EP1164257A1 - Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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EP1164257A1
EP1164257A1 EP01107245A EP01107245A EP1164257A1 EP 1164257 A1 EP1164257 A1 EP 1164257A1 EP 01107245 A EP01107245 A EP 01107245A EP 01107245 A EP01107245 A EP 01107245A EP 1164257 A1 EP1164257 A1 EP 1164257A1
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EP
European Patent Office
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valve
valve stem
spring
combustion engine
internal combustion
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Ceased
Application number
EP01107245A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Arora
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462—Valve return spring arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
    • F01L3/085—Valve cages

Definitions

  • the invention relates to a valve train of an internal combustion engine.
  • a valve train of an internal combustion engine is generally known for example from DE 37 11 436 C1.
  • the valve train includes one Valve stem seal, a valve spring plate and a valve spring, which are used for Simplification of assembly are mechanically jammed together.
  • For The production of the mechanical clamp connections is a special one Design of the parts to be clamped together, both the valve stem seal as well as the valve spring plate each in axial Direction extending extensions that interlock and thereby form a preassembled unit. The unity is just before and during its assembly with the other components of the valve train jammed.
  • the invention has for its object a valve train of the input to further develop the type mentioned in such a way that assembly is further simplified is that the components forming the valve train are each simple and thereby have an inexpensive structure and that the Valve stem seal, the valve spring plate and the valve spring each without structural changes and / or without additional fastening devices can be assembled into the pre-assembled unit.
  • valve train of an internal combustion engine comprising a valve stem seal, a valve spring plate and a valve spring, each of which is guided in a valve stem guide enclose the circumference and only before and during their assembly with the Valve stem guide and the valve to the valve train a pre-assembled unit form, the components of the unit being adhesively bonded.
  • valve spring retainer and the valve spring to the pre-assembled unit becomes a simple and Achieved inexpensive construction of the valve train. Because the Components of the unit glued together are additional Fastening devices, such as in the axial direction extending protrusions that additionally on the components of the unit would be dispensable.
  • the components of the unit are compared to conventionally used valve stem seals, Valve spring plates or valve springs, each separate from the valve train be completed, not changed. There is therefore the possibility without constructive changes to existing valve train components pre-assembled unit by gluing the components together to manufacture.
  • the valve train is installed, for example, in such a way that in one first process step the valve stem seal, the valve spring plate and the Valve spring through an adhesive connection to the pre-assembled unit be connected to the pre-assembled unit in a second Process step essentially concentric to the valve stem guide a cylinder head of the internal combustion engine is positioned that the Valve in a third step through the valve stem guide and Unit is carried out in a fourth process step under compression the valve spring of the valve spring plate on the valve stem by means of valve cone pieces is attached and that in a fifth step the camshaft Actuation of the valve is mounted in the cylinder head.
  • the valve stem seal is preferably made of an elastomeric material, encloses the valve stem of the valve with at least one sealing lip and preferably has a support body made of a tough, hard material.
  • the Support body preferably consists of a deep-drawn metal part and can be designed such that it is the abutment for the end face of the valve spring forms, which faces the valve plate. The advantage here is that a Relative movement between this end face of the valve spring and the Cylinder head is omitted. Even cylinder heads made of light metal can do this come into use, and yet the Cylinder head surface excluded by the valve spring.
  • the support body preferably consists of a deep-drawn metal part. On Sheet steel has proven itself particularly well for these applications.
  • the adhesive bond is preferably formed by an adhesive, wherein as an adhesive commercially available adhesive for connecting metallic materials Application.
  • an adhesive commercially available adhesive for connecting metallic materials Application.
  • the surfaces of Need support body of the valve stem seal, valve spring and valve spring plate not to be coated with adhesive over the entire surface, since the adhesive bond only needs to exist before and during assembly and during the Operation of the internal combustion engine should solve. Due to the only selective applied glue is saved glue, so that the production of the preassembled unit is cheaper overall.
  • the unit is preferably formed such that the valve spring on the Valve plate of the end facing away from the valve with the valve spring plate and on the end facing the valve plate with the support body of the Valve stem seal is glued. This will pre-assemble the unit and held together during assembly.
  • FIG. 1 and 2 is a section of the valve train Internal combustion engine shown, wherein in this embodiment Rocker arm 14 for actuating valve 5 in the direction of movement 15 is provided.
  • the valve 5 is guided in the valve stem guide 4, the Valve stem guide 4 in the cylinder head 16 of the internal combustion engine is pressed.
  • the pre-assembled unit 6 consists of the valve stem seal 1, the Valve spring plate 2 and the valve spring 3, the valve spring 3 in the area their end faces 12, 13 with the axially adjacent components, the Valve stem seal 1 and the valve spring plate 2 only before and during the Assembly is adhesively connected.
  • the adhesive connection is made by the Adhesive 10, wherein the gluing during the intended Use of the valve train releases as soon as valve 5 is actuated for the first time becomes.
  • the preassembled unit 6 is thereby held in its installed position, that the support body 9 of the valve stem seal 1 the outer circumference of the Valve stem guide 4 encloses.
  • the valve stem seal 1 has a sealing lip 8 made of elastomeric material on, the valve stem 7 of the valve sealing under elastic bias encloses.
  • the valve stem seal 1 prevents lubricant on Valve stem 7 along, between the valve stem guide 4 and the Valve stem 7 into the combustion chamber of the internal combustion engine arrived and burned there.
  • the sealing lip 8 of the valve stem seal 1 is provided with a support body 9 connected, which consists of deep-drawn sheet metal.
  • the support body 9 has the axially facing the valve plate 11 a in the radial direction extending flange projection 17, which the end face 13 of the valve spring 3rd engages in the radial direction. Direct contact between the Valve spring 3 and the existing, for example, of light metal This excludes cylinder head 16.
  • valve spring 3 On the side axially facing away from the valve plate 11, the valve spring 3 is on Valve spring plate 2 supported by two valve cone pieces 18, 19 with the Valve stem 7 is connected.
  • the valve train is installed in a first Process step the valve stem seal 1, the valve spring plate 2 and the Valve spring 3 connected by adhesive 10 to preassembled unit 6 be that the pre-assembled unit 6 in a second step essentially concentric with the valve stem guide 4 on a cylinder head 16 the internal combustion engine is positioned that the valve 5 in one third step through the valve stem guide 4 and the unit 6 is carried out that in a fourth process step with compression of the Valve spring 3 of the valve spring plate 2 on the valve stem 7 by means of Valve plug pieces 18,19 is attached and that in a fifth Process step the camshaft for actuating valve 5 in the cylinder head 16 is mounted.
  • valve plate 11 facing away End face 12 of the valve spring 3 with the valve spring plate 2 and the Valve plate 11 facing end face 13 of the valve spring 3 with the support body 9 of the valve stem seal 1 is glued.

Abstract

Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Ventilschaftdichtung (1), einen Ventilfederteller (2) und eine Ventilfeder (3), die ein in einer Ventilschaftführung (4) geführtes Ventil (5) jeweils umfangsseitig umschließen und nur vor und während ihrer Montage mit der Ventilschaftführung (4) und dem Ventil (5) zum Ventiltrieb eine vormontierte Einheit (6) bilden, wobei die Bestandteile (1,2,3) der Einheit (6) adhäsiv verbunden sind. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine.
Stand der Technik
Ein Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine ist allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE 37 11 436 C1. Der Ventiltrieb umfasst dabei eine Ventilschaftdichtung, einen Ventilfederteller und eine Ventilfeder, die zur Vereinfachung der Montage mechanisch miteinander verklemmt sind. Zur Herstellung der mechanischen Klemmverbindungen ist eine spezielle Gestaltung der miteinander zu verklemmenden Teile erforderlich, wobei sowohl die Ventilschaftdichtung als auch der Ventilfederteller jeweils sich in axialer Richtung erstreckende Verlängerungen aufweisen, die ineinander greifen und dadurch eine vormontierbare Einheit bilden. Die Einheit ist nur vor und während ihrer Montage mit den übrigen Bestandteilen des Ventiltriebs verklemmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventiltrieb der Eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Montage weiter vereinfacht wird, dass die den Ventiltrieb bildenden Bestandteile jeweils einen einfachen und dadurch kostengünstigen Aufbau aufweisen und dass die Ventilschaftdichtung, der Ventilfederteller und die Ventilfeder jeweils ohne bauliche Veränderungen und/oder ohne zusätzliche Befestigungsvorrichtungen zu der vormontierten Einheit zusammenfügbar sind.
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, umfassend eine Ventilschaftdichtung, einen Ventilfederteller und eine Ventilfeder, die ein in einer Ventilschaftführung geführtes Ventil jeweils umfangsseitig umschließen und nur vor und während ihrer Montage mit der Ventilschaftführung und dem Ventil zum Ventiltrieb eine vormontierte Einheit bilden, wobei die Bestandteile der Einheit adhäsiv verbunden sind.
Durch die adhäsive Verbindung der Ventilschaftdichtung, des Ventilfedertellers und der Ventilfeder zu der vormontierten Einheit wird ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des Ventiltriebs erreicht. Dadurch, dass die Bestandteile der Einheit miteinander verklebt sind, sind zusätzliche Befestigungsvorrichtungen, wie beispielsweise sich in axialer Richtung erstreckende Vorsprünge, die zusätzlich an den Bestandteilen der Einheit anzubringen wären, entbehrlich. Die Bestandteile der Einheit sind im Vergleich zu herkömmlich zur Anwendung gelangenden Ventilschaftdichtungen, Ventilfedertellern oder Ventilfedern, die jeweils separat zum Ventiltrieb komplettiert werden, nicht verändert. Es besteht daher die Möglichkeit, ohne konstruktive Veränderungen bisheriger Bauteile von Ventiltrieben die vormontierte Einheit durch eine Verklebung der Bestandteile miteinander herzustellen.
Die Montage des Ventiltriebs erfolgt beispielsweise derart, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Ventilschaftdichtung, der Ventilfederteller und die Ventilfeder durch eine adhäsive Verbindung zu der vormontierten Einheit verbunden werden, dass die vormontierte Einheit in einem zweiten Verfahrensschritt im wesentlichen konzentrisch zur Ventilschaftführung auf einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine positioniert wird, dass das Ventil in einem dritten Verfahrensschritt durch die Ventilschaftführung und die Einheit geführt wird, dass in einem vierten Verfahrensschritt unter Stauchung der Ventilfeder der Ventilfederteller am Ventilschaft mittels Ventilkegelstücken befestigt wird und dass in einem fünften Verfahrensschritt die Nockenwelle zur Betätigung des Ventils im Zylinderkopf montiert wird.
Sobald die Verbrennungskraftmaschine in Betrieb genommen wird und die Bestandteile der vormontierten Einheit relativ zueinander bewegt werden, löst sich die adhäsive Verbindung und die Bestandteile sind, wie bei herkömmlichen Ventiltrieben, frei zueinander beweglich.
Die Ventilschaftdichtung besteht bevorzugt aus einem elastomeren Werkstoff, umschließt den Ventilschaft des Ventils mit zumindest einer Dichtlippe dichtend und weist bevorzugt einen Stützkörper aus einem zähharten Werkstoff auf. Der Stützkörper besteht bevorzugt aus einem tiefgezogenen Metallteil und kann derart gestaltet sein, dass er das Widerlager für die Stirnseite der Ventilfeder bildet, die dem Ventilteller zugewandt ist. Hierbei ist von Vorteil, dass eine Relativbewegung zwischen dieser Stirnseite der Ventilfeder und dem Zylinderkopf unterbleibt. Auch Zylinderköpfe aus Leichtmetall können dadurch zur Anwendung gelangen, und trotzdem ist eine Beschädigung der Zylinderkopf-Oberfläche durch die Ventilfeder ausgeschlossen.
Bevorzugt besteht der Stützkörper aus einem tiefgezogenen Metallteil. Ein Stahlblech hat sich für diese Anwendungsfälle besonders bewehrt.
Die adhäsive Verbindung wird bevorzugt durch einen Klebstoff gebildet, wobei als Klebstoff handelsübliche Kleber zur Verbindung metallischer Werkstoffe zur Anwendung gelangen können. Die einander berührenden Flächen von Stützkörper der Ventilschaftdichtung, Ventilfeder und Ventilfederteller brauchen nicht vollflächig mit Klebstoff bestrichen zu sein, da die adhäsive Verbindung nur vor und während der Montage zu bestehen braucht und sich während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine lösen soll. Durch den nur punktuell aufgetragenen Kleber wird Klebstoff gespart, sodass die Herstellung der vormontierten Einheit insgesamt kostengünstiger wird.
Die Einheit wird bevorzugt derart gebildet, dass die Ventilfeder auf der dem Ventilteller des Ventils abgewandten Stirnseite mit dem Ventilfederteller und auf der dem Ventilteller zugewandten Stirnseite mit dem Stützkörper der Ventilschaftdichtung verklebt ist. Dadurch wird die vormontierte Einheit vor und während der Montage zusammen gehalten.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventiltriebs wird nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
Figur 1:
einen Ausschnitt aus dem Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine,
Figur 2:
die vormontierbare Einheit aus Figur 1, bestehend aus der Ventilschaftdichtung, dem Ventilfederteller und der Ventilfeder.
Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausschnitt aus dem Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine gezeigt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel ein Kipphebel 14 zur Betätigung des Ventils 5 in Bewegungsrichtung 15 vorgesehen ist. Das Ventil 5 ist in der Ventilschaftführung 4 geführt, wobei die Ventilschaftführung 4 in den Zylinderkopf 16 der Verbrennungskraftmaschine eingepresst ist.
Die vormontierte Einheit 6 besteht aus der Ventilschaftdichtung 1, dem Ventilfederteller 2 und der Ventilfeder 3, wobei die Ventilfeder 3 im Bereich ihrer Stirnseiten 12, 13 mit den axial daran angrenzenden Bauteilen, der Ventilschaftdichtung 1 und dem Ventilfederteller 2 nur vor und während der Montage adhäsiv verbunden ist. Die adhäsive Verbindung erfolgt durch den Klebstoff 10, wobei sich die Verklebung während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Ventiltriebs löst, sobald das Ventil 5 zum ersten mal betätigt wird. Die vormontierte Einheit 6 wird dadurch in ihrer Einbauposition gehalten, dass der Stützkörper 9 der Ventilschaftdichtung 1 den Außenumfang der Ventilschaftführung 4 umschließt.
Die Ventilschaftdichtung 1 weist eine Dichtlippe 8 aus elastomerem Werkstoff auf, die den Ventilschaft 7 des Ventils unter elastischer Vorspannung dichtend umschließt. Die Ventilschaftdichtung 1 verhindert, dass Schmiermittel am Ventilschaft 7 entlang, zwischen der Ventilschaftführung 4 und dem Ventilschaft 7 hindurch in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine gelangt und dort verbrennt.
Die Dichtlippe 8 der Ventilschaftdichtung 1 ist mit einem Stützkörper 9 verbunden, der aus tiefgezogenem Blech besteht. Der Stützkörper 9 weist auf der dem Ventilteller 11 axial zugewandten Seite einen sich in radialer Richtung erstreckenden Flanschvorsprung 17 auf, der die Stirnseite 13 der Ventilfeder 3 in radialer Richtung untergreift. Ein unmittelbarer Kontakt zwischen der Ventilfeder 3 und dem beispielsweise aus Leichtmetall bestehenden Zylinderkopf 16 ist dadurch ausgeschlossen.
Auf der dem Ventilteller 11 axial abgewandten Seite ist die Ventilfeder 3 am Ventilfederteller 2 abgestützt, der durch zwei Ventilkegelstücke 18, 19 mit dem Ventilschaft 7 verbunden ist.
Die Montage des Ventiltriebs erfolgt dadurch, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Ventilschaftdichtung 1, der Ventilfederteller 2 und die Ventilfeder 3 durch den Klebstoff 10 zu der vormontierten Einheit 6 verbunden werden, dass die vormontierte Einheit 6 in einem zweiten Verfahrensschritt im wesentlichen konzentrisch zur Ventilschaftführung 4 auf einem Zylinderkopf 16 der Verbrennungskraftmaschine positioniert wird, dass das Ventil 5 in einem dritten Verfahrensschritt durch die Ventilschaftführung 4 und die Einheit 6 geführt wird, dass in einem vierten Verfahrensschritt unter Stauchung der Ventilfeder 3 der Ventilfederteller 2 am Ventilschaft 7 mittels Ventilkegelstücken 18,19 befestigt wird und dass in einem fünften Verfahrensschritt die Nockenwelle zur Betätigung des Ventils 5 im Zylinderkopf 16 montiert wird.
Zur Herstellung der vormontierten Einheit 6 ist es in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die dem Ventilteller 11 abgewandte Stirnseite 12 der Ventilfeder 3 mit dem Ventilfederteller 2 und die dem Ventilteller 11 zugewandte Stirnseite 13 der Ventilfeder 3 mit dem Stützkörper 9 der Ventilschaftdichtung 1 verklebt ist.

Claims (5)

  1. Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Ventilschaftdichtung (1), einen Ventilfederteller (2) und eine Ventilfeder (3), die ein in einer Ventilschaftführung (4) geführtes Ventil (5) jeweils umfangsseitig umschließen und nur vor und während ihrer Montage mit der Ventilschaftführung (4) und dem Ventil (5) zum Ventiltrieb eine vormontierte Einheit (6) bilden, wobei die Bestandteile (1,2,3) der Einheit (6) adhäsiv verbunden sind.
  2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschaftdichtung (1) aus einem elastomeren Werkstoff besteht, den Ventilschaft (7) des Ventils (5) mit zumindest einer Dichtlippe (8) dichtend umschließt und einen Stützkörper (9) aus einem zähharten Werkstoff aufweist.
  3. Ventiltrieb nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (9) durch ein tiefgezogenes Metallteil gebildet ist.
  4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die adhäsive Verbindung durch einen Klebstoff (10) gebildet ist.
  5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (3) auf der dem Ventilteller (11) des Ventils (5) abgewandten Stirnseite (12) mit dem Ventilfederteller (2) und auf der dem Ventilteller (11) zugewandten Stirnseite (13) mit dem Stützkörper (9) der Ventilschaftdichtung (1) verklebt ist.
EP01107245A 2000-06-14 2001-03-23 Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine Ceased EP1164257A1 (de)

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