EP1167699A1 - Valve rotating device - Google Patents
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- 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
- F01L1/32—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for rotating lift valves, e.g. to diminish wear
Definitions
- the invention relates to a valve rotating device with a base body and a to the base body coaxially arranged cover on which the valve spring supports, in particular for a gas exchange valve of an internal combustion engine using rolling elements using a between the base body and the lid arranged annular spring element and the valve spring force over tracks arranged concentrically in oblique pockets of the main body roll and produce a rotation of the valve during its axial movement.
- the base body There are several pockets oriented in the circumferential direction in the base body arranged. There is a tangential coil spring in each pocket Steel ball pressed against the upper end of the sloping pocket track.
- the annular spring element On the The inner edge of the base body supports the annular spring element, in generally a diaphragm spring, from which to initiate the valve spring forces Cover grips. If the valve opens, the diaphragm spring is increased by the Valve spring force flattened. In doing so, it loads the pockets in the body located balls, this forces them to roll on their sloping tracks and rolls itself, i.e. in the circumferential direction, on the balls.
- the one from the disc spring like this generated rotational movement of the base body and the valve connected to it corresponds to the double taxiway of a ball.
- the aim of the invention is to eliminate these disadvantages of the valve rotating devices.
- the object is to create a valve turning device mentioned at the outset, their wear in the body pockets, on the balls and on the plate spring to be significantly reduced by lower spring loads.
- the invention solves the task in that the cover consists of two coaxially arranged parts, of which the part facing the annular spring element on the base body guided and the part facing the valve spring and serving as its abutment unguided, d. H. is held without contact to the base body. This will make the Wear primarily due to the side forces caused by the valve spring arises, significantly reduced. An offset between the valve spring axis and the valve axis is largely compensated.
- the cover of two coaxial arranged parts to be guided on the base body, between which a vibration-damping element is arranged.
- the cover part serving as a valve spring support is preferably provided with a concave edge region and the cover part guided on the base body and adjacent to the plate spring is provided with a convex curvature on the edge.
- An annular plate or washer can serve as a vibration-damping element between the cover parts.
- To guide the cover part facing the annular spring element it is preferably provided with an annular shoulder with which it rests on the base body.
- An annular shoulder can also have the vibration-damping element, which is provided between the two cover parts for damping the effects of lateral forces and additionally for reducing the effects of spring vibrations.
- the valve turning device of FIG. 1, generally designated 1, shows one Base body 2 with raceways 3 in pockets of the base body, which are in Extend circumferential direction and form inclinations by an inclination, on which Balls 4 can roll under changing loads.
- the balls 4 are from a disc spring 5 covered, which with its inner edge on the base body 2 and is supported with its outer edge on the valve cover.
- This consists of the Cover parts 6 and 7. They are arranged coaxially.
- the top, the disc spring facing cover part 6 is with a shoulder 8 for guidance on the base body Mistake.
- valve spring force is applied to the valve stem 12 jamming valve cone pieces 13, which in a conical central bore 14 Basic body sit, directed.
- the embodiment according to FIG. 3 is suitable for both wear from the side acting forces of the valve spring 11 as well as vibrations of the plate spring 5 to reduce.
- the cover part 36 ensures guidance on the base body 2 Shoulder 39.
- vibration-damping insulation between the Cover part 36 and the cover part 37, on which the valve spring 11 rests, ensures that made of elastomeric material 34 with a shoulder 35 on his Inner edge.
- the invention is not based on the three construction variants shown in the drawing limited. Further alternative designs according to the invention divided lid Reduction of wear can be done as part of normal development work be created.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventildrehvorrichtung mit einem Grundkörper und einem zum Grundkörper koaxial angeordneten Deckel, auf welchem sich die Ventilfeder abstützt, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung von Wälzkörpern, die mit Hilfe eines zwischen dem Grundkörper und dem Deckel angeordneten ringförmigen Federelements und der Ventilfederkraft über konzentrisch in schrägen Taschen des Grundkörpers angeordnete Laufbahnen abrollen und eine Drehung des Ventils während seiner axialen Bewegung erzeugen.The invention relates to a valve rotating device with a base body and a to the base body coaxially arranged cover on which the valve spring supports, in particular for a gas exchange valve of an internal combustion engine using rolling elements using a between the base body and the lid arranged annular spring element and the valve spring force over tracks arranged concentrically in oblique pockets of the main body roll and produce a rotation of the valve during its axial movement.
In dem Grundkörper sind mehrere in Umfangsrichtung orientierte Taschen angeordnet. In jeder Tasche wird durch eine tangential wirkende Schraubenfeder eine Stahlkugel an das obere Ende der schrägen Taschenlaufbahn gedrückt. Auf dem Innenrand des Grundkörpers stützt sich das ringförmige Federelement, im allgemeinen eine Tellerfeder, ab, über die zur Einleitung der Ventilfederkräfte ein Deckel greift. Öffnet das Ventil, so wird die Tellerfeder durch die ansteigende Ventilfederkraft abgeflacht. Dabei belastet sie die in den Taschen des Grundkörpers befindlichen Kugeln, zwingt diese zum Abrollen auf ihren schrägen Laufbahnen und rollt selbst, also in Umfangsrichtung, auf den Kugeln ab. Die von der Tellerfeder so erzeugte Drehbewegung des Grundkörpers und des mit diesem verbundenen Ventils entspricht dem doppelten Rollweg einer Kugel.There are several pockets oriented in the circumferential direction in the base body arranged. There is a tangential coil spring in each pocket Steel ball pressed against the upper end of the sloping pocket track. On the The inner edge of the base body supports the annular spring element, in generally a diaphragm spring, from which to initiate the valve spring forces Cover grips. If the valve opens, the diaphragm spring is increased by the Valve spring force flattened. In doing so, it loads the pockets in the body located balls, this forces them to roll on their sloping tracks and rolls itself, i.e. in the circumferential direction, on the balls. The one from the disc spring like this generated rotational movement of the base body and the valve connected to it corresponds to the double taxiway of a ball.
Bei dieser bekannten Ventildrehvorrichtung werden die Seitenkräfte, die durch die Ventilfeder entstehen, von den Grundkörpertaschen, den Kugeln und einer Tellerfederrille aufgenommen. Es entsteht ein erheblicher Verschleiß an den genannten Komponenten. Ein weiteres Problem können auftretende Schwingungen vor allem der Tellerfeder sein, die dazu führen, daß sich die Kugeln in die Laufbahnen der Grundkörpertaschen einarbeiten, mit der Folge örtlicher Ausbrökelungen. Dadurch wird die Kugelbewegung gehemmt und allmählich ganz unterbunden.In this known valve rotating device, the side forces caused by the Valve springs are created from the main body pockets, the balls and one Disc spring groove added. There is considerable wear on the components mentioned. Vibrations can also be a problem especially the disc spring, which cause the balls to enter the raceways of the body pockets, resulting in local crumbling. As a result, the ball movement is inhibited and gradually completely prevented.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile der Ventildrehvorrichtungen zu beseitigen. Es stellt sich die Aufgabe, eine eingangs genannte Ventildrehvorrichtung zu schaffen, deren Verschleiß in den Grundkörpertaschen, an den Kugeln und an der Tellerfeder durch geringere Federbeanspruchungen wesentlich zu verringern. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß der Deckel aus zwei koaxial angeordneten Teilen besteht, von welchen der dem ringförmigen Federelement zugewandte Teil am Grundkörper geführt und der der Ventilfeder zugewandte und als dessen Widerlager dienende Teil ungeführt, d. h. berührungslos zum Grundkörper gehalten ist. Dadurch wird der Verschleiß der vornehmlich durch die von der Ventilfeder verursachten Seitenkräfte entsteht, wesentlich reduziert. Eine Versetzung zwischen der Ventilfederachse und der Ventilachse wird weitgehend kompensiert.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages of the valve rotating devices. The object is to create a valve turning device mentioned at the outset, their wear in the body pockets, on the balls and on the plate spring to be significantly reduced by lower spring loads. The invention solves the task in that the cover consists of two coaxially arranged parts, of which the part facing the annular spring element on the base body guided and the part facing the valve spring and serving as its abutment unguided, d. H. is held without contact to the base body. This will make the Wear primarily due to the side forces caused by the valve spring arises, significantly reduced. An offset between the valve spring axis and the valve axis is largely compensated.
Zur Vermeidung von Verschleiß, der durch Schwingungen des Ventiltriebs und vor allem von Schwingungen des ringförmigen Federelements verursacht wird, ist für eine eingangs genannte Ventildrehvorrichtung vorgesehen, den Deckel aus zwei koaxial angeordneten, am Grundkörper geführten Teilen zu bilden, zwischen welchen ein schwingungsdämpfendes Element angeordnet ist.To avoid wear caused by vibrations of the valve train and before everything caused by vibrations of the annular spring element is for one provided at the beginning of the valve rotating device, the cover of two coaxial arranged parts to be guided on the base body, between which a vibration-damping element is arranged.
In weiterer vorteilhafter Gestaltung der Erfindung zur Vermeidung sowohl des Verschleisses durch Seitenkräfte der Ventilfeder als auch der Vermeidung von Nachteilen durch die Schwingungen der Tellerfeder kann zwischen dem am Grundkörper geführten Deckelteil und dem als Federauflage dienenden und ungeführt, also berührungslos zum Grundkörper gehaltenen Deckelteil ein schwingungsdämpfendes Material angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention to avoid both the Wear due to side forces of the valve spring as well as the avoidance of Disadvantages caused by the vibrations of the disc spring can occur between the Base body guided cover part and serving as a spring support and unguided, that is, contactlessly held to the base part vibration damping material arranged.
Von Vorteil ist es, den am Grundkörper geführten Deckelteil und den ungeführt zum
Grundkörper gehaltenen Deckelteil mit einem zentrierenden Rand durch Wölbungen
der Deckelränder zu versehen. Mit diesen gewölbten Randteilen können die Deckel
ineinanderfassen und die Ventilfederkraft übertragen. Es entsteht eine gelenkartige
Verbindung der Deckelteile mit einer kreisförmigen Linienberührung. Dadurch werden
die Seitenkräfte der Ventilfedern nicht unmittelbar in den Grundkörper übertragen,
sondern der als Ventilfederauflage dienende Deckelteil wird mit zunehmender
Belastung durch die Ventilfedern beim Öffnen des Ventils so ausgerichtet, daß die
Wirkung der seitlichen Federkräfte erheblich reduziert oder vollständig aufgehoben
werden. Vorzugsweise ist der als Ventilfederauflage dienende Deckelteil mit einem
konkaven Randbereich und der am Grundkörper geführte, der Tellerfeder
benachbarte Deckelteil mit einer konvexen Wölbung am Rand versehen.
Als schwingungsdämpfendes Element zwischen den Deckelteilen können eine
ringförmige Platte oder Ringscheibe dienen. Zur Führung des dem ringförmigen
Federelement zugewandten Deckelteils ist dieser vorzugsweise mit einer Ringschulter
versehen, mit der er am Grundkörper anliegt. Eine Ringschulter kann auch das
schwingungsdämpfende Element aufweisen, welches zwischen den beiden
Deckelteilen zur Dämpfung von Seitenkrafteinflüssen und zusätzlich zur Minderung
von Federschwingungsauswirkungen vorgesehen ist.It is advantageous to provide the cover part guided on the base body and the cover part held unguided to the base body with a centering edge by arching the cover edges. With these curved edge parts, the covers can fit into one another and transmit the valve spring force. There is an articulated connection of the cover parts with a circular line contact. As a result, the side forces of the valve springs are not transmitted directly into the base body, but the cover part serving as a valve spring support is aligned with increasing load by the valve springs when the valve is opened, so that the effect of the lateral spring forces is considerably reduced or completely eliminated. The cover part serving as a valve spring support is preferably provided with a concave edge region and the cover part guided on the base body and adjacent to the plate spring is provided with a convex curvature on the edge.
An annular plate or washer can serve as a vibration-damping element between the cover parts. To guide the cover part facing the annular spring element, it is preferably provided with an annular shoulder with which it rests on the base body. An annular shoulder can also have the vibration-damping element, which is provided between the two cover parts for damping the effects of lateral forces and additionally for reducing the effects of spring vibrations.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Ventildrehvorrichtung im Querschnitt mit Deckelteilen zur Vermeidung seitlicher Ventilfederkräfte,
Figur 2- den Querschnitt durch eine Ventildrehvorrichtung zur Verringerung des Verschleisses durch Federschwingungen und
- Figur 3
- den Querschnitt durch eine Ventildrehvorrichtung mit Konstruktionsmerkmalen zur Vermeidung des Verschleisses durch Ventilfederseitenkräfte und durch Federschwingungen.
- Figure 1
- a valve rotating device in cross section with cover parts to avoid lateral valve spring forces,
- Figure 2
- the cross section through a valve rotating device to reduce the wear caused by spring vibrations and
- Figure 3
- the cross section through a valve rotating device with design features to avoid wear by valve spring side forces and by spring vibrations.
Die generell mit 1 bezeichnete Ventildrehvorrichtung der Figur 1 zeigt einen
Grundkörper 2 mit Laufbahnen 3 in Taschen des Grundkörpers, die sich in
Umfangsrichtung erstrecken und durch eine Neigung Schrägen bilden, auf welchen
Kugeln 4 bei wechselnden Belastungen abrollen können. Die Kugeln 4 werden von
einer Tellerfeder 5 abgedeckt, die sich mit ihrem Innenrand am Grundkörper 2 und
mit ihrem Außenrand auf dem Ventildeckel abstützt. Dieser besteht aus den
Deckelteilen 6 und 7. Sie sind koaxial angeordnet. Der obere, der Tellerfeder
zugewandte Deckelteil 6 ist mit einer Schulter 8 zur Führung am Grundkörper
versehen. Am äußeren Rand befindet sich eine konvexe Wölbung 9, mit der der
Deckelteil 6 in einen konkav gewölbten Randbereich 10 des der Auflage der
Ventilfeder 11 dienenden Deckelteils 7 faßt. Dadurch ist die
Ventilfederkraftübertragung auf den Randbereich der Deckelteile 6 und 7 beschränkt.
Bei zunehmender Federkraft wird eine Ausrichtung des Deckelteils 7 eingeleitet und
dadurch Verschleiß durch Federseitenkräfte weitgehend vermieden.The valve turning device of FIG. 1, generally designated 1, shows one
Bei dem gezeigten Beispiel wird die Ventilfederkraft in den Ventilschaft 12 durch
klemmende Ventilkegelstücke 13, die in einer konischen Zentralbohrung 14 des
Grundkörpers sitzen, geleitet.In the example shown, the valve spring force is applied to the
Bei den alternativen Ausführungen des Erfindungsgegenstandes nach den Figuren 2 und 3 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the alternative embodiments of the subject matter of the invention according to FIGS. 2 and 3 the same parts are provided with the same reference numerals.
Zur Reduzierung des durch Schwingungen der Tellerfeder verursachten
Verschleisses ist zwischen den am Grundkörper geführten Deckelteilen 26 und 27
(Figur 2) ein dämpfendes Element in Form einer Ringscheibe 28, beispielsweise aus
einem elastomeren Material angeordnet. Das Dämpfungselement sorgt für eine
flächige Kraftübertragung zwischen den Deckelteilen, was durch die Einhaltung des
Spaltes 29 zu erkennen ist.To reduce that caused by vibrations of the disc spring
Wear is between the
Die Ausführung nach der Figur 3 ist geeignet, sowohl Verschleiß durch seitlich
wirkende Kräfte der Ventilfeder 11 als auch durch Schwingungen der Tellerfeder 5 zu
reduzieren. Für die Führung am Grundkörper 2 sorgt der Deckelteil 36 mit seiner
Schulter 39. Für eine vollflächige, schwingungsdämpfende Isolierung zwischen dem
Deckelteil 36 und dem Deckelteil 37, an welchem die Ventilfeder 11 anliegt, sorgt das
aus elastomerem Material bestehende Element 34 mit einer Schulter 35 an seinem
Innenrand.The embodiment according to FIG. 3 is suitable for both wear from the side
acting forces of the
Die Erfindung ist nicht auf die drei zeichnerisch dargestellten Konstruktionsvarianten beschränkt. Weitere alternative Ausführungen erfindungsgemäß geteilter Deckel zur Verringerung des Verschleisses können im Rahmen üblicher Entwicklungsarbeiten geschaffen werden.The invention is not based on the three construction variants shown in the drawing limited. Further alternative designs according to the invention divided lid Reduction of wear can be done as part of normal development work be created.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP20000113470 EP1167699B1 (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Valve rotating device |
DE50011252T DE50011252D1 (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Valve rotator |
Applications Claiming Priority (1)
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EP20000113470 EP1167699B1 (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Valve rotating device |
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ID=8169066
Family Applications (1)
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DE (1) | DE50011252D1 (en) |
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2000
- 2000-06-26 EP EP20000113470 patent/EP1167699B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-26 DE DE50011252T patent/DE50011252D1/en not_active Expired - Fee Related
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US11486276B2 (en) | 2018-11-28 | 2022-11-01 | Man Truck & Bus Se | Valve rotating device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP1167699B1 (en) | 2005-09-28 |
DE50011252D1 (en) | 2005-11-03 |
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