerwünscht austretende Hydrauliköl Nachteile beim Handling des Ventiltriebsstößels und kann im Extremfall auch zu un­ erwünschten Verunreinigungen der Umgebung führen. Des weiteren ist diese Membran an sich und ihre Montage relativ kostenaufwendig.

Auch bei weiteren offenbarten Ventiltriebsstößeln ist nur ungenügend ein Leerlaufen des zentrischen Ölvorratsraumes für den Fall verhin­ dert, daß er befüllt vom Hersteller beliefert wird. Bei einer Vielzahl dieser Stößel ist keinerlei Auslaufsicherung vorgesehen, was zu den obengenannten Nachteilen führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage eines hydraulischen Spielausgleichselementes zu entwickeln, bei dem kostengünstig und mit einfachen Mitteln ein Leerlaufen seines zentrischen Ölvorratsraumes während eines Transportes oder beim Hand­ ling des Ventiltriebsstößels verhindert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem ersten Verfahrensschritt der zentrische Ölvorratsraum mit Hydrauliköl befüllt wird, daß in einem weiteren Verfahrensschritt die Überströmöffnung vollständig sowie zumindest abschnittsweise die dem Boden zugewandte Stirnseite der Führungshülse und/oder dieser Bereich der Unterseite des Bodens mit einem bei Umgebungstemperatur nicht fließfähigen Schmierfett versehen werden und daß in einem folgenden Verfahrens­ schritt das vormontierte und befüllte Spielausgleichselement mit seinem Druckkolben derart in das Innere der Nabe des Führungsbleches längsbeweglich gesteckt wird, daß dessen Führungshülse mit ihrer Stirnseite konzentrisch an der mit Schmierfett versehenen Unterseite des Bodens anliegt. Durch das hier beschriebene Schmierfett ist wir­ kungsvoll und extrem kostengünstig ein Zurücklaufen des Hydrauliköles in den ringförmigen Ölvorratsraum und/oder aus dem Ventiltriebsstößel heraus verhindert. Das Schmierfett ist so beschaffen, daß es bei den üblichen Umgebungstemperaturen nicht fließt und an seinem Haftgrund verbleibt. Es sollte als Grundöl ein Mineralöl enthalten, beispiels­ weise ein Fett der Lieferbezeichnung ELF DAG 1, Shell Alvania R3, bzw. der NLGI-Klasse 3 (s. DIN-51 825, Teil 1). Durch dieses Schmierfett werden auch wirkungsvoll Unebenheiten der Unterseite des Bodens ausgeglichen. Wird nun dieser teilbefüllte Ventiltriebsstößel, durch welchen sofort bei Motorstart ausreichend Hydrauliköl zum Spielaus­ gleich vorhanden ist, betrieben, reicht der Druck des nachfließenden Hydrauliköles aus, diesen Fettverschluß zu verspülen. Das verwendete Schmierfett sollte jedoch der Lagerdauer des Ventiltriebsstößels vor seinem Einbau in die Brennkraftmaschine adaptiert sein und auf jeden Fall eine sehr gute Haftfähigkeit aufweisen. Die so beschaffenen Ventiltriebsstößel mit dem erfindungsgemäß montierten Spielausgleichs­ element schließen nun eine genügende Hydraulikmenge ein, so daß auf ein Befüllen des äußeren ringförmigen Ölvorratsraumes verzichtet werden kann. Vorgesehen können auch weitere Verschlußstoffe der Über­ strömöffnung sein, auch derartige, deren Basis nichtfossilen Ursprungs ist, jedoch sollte eine Verträglichkeit mit dem Hydrauliköl gegeben sein.

Die weiteren Unteransprüche 2 bis 3 zu dem in Anspruch 1 beschriebenen Verfahren betreffen zweckmäßige Applikationen des verwendeten Schmierfettes. Das Montageverfahren gestaltet sich daher besonders einfach, wenn die gesamte Unterseite des Bodens im Bereich der Führungshülse mit dem Schmierfett versehen wird. Ausreichend ist eine Schmierfilm­ dicke von etwa 0,2 mm, jedoch ist die erfindungsgemäße Funktion des Schmierfilmes auch bei weiteren Dicken gegeben. Für einen vollständig befüllten Ventiltriebsstößel ist es weiterhin vorgesehen, auch seine Ölzulaufbohrung im Hemd mit einem derartigen Fettverschluß oder ähn­ lichem zu versehen. Grundsätzlich sollte jedoch vor einem Einsatz des Schmierfettes seine Verträglichkeit mit beispielsweise weiteren poly­ meren Stößelbauteilen, wie Dichtringen u. ä. bewiesen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf das in der nachfol­ gend beschriebenen Figur gezeigte tassenförmige Stößelelement be­ schränkt. Gleichermaßen erstreckt sich ein Schutzumfang auch auf hülsenförmige Stößel, bzw. Einsteck-/Abstützelemente für Kipp- oder Schlepphebel oder auf hydraulische Spielausgleichselemente in Ventil­ triebsbrücken zur gleichzeitigen Betätigung mehrerer Gaswechselventi­ le, bzw. auch auf das in den Vorteilsangaben zu den Ansprüchen bzw. zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarte. Nicht ausgeschlossen sind weitere, zwischen den hier beschriebenen Verfahrensschritten liegende, nicht aufgeführte Schritte. Des weiteren erstreckt sich ein Einsatz auch auf alle Bereiche, bei denen es gilt, ein thermisch- und/oder verschleißbedingtes Spiel zu eliminieren, beispielsweise bei einem Nockenabgriff in Einspritzpumpen u. ä.

Aus der einzigen Figur geht ein Ventiltriebsstößel 1 hervor. Dieser besteht aus einem hohlzylindrischen Hemd 2, dessen eine einem Steuer­ nocken 3 zugewandte Stirnfläche 4 durch einen Boden 5 verschlossen ausgebildet ist. Von einer Unterseite 6 erstreckt sich im fertig montierten Zustand des Ventiltriebsstößels 1 eine konzentrische Füh­ rungshülse 7 eines hydraulischen Spielausgleichselementes 8. Im Inne­ ren 9 der Führungshülse 7 ist ein zentrischer Ölvorratsraum 10 gebil­ det. Dieser ist über eine in der Unterseite 6 des Bodens 5 angeordnete Überströmöffnung 11 mit Hydrauliköl aus einem innerhalb des Hemdes 2 angeordneten ringförmigen Ölvorratsraum 12 mit Hydrauliköl versorgbar. Die Überströmöffnung 11 ist derart angeordnet, daß sie eine dem Boden 5 zugewandte Stirnseite 13 der Führungshülse 7 übergreift. Die Führungshülse 7 ist von einem axial beweglichen Druckkolben 14 umschlos­ sen, der im Inneren 15 einer Nabe 16 eines sich vom Hemd 2 radial nach innen erstreckenden Führungsteiles 17 verläuft. Das Führungsteil 17 begrenzt axial in nockenferne Richtung den ringförmigen Ölvorratsraum 12, der über eine das Hemd 2 schneidende Zulaufbohrung 18 mit Hydrau­ liköl aus einem Zylinderkopf 19 versorgt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist determiniert durch ein Befüllen des ringförmigen Ölvorratsraumes 10 mit Hydrauliköl, ein anschließendes Verschließen/Behaften der Überströmöffnung 11 und eines Bereiches 20 innerhalb der Stirnseite 13 der Führungshülse 7 an der Unterseite 6 des Bodens 5 mit Schmierfett 21 und einem darauf folgenden axialen Andrücken der Führungshülse 7 mit dem sie umschließenden Druckkolben 14 an die Unterseite 6 des Bodens 5. Somit ist wirkungsvoll ein Aus­ laufen des zentrischen Ölvorratsraumes 10 für die Dauer des Trans­ portes/der Montage des Ventiltriebsstößel 1 verhindert.

Auf eine Beschreibung des weiteren Aufbaus und der Wirkungsweise bzw. eine Aufzählung der weiteren Montageschritte des hier beschriebenen Ventiltriebsstößels 1 wird an dieser Stelle verzichtet, weil dies der Fachwelt allgemein bekannt ist.

Bezugszeichenliste

1

Ventiltriebsstößel

2

Hemd

3

Steuernocken

4

Stirnfläche

5

Boden

6

Unterseite

7

Führungshülse

8

Spielausgleichselement

9

Inneres

10

Ölvorratsraum

11

Überströmöffnung

12

Ölvorratsraum

13

Stirnseite

14

Druckkolben

15

Inneres

16

Nabe

17

Führungsteil

18

Zulaufbohrung

19

Zylinderkopf

20

Bereich

21

Schmierfett

22

Ventilschaft

23

Hochdruckraum

24

Rückschlagventil

Claims (3)

1. Verfahren zur Montage eines hydraulischen Spielausgleichselementes (8) für einen Ventiltriebsstößel (1) einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Hemd (2), dessen eine einem Steuernocken (3) zugewandte Stirnfläche (4) durch einen scheibenförmigen Boden (5) ver­ schlossen ist, wobei sich von einer Unterseite (6) des Bodens (5), konzentrisch zum Hemd (2), eine hohlzylindrische Führungshülse (7) er­ streckt, welche in ihrem Inneren (9) einen zentrischen Ölvorratsraum (10) einschließt, wobei der Ölvorratsraum (10) über eine in einer Unterseite (6) des Bodens (5) angeordnete Überströmöffnung (11) mit einem radial zwischen Führungshülse (7) und Hemd (2) angeordneten weiteren ringförmigen Ölvorratsraum (12) kommuniziert, der wiederum über eine das Hemd (2) schneidende Zulaufbohrung (18) mit Hydrauliköl aus einem Zylinderkopf (19) der Brennkraftmaschine versorgt ist und wobei die Führungshülse (7) in einem einem Ventilschaft (22) zugewand­ ten Druckkolben (14) axial beweglich angeordnet ist, welcher im Inne­ ren (15) einer Nabe (16) eines sich vom Hemd (2) radial nach innen er­ streckenden Führungsteils (17) aufgenommen ist, das den weiteren Ölvorratsraum (12) in nockenferne Richtung begrenzt und mit einem von der Führungshülse (7) und dem Druckkolben (14) eingeschlossenen Hoch­ druckraum (23), welcher über ein Rückschlagventil (24) mit Hydrauliköl aus dem zentrischen Ölvorratsraum (10) der Führungshülse (7) versorgt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Verfahrensschritt der zentrische Ölvorratsraum (10) mit Hydrauliköl befüllt wird,
daß in einem weiteren Verfahrensschritt die Überströmöffnung (11) vollständig sowie zumindest abschnittsweise die dem Boden zugewandte Stirnseite (13) der Führungshülse (7) und/oder dieser Bereich der Unterseite (6) des Bodens (5) mit einem bei Umgebungstemperatur nicht fließfähigen Schmierfett (21) versehen werden und
daß in einem folgenden Verfahrensschritt das vormontierte und befüllte Spielausgleichselement (8) mit seinem Druckkolben (14) derart in das Innere (15) der Nabe (16) des Führungsteiles (17) längsbeweglich gesteckt wird, daß dessen Führungshülse (7) mit ihrer Stirnseite (13) konzentrisch an der mit Schmierfett (21) versehenen Unterseite (6) des Bodens (5) anliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier­ fett (21) eine von der Führungshülse (7) eingeschlossene Unterseite (6) des Bodens (5) und/oder radiale Randbereiche der Stirnseite (13) der Führungshülse (7) am Boden (5) ausfüllt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmierfett (21) an der Unterseite (6) des Bodens (5) eine Dicke von ca. 0,2 mm aufweist.