DE623427C

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Publication number: DE623427C
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine sich selbst einstellende Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen, bei der zwischen die beiden Teile des Stößels eine Flüssigkeit über ein Rückschlagventil eingeführt und eingeschlossen wird. Sie besteht darin, daß das frei bewegliche Rückschlagventil beim Öffnungsbeginn eines Ventils der Maschine durch Trägheitswirkung auf seinen Sitz gedrückt wird und mit Anschlägen versehen ist, durch die der Hub und die seitliche Bewegung des Ventils auf einen Betrag etwa von der Größenordnung des im Steuerungsgetriebe zulässigen Spiels beschränkt wird.

Für die Erfindung ist es also wesentlich, dem Hub und der seitlichen Bewegung des Rückschlagventils einen sehr kleinen Wert zu geben und es so zu führen, daß es nach dem Absinken auf seinen Sitz sofort in die richtige Lage kommt und sich nicht seitlich von seinem Sitz aufsetzt.

Bekannt ist bereits eine sich selbst einstellende Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen der Art, auf die sich die Erfindung bezieht, bei der jedoch keine Mittel vorgesehen sind, um das Rückschlagventil (Kugelventil) daran zu hindern, sich seitlich von seinem Sitz aufzusetzen. Dadurch wird das Abheben des Ventils verzögert, und es kann leicht ein Zurückspringen der Kugel eintreten.

Es ist weiterhin eine Ventilsteuerung von der Gattung, zu der die Erfindung gehört, bekannt, die jedoch den Nachteil hat, daß das Kugelventil das Bestreben zeigt, sich von seinem Sitz abzuheben, wenn ein Ventil der Maschine geöffnet wird. Ohne Vorhandensein eines das Ventil zwangsläufig auf seinen Sitz drückenden Mittels ist also nicht anzunehmen, daß das Ventil sich schließen kann.

Die Nachteile der beiden bekannten Steuerungen werden durch die Erfindung beseitigt, für deren Verwirklichung eine Reihe von grundsätzlichen Lösungen in Betracht kommen, die eine Reihe von weiteren Erfindungsmerkmalen enthalten und auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht sind.

Fig. ι bis 4 zeigen teils im Schnitt, teils in Ansicht schematisch Ventilsteuerungen nach der Erfindung.

Fig. 5 veranschaulicht in größerem Maßstäbe teils im Schnitt, teils in Ansicht das den Stößel tragende Ende eines Schwinghebels und stellt eine weitere Ausführungsform der Ventilsteuerung nach der Erfindung dar.

Gemäß Fig. I wird das Ende einer Ventilstange 10 durch das eine Ende eines Schwinghebels 12 gesteuert, der auf einer hohlen Welle 13 gelagert ist. Das andere Ende des Schwinghebels steht durch den kolbenartigen Stößel'teil 16 über eine Stoßstange 35 mit dem

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Nocken in Berührung. Der kolbenartige· Stößelteil 16- läuft in eis. kugelig gestaltetes Ende 37 aus, das in das herausnehmbare schalenartige Ende 38 der Stoßstange 35 eingreift und einen Kanal 39 besitzt, der mit dem Innenraum des Stößelteils 16 in Verbindungsteht, um die Berührungsflächen zwischen den Teilen 37. und 38 zu schmieren. Er ist in einer Bohrung am Ende des Schwinghebels untergebracht und besteht aus einem zylindrischen Körper· mit einer axialen Bohrung, die an ihrem oberen Ende so gestaltet ist, daß sie einen Sitz für das Kugelventil 36 bildet. Die Bewegung des Ventils 36 von seinem. Sitz ist durch einen Anschlag 41 begrenzt, der nicht nur den Hub, sondern auch die seitliche Bewegung des Ventils auf einen Betrag etwa von der Größenordnung des im Steuerungsgetriebe zulässigen Spiels beschränkt. Die Ölzuführung erfolgt durch die hohle Schwinghebelwelle 13, aus der das. öl durch eine seitliche Bohrung, die sich mit einem Kanal im Schwinghebel 12 deckt, ausfließt; durch eine Öffnung im zylindrischen Teil des kolbenartigen Stößelteils 16 gelangt dann das Öl in dessen Bohrung.'

Hat das öl einen Druck von etwa 0,5" kg pro Quadratzentimeter, dann fließt es aus der Welle 13 in die Bohrung des Stößelteiles 16 und an dem Kugelventil 36 entlang in den oberen Teil der Bohrung- des Stößels 16, so-. lange ein Spiel zwischen dem Nocken bzw. der Stoßstange 35 und dem Stößelteil 16 vorhanden ist. Sobald aber der Stößelteil sich nach aufwärts zu bewegen beginnt, um das ,Anheben eines Ventils der Maschine einzuleiten, wird das Kugelventil 36 durch Trägheitswirkung auf seinen Sitz gedruckt und ein Zurückfließen des Öls verhindert. ^wischen dem unteren Teil des Stößels 16 und der gegenüberliegenden Fläche des Schwinghebels 12 können ring- oder hufeisenförmige Unterlagscheiben 27 um den zylindrischen Teil des Stößelteiles 16 herumgelegt werden, um das Maß zu begrenzen, um das der Stößelteil 16 in die Schwinghebelbohrung hineinbewegt werden kann, solange nicht oder bis der Öldruck hergestellt ist. Die Unterlagscheiben können so gewählt werden, daß unter diesen Umständen ein richtiges Spiel vorhanden ist. Um eine Drehung des Stößelteiles 16 in der Bohrung zu verhindern und die Öffnung im Stößelteil 16 in Deckung mit dem Kanal im Schwinghebel 12 zu halten, ist der Stößelteil 16 an einer Seite so abgeflacht, daß er sich gegen eine Schulter des Schwinghebels 12 anlegt. Um die Abwärtsbewegung des Stößelteiles 16 aus der Bohrung heraus zu begrenzen, z. B. für den Fall, daß eine Ventilfeder brechen sollte, ist jdurch das Ende des Schwinghebels 12 ein Stift30-hindurchgesteckt, der in einer seitlichen Aussparung 31 des Stößelteiles 16 liegt.

Damit in der Bohrung etwa eingeschlossene Luft entweichen kann, ist der Stößelteil 16 seitlich mit einer Abflachung 32 versehen, die sich über den ganzen zylindrischen Teil des Stößels 16 bis zu seinem Kopf erstreckt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Mittel zur Aufnahme des Spiels an das entgegengesetzte Ende des Schwinghebels verlegt, d. h. zwischen den Schwinghebel und das Ende der Ventilstange. Hierbei muß natürlich der Sitz des Kugelventils über diesem angeordnet sein, wenn das Ventil der Maschine sich nach unten zu öffnet, damit die Trägheitswirkung, die durch die. Beschleunigung entsteht, wenn sich das Ventil der Maschine zu öffnen beginnt, das Kugelventil 36 auf seinen Sitz drückt. Infolgedessen hat das Ventil 36 im Falle der Fig. 2 an der oberen Begrenzungsfläche der Bohrung 17 seinen Sitz 40, und seine Bewegung ist durch ein Armkreuz 41 begrenzt, das durch einen Splint 42 in der Bohrung 17 gehalten wird. Der Stößelteil 16 kann dann als voller Zylinder ausgebildet sein; aus Gründen der Gewichtserleichterung wird man ihn jedoch zweckmäßig hohl herstellen und an seinem offenen Ende durch einen kelchartigen Einsatz 43 ver- go -schließen.

Bei der Ausführung nach Fig. 3, bei der die Stoßstange oder ein Ventil über dem Nocken liegt, gleitet der kolbenartige Stößelteil in . einer Buchse 45, die in dem Rahmen 46 gelagert ist. Der kolbenartige Stößelteil besteht aus einer zylindrischen Hülse 47, in deren oberem offenem Ende ein Stopfen 48 gleitet. Unterhalb des" Stopfens 48 ist ein kelchartig gestalteter Einsatz 49 angeordnet, dessen offenes Ende aufwärts gerichtet ist und den Sitz für das Kugelrückschlagventil 36 bildet. Das obere Ende des Einsatzes 49 legt sich dicht an die Innenwand der Hülse an und stützt sich gegen eine schmale Schulter ab, die durch Verkleinerung des Innendurchmessers der Hülse 47 gebildet ist. Das öl gelangt in das Innere des Einsatzes 49 durch einen Kanal 50, der durch die Buchse hindurchgeht und mit einer öffnung 51 in der Hülse 47 zur Deckung kommt,_wenn der Stößel sich in seiner untersten StefitÜhg^.befindet. Die Öffnung 51 deckt sich mit einer ringförmigen Aussparung52, die denEinsatz umgibt und von der aus Bohrungen 53 in den Innenraum des Einsatzes 49 führen. Zwischen dem unteren Teil des Einsatzes und der Innenwand der Hülse 47 ist ein geringes Spiel vorhanden, so daß ein meßbarer Ölzufluß in den unteren Teil der Hülse vorhanden ist. Aus dem unteren Teil der Hülse 47 gelangt das Öl durch- einen Kanal 54 zu den

sich berührenden Flächen des Stößels und des Nockens 55.

Der Nocken 55 ist so gestaltet, daß der Stößel 47 tiefer als in seine normale unterste Stellung gehen kann! (vgl. die Differenz zwischen den gestrichelten und den voll ausgezogenen Linien). Der Zweck dieser Maßnahme ist der, ein schnelles Hochgehen des Stößels 47 zu erreichen, damit das Rückschlagventil 36 kräftig geschlossen wird.

Um eine Drehung 47 zu verhindern, ist das untere Ende mit einem Vierkant 64 versehen, der in eine oder mehrere Führungen 65 eingreift, die sich vom unteren Ende der Buchse 45 abwärts erstrecken.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die beiden Stößelteile, zwischen denen sich das ölkissen befindet, nicht ineinander gelagert, sondern gleiten beide in der Buchse 45. In diesem Fall sitzt das Kugelventil 36 auf einer Schulter, die durch Erweiterung der Bohrung des unteren Stößelteiles 56 gebildet ist. Die Aufwärtsbewegung der Kugel 36 ist durch den Querstift 57 begrenzt. Das durch die öffnung 51 zuströmende Öl wird unmittelbar in den Innenraum des Stößelteils 56 geführt. Der Kanal 54 (Fig. 3) für die ölzuführung ist fortgelassen, und dafür ist der Stößelteil 56 mit einer Ringnut 58 versehen, die mit der öffnung 51 in Deckung liegt. Die Öffnung 51 ist durch eine schmale Abflachung 59 mit einem Kanal 60 verbunden, der zu den sich berührenden Flächen des Stößelteils 56 und des Nockens führt. Die Ölzuführung zu diesen Flächen wird also im Fall der Fig. 4 durch die Abflachung 59 gesteuert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. S ist die Anordnung des Kugelventils die gleiche wie bei Fig. 1; es wird lediglich der Stößel unmittelbar durch den Nocken gesteuert. Die Schmiermittelzuführung für die Berührungsflächen zwischen Stößel und Nocken untere scheidet sich von der nach Fig. 1 und besteht aus einem Kanal 61, der durch die Wand des unteren Stößelteiles hindurchgeht und an der der Öffnung 26 entgegengesetzten Seite liegt. An der Seite des unteren Stößelteiles ist eine Abflachung 62 vorgesehen, die einen den Kanal 61 mit einem zur Unterseite des Stößels führenden Kanal 63 verbindenden Steuerkanal bildet.

Bei allen Ausführungsformen ist die ölzuführung nur offen, wenn der Stößel sich auf dem Grundkreis des Nockens befindet. In-„folge der Anordnung der Kanäle und Bohrungen 24, 25 bzw. 50, 51 ist die Ölzuführung geschlossen, sobald die Stößelteile sich gegeneinander bewegen, um ein Ventil der Maschine anzuheben. Auf diese Weise kann kein zusätzliches Öl eingeführt werden, wenn Nocken und Stößel aneinander liegen, und ein heftiges Aufschlagen des Ventils ist vermieden. Ferner ist die zum Halten des Rückschlagventils auf seinen Sitz erforderliche Kraft durch die verzögernde Wirkung der Ventilsteuerung herabgesetzt.

Bei sämtlichen Ausführungsformen wird das frei bewegliche Rückschlagventil durch die Trägheitswirkung auf seinen Sitz gedrückt, und der Hub des Ventils sowie seine seitliche Bewegung ist auf einen Betrag etwa von der Größenordnung des im Steuerungsgetriebe zulässigen Spiels beschränkt. Im Falle der Verwendung eines Kugelventils mit einem Durchmesser von etwa S mm wird der Hub etwa o, 1 mm betragen. Die durch das Rückschlagventil zum Schließen benötigte Zeit kann auf diese Weis© äußerst gering bemessen werden.

Die ölmenge, die zwischen dem Ende des Stößels und dem Ende der ihn^ aufnehmenden Bohrung eingeschlossen ist, um ein Kissen veränderlicher Stärke zwischen diesen Teilen zu bilden, kann bei den Ausführungsformen' der Erfindung auf einen sehr kleinen Betrag herabgesetzt werden. Infolgedessen ist die dämpfende Wirkung, die durch kleine in dem Ölkissen etwa enthaltende Luftblasen verursacht werden könnte, auf ein Mindestmaß beschränkt. Ist das Rückschlagventil im Stößel untergebracht, so kann der Anschlag, der das Abheben des Ventils von seinem Sitz begrenzt, so ausgebildet sein, daß er einen erheblichen Teil des Hohlraumes am Ende des Stößels jenseits des Ventils einnimmt. Ist das Ventil in der Bohrung untergebracht, so formt man den Anschlag zweckmäßig so, daß er einen erheblichen Teil der Bohrung einnimmt.

Claims

Patentansprüche:

i. Sich selbst einstellende Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen, bei der zwischen die beiden Teile des Stößels eine Flüssigkeit über ein Rückschlagventil eingeführt und eingeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das frei bewegliche Rückschlagventil (36) beim Öffnungsbeginn eines Ventils der Maschine durch Trägheitswirkung auf seinen Sitz gedrückt wird und mit Anschlägen (41, 57) • versehen ist, durch die der Hub und die seitliche Bewegung des Ventils auf einen Betrag etwa von der Größenordnung des im Steuerungsgetriebe zulässigen Spiels beschränkt wird.
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, bei der der eine Stößelteil eine Büchse mit einer zylindrischen Bohrung bildet, in der der andere Stößelteil kolbenartig sitzt, da- iao durch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (36), sein Sitz und die Be-

grenzungsmittel gleichachsig innerhalb des kolbenartigen Stößelteils (16, 47, 56) gelagert sind.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenartige Teil (16) die Bohrung (17) des anderen Stößelteiles mit Ausnahme kleiner Kanäle hinter dem Rückschlagventil (36) nahezu vollständig ausfüllt.
4. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen, ι bis 3 mit einem Anschlag zur Begrenzung der Gleitbewegung des kolbenartigen Teiles in seiner Bohrung, gekennzeichnet durch Mittel zur Einstellung der wirksamen Stellung des Anschlages, z. B-durch Zwischenlegringe (27) zwischen den beiden Stößelteilen.
5. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen ι bis 4, gekennzeichnet durch einen Anschlag (30, 31), der die Gleitbewegung des kolbenartigen Stößelteiles (16) aus seiner Bohrung (17) heraus begrenzt.
6. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen ι bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenartige Stößelteil (16) mit einer Abflachung (32) versehen ist, die sich längs seiner Außenfläche erstreckt und ein Entweichen der Luft aus dem inneren Ende der Bohrung (17) ermöglicht.
7. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stößelteil (16, 47) zur Verhinderung einer Drehung mit einem nicht kreisförmigen äußeren Führungsteil (64) versehen ist, dessen Fläche mit einer Führungsfläche (65) an dem anderen Stößelteil zusammenarbeitet.
8. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen ι bis 7, -bei der die Flüssigkeitszufuhr nach dem Stößelinnern sowohl durch das Rückschlagventil als auch durch einen Schmierkanal mit einer äußeren Arbeitsfläche eines der beweglichen Stößel teile in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Schmiermittelkanals (52, 59, 62) sich zwischen den gegenüberliegenden Wänden des kolbenartigen Stößelteiles und seiner Bohrung erstreckt und durch eine Abflachung oder ein Spiel zwischen diesen Wänden gebildet ist.
9. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen ι bis .8, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenartige Stößelteil "(47) hohl ist und einen kegelartig gestalteten Einsatz (49) hat, dessen offenes Ende nach oben gerichtet und als Sitz für das Rückschlagventil (36) ausgebildet ist, und daß der Einsatz in der Wand Löcher (53) hat, die sich mit einer öffnung (51) in der Wand des Stößelteiles (47) decken, wobei zwischen dem Einsatz (49) und dem Stößelteil (47) ein Spiel vorgesehen ist, um eine geringe Menge Öl unter Druck in den hohlen Tiedl des Stößels unter dem Einsatz zu führen, aus dem das öl durch einen Kanal (54) auf die Nockenarbeitsfläche gelangen kann (Fig. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen