-
Hohler Ventilstößel mit hydraulischer Ausgleichsvorrichtung Die Erfindung
betrifft einen hohlen Ventilstößel mit ineinander längs verschiebbaren Teilen, deren
Länge von einer hydraulischen Ausgleichsvorrichtung mit Ölsammelkaminer und Druckkammer
selbsttätig eingestellt wird. Derartige sich selbsttätig ausgleichende Stößel dienen
bekanntlich dazu, die Ventilsteuerungsteile vom Nocken bis zum Ventilschaft dauernd
in Anlage zu halten, so daß einerseits ein genaues Arbeiten der Ventile und andererseits
ein stoßfreier und damit geräuschloser Betrieb des Steuerungsgestänges ermöglicht
wird.
-
Bei einer bekannten Bauart eines selbsttätig ausgleichenden Ventilstößels
wird der Ölsammelbehälter durch eine Bohrung im äußeren, mit dem Nocken zusammenarbeitenden
Stößelteil gebildet. Eine entscheidende Voraussetzung für die sichere Wirkung des
Stößels ist die hinreichende Entlüftung bzw. Entgasung der Flüssigkeit, z. B. des
Öles, das als zwischengeschaltete, unzusaminendrückbare Säule benutzt wird. Die
Abscheidung von Luft und Gasen aus dem Öl erfolgt unter Wirkung der Schwere und
macht es erforderlich, daß das geschlossene Ende oder der Boden des Olsammelbehälters
unterhalb des offenen bzw. durch einen .eingesetzten Teil abgeschlossenen Endes
liegt. Da, wie gesagt, bei der bekannten Bauart der Ölsainmelbehälter ein Teil des
äußeren Stößelkörpers selbst ist, so erzwingt die Anordnung eine bestimmte Lage
des Ventilstößels, so daß er z. B. in einer bestimmten Ausführungsform nur oberhalb
der Nockenwelle liegend verwendet werden kann.
-
Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung behoben, und zwar dadurch,
daß der mit dem Nocken zusammenwirkende äußere Stößelteil zwecks Steuerung stehender
oder hängender Ventile wahlweie auf jedes der beiden Enden des anderen die Ausgleichsvorrichtung
enthaltenden inneren Teiles aufsetzbar ist und das jeweils freie Ende des letzteren
mit dem Ventilschaft zusammenwirkt. Durch diese Anordnung ist mit einer Ausführungsform
des Ventilstößels eine Anpassung an jede vorkommende senkrechte oder auch schräge
oder horizontale Lage möglich, wie es z. B. insbesondere bei Sternmotoren erforderlich
ist.
-
Zweckmäßig liegt der Ölsammelbehälter im unteren Ende des mit dem
Ventilschaft zusammenwirkenden hohlen Stößelteiles. Falls die Ventilstößel bei einem
Sternmotor mit umlaufenden Zylindern zur Verwendung kommen, tritt für die Zwecke
der Elftlüftung die Zentrifugalkraft an die Stelle der Schwerkraft,
und
der Boden des Ölsammelbehälters ist demzufolge vom Drehzentrum aus gesehen nach
außen anzuordnen.
-
Die Zufuhr des Öles zum Ölsammelbehälter erfolgt durch Öffnungen im
äußeren Stößelteil sowie im Gehäuse des SammelbQhälters selbst. Die entsprechenden
Öffnungen müssen sich überdecken. Gemäß der Erfindung liegen diese Öffnungen nun
vorteilhafterweise im gleichen Abstand von dem Bohrungsende des äußeren Stößelteils
bzw. von dem Boden oder geschlossenen Ende des Ölbehälters. Dieser Abstand ist dem
Abstand der Durchtrittsöffnungen von der äußeren Stirnfläche des in normaler Arbeitsstellung
befindlichen Kolbens der Ausgleichsvorrichtung etwa gleich. Durch diese Maßregel
kommt man mit den gleichen Durchtrittsöffnungen für beide Lagen des äußeren Stößelteils
auf dem inneren aus.
-
Der Ausgleichskolben wird mittels einer Feder aus dem besonderen Zylinder,
mit dem er zusammenarbeitet, herausgedrückt. Diese Feder wird zweckmäßig durch Reibung
an einem Ende mit dem besonderen Zylinder und am anderen mit dem Kolben verbunden.
-
Um Bruch i-m Steuerungsgestänge zu verhindern, muß der Hub des Kolbens
der Ausgleichsvorrichtung begrenzt werden. Vorteilhaft geschieht 'dies gemäß der
Erfindung dadurch, daß das am besonderen Zylinder durch Reibung befestigte Ende
der Feder in die Bohrung des Zylinders sowie in eine entsprechende Eindrehung des
Kolbens hineinragt. Das innere Schulterende dieser Eindrehung legt sich beim größten
Kolbenhub gegen das besagte Federende und wirkt damit als Anschlag, so daß weitere
Vorkehrungen für diesen Zweck nicht erforderlich sind.
-
Der im ölsammelbehälter abgeschiedenen Luft- oder Gasmenge muß eine
Möglichkeit zum Entweichen geboten werden. Diese besteht darin, daß der besondere
Zylinder mit Spiel in der entsprechenden Bohrung des äußeren Stößelteils sitzt,
so daß die Luft oder das Gas durch diesen Spielraum hindurch entweder unmittelbar
durch das offene Ende des äußeren Stößelteils oder durch eine Bohrung in der Nähe
des geschlossenen Endes dieses Stößelteils abgeleitet wird. Bei der schon obenerwähntenbekanntenBauart
sind für die Zwecke der Luftableitung eine oder mehrere Nuten am Umfang des mit
dem Kolben zusammenwirkenden Zvlinders vorgesehen. Eine h'bertragung dieser Losung
auf die Bauart gemäß der Erfindung wäre insofern nachteilig, als hier der besondere
Zylinder im äußeren Stößelteil beweglich ist, was bei der bekä"nten Bauart nicht
der Fall ist. Infolge ,dieser Beweglichkeit ergeben sich aber bei einer in den Zylindermantel
eingearbeiteten Nut unerwünschte Abnutzungserscheinungen, z. B. infolge Gratbildungen,
'-,insbesondere aber auch dadurch, daß der 7_ylinder zum Verziehen und damit zum
Verklemmen in der Bohrung des äußeren Stößelte.ils neigen würde. Diese Neigung würde
verstärkt, wenn das Ölleitungsrohr zwischen der Sammelkammer und der Druckkammer
zur Befestigung in den besonderen Zylinder eingepreßt wird. Diese Nachteile werden
also durch die glatte und ununterbrochene Ausführung des Zylindermantels gemäß der
Erfindung vermieden und durch Sicherung der Formhaltigkeit des Zylinders ein zuverlässiges
Arbeiten des Stößels gewährleistet.
-
Wie schon vorstehend ausgeführt wurde, besteht der Hauptzweck des
selbsttätig ausgleichenden Ventilstößels darin, eine dauernde Anlage aller Ventilsteuerungsteile
zwischen dem Nocken und dem Ventilschaft aufrechtzuerhalten, und zwar so, daß die
ganze Steuerungsverbindung einen möglichst starren Charakter hat. Diese Vorschrift
bedarf insofern einer abschwächenden Änderung, als z. B. bei Ungleichmäßigkeiten
der Nockenarbeitsfläche, die sowohl durch ungenaue Bearbeitung als auch durch ungleichmäßige
Abnutzung verschiedener Stellen bedingt sein kann, eine zu weitgehende Starrheit
des Stößels zu einem unruhigen Arbeiten und damit geräuschvollen Betrieb der Steuerung
führen kann, die durch die ursprüngliche Zielsetzung gerade vermieden werden sollte.
Um sich daher auch diesen Bedingungen anzupassen, wird der Ventilstößel gemäß der
Erfindung mit federnden Gliedern, wie z. B. luftgefüllten Bohrungen an der unteren
Stirnseite des Ausgleichskolbens o. dgl., versehen. Diese Bohrungen können in Zahl
und Größe den jeweils vorliegenden Verhältnissen angepaßt werden.
-
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen vorteilhafte Ausführungsformen.
Abb. i zeigt einen Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine mit einem hängenden Ventil
und einem Stößel in Stirnansicht. Abb.2 stellt einen senkrechten Schnitt durch den
Stößel nach der Linie 2-2 in Abb. i in vergrößertem Maßstäbe dar. Abb.3 stellt ebenfalls
einen senkrechten Schnitt durch einen Stößel in umgekehrter Lage und Anordnung der
Teile dar.
-
Abb. q. zeigt in schematischer Ansicht die Anordnung mehrerer Stößel
bei einer sternförmig gebauten Maschine.
-
Abb. 5 stellt, teils in Ansicht, teils in senkrechtem Schnitt, eine
Stufe beim Zusammenbau des Ventils der Verdichtungskammer dar.
-
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und besonders auf die Abb. i und
2 bezeichnet
die Zahl io ein Ventil, das hin und her beweglich in
der Ventilschaftführung i i sitzt und mittels der Feder 13 an den Ventilsitz 12
zur Anlage gebracht wird. Ventil io erhält von dem Nocken 14 seinen Antrieb, und
zwar unter Zwischenschaltung eines Stößels, der als ganzer die Bezugsnummer 15 trägt.
Dieser Stößel 15 ist hin und her beweglich in eine Führung 16 eingebaut und steht
gleichachsig zum Ventilschaft. Eine geschlossene Flüssigkeitskammer 17 kann neben
der Führung 16 für die Zufuhr der Flüssigkeit vorgesehen werden. Meist dient
01 aus der Schmieranlage der Brennkraftmaschine zu diesem Zweck und wird
dem Stößel 15 zugeführt. Eine Zuleitung 2o führt die Flüssigkeit von einem passenden
Behälter unter Druck der Kammer 17 zu.
-
Im allgemeinen nimmt die Zuleitung 20 das Öl unter Druck aus der Schmierleitungsanlage
der Brennkraftmaschine. Die Kammer 17 ist so gebaut, daß sie die Luftabscheidung
bewirkt. Es ist nämlich ein Luftschlitz 21 vorgesehen, der von dem Kopfende der
Kammer 17, durch die Kammerwand und durch die Führung 16 bis zum Spielraum zwischen
dem Stößel 15 und der Bohrung in der Führung 16, nahe am oberen Ende der Führung
reicht. Ein anderer Kanal 22 führt durch den Boden und die Wand der Kammer 17 und
durch die Führung 16 und dient dazu, die Flüssigkeit, wie z. B. Öl, dem Innern des
Stößels 15 zuzuleiten. Er dient in umgekehrter Richtung für den Stößel 15 als Luftablaß.
Die Kammer 17 nimmt die Luft oder Gase auf und scheidet sie ab, indem diese nämlich
zur Oberfläche der Flüssigkeit aufsteigen und dann durch Luftschlitz 2 i und den
Spielraum zwischen dem Stößel 15 und Führung 16 entweichen. Auf diese Weise kommt
iin wesentlichen unzusammendrückbare Flüssigkeit in den Stößel 15 und dessen Ausgleichsvorrichtung.
-
Wie aus der Abb. 2 zu ersehen, besteht der Stößel u. a. aus einem
zylindrischen Körper 23 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Bohrung 24, die
an einem Ende 25 offen ist und an dem entgegengesetzten Ende durch irgendein beliebiges
Mittel, das mit den Nocken zusammenzuarbeiten vermag, wie z. B. den scheibenförmigen
Teil 26 und den zum Schutze gegen Abnutzung aus Hartmetall hergestellten Teil
27, abgeschlossen ist. Ein besonderer Zylinder 30 und Ölbehälter 31
sind hin und her beweglich in die BolirUng24 des Stößelkörpers23 eingebaut. Der
besondere Zylinder 30 ist mit einer Längsbohrung 32 versehen, die am oberen
Ende 33 offen und am unteren Ende mittels des nabenförmigen Teils 34 teilweise abgeschlossen
ist. Der nabenförmige Teil 34 hat zwei abgesetzte Bohrungen 36 und 37. Die Bohrung
37 befindet sich am äußersten Ende des Teiles 34. Eine Flüssigkeitszuleitung 4o
ist mit einem erweiterten Kopfteil 41 durch Druck fest in diese Bohrungen 36, 37
eingepaßt. Der erweiterte Teil 41 nimmt nur einen Teil des in der Bohrung 36 vorhandenen
Raumes ein. Nach der anderen Seite hin reicht das Rohr bis nahe an das geschlossene
Ende oder den Boden des Ölbehälters 31. Ein Kugelventilgehäuse 42, welches becherförmig
sein mag, ist in umgekehrter Lage durch Druck fest in den Restteil der Bohrung 36
eingepreßt. Die obere Wand des Ventilgehäuses 42 ist mit den Öffnungen 43 versehen,
um den Durchtritt von Öl oder anderen in Frage kommenden Flüssigkeiten zu gestatten.
Das Kugelventil 44 hat in dem Gehäuse 42 nur eine beschränkte Bewegungsfreiheit.
Normalerweise liegt es auf dem Ventilsitz 45 auf, der sich am oberen Ende der Bohrung
der Zuleitung 4o befindet. In der Bohrung 3 2 des besonderen Zylinders 3o ist ein
Tauchkolben 46 hin und her beweglich angeordnet. Er wird zweckmäßig aus zwei Teilen
47 und 48 hergestellt, die zwecks Gewichtsverringerung zentral ausgebohrt und zusammengeschweißt
sind, wie bei 5o ersichtlich. An seinen Enden ist der Tauchkolben 46 geschlossen.
Das obere Ende ist etwas gewölbt, so daß es entweder mit der inneren Fläche des
Teils 26, der, wie in den Abb. i und 2 dargestellt, mit dem Nocken zusammenarbeitet,
in ordnungsgemäßer Anlage ist oder aber mit der Ventilspindel entsprechend einer
Anordnung nach Abb. 3.
-
Das obere Ende 33 des besonderen Zylinders 30 hat eine Ausnehmung
51. Die letzte untere Windung einer Feder 52 paßt in die Ausnehmung 51 und spannt
sich mit ihrem Ende radial nach außen gegen die Wandung der Ausnehmung. Tauchkolben
46 ist mit einer Eindrehung 53 versehen, "die sich in Längsrichtung etwa von der
Mitte aus bis nahe zum oberen Ende des Kolbens erstreckt. Gegen dieses Ende zu geht
die Eindrehung 53 in einen etwas flacheren Teil über, der in die oberste Windung
der Feder 52 eingreift. Diese oberste Windung spannt sich dabei radial nach innen
gegen den flacheren Teil und hält somit den Kolben 46 am oberen Ende mittels der
durch die Spannung hervorgerufenen axialen Reibungskraft. Der Kolben 46 und der
Zylinder 30 sind also durch die Feder 52 miteinander verbunden. Infolge der
größeren Tiefe der Eindrehung 53 in ihrem Mittelteil werden Störungen an der Feder,
z. B. durch Reibung mit dem Tauchkolben 4.6, vermieden. Wegen der Befestigung der
Feder 52 einerseits am Kolben 46 und andererseits am Zylinder 30 ist die
Voraussetzung zu einer
leichten Schwingung zwischen Tauchkolben
und Zylinder während der. Hinundherbewegung gegeben. Auf diese Weise wird cin Klemmen
dieser beiden Teile verhindert. Die Feder 52 wird zweckmäßig mit rechtwinkligem
Querschnitt angefertigt, und zwar derart, daß die längeren Querschnittseiten in
Federlängsrichtung liegen. Dadurch «-erden die Federn seitlich geschwächt und können
nicht seitwärts auf den Tauchkolben, wirken. In diesem Falle würden nämlich Spannungen
und eine falsche Ausrichtung des Tauchkolbens bezüglich des Zylinders auftreten,
und dies wiederum hätte eine ungleichmäl.ige Abnutzung der beiden Teile zur Folge.
Das innere Ende der Eindrehung 53 liegt neben der Längsmitte des Tauchkolbens 46
und bildet eine Schulter 5q., die mit dem unieren Ende der Feder 52 zusammenarbeitet
und die Bewegung dieses Tauchkolbens nach außen hin und in bezug auf die beiden
Zylinder begrenzt und den Tauchkolben daran hindert, das Ventil so hochzuheben,
daß es gegen ;len Zylinderkopf stößt.
-
Die Ausnehmung 5 r im Zylinder 30 ermöglicht nicht allein die
Festlegung des unteren Endes der Feder 52, wodurch die Bewegungsfreiheit des Tauchkolbens
46 nach außen hin beschränkt wird, sondern sie schützt auch die obere Randwand 55
der Bohrung 32, so daß Kratzen oder Scheuern infolge Gratbildung oder andere Beschädigungen
nicht vorkommen können, selbst wenn der Zylinder 30 zu Boden fallen oder
vor dem Einbau in dem Stößel von irgendeinem Gegenstand angestoßen werden sollte.
Der Zylinder 30 ist eigens zu dem Zwecke geschaffen worden, um den Einbau
des Tauchkolbens 4.8 in seinen Zylinder zu erleichtern und eine richtige Durchsickerungsgeschwindigkeit
zwischen Zylinder und Tauchkolben zu erhalten. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft,
diesen Zylinder 3o aus einem Metall herzustellen, das sich besser maschinenmäßig
bearbeiten läßt als das des Stößelkörpers. Die Bohrung 32 und die Mantelfläche des
Tauchkolbens .I6 mögen innerhalb der mechanisch zulässigen Grenzen gehalten werden.
Sie sollen so glatt und eben sein, daß die gewünschte Durchsickerungsgeschwindigkeit
zwischen Tauchkolben und Zylinder gewährleistet ist. Nachdem alle Tauchkolben 46
und Zylinder 30 für eine Brennkraftmaschine innerhalb- der zulässigen Toleranzen
passend gearbeitet sind, `=erden die Zylinder 3o bis zur gewünschten Höhe mit irgendeiner
leichten Flüssigkeit, wie raffiniertem Petroleum, angefüllt und die Tauchkolben
vor dem Einbau der Federn 5-2 in die einzelnen Zylinder gesetzt und mit gleichen
Gewichten beschwert, die auf das obere Ende eines jeden Kolbens gelegt werden. Dann
mißt man die Zeit für das Einsinken eines jeden Kolbens in einen Zylinder. Sollten
sich hierbei bedeutende Unterschiede ergeben, so müssen die Kolben so lange miteinander
ausgewechselt werden, bis es sich herausstellt, daß die Einsinkdauer bei allen Tauchkolben
und Zylindern wesentlich gleich ist. Dann werden die Federn 52 eingebaut und in
ihren Zusammenhang mit Zylinder und Kolben gebracht.
-
Die Abb. 3 zeigt den Ölbehälter 31 sowie den besonderen Zylinder
30 und Tauchkolben 46 in umgekehrter Lage in den Stößelkörper 23 eingebaut,
wie in Abb. 2 dargestellt. Um den Ölbehälter, den Zylinder und die Tauchkolbenanordnung
umgekehrt in den Stößelkörper einbauen zu können, muß die Länge eines jeden der
genannten Teile so abgemessen sein, daß bei der Normalstellung des Tauchkolbens
46 die Öffnung 56 in der Wand des Ölbehälters auf die Öffnung 57 in der Stößelwand
fällt, in dem Falle nach @1bb.3 genau so wie in dein Falle nach Abb. 2. Die Öffnung
56 ist gleich weit vom äußeren Ende des Ölbehälters wie auch vom äußeren Ende des
Tauchkolbens .a.6 entfernt, wenn dieser in seiner normalen arbeitsbereiten Stellung
steht.
-
In der Wand des Stößelkörpers 23 ist eine weitere Öffnung 58 nahe
am Teil 26 vorgesehen. Sie dient dazu, ein Fangen der Luft im Stößelkörper zu verhindern,
wenn die darin arbeitenden Teile sich in Stellungen gemäß den Abb. -2 und 3 befinden.
-
Der Stößel in Abb. 2 ist für ein hängendes Ventil bei einer Lage der
Nockenwelle entsprechend Abb. r geeignet. Die Stößelanordnung nach Abb. 3 kommt
bei einer Lage der Welle unterhalb des Ventilstößels in Frage.
-
Die Ventilstößelausführung nach Abb. 2 kann sowohl in der einen als
auch unter Verwendung der gleichen Teile in umgekehrter Lage arbeiten, und in beiden
Fällen ist der Stößel sowohl in der senkrechten als auch in irgendeiner schiefen
Lage einschließlich der waagerechten betriebsfähig. Diese Stößelbauart ist daher
auch für Maschinen mit sternförmig angeordneten Zylindern geeignet.
-
Die Abb..I zeigt eine Stößelanordnung für Maschinen mit sternförmig
angeordneten Zylindern. Bei dieser Bauart sind die Stößelführungen 16 in einen geeigneten
Lagerring 6o eingebaut. Ihre Achsen verlaufen radial von einer Nockenwelle 61 aus;
die Stößel innerhalb dieser Führungen werden von einer Nocke 62 auf Welle 61 angetrieben.
Die drei Stößel, welche oberhalb der Wellenachse 61 liegen, sind gemäß der in Abb.
3 gezeigten Weise zusammengesetzt, wobei die Zuleitung .Io bis nahe zum Boden des
Ölbehälters 31
reicht. Es ist selbstredend, daß ein oder mehrere
Stößel
in der Bauart nach den Abb. a oder 3 auch arbeiten, wenn sie in waagerechter Stellung
eingesetzt werden. Es ist natürlich besser, die Stößel 15, wenn möglich, so einzubauen,
daß die Zuleitung4o in etwa senkrechter Richtung nach unten reicht. Denn auf diese
Weise wird die wirksame senkrechte Höhe des Ölbehälters erhöht und damit eine bessere
Trennung von Öl und Luft erzielt, so daß luftfreieres Öl in das Innere der Ausgleichsvorrichtung
der Stößel kommt. Bei den :Maschinen mit radial angeordneten umlaufenden Zylindern
werden alle Stößel in der Weise nach Abb. 2 eingebaut, auch die gemäß Abb. 4. unterhalb
der Achse der Nockenwelle 61 liegenden Stößel. Die Zentrifugalkraft drückt das Öl
nach den Böden der Ölbehälter 31 zu, so daß die leichteren Bestandteile im
Öl, wie die Luft, nach der Mitte der Stößel zu getrieben werden. Sie können von
dort durch die Spielräume zwischen den Zylindern 30 und den Stößelkörpern
sowie durch Öffnungen 58 abgeleitet oder abgeführt werden.
-
Im übrigen läßt die Anordnung der Stößel e mä * ß den Abb. 2 3 und
4 ein Auslaufen des Öles aus dem Ölbehälter 3 i bei Stillstand der Maschine nicht
zu.
-
Wie oben gesagt, kann die Leitung 4o durch Druck oder Schub in den
nabenförmigen Teil 34 am Zylinder 3o eingepaßt werden. Sie liegt dann fest genug,
um ihre Stellung zu halten und einen bedeutenden Verlust von Öl zwischen
Stößelzylinder und der Leitung zu verhüten. In der Abb. 5 ist ein Werkzeug 65 dargestellt,
das aus einem Kopfteil 66, einem Schaft 67 und einem Angriffsteil 68 besteht. Der
letztere hat die Form einer umgekehrten zylindrischen Schale und paßt in die Bohrung
36. Das Ende dieses Angriffsteiles setzt sich an der oberen Fläche des erweiterten
Teiles 41 der Leitung 4o ab. Das Werkzeug 65 wird gebraucht, um diese Leitung 4o
in ihre richtige Lage zu bringen bzw. zu pressen. Für die Kugel 4.4. ist an dem
Angriffsteil 68 eine zylindrische Aussparung 70 vorgesehen und so tief bemessen,
daß die Kugel 44 unter dem Druck des Werkzeugs 65 den Ventilsitz 45 in das Kopfende
41 der Leitung 4o drückt. Der Ventilsitz 45 wird in genügender Breite ausgebildet,
so daß die Kugel 44 das obere Ende der Bohrung der Leitung 4o wirksam verschließen
kann. Ein zu breiter Ventilsitz würde zu einem Klemmen des Kugelventils führen und
die Arbeit der Flüss.igkeitsausgleichsvorrichtung stören.
-
Die genau bestimmte Tiefe der zylindrischen Aussparung 7o am Werkzeug
65 macht es fernerhin möglich, das gewünschte Spiel des Kugelventils 44 in bezug
auf den Ventilsitz 45 zu erzielen. Um dieses Spiel des Kugelventils in bezug auf
Ventilsitz 45 in gewissen Grenzen zu halten, wird eine Ventilsperrvorrichtung 42
angeordnet, die topfförmig ausgebildet und über das Kugelventil gestülpt ist. An
ihrem Boden ist sie mit Löchern 43 versehen, wie aus den Abb. 2 und 3 zu erkennen.
Die Hauptbohrung 71 der Sperrvorrichtung 42 hat einen etwas größeren Durchmesser
als die entsprechende zylindrische Aussparung 7o am Werkzeug 65. Die Tiefe der Bohrung
71 ist auch größer gehalten als die Tiefe der Aussparung 70, so daß die Kugel Bewegungsmöglichkeit
gegen den Sitz 45 hat. Die Tiefe der Bohrung 71
ist genau bemessen, derart,
daß nach Einpressen der Sperrvorrichtung 42 in die Bohrung 36 bis zur Anlage an
Teil 41 die Kugel 44 in ihrer Bewegungsfreiheit auf das gewünschte Maß beschränkt
ist.
-
Die Wirkungsweise der Stößelbauart gemäß der Erfindung ist folgende:
Wenn der mit Teil 26 des Stößels in Anlage befindliche Nocken 14 oder 62
sich dreht und mit seiner Ablaufseite in Berührung kommt, bewegt sich Stößelkörper
23 unter Einwirkung der Ventilfeder 13 (Abb. i) auf die Achse der Nockenwelle zu.
Bei einem gewöhnlichen, starren, nicht ausdehnungsfähigen Stößel hört die Druckwirkung
des Ventilschaftes auf den Stößel auf, kurz bevor der Stößel das Ende der Ablaufseite
des Nockens erreicht hat. Wenn dagegen bei dem Stößel gemäß Erfindung der Druck
des Ventilschafts nachläßt, so drückt die Feder 5 2 den Tauchkolben 46 nach außen
und bewirkt, daß er entweder mit dem Ventilschaft oder dem Kopfteil 26 des Stößelkörpers
23 die Fühlung behält. Infolge der Bewegung des Tauchkolbens 46 nach außen hin wird
der Druck in der Druckkammer zwischen dem Ende des Tauchkolbens 46 und dem Boden
des Zylinders 30 vermindert, und das Kugelventil 44 erhebt sich von seinem
Sitz 45 wegen des Überdruckes im Ölbehälter 31 in bezug zu der Druckkammer.
Das Öl fließt somit aus dem Ölbehälter 31 an ,dem Kugelventil 44 vorbei in die Druckkamrner
und füllt diese an. Wird- nun der Stößelkörper bei der weiteren Wellendrehung wieder
von der Achse der Nockenwelle fortbewegt, so ist das Kugelventil 44 entweder schon
auf seinem Sitz oder gelangt jedoch sehr bald dahin. Die Druckkammer im Stößel wird
also sämt dem in ihr befindlichen Öl abgeschlossen. Auf diese Weise wird eine im
wesentlichen unzusammendrückbare Flüssigkeitssäule geschaffen, die den Tauchkolben
4.6 in fester Anlage mit dem Ventilschaft io oder mit dem Teil 26 des Stößelkörpers
hält. Entsprechend befindet sich dabei der Boden
des Ölbehälters
31 in fester Anlage mit dem Innern des Teiles 26 oder mit dem Ventilschaft i o.
In. den Anordnungen nach den Abb. i und 2 ist entweder der Boden des Ölbehälters
31 oder das äußere Ende des Kolbens 46 in fester Anlage mit Ventilschaft io, und
zwar während der ganzen Zeit des Stößelhubes. Der Druck des Kolbens 46 auf das abgeschlossene
Öl in der Druckkammer kann gegebenenfalls einen. geringfügigen Verlust an Öl verursachen,
namentlich an den Kolbenrändern. Dieser Verlust findet sein Maß in der Durchsickerungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit zwischen dein Tauchkolben und der Bohrung 3 2 des Zylinders 30.
Das in der geschilderten Art verlorengehende Öl wird in dem Laufe des Betriebes
wieder ersetzt, und zwar wenn der Druck zwischen dem Ventilschaft und dem Kolben
abnimmt, also während der Nocken mit der Ablaufseite am Stößel vorbeigleitet. Wie
schon ausgeführt, drückt dann die Feder 52 den Tauchkolben :16 nach außen. Das Kugelventil
4..1 erhebt sich von seinem Sitz und läßt mehr Öl in die Druckkammer. Beim normalen
Betrieb tritt eine Berührung zwischen dein unteren Ende der Feder 52 und der Schulter
54 des Tauchkolbens 4.6 nicht ein, sondern lediglich dann, wenn z. B. eine Ventilfeder
13 bricht oder das angehobene Ventil hängenbleibt.
-
Für ein zuverlässiges und pünktliches Arbeiten des mittels des Stößels
gesteuerten Ventils ist es von Wichtigkeit, daß die Flüssigkeitssäule unter dem
Tauchkolben 46 möglichst starr und unzusammendrückbar ist. Nun wird es nicht zu
vermeiden sein, daß etwas Luft und Gas in dem Öl enthalten ist, das in den Ölbehälter
31 gepumpt wird. Diese Luft oder dieses Gas gelangt im Stößel an die Oberfläche
des Öles. Sie entweicht zwischen der Stirnfläche des offenen Endes des Ölbehälters
31 und der Schulter 73 am Zylinder 30 und von dort aus durch den Spielraum
zwischen dem Zylinder 3o und der Bohrung des Stößelkörpers 23.
-
Wenn die Stößel senkrecht angeordnet sind, wie in Abb. i bis 3 oder
wie der obere Stößel in der Abb. q., so steht die ganze senkrechte Höhenabmessung
des Ölbehälters, d. h. die ganze Entfernung von dessen offenem Ende bis zum Ende
der Leitung d.o, zur Abscheidung der Luft in dem Ölbehälter zur Verfügung. Werden
dagegen die Stößel in schräger Lage angeordnet, wie die übrigen vier Stößel in der
Abb. q., so wird die für die Luftabscheidung verfügbare wirksame Höhe im Ölbehälter
geringer. Es ist jedoch zu bemerken, daß selbst bei schräger Anordnung der Stößel
die Entfernung vom Ende des Stößels bis zur Öffnung in dem Ölbehälter 31 hinreichend
ist, um die Trennung der Luft oder des Gases von dem im Behälter 31 befindlichen
Öl zu bewerkstelligen. Der Stößel hat sich ebenfalls bei Arbeit in horizontaler
Lage als zufriedenstellend erwiesen.
-
Die oben aufgestellte Forderung nach größtmöglicher Starrheit des
ausgleichenden Stößels erfährt eine Einschränkung insofern, als z. B. Ungleichmäßigkeiten
der Nockenarbeitsfläche, die sich gegebenenfalls durch die Abnutzung herausstellen,
eine gewisse, begrenzte Federungsmöglichkeit des Stößels zweckmäßig erscheinen lassen.
-
Aus diesem Grunde sind gemäß der Abb.3 .lm unteren Ende des Tauchkolbens
4.6 Bohrungen 176 vorgesehen. Da der Tauchkolben hohl ausgeführt ist, ist es angebracht,
die Bohrungen nicht in der Achse des Kolbens anzuordnen, sondern mehr nach dem Umfang
zu, denn dort kann man sie tief genug machen, ohne das untere Ende des Kolbens durchzustoßen.
Diese Bohrungen 176 enthalten die nötige Menge Luft oder einen anderen zusammendrückbaren
Stoff, um eine bestimmte Federungsmöglichkeit des Stößels zu gewährleisten, die
wiederum die Abnutzung der arbeitenden Nockenflächen ausgleicht. Die Größe und Zahl
der Bohrungen 176 kann den Bedingungen und dem Zustand des jeweiligen Ventilnockens
angepaßt werden.
-
Durch die Federungsmöglichkeit wird ein ruhiges Arbeiten der Einrichtung
gewährleistet.