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Einrichtung zum Ausgleich des Spiels zwischen dem Ventil einer Brennkraftmaschine
o. dgl. und dessen Steuerorgan Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die schädlichen
Einflüsse des Spiels zwischen dem Ventil einer Brennkraftmaschine o. dgl. und seinem
Steuerorgan zu beseitigen. Dieses Spiel verursacht bekanntlich das lästige Klappern
der Ventilantriebsorgane, das unter Umständen zu Betriebsstörungen führen kann.
Es ist bereits vorgeschlagen worden,-zur Vermeidung dieses Übelstandes eine Einrichtung
zu verwenden, bei welcher das Steuerorgan unter Vermittlung einer Feder sowie eines
Stoßdämpfers auf das Ventil bzw. den Ventilstößel einwirkt. Feder und Stoßdämpfer
sind bei dieser bekannten Einrichtung von einem Gehäuse umschlossen. Die Feder hat
den Zweck, - die Entstehung eines Spiels zwischen Steuerorgan und Ventil nach Möglichkeit
überhaupt zu verhindern. Der durch eine Filzscheibe gebildete Stoßdämpfer soll dazu
dienen, die schlagartig auftretende Antriebsbewegung des Steuerorgans abzufangen.
Ein derartiger Stoßdämpfer erfüllt jedoch insbesondere bei hohen Drehzahlen der
Maschine seinen Zweck nur unvollkommen, da der Filz sehr elastisch ist, so daß ein
Teil der Hubbewegung des Steuerorgans verlorengeht, d. h. nicht auf das Ventil übertragen
wird. Der aus Filz bestehende Stoßdämpfer hat ferner den Nachteil, daß er mit der
Zeit seine Elastizität verändert und schließlich ganz verliert, so daß er die ihm
übertragene Wirkung nach einer gewissen Betriebsdauer überhaupt nicht mehr ausübt.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, zwischen den einzelnen Steuerorganen eines Ventils
eine Ölschicht vorzusehen, die eine Dämpfung der bei der Ventilsteuerung auftretenden
Stöße bewirken soll. Auch mit dieser bekannten Einrichtgng ist der angestrebte Erfolg
nicht oder nur sehr unvollkommen erzielbar, da die einzige Ölschicht nicht in der
Lage ist das in seiner Größe schwankende, nicht unerhebliche Spiel zwischen dem
Ventil und seinen Antriebsgliedern ohne abzureißen zu überbrücken. Beim Öffnungshub
der Steuerorgane treffen infolgedessen die beiden Teile der vorher aufgeteilten
Ölschicht schlagartig aufeinander, ohne überhaupt eine Dämpfungswirkung ausüben
zu. können. In der Regel wird überdies das Öl innerhalb kürzester Zeit aus dem Spalt
zwischen den Antriebsorganen des Ventils herausgedrückt.
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Gemäß der Erfindung wird nun eine wirksame Dämpfung dadurch erzielt,
daß der in dem Gehäuse vorgesehene Stoßdämpfer aus mehreren übereinandergeschichteten
und in einem Ölbade liegenden Scheiben gebildet ist, zwischen die das Öl tritt.
Das Dämpfungsmittel wird also bei dieser Bauart durch die abwechselnd aufeinanderfolgenden
Scheiben und Ölschichten gebildet. Dieser Stoßdämpfer hat eine gewisse Elastizität,
die zui Dämpfung der schlagartigen Antriebsbewegungen des Steuerorgans ausreicht,
nicht aber so groß ist, daß der Antriebshub des Steuerorgans
irgendwie
nennenswert beeinträchtigt wird. Vor allem aber hat die neue Bauart den Vorzug,
daß sich die Dämpfungswirkung der Einrichtung auch bei langer Betrieb-sdauef nicht
verändern kann, da die zwischen den einzelnen Scheiben vorhandenen feinen Ölschichten
infolge der auftretenden Kapillarwirkung erhalten bleiben bzw. sich ständig erneuern.
Die Kapillarwirkung wird dadurch unterstützt, daß die in dein Gehäuse vorhandene
Feder in der Zeit zwischen zwei Ventilhüben das hierbei entstehende Spiel zwischen
Steuerorgan und Ventilstößelende in das Scheibenpaket hineinverlegt. Ein Abreißen
der Ölschichten kann nicht eintreten, da ja zur Überbrückung des Spiels eine Mehrzahl
von Schichten dient.
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Gegebenenfalls kann das in dem Gehäuse eingeschlossene 01 auch
unter Druck stehen, um das Eindringen des Öls zwischen die einzelnen Scheiben des
Stoßdämpfers zu unterstützen.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine Seitenansicht des Ventils und seiner Antriebsorgane
teilweise im Schnitt. -In den Fig. a und 3 sind zwei Abänderungsformen der neuen
Einrichtung im Schnitt und in Fig. 4 ist ein Einzelteil der Einrichtung im Grundriß
veranschaulicht.
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Das Ventil i wird in seiner Schließlage in bekannter Weise mittels.
einer Feder :2 gegen seinen in der Zylinderwandung liegenden Sitz 3 gepreßt.
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Auf einer hohlen Welle 4 ist ein zweiarmiger Hebel s schwingbar gelagert,
an dessen einem Ende 6 eine Antriebsstange 7 gelenkig befestigt und an dessen anderem
Ende ein unten kugelförmig ausgestalteter Zapfen 8 eingenietet ist. Dieser Zapfen
8 wirkt bei der Ausführungsform nach Fig. i mit dem Deckel 9 eines Gehäuses io zusammen,
dessen Boden i i eine Vertiefung 12 aufweist, mit der das Gehäuse auf das obere
verjüngte Ende 13 des Ventilstößels 14 aufgesteckt ist. Der Deckel 9 ist verschiebbar
.in dem Gehäuse io gelagert. Zwischen dem Deckel 9 und dem Boden i i des Gehäuses
ist eine Feder 15 mit Spannung eingesetzt, welche den Deckel 9 ständig gegen das
kugelige Ende des Zapfens 8 preßt. Zwischen dem Deckel 9 und dem Gehäuseboden i
i liegt ferner übereinandergeschichtet eine Mehrzahl von Scheiben 16 aus Blech o.
dgl. (vgl. Fig.4). Das Gehäuseinnere zwischen dem Deckel 9 und dem Boden i i ist
mit Öl angefüllt, das auch zwischen die einzelnen Scheiben 16 tritt. Zum Einfüllen
des Öls dient eine Öffnung 17 im Gehäusedeckel 9, der das Öl auf dem Wege
über die Bohrung 18 und den Kanal i9 aus dem Hohlraum der Welle 4 zugeleitet wird.
Das aus dem Kanal i9 austretende C51 schmiert gleichzeitig die mit dem Gehäusedeckel
9 zusammenwirkende kugelige Oberfläche des Zapfens B.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der mit dem Ventilstößelende
13 zusammenwirkende Boden, ja des Gehäuses io verschiebbar gelagert, während
der Gehäusedeckel 9a, auf den der Zapfen 8 einwirkt, mit der Gehäusewandung fest
verbunden ist. Zrn ein Heraustreten des Öls zwischen der Gehäusewandung und dem
verschiebbaren Boden ija zu verhindern, ist letzterer mittels einer Stopfbüchse
2o gegenüber dem Gehäuse io abgedichtet. Eine Ölzuführung unter Druck kann hier
durch Kanäle 17 und i9 erfolgen. -Die in Fig.3 veranschaulichte Bauart weicht von
derjenigen nach Fig. i nur insofern ab, als die Feder 15 innerhalb des ringförmigen
Paketes der Scheiben 16 liegt. Hierdurch wird der Vorteil einer sicheren Führung
der Scheiben 16 erzielt..
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Bei allen Ausführungsformen muß selbstverständlich der Flächeninhalt
der Scheiben 16 dem zu übertragenden Druck, d. h. im wesentlichen dem Druck der
Ventilfeder 2 entsprechen, also so groß sein, daß das Q1 im Betriebe nicht aus dem
Raum zwischen den einzelnen Scheiben herausgepreßt wird. Die erforderliche Mindestgröße
. der Scheiben läßt sich von Fall zu Fall leicht ermitteln. Bei einer Ventilfederspannung
von 8o kg würde beispielsweise eine Scheibenoberfläche von etwa 2 cm2 bereits genügen,
um ein Herauspressen des Öls mit Sicherheit zu verhindern.
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Das Ventil 3 -wird geöffnet beim Anheben der Antriebsstange
7. Die hierdurch hervorgerufene Bewegung des Zapfens 8 wird bei den Ausführungsformen
nach den Fig. i und 3 unter Vermittlung des Deckels 9 und des als Stoßdämpfer wirkenden
Scheibenpaketes 16 auf den Gehäuseboden i i und damit auf den Ventilstößel 13, 14
übertragen. Der Ventilhebeldruck, der bei hohen Drehzahlen der . Brennkraftmaschine
schlagartig ausgeübt wird, wirkt also nicht mehr unmittelbar auf das Ventil bzw.
den Ventilstößel 13, 14, sondern wird über die zwischen den einzelnen Scheiben 16
liegenden Ölschichten geleitet. Diese Ölschichten dämpfen die schlagartige Bewegung
der Steuerorgane, so daß jedes Geräusch vermieden ist. Die Feder 15 -sorgt dafür,
daß der Deckel g in ständiger Verbindung mit dem Zapfen 8 bleibt, so daß auch beim
Rückhub der Antriebsorgane ein Klappern der einzelnen Maschinenteile vermieden ist.
Bei
der Ausführungsform nach Fig.2 ist die Wirkungsweise genau die gleiche. Hier sorgt
die Feder 15 dafür, daß das Gehäuse io bzw. sein Deckel ga ständig fest an dem Zapfen
8 anliegt.
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Ist das Gehäuse geschlossen und wird das in ihm eingeschlossene Öl
unter Druck gesetzt, so wird das Eindringen dieses Öls in die Spalte zwischen den
einzelnen Scheiben 16 begünstigt. In diesem Falle müßte allerdings zwischen dem
Gehäuse und dem beweglichen Boden iia bzw. dem Deckel, sofern letzterer verschiebbar
ist, eine Stopfbüchse 2o vorgesehen sein, um ein Herausdringen des Öls aus dem Gehäuse
zu vermeiden.