EP1624160A2 - Forced guiding to convert a rotational drive movement into a reciprocating movement of a part - Google Patents

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EP1624160A2
EP1624160A2 EP20050000881 EP05000881A EP1624160A2 EP 1624160 A2 EP1624160 A2 EP 1624160A2 EP 20050000881 EP20050000881 EP 20050000881 EP 05000881 A EP05000881 A EP 05000881A EP 1624160 A2 EP1624160 A2 EP 1624160A2
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EP
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cam
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Withdrawn
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EP20050000881
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Stefan Battlogg
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Battlogg Stefan
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Stefan Battlogg
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/30Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of positively opened and closed valves, i.e. desmodromic valves

Abstract

A first cam region (5) formed on a cam pushes a reciprocating part (10) away, while a second cam region (6) formed on a different cam pulls the part (10) forward by means of a flexible element (4). The second cam region is axially displaced with respect to the first cam region. The cams may be arranged on a common shaft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zwangführungsvorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Antriebs in eine hin- und hergehende Bewegung eines Teiles, insbesondere Nockensteuerung, Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen oder dergleichen. The invention relates to a restraint device for converting a rotary motion of a drive in a reciprocating movement of a part, in particular the cam control, valve drive for internal combustion engines of motor vehicles or the like.
  • Ein wesentlicher Einsatzbereich für eine derartige Vorrichtung liegt im Bau von Verbrennungsmotoren, wobei die dort Ventiltriebe genannten Vorrichtungen üblicherweise eine Feder oder dergleichen aufweisen, mittels der das Ventil in Schließstellung beaufschlagt ist. An important area of ​​application for such a device lies in the construction of internal combustion engines, said valve trains there devices typically include a spring or the like, by means of which the valve is urged in the closing position. Der bewegte Teil (Ventilstößel, Schlepphebel, Kipphebel od. dgl.) wird dabei gegen eine Ventilsteuerfläche gedrückt, die im Nockenbereich exzentrisch zur Wellenachse verläuft. (Od valve tappet, rocker arms, rocker arm. The like.) Of the moving part is pressed against a valve control surface which runs eccentrically cam portion to the shaft axis. Beim Schließen des Ventils muss darauf geachtet werden, dass der Ventilteller nicht zu schnell auf den Ventilsitz schlägt, da er sonst zurückprellt und das Ventil nachspringt. When closing the valve it must be ensured that the valve disc does not beat too fast on the valve seat, otherwise it zurückprellt and nachspringt the valve. Dies erfordert eine relativ aufwendige Abstimmung zwischen den zu bewegenden Massen, den auftretenden Kräften, den Materialeigenschaften, usw. This requires a relatively complex coordination between the masses to be moved, the forces occurring, the material properties, etc.
  • Aufgrund der Vielzahl von Problemen bei dieser Abstimmung fehlt es daher auch nicht an Vorschlägen, den bewegten Teil am Nockenelement zwangzuführen, wobei verschiedene Ausführungsformen entwickelt wurden, denen jeweils eine zweite exzentrische Ventilsteuerfläche anstelle der Rückstellfeder zugrunde liegt. Therefore, due to the large number of problems in this vote, there is no lack of proposals, forced out the moving part of the cam element, various embodiments have been developed, each of which a second eccentric valve control surface instead of the return spring is based. Konkrete Ausführungen sind beispielsweise der GB 19193/1913 oder der GB 434247 zu entnehmen, in denen das Nockenelement an zumindest einer Stirnfläche eine Nut aufweist, deren beiden Seitenwände die Ventilsteuerflächen bilden. Specific embodiments are, for example, GB 19193/1913 or GB 434247 can be seen in which the cam member has at least one groove on an end face, the two side walls forming the valve control surfaces. In die Nut greift von der Seite eine Rolle od. dgl. ein, die am Ende des bewegten Teiles angeordnet ist. In the groove engages from the side a part od. The like., Which is disposed at the end of the moving part. Ein Nockenelement, das einen umgreifbaren Steg aufweist, ist beispielsweise aus der EP-A 429277 bekannt. A cam member having a graspable web, is known for example from EP-A 429,277th
  • Ebenso sind Ausführungen bekannt, bei denen die Ventilsteuerflächen auf zwei Nockenelemente aufgeteilt sind, an denen zwei von entgegengesetzten Seiten auf dasselbe Ventil drückende Nockenfolgeelemente angreifen, von denen zumindest eines ein drehbar gelagerter Hebel ist, (beispielsweise US 4754728, US 3430614, US 2814283). Likewise, embodiments are known in which the valve control surfaces are divided between two cam members, at which two attack from opposite sides on the same valve pressing cam followers, one of which is at least a rotatably mounted lever (for example, US 4,754,728, US 3,430,614, US 2,814,283). Die Aufteilung der Ventilsteuerfläche auf zwei Nockenelemente unterteilt den Ventilhub in funktionell zusammengehörende Teilvorgänge, die besser auf die jeweilige Aufgabe und auf einander abgestimmt werden können: Das erste Nockenelement kann - ähnlich wie bei Ventiltrieben mit Rückstellfedern - auf eine möglichst hohe Beschleunigung ausgelegt werden, wobei der erste Beschleunigungsabschnitt der Ventilhubkurve optimiert werden kann, da eine entgegenwirkende Federkraft fehlt. The division of the valve control space on two cam elements divides the valve in functionally belong together subtasks that can be matched to the task and to each other better: the first cam member can - similar to valve trains with return springs - to be designed for the highest possible acceleration, with the first acceleration section of the valve lift can be optimized as a spring force opposing missing.
  • Im Gegensatz zu Ventiltrieben mit Rückstellfedern bedeutet der Wendepunkt in der Öffnungshubteilkurve einen Funktionswechsel, da zwischen diesem ersten Wendepunkt und dem zweiten Wendepunkt in der Schließhubteilkurve nur das zweite Nockenelement in Funktion ist. In contrast to valve trains with return springs of the turning point means, in Öffnungshubteilkurve a function change since only the second cam member is interposed between this first inflection point and the second turning point in the Schließhubteilkurve in function. Im zweiten Wendepunkt erfolgt wieder ein Funktionswechsel, da während des zweiten Verzögerungsabschnitts wieder das erste Nockenelement zum Einsatz kommt. In the second turning point is effected a change of function again, since again the first cam member is used during the second delay portion. Da eine entgegenwirkende Federkraft fehlt, kann das erste Nockenelement auch für die zweite Verzögerung und den Übergang in die Schließstellung optimiert werden, Durch die Lagerung und Koppelung der Nockenfolgeelemente wird aber viel Bauraum, sowohl in der Höhe als auch nach der Seite benötigt. Since a spring force opposing missing, the first cam element can also be optimized for the second delay and the transition to the closed position, through the storage and coupling of the cam followers but is large amount of space required in both the height and to the side.
  • Besondere Ausführungsformen einer Zwangführung sind beispielsweise der DE 3700715, der WO 01/12958, der WO 03/104618 oder der FR 2817908 zu entnehmen, in denen das Nockenelement jeweils von einem flexiblen Umschließungselement lose anliegend umgeben ist, das mit dem ein Nockenfolgeelement bildenden bewegten Teil verbunden ist. Particular embodiments of a positive guide, for example, DE 3700715, WO 01/12958, shown in the WO 03/104618 or the FR 2,817,908, in which the cam member is respectively loosely by a flexible enclosing element adjacent surrounding that with which a cam follower element forming the moving part connected is. Das Nockenelement läuft daher im Umschließungselement um. Therefore, the cam member rotates in the enclosing element. Das Umschließungselement umgibt den Umfang des Nockenelementes ohne nennenswertes Spiel, sodass es an die Nockenform angepasst ist, und das Nockenelement kann sich aufgrund der Beschaffenheit des Umschließungselementes in diesem verdrehen. The enclosing surrounds the periphery of the cam member without significant play, so that it is adapted to the shape of the cam, and the cam member can rotate in this due to the nature of the enclosing element. Da das Nockenfolgeelement sich nicht mit dem Nockenelement mitdrehen kann, wird die Wanderung des Nockenbereiches um die Drehachse des Nockenelementes in eine Hub- bzw. Hin- und Herbewegung des im Zylinderkopf verschieb- oder schwenkbar gelagerten Teiles umgewandelt. Since the cam follower can not rotate with the cam member, the cam portion of the movements about the rotational axis of the cam member in a stroke or reciprocating movement of the displaceable or pivotably mounted in the cylinder head portion is converted. Das Nockenfolgeelement führt keine Bewegung aus, solange der Verbindungsbereich des Umschließungselementes mit dem Nockenfolgeelement am Grundkreisbereich des sich drehenden Nockenelementes anliegt, wird dann von der Drehachse des Nockenelementes in radialer Richtung entfernt und schließlich wieder zurückgeführt, während der Nockenbereich des Nockenelementes den Verbindungsbereich des Umschließungselementes mit dem Nockenfolgeelement passiert. The cam follower does not perform any movement as long as the connection area of ​​the enclosing element abuts with the cam follower on the base circle region of the rotating cam member, is then removed from the axis of rotation of the cam member in the radial direction, and finally returned, while the cam portion of the cam element the connection portion of the enclosing with the happened cam follower.
  • Die Verbindung zwischen dem Umschließungselement und dem Nockenfolgeelement ist so beweglich ausgebildet, dass die erforderliche Bewegungsfreiheit des bewegten Teiles in seinem Gleit- oder Schwenklager gewährleistet ist. The connection between the enclosing member and the follower member is movable formed so that the necessary freedom of movement of the moving part is ensured in its sliding or pivoting bearing. Hiefür ist beispielsweise vorgesehen, dass das Umschließungselement mit einer Lagerhülse oder dergleichen versehen ist, in die ein Lagerzapfen des bewegten Teiles eingreift. For this is, for example, provided that the enclosing member is provided with a bearing sleeve or the like, into which a bearing pin of the moving part.
  • Wenn ein Umschließungselement ohne Verbindungsmöglichkeit um ein Nockenelement gelegt wird, liegt es gleichmäßig überall an. If an enclosing is placed Disconnecting a cam member, it is equally everywhere. Da aber das Umschließungselement mit dem bewegten Teil verbunden werden muss und über diese Verbindung Kräfte eingeleitet oder abgeführt werden, ist eine gleichmäßige Anlage nicht gegeben. But since the enclosing must be connected to the moving part and introduced forces over this connection, or payable, uniform contact is not given. Bedingt durch die Lagerausbildung im Bereich der Befestigungsstelle liegt dort ein Stück des Umschließungselementes mit Abstand zur Umfangsfläche des Nockenelementes. Due to the bearing construction in the region of the fastening point is there a piece of the enclosing a distance from the peripheral surface of the cam member. Aufgrund des wechselnden Krümmungsradius der Nockenumfangsfläche variiert beim Drehen des Nockenelementes im Bereich der Befestigungsstelle die Differenz zwischen den Längen des Umschließungselementes und der Umfangsfläche des Nockenelementes, die nachstehend als Längenfehler bezeichnet wird. Due to the changing radius of curvature of the cam peripheral surface of the difference between the lengths of the enclosing and the peripheral surface of the cam member, which is hereinafter referred to as length error varies on rotation of the cam element in the region of the fastening point. Dieser Längenfehler wird umso größer, je größer der durch die Lagerhülse od. dgl. bedingte Abstand des Umschließungselementes von der Nockenkontur ist, je kleiner die Radien der Nockenkontur sind, und je größer der Nockenhub ist. This length error is greater, the greater the od through the bearing sleeve. Like. Required distance of the enclosing of the cam contour is, the smaller are the radii of the cam contour, and the larger the cam lift is.
  • Moderne Verbrennungsmotoren sollen ein hohes Drehmoment über den ganzen Drehzahlbereich erreichen (zB 100 Nm pro Liter Hubraum). Modern internal combustion engines are to a high torque over the whole speed range reached (eg 100 Nm per liter of displacement). Dafür werden hohe Zylinderfüllungen (Luft und Treibstoff) benötigt, da das Drehmoment direkt von der Füllung abhängt. For high cylinder fillings are needed (air and fuel), since the torque is directly dependent on the filling. Die Füllung wird durch den Ventilhub, die freigegebene Ventilfläche (Ventildurchmesser), den Kanalquerschnitt und die Strömung bestimmt. The filling is controlled by the valve, the released valve surface (valve diameter), the channel cross section and the flow is determined. Der Ventilhub wird geometrisch durch den Kolben beschränkt sowie durch das andere Ventil, wenn Ein-und Auslassventile gleichzeitig geöffnet sind. The valve stroke is geometrically limited by the piston and by the other valve when intake and exhaust valves are open simultaneously. Die Strömung wird durch die freigegebene Querschnittsfläche bestimmt, dh auch wenn der Ventilhub zunimmt, wird die durch den Ventilteller freigegebene Ringfläche nicht mehr größer und es kann nicht mehr Frischgas nachströmen (Faustregel: maximaler Ventilhub = 1/3 des Ventiltellerdurchmessers). The flow is determined by the shared cross-sectional area, that is, even if the valve lift increases, the released through the valve plate annular surface is not greater, and it can no longer fresh gas flow in (rule of thumb: maximum valve = 1/3 of the valve disk diameter). Das Verlängern der Schließzeit ist auch begrenzt, da dies in der Überschneidungsphase, wenn Ein- und Auslass gleichzeitig offen sind, zu Füllungsverlusten (Frischgas strömt in den Auspuff) und beim zu späten Schließen zu Rückströmungen in das Ansaugsystem führt. Extending the closing time is also limited as this to fill losses (fresh gas flows into the exhaust) in the overlap period when the inlet and outlet are simultaneously open and the late closing leads to backflow into the intake system. Lange Öffnungszeiten verschieben die Leistung in höhere Drehzahlbereiche, dh der Motor verliert bei niederen Drehzahlen an Leistung (Drehmoment), was nicht gewünscht ist bzw. nur bei Rennmotoren Sinn gibt. Long opening times move the performance in higher speed ranges, that is, the motor loses at low rotational speeds of power (torque), which is not required or is only useful for racing engines.
  • Geht man nun von einem maximal möglichen Ventilhub und einer idealen Öffnungslänge aus, dann kann das Einströmvolumen nur noch durch den Verlauf des Ventilhubes erhöht werden (Hub in Relation zu Nockenwinkel). If one assumes a maximum valve lift and an ideal opening length, then the Einströmvolumen can be increased only by the course of the valve stroke (stroke in relation to cam angle). Grafisch wird der Ablauf in der so genannten Ventilhubkurve dargestellt, die im theoretischen Idealfall ein Rechteck ist: Die Teilkurven für den Öffnungshub und den Schließhub liegen jeweils in einer Ordinate. Graphically, the process is shown in the so-called valve lift, which is a rectangle in the theoretical ideal case: the partial curves for the opening stroke and the closing stroke are each in an ordinate. In der Realität sind die Teilkurven Kurven höheren Grades und beinhalten einen Wendepunkt, der sich in der Öffnungshubteilkurve daraus ergibt, dass die Öffnungsbeschleunigung zu Beginn des Hubes in eine Öffnungsverzögerung am Ende des Hubes übergehen muss. In reality, the part curves are curves of higher degree and include an inflection point of this results in the Öffnungshubteilkurve that the opening acceleration needs to move at the beginning of the stroke in a timed delay at the end of the stroke. Nach dem Maximum ergibt sich eine ähnliche Konstellation, da die Schließbeschleunigung zu Beginn des Schließhubes in eine Schließverzögerung am Ende des Schließhubes übergehen muss. After the maximum results in a similar situation, as the closing acceleration needs to move at the beginning of the closing in a closing delay at the end of the closing. Die Ventilhubkurve umfasst somit einen ersten Beschleunigungsabschnitt, einen ersten Verzögerungsabschnitt, einen zweiten Beschleunigungsabschnitt und einen zweiten Verzögerungsabschnitt. The valve lift curve thus comprises a first acceleration section, a first delay portion, a second acceleration portion and a second delay section.
  • Bei Ventiltrieben mit Rückstellfedern wird diese Abfolge durch die Federkraft beeinflusst, die der Massenkraft im Beschleunigungsabschnitt des Öffnungshubes und im Verzögerungsabschnitt des Schließhubes entgegen wirkt. For valve trains with return springs, this sequence is influenced by the spring force that counteracts the mass force in accelerating portion of the opening and the delay section of the closing counter. Die Rückstellfeder kann sich nicht nur auf die Ventilverzögerung vor dem Vollhub und die anschließende Ventilbeschleunigung zu Beginn des Rückhubes beschränken, da sie ja zwischen den Ventilhüben auch dafür verantwortlich ist, dass das Ventil in der Schließstellung dichtend im Ventilsitz gehalten wird. The return spring can not be limited to the valve delay before the full stroke and the subsequent valve acceleration at the beginning of the return stroke, there she is also responsible for between the valve strokes that the valve is held in the closed position sealing the valve seat. Üblicherweise lässt man Öffnungsbeschleunigungen von ca. 20 bis 25 mm/rad 2 zu (= etwa 3.000 m/sec 2 bei 7.000 U/min Motordrehzahl). Usually allowed to opening accelerations of about 20 to 25 mm / rad to 2 (= about 3.000 m / sec 2 at 7000 U / min engine speed). mm mm / / rad wheel 2 2 = = m m / / sec sec 2 2 1000 1000 ( ( π π Motordrehzahl Engine speed 60 60 ) ) 2 2
    Figure imgb0001
    bzw. or. m m / / sec sec 2 2 = = mm mm / / rad wheel 2 2 ( ( π π Nockenwellendrehzahl Camshaft speed 30 30 ) ) 2 2 1000 1000
    Figure imgb0002
  • Geht man darüber, dann muss die Ventilfeder - die dieser Beschleunigung multipliziert mit der Ventilmasse plus anderen oszillierenden Teilen entgegenwirkt - stärker ausgelegt werden, was mehr Flächenpressung, Wechselmoment und Belastung des Ventiltriebes ergibt. you go about it, then the valve spring must - which this acceleration multiplied by the valve mass plus other oscillating parts counters - are designed to be stronger, resulting in more surface pressure, torque and load change of the valve train. Dies will man nicht. This one does not. Somit bleibt zum Füllen des Brennraumes nur noch eine größere Hubzunahme pro Zeit- oder Nockenwinkeleinheit übrig, dh das Ventil muss aus dem Ventilsitz möglichst schnell geöffnet werden, wobei moderne Motoren eine Hubzunahme pro Winkeleinheit von mindestens 80 bis 85 mm/rad 2 aufweisen müssen, was ca. 10.000 m/sec 2 bei 7.000 U/min Motordrehzahl entspricht. Thus, for filling the combustion chamber only a larger Hubzunahme per time or cam angle unit remains, that is, the valve must be opened as quickly as possible from the valve seat, modern engines rad a Hubzunahme per unit angle of at least 80 to 85 mm / must have 2, which about 10.000 m / sec 2 corresponds at 7,000 U / min engine speed. Gelingt das nicht, wird Füllung und damit Drehmoment verschenkt. Failing that, is filling and thus away torque.
  • Um die Öffnungsbeschleunigungen zu verbessern, sind verschiedene Maßnahmen möglich: Beispielsweise kann bei einem Nockenelement, dessen konvexe Bereiche direkt ineinander übergehen oder durch einen geradlinigen Abschnitt verbunden sind, der Grundkreisdurchmesser vergrößert werden. In order to improve the opening accelerations, various measures are possible: For example, the base circle diameter, in a cam member having the convex portions directly merge into one another or are connected by a straight line portion, to be enlarged. Weiters kann das Nockenfolgeelement mit einer Abtastrolle versehen werden, sodass immer nur Linienberührung gegeben ist. Furthermore, the cam follower may be provided with a cam follower, so that only line contact exists. Zum Erreichen der gewünschten 80 mm/rad 2 müsste der Radius des Nockengrundkreises aber zumindest bei 30 mm liegen, was konstruktiv nicht ohne weiteres ausführbar ist. To achieve the desired 80 mm / rad 2 would have the radius of the cam base circle but at least at 30 mm, which is not structurally feasible without further ado. Gut ausführbare Nockengrundkreisradien liegen im Bereich von 15 bis 20 mm. Good executable cam base circle radii lie in the range of 15 to 20 mm. Dies ist viel zu wenig, da mit diesen Radien, selbst unter Verwendung von Abtastrollen, die Beschleunigungen zu gering sind (maximal 50 mm/rad 2 ). This is far too little, because with these radii, even using cam followers, the accelerations are too low (up to 50 mm / rad 2).
  • Wenn eine Abtastrolle am Nockenfolgeelement ausgebildet ist, so kann das Nockenelement einen konkaven Übergangsbereich zwischen dem konvexen Grundkreisbereich und dem konvexen Nockenbereich haben, dh der Grundkreiswinkel und der Nockenwinkel sind aufgrund der Einbuchtung vergrößert. When a cam follower is formed on the cam follower, the cam member may have a concave transition region between the convex base circle portion and the convex cam portion, that is, the base circle angle and the cam angle are increased due to the indentation. Ein konkaver Übergangsbereich mit einem Krümmungsradius von 30 mm erhöht bei einem Nockengrundkreisradius zwischen 15 und 20 mm die Öffnungsbeschleunigungen auf etwa 60 bis 70 mm/rad 2 . A concave transition region having a radius of curvature of 30 mm increase in a cam base circle radius is between 15 and 20 mm opening accelerations to about 60 to 70 mm / rad. 2 Allerdings darf das Nockenfolgeelement keine Gegenfläche aufweisen, die die Einbuchtung überbrückt. However, the cam follower may not have a mating surface that bridges the indentation.
  • Die größten Öffnungsbeschleunigungen erzielt man mit einem Tassenstößelabgriff oder mit einem Gleitschlepphebelabgriff, da sich die Berührungslinie zwischen dem Umfang des Nockenelementes und dem Abtastelement horizontal gesehen auf der Anlagefläche des Tassenstößels verschiebt (Auswanderungsmaß), was den wirksamen Radius des Nockenelementes nahezu sprunghaft erhöht. The largest opening acceleration is achieved with a bucket tappet or a Gleitschlepphebelabgriff because the line of contact between the periphery of the cam member and the sensing seen horizontally on the bearing surface of the cup tappet shifts (Auswanderungsmaß), which increases the effective radius of the cam member almost abruptly. Bei Tassenstößeln und Nockengrundkreisradien von 15 bis 20 mm lassen sich 80 mm/rad 2 erreichen. In tappets and cam base circle radii of from 15 to 20 mm to 80 mm / 2 rad can be achieved. Ein konkaver Übergangsbereich am Nockenelement und ein gewölbter Tassenstößel oder ein Schlepphebel mit gewölbter Nockenfolgefläche, dessen geringeres Auswanderungsmaß durch die Hebelübersetzung kompensierbar ist, sind hingegen geeignet, um ein Ventil ausreichend schnell zu öffnen. on the other hand, a concave transition portion on the cam element and an arched bucket tappet or a rocker lever with a curved cam follower surface, whose lower Auswanderungsmaß is compensated by the lever transmission, are suitable to sufficiently to open a valve quickly. In Formel-1-Rennsportmotoren können auf diese Weise Öffnungsbeschleunigungen von 20.000 m/sec und mehr ohne große Schwierigkeiten erreicht werden. In Formula 1 racing engines in this way opening acceleration of 20,000 m / sec and more can be achieved without much difficulty. Allerdings sind diese nur auf eine Lebensdauer von wenigen Stunden und max. However, these are only a lifetime of a few hours and max. 800 km Fahrstrecke ausgelegt. 800 km route designed. Für alltagstaugliche Antriebsmotoren sind derartige Beschleunigungswerte aber nur dann erreichbar, wenn durch eine leichte Konstruktion und durch wesentlich verringerte Kräfte die Flächenpressungen zwischen den Teilen beherrschbar werden. For everyday use drive motors such acceleration values ​​can only be achieved, however, if the surface pressure between the parts are controlled by a lightweight structure and substantially reduced forces. Dies gelingt nur bei zwanggeführten Vorrichtungen, bei denen die Rückstellfedern (Ventilfedern) entfallen. This is only possible with positively driven devices in which the return springs (valve springs) account.
  • Bei den zwanggeführten Ausführungen mit einem flexiblen Umschließungselement gilt folgendes: Das Umschließungselement überbrückt natürlich ebenfalls einen konkaven Übergangsbereich. In the positive-action designs with a flexible enclosing the following applies: The enclosing of course also bridges a concave transition region. Dieser kann nur dadurch genützt werden, dass an der Befestigungsstelle ein entsprechend großer Abstand zur Nockenkontur durch eine an der Innenseite des Umschließungselementes ausgebildete Erhebung vorgesehen wird, die auch im konkaven Bereich den Kontakt zur Nockenumfangsfläche nicht verliert. This can only be exploited characterized in that a correspondingly large distance from the cam contour is provided by a recess formed on the inside of the enclosing elevation at the point of attachment, which does not lose the contact to the cam peripheral surface and the concave portion. Wie vorstehend ausgeführt, ist aber die Größe des Längenfehlers vom Abstand an der Befestigungsstelle bestimmt. As stated above, but the size of the length of the error is determined by the distance at the attachment site. Weiters lässt ein längenkonstantes Umschließungselement höchstens eine Auswanderung zu, die durch das aus dem Längenfehler resultierende Spiel bestimmt und daher nicht allzu groß ist. Furthermore, a length constant enclosing allows a maximum of emigration, which is determined by the resulting from the length of error and therefore is not too large. Wird ein zumindest begrenzt dehnbares, längenveränderliches Umschließungselement eingesetzt, so sind zwar über den Längenfehler hinausgehende, ein höheres Auswanderungsmaß erlaubende Längenänderungen möglich, jedoch können diese Längenänderungen zusammen mit thermisch bedingten Längenänderungen des Ventils zu Funktionsstörungen vor allem beim Schließen führen. Is an at least limited tensile, variable length enclosing used, although a higher Auswanderungsmaß permitting changes in length are beyond the length error, possible, but these changes in length can cause malfunctions especially when it is closed with thermally induced changes in length of the valve. Flattern und Nachspringen des Ventils schaden dem Zylinderkopf. Flutter and jump after the valve damage the cylinder head.
  • Die Erfindung schlägt nun eine Zwangführungsvorrichtung vor, in der ein an einem ersten Nocken ausgebildeter erster Nockenbereich den Teil weg drückt und ein an einem anderen Nocken ausgebildeter, zweiter Nockenbereich den Teil mit Hilfe eines flexiblen Elementes wieder zurückholt. The invention now proposes a forced guidance device in which a projection formed on a first cam first cam portion presses the part away, and a projection formed on another cam, the second cam portion retrieves the part by means of a flexible element again.
  • Die beiden Nocken sind in einer bevorzugten Ausführung axial versetzt auf einer gemeinsamen Trägerwelle vorgesehen, und insbesondere an einem einstückigen Nockenelement ausgebildet. The two cams are provided in a preferred embodiment, axially offset on a common support shaft, and designed in particular to a one-piece cam element. Es ist aber auch denkbar, die beiden Nockenbereiche an Nocken vorzusehen, die auf zwei zueinander parallelen Trägerwellen angeordnet sind. However, it is also conceivable to provide two cam portions of cams which are arranged on two parallel carrier waves. Vor allem kann dann die eine Trägerwelle nur Nocken mit ersten Nockenbereichen und die zweite Trägerwelle nur Nocken mit zweiten Nockenbereichen aufweisen. In particular, the carrier wave can then only cam with the first cam portions, and the second carrier wave having only cam with the second cam portions. Auswahl und Anordnung richten sich vor allem nach den konstruktiven und räumlichen Gegebenheiten. Selection and arrangement depend primarily on the design and spatial conditions.
  • Die Rückholung mittels des flexiblen Elementes führt zu einer extrem Platz sparenden Konstruktion, da das flexible Element direkt am bzw. neben der Nockenwelle positioniert wird und am zurückzuholenden Teil nahe dem ersten Nockenbereich angreift. The retrieval means of the flexible element results in an extremely space-saving construction, since the flexible member is positioned directly on or next to the camshaft and engages close to the first cam portion on zurückzuholenden part.
  • Für die Erstellung der Nockenkonturen des ersten und des zweiten Nockenbereiches wird von einer möglichst optimalen Ventilhubkurve ausgegangen und vorzugsweise zuerst die Kontur des zweiten Nockenbereiches bestimmt, von der anschließend die Kontur des ersten Nockenbereichs abgeleitet wird. For the preparation of the cam contours of the first and second cam region is assumed to be as optimal as possible valve lift curve and preferably first determines the contour of the second cam portion, and then the contour of the first cam portion is derived from. Dabei können die Konturen der beiden Nockenbereiche annähernd gleich sein, dh sie unterscheiden sich im Wesentlichen nur durch die axiale Position auf dem Nockenelement, wodurch sich Vorteile durch die Möglichkeit ergeben, dass der erste Nockenbereich mit einem konkaven Übergangsbereich versehen werden kann. The contours of the two cam portions may be approximately the same, that is, they essentially differ only by the axial position on the cam member, whereby advantages are obtained by the possibility that the first cam portion may be provided with a concave transition region. Der erste Nockenbereich kann daher nicht nur eine symmetrische sondern auch eine asymmetrische Form aufweisen. The first cam portion may therefore have not only a symmetrical but also an asymmetrical shape. Wird die Kontur des zweiten Nockenbereiches auf eine Minimierung eines Längenfehlers abgestellt, so wird sich die Kontur des ersten Nockenbereichs von der Kontur des zweiten Nockenbereichs deutlicher unterscheiden. If the contour of the second cam area directed to a minimization of a length error, then the contour of the first cam portion of the contour of the second cam portion is clearly distinguished.
  • Dabei ergeben sich folgende Möglichkeiten: Here, the following possibilities:
    • a) zwei erhabene Nockenbereiche mit ähnlichen Konturen für Zwangführungsvorrichtungen, bei denen das flexible Element im zweiten Nockenbereich über den Umfang des Nockenelementes zu einem am hin- und hergehenden Teil vorgesehenen Rückholelement geführt ist. a) two raised cam portions with similar contours for forced control devices in which the flexible element in the second cam portion is guided over the circumference of the cam member provided on a reciprocating member return element.
    • b) ein erhabener erster Nockenbereich und ein negativer zweiter Nockenbereich für Zwangführungsvorrichtungen, bei denen das flexible Element zwischen einer fixen Befestigungsstelle am Gehäuse, am Zylinderkopf, od. dgl. nahe dem Lager des Nockenelementes bzw. seiner Trägerwelle und einem am hin- und hergehenden Teil vorgesehenen Rückholelement geführt ist. b) a raised first cam portion and a negative second cam portion for constraining guide devices in which the flexible element between a fixed mounting point on the housing, the cylinder head od. like. near the bearing of the cam element or of its carrier wave and the reciprocating part provided return element is guided.
    • c) die kinematische Umkehrung von a) mit zwei negativen Nockenbereichen für Zwangführungen, bei denen das flexible Element im zweiten Nockenbereich über den Umfang des Nockenelementes zu einem Rückholelement geführt ist, das in diesem Fall an einem "her- und hingehenden" Teil angeordnet ist. c) the kinematic inversion of a) with two negative cam portions for constraining guides in which the flexible element is guided in the second cam portion over the circumference of the cam member to a return element, the "go away ligand origin and" part is arranged in this case at one. (Im Fall einer Ventilsteuerung wird das Ventil nicht in die Offenstellung, sondern in die Schließstellung gedrückt.) (In the case of valve control, the valve is not pressed into the open position, but in the closed position.)
    • d) die kinematische Umkehrung von b) mit einem negativen ersten Nockenbereich und einem erhabenen zweiten Nockenbereich. d) the kinematic reversal of b) with a negative first cam portion and a raised second cam portion.
  • Wenn gemäß Möglichkeiten a) und c) das flexible Element im zweiten Nockenbereich um den Umfang des Nockenelementes geführt ist, so sieht eine bevorzugte Ausführung vor, dass das flexible Element als endlose geschlossene Schlaufe ausgebildet ist, die am Rückholelement eingehängt ist. When the flexible element is guided around the circumference of the cam element in the second cam portion in accordance with options a) and c), so in a preferred embodiment, that the flexible element is formed as an endless closed loop, which is hooked to the return element. Die Schlaufe kann dabei am Rückholelement befestigt sein, vorteilhaft ist aber eine Ausführung, in der das flexible Element um das Rückholelement beweglich geführt ist. The loop may be attached to the return element there, but advantageous is an embodiment in which the flexible member is movably guided by the return element.
  • Unter einer beweglichen Führung des flexiblen Elementes um das Rückholelement wird dabei verstanden, dass das flexible Element am Rückholelement nicht befestigt ist. Under a movable guide of the flexible member around the return element is understood to mean that the flexible member is not secured to the return member. Da die Umschlingungslänge des Nockenelementes ein Vielfaches der Umschlingungslänge des Rückholelementes ist, ist auch die zwischen dem Umfang des Nockenelementes und dem flexiblen Element bestehende Reibung um ein Vielfaches größer als die Reibung zwischen dem flexiblen Element und dem Rückholelement, sodass sich das flexible Element über das Rückholelement bewegt. Since the wrap length of the cam member is a multiple of the turn length of Rückholelementes, is also provided between the circumference of the cam member and the flexible member existing friction is many times greater than the friction between the flexible member and the return member, so that the flexible element over the return element emotional. Um die Reibung am Rückholelement geringst möglich zu halten, kann in einer ersten Ausführung das Rückholelement mindestens eine drehbar gelagerte Rolle und in einer zweiten Ausführung eine Gleitfläche aufweisen. The friction return element at the lowest possible to maintain, in a first embodiment the return member may comprise at least one rotatably mounted roller and having a sliding surface in a second embodiment. Wird eine drehbar gelagerte Rolle verwendet, so können durch ein Set von Rollen mit unterschiedlichen Durchmessern Herstellungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, indem die jeweils am besten passende Rolle eingebaut wird. Is a rotatably mounted roller is used, manufacturing inaccuracies can be compensated for by a set of rolls with different diameters, by selecting the most appropriate in each roll is installed. Durchmesserabstufungen von beispielsweise 0,1 mm oder 0,2 mm können vorgesehen werden. Diameter gradations, for example, 0.1 mm or 0.2 mm can be provided. Eine oder zwei weitere Rollen des Rückholelementes können außerhalb des flexiblen Elementes so angeordnet sein, dass die Übergangsabschnitte des flexiblen Elementes nach innen gewölbt sind. One or two other rollers of the Rückholelementes may be arranged outside of the flexible member, that the transition sections of the flexible member are curved inward.
  • In der Kombination mit dem flexiblen Element gehört zu den Vorteilen eines nur für den zwischen den Wendepunkten der Ventilhubkurve verantwortlichen, zweiten Nockenbereiches auch eine vereinfachte Herstellung des zweiten Nockenbereiches bzw. der gesamten Nockenwelle. In combination with the flexible member is one of the advantages of on the charge between the turning points of the valve lift, the second cam portion is also a simplified production of the second cam portion or the entire camshaft. Da der zweite Nockenbereich in dieser Ausführung keine Abtastfläche für ein Nockenfolgeelement bildet, benötigt der mit dem hin- und herbewegten Teil ausschließlich über das flexible Element kooperierende zweite Nockenbereich weder die Konturpräzision des ersten Nockenbereiches noch dieselben Materialeigenschaften. Since the second cam portion does not form a scanning surface for a cam follower member in this embodiment, the only via the flexible element cooperating with the reciprocating member second cam portion neither the contour precision of the first cam portion needs the same material properties. Der zweite Nockenbereich kann daher auch aus Kunststoff, Aluminium od. dgl. gefertigt sein und auf die Trägerwelle aufgepresst, aufgeschrumpft od. dgl. sein. The second cam region can therefore also be made of plastic, aluminum or. The like. Be made and pressed onto the carrier wave shrunk od. Like. Be. Weiters kann er auch vom ersten Nockenbereich axial abstehend mit diesem verbunden sein. Furthermore, it may be axially connected to this projecting also from the first cam portion.
  • Wie vorstehend bereits unter b) und d) erwähnt, kann sich das flexible Element auch zwischen einer Befestigungsstelle nahe dem Lager des Nockenelementes und dem Rückholelement durch den Umlaufraum des zweiten Nockenbereichs hindurch erstrecken. As already mentioned above under b) and d), the flexible member can also extend between a fixing point near the bearing of the cam element and the return element by the circulation space of the second cam portion therethrough. Somit verdrängt der zweite Nockenbereich das flexible Element nach außen, das entsprechend ausgebaucht wird, sodass sich der Abstand des Rückholelementes von der Befestigungsstelle verkürzt und der bewegliche Teil herangezogen wird. Thus, the second cam portion displaces the flexible element to the outside, which is bulged accordingly so that the distance of the Rückholelementes reduced from the attachment point and the movable part is used. Die Anordnung ist vorzugsweise so, dass das flexible Element einmal pro Umdrehung eine geradlinig gestreckte Position einnehmen kann. The arrangement is preferably such that the flexible element can assume a linearly extended position once per revolution. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungen liegt in der Montage eines Ventiltriebs im Zylinderkopf: Die Nockenwelle kann in üblicher Weise montiert werden, da sie nicht durch geschlossene Schlaufen gefädelt werden muss. A particular advantage of the above, is the installation of a valve train in the cylinder head: The camshaft can be mounted in the usual manner, as it does not have to be threaded through closed loops. Trotz des flexiblen Elementes kann weiters auch ein insbesondere hydraulischer Ventilspielausgleich vorgesehen werden. In spite of the flexible member also a particular hydraulic lash adjuster may further be provided.
  • Für übliche Ventiltriebe ist der erste Nockenbereich als erhabener Positivnocken, und der zweite Nockenbereich als eingezogener Negativnocken ausgebildet, sodass die gerade gestreckte Position an der tiefst eingezogenen Stelle des negativen zweiten Nockenbereichs, also an der Umkehrstelle gegeben ist. For conventional valve trains of the first cam portion as a raised positive cam and the second cam portion is formed as a drawn-negative cams, so that the straight extended position is given at the deepest recessed point of the negative second cam portion, ie, at the inversion point. Sowohl in den Nockenflanken als auch über den gesamten Grundkreis ist das flexible Element ausgebaucht. Both the cam flanks and over the entire base circle, the flexible element is bulged. Die gestreckte Position des flexiblen Elementes entspricht dem maximalen Hub des Ventils. The extended position of the flexible element corresponding to the maximum lift of the valve.
  • Die Anordnung kann, beispielsweise bei Kipphebelventiltrieben vertauscht sein, dh der zweite Nockenbereich ist durch einen erhabenen Positivnocken gebildet, sodass die Ausbauchung des flexiblen Elementes das Ventil öffnet. The arrangement can be reversed, for example, at Kipphebelventiltrieben, that is, the second cam portion is formed by a raised positive cams, so that the bulge of the flexible member opens the valve.
  • Das flexible Element kann auch in dieser Ausführung an der Befestigungsstelle und am Rückholelement eingehängt sein, wobei beispielsweise eine geschlossene Schlaufe über je einen Stift an der Befestigungsstelle und am Rückholelement und seitlich am zweiten Nockenbereich vorbei geführt werden kann. The flexible member may be mounted in this embodiment at the attachment site and the return element, wherein for example, a closed loop via a respective pin at the fastening point and the return element and the side of the second cam region can be performed by. Das flexible Element kann aber auch eine endliche Länge und zwei Enden aufweisen, die an der Befestigungsstelle und am Rückholelement fixiert sind. but the flexible element can also have a finite length and two ends, which are fixed at the attachment site and the return element.
  • Ein als geschlossene Schlaufe ausgebildetes Element ist bevorzugt aus einem textilgebundenen Flächenmaterial, insbesondere einem Gewebe, das in Umfangsrichtung möglichst längenkonstante Fäden aufweist, wie Band, Riemen od. dgl. aus einem Stahlband, gegebenenfalls auch aus einem Seil oder einer Kette gebildet. Designed as a closed loop member is preferably formed from a fabric bonded sheet material, in particular a fabric which has in peripheral direction length as constant as possible filaments, such as tape, belts od. Like. Of a steel strip, if appropriate also of a rope or a chain. Ein flexibles Element mit zwei zu fixierenden Enden kann ebenfalls aus einem textilgebundenen Flächenmaterial, einem Stahlband oder einem Seil bestehen, wobei die längenkonstanten Fasern sich zwischen den beiden Enden erstrecken. A flexible member having two ends to be fixed can also consist of a textile-bonded sheet material, a steel tape or cable, wherein the fixed-length fibers extend between the two ends. Die Enden können verdickt und in entsprechende hinterschnittene oder konische Aufnahmen an der Befestigungsstelle und am Rückholelement eingesetzt sein. The ends may be thickened and inserted in corresponding undercut or conical seats at the attachment site and the return element. Eine bevorzugte Ausführung des flexiblen Elementes mit zwei zu fixierenden Enden sieht zumindest zwei gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder vor, die die Auslenkung durch den zweiten Nockenbereich zulassen. A preferred embodiment of the flexible element with two fixing ends to provides at least two hingedly interconnected chain links, which allow the displacement by the second cam portion. Im Gelenk kann eine Abtastrolle für die Kontur des zweiten Nockenbereichs vorgesehen sein. In the joint, a cam follower may be provided for the contour of the second cam portion.
  • Zur Kompensation eines verbleibenden Längenfehlers kann in einer weiteren Ausführung vorgesehen sein, dass das Rückholelement am hin- und hergehenden Teil in Rückholrichtung begrenzt nachgiebig angeordnet ist, wobei beispielsweise zwischen dem Rückholelement und dem hin- und hergehenden Teil der vorstehend erwähnte Spielausgleich eingebaut werden kann. To compensate for a remaining length error can be provided in a further embodiment that the return element is disposed limited resilient in the return direction on the reciprocating member, can be installed for example between the return element and the reciprocating portion of the above-mentioned clearance compensation.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Kompensation des Längenfehlers kann vorsehen, dass das flexible Element dehnfähig ist, wobei eine maximal beabsichtigte Dehnung durch eine integrierte Dehnungsbegrenzung erreicht wird. Another way to compensate for the length error can provide that the flexible member is stretchable, wherein a maximum elongation intention is achieved by an integrated strain-limiting. Im Falle eines Gewebes mit in der Rückholrichtung längenkonstanten Fäden können beispielsweise diese Fäden die Dehnungsbegrenzung bilden, und daher die maximale Länge aufweisen. In the case of a fabric with constant length in the return direction yarns, for example, these yarns may form the strain limit, and therefore have the maximum length. Parallel zu deren Fäden enthält das flexible Element dehnbare elastische Fäden deren ungedehnte Länge höchstens der Mindestlänge des flexiblen Elementes entspricht, sodass also der Längenfehler durch Dehnung und Rückstellung des Elementes kompensiert wird. Parallel to the threads of the flexible element stretchable elastic yarns containing the unstretched length at most equal to the minimum length of the flexible member, thus allowing the length error is compensated for by stretching and return of the element. Ist die ungedehnte Länge der dehnbaren Fäden kürzer als die benötigte Mindestlänge, so steht das flexible Element unter einer ständigen Vorspannung, mittels der zusätzlich zur Kompensation des Längenfehlers beispielsweise der hin- und hergehende Teil mit einer im Grundkreisbereich vorhandenen Schließkraft beaufschlagt werden kann - im Falle eines Ventiltriebs wird dadurch das Ventil in den Ventilsitz gedrückt. Is the unstretched length of the elastic threads is shorter than the minimum length required, as is the flexible member under a constant bias voltage, for example, the reciprocating member can be applied to an existing in the base circle region of the closing force in addition to compensate for the length error by means of the - in the case of valve train is thereby pressed the valve into the valve seat. Zu Öffnungsbeginn kann durch entsprechende Formgebung des zweiten Nockenbereiches die Schließkraft verringert werden, sodass geringe Kräfte im Ventiltrieb auftreten. At the start of opening, the closing force may be reduced by suitable shaping of the second cam portion, so that small forces occur in the valve train.
  • Da die von der Ventilhubkurve abgeleitete Kontur des zweiten Nockenbereichs verändert werden kann, ohne die Kontur des ersten Nockenbereichs anzupassen, kann die Vorspannung des flexiblen Elementes durch entsprechende Formgebung des zweiten Nockenbereiches an jedem Wendepunkt der Ventilhubkurve und insbesondere an deren Maximum im Übergang von der Öffnungs- zur Schließbewegung des Ventils erhöht werden, um das so genannte "Springen" des Teiles, also den Kontaktverlust des Nockenfolgeelementes mit dem ersten Nockenbereich zu vermeiden. Since the derivative of the valve lift curve contour of the second cam portion can be changed without adjusting the contour of the first cam portion, the bias of the flexible element can be obtained by suitable shaping of the second cam portion at each turning point of the valve lift, and in particular at its maximum in the transition from the opening be increased to the closing movement of the valve to avoid the so-called "jumping" of the part, which is the loss of contact of the cam follower element with the first cam area. Das flexible elastische Element kann daher auch zur Schwingungsdämpfung herangezogen werden. The flexible elastic element can therefore also be used for vibration damping.
  • Das am hin- und hergehenden Teil vorgesehene Rückholelement, an dem das flexible Element angreift, ist vom zweiten Nockenbereich bevorzugt geringfügig beabstandet, um Reibung zwischen dem zweiten Nockenbereich und dem Rückholelement zu vermeiden. The provided on the reciprocating member return element to which the flexible element engages is preferably slightly spaced from the second cam section, so as to avoid friction between the second cam portion and the return element. Dieser Abstand wird in einer bevorzugten Ausführung durch das am ersten Nockenbereich anliegende Nockenfolgeelement bestimmt, über das der hin- und hergehende Teil vom Nockenelement weggedrückt wird. This distance is determined in a preferred embodiment by the signal present at the first cam portion cam follower element through which the reciprocating member is urged away from the cam element. Insbesondere in dieser Ausführung ist eine Bearbeitung bzw. Nachbearbeitung des zweiten Nockenbereichs unnötig, dh er muss, da er nicht von einem Nockenfolgeelement abgetastet wird, beispielsweise weder gehärtet noch geschliffen, sein. In particular, in this embodiment, a processing or post-processing of the second cam portion is unnecessary, that is, it must, since it is not sensed by a cam follower, for example, be neither hardened nor ground.
  • Das Nockenfolgeelement kann aus einem reibungsarmen Material bestehen und eine Anlagefläche aufweisen, die zur Erhöhung der Offnungsbeschleunigung konvex gewölbt sein kann. The cam follower may consist of a low friction material and have a bearing surface which may be convex to increase the Offnungsbeschleunigung. Das Nockenfolgeelement kann auch als Rolle ausgebildet sein, die am Rückholelement drehbar gelagert ist. The cam follower may be designed as a roller which is rotatably mounted on the return element. Wenn - wie erwähnt - das flexible Element um eine drehbare Rolle geführt und das Nockenfolgeelement durch eine drehbare Rolle gebildet ist, sind die beiden Rollen bevorzugt koaxial angeordnet, wobei sie sich entgegengesetzt drehen. If - as mentioned - the flexible element is guided around a rotatable roller and the cam follower element is constituted by a rotatable roller, the two rollers are preferably arranged coaxially, wherein they rotate oppositely. Falls konstruktiv günstiger, kann jede Rolle natürlich auch auf einer eigenen Achse angeordnet sein, die mit Abstand zueinander angeordnet sind. If constructively favorable, each roller may be arranged on a separate axis also, which are spaced from one another.
  • Insbesondere in der Verwendung als Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen sollte eine Anordnung gefunden werden, die möglichst geringe Querkräfte auf die Ventilführung erzeugt, sodass erhöhte Ventilschaftreibungen usw. vermieden werden. Particularly in the use as a valve control for internal combustion engines, an arrangement should be found which produces the least possible lateral forces on the valve guide so that increased valve stem friction, etc. are avoided. Erfindungsgemäß sind daher zwei bevorzugte Ausführungen möglich, nämlich eine erste Ausführung, in der der zweite Nockenbereich zwischen zwei ersten Nockenbereichen angeordnet ist, und eine zweite Ausführung mit einem ersten Nockenbereich, der mittig zwischen zwei zweiten Nockenbereichen angeordnet ist. Two preferred embodiments are therefore possible according to the invention, in which the second cam portion between two areas of the first cam is disposed namely, a first embodiment and a second embodiment with a first cam portion which is arranged centrally between two second cam portions.
  • Die erste Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen eignet sich insbesondere für Ventiltriebe mit Tassenstößel und Ventiltriebe mit Haltern für zwei nebeneinander angeordnete Ventile. The first embodiment with two first cam areas is particularly suitable for valve trains with tappets and valve trains with holders for two adjacently disposed valves.
  • Für Ventiltriebe mit Schlepphebeln lassen sich beide Ausführungen mit Vorteil verwenden, wobei konstruktiv besonders Platz sparende Ausführungen vorsehen, dass das Nockenfolgeelement am Schlepphebel und das Rückholelement an dem vom freien Ende des Schlepphebels betätigten Ventil direkt angeordnet ist. For valve trains with drag levers, both embodiments can be used with advantage, whereby constructive provide particularly space-saving designs in that the cam follower element on the rocker lever and the return element is arranged directly on the actuated from the free end of the rocker arm valve.
  • Wie erwähnt, sind die Konturen der beiden Nockenbereiche bevorzugt unterschiedlich, wobei die Kontur des zweiten Nockenbereichs vorzugsweise außerhalb der Kontur des ersten Nockenbereiches liegt. As mentioned, the contours of the two cam regions are preferably different, the contour of the second cam portion is preferably outside the contour of the first cam portion. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Herstellung eines Nockenelementes mit den beiden unterschiedlichen Nockenbereichen, indem das Nockenelement einen ersten an der Trägerwelle angeordneten oder ausgebildeten Teil aufweist, der über seine gesamte axiale Länge die Kontur des kleineren, insbesondere ersten Nockenbereichs aufweist, und auf den dann pro größerem, insbesondere zweitem Nockenbereich eine Hülse aufgebracht wird, die die Außenkontur des größeren, insbesondere zweiten Nockenbereiches und die Innenkontur des kleineren, insbesondere ersten Nockenbereiches aufweist. This allows an advantageous production of a cam member with the two different cam areas by the cam member arranged a first on the carrier wave or has formed part, which has over its entire axial length, the contour of the smaller, in particular the first cam portion, and larger on the then pro, in particular, the second cam portion, a sleeve is applied having the outer contour of the larger, and in particular the second cam portion and the inner contour of the smaller, in particular the first cam area. Die Hülse muss nur gegen axiales Verschieben gesichert werden, da der Nockenformschluss die Verdrehsicherung bewirkt. The sleeve must be secured against axial displacement only, as the cam shape circuit causes the rotation.
  • Ist die Kontur des zweiten Nockenbereichs, die mit dem flexiblen Element zusammenwirkt, größer, so ist, wie bereits erwähnt, für die Nockenfläche keine übermäßige Präzision und Nachbearbeitung erforderlich. If the contour of the second cam portion which cooperates with the flexible member, larger, is, as already mentioned, is required for the cam surface, no excessive precision, and post-processing. Da die Zwangführung durch den Wegfall von Rückstellfedern, im Falle eines Ventiltriebs von Ventilfedern, die gesamte Konstruktion wesentlich leichter macht, und wesentlich geringere Kräfte auftreten und beherrscht werden müssen, so kann eine den zweiten Nockenbereich aufweisende Hülse auf den ersten Nockenbereich aufgeschoben, aufgepresst, aufgeklebt oder durch einen Stift fixiert werden. Since the forced operation occur through the elimination of return springs, in the case of a valve drive of the valve springs, the entire construction makes much easier and much lower forces and must be controlled, a second cam portion having sleeve to the first cam portion is pushed, pressed, adhered or be fixed by a pin. Wird die Hülse aus Kunststoff gefertigt, so kann sie im Spritzguss aufgespritzt oder vorgefertigt und aufgeschrumpft od. dgl. werden. If the sleeve is made of plastic, it may od sprayed or prefabricated and shrunk by injection molding. Like. Be. Jede dieser Herstellungsarten lässt eine etwas kompliziertere Nockenkontur für den zweiten Nockenbereich ohne besonderen Aufwand herstellen, wobei auch die mit dem flexiblen Element zusammenwirkende Oberfläche an dieses angepasst werden kann, beispielsweise ballig, mit Randstegen oder konkav eingezogen zum Zentrieren des flexiblen Elementes, mit Gummiauflage zur Dämpfung oder zur Kompensation des Längenfehlers bis zur Erzeugung einer Schließkraft, usw.. Jener Bereich, in dem die Hülse auf dem ersten Teil des Nockenelementes angebracht wird, kann vorteilhafterweise zur Befestigung des Nockenelementes auf der Trägerwelle herangezogen werden, da die Befestigungsstelle überdeckt wird. Each of these types of production can be a more complicated cam profile of the second cam portion produced without particular effort, while also cooperating with the flexible member surface can be adapted to this, for example, spherical, with edge webs or concavely retracted for centering the flexible member having rubber pad for damping or to compensate for the length error to produce a clamping force, etc .. that region in which the sleeve is mounted on the first part of the cam member can be advantageously used for mounting of the cam element on the carrier wave, because the fastening location is covered. Die Befestigung kann auch durch beide Nockenteile hindurch erfolgen. The attachment can also be made by both cam parts throughout.
  • Nachstehend werden nun Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Embodiments will now be described with reference to the figures of the accompanying drawing.
  • Es zeigen: Show it:
    • Fig. 1 und 2 eine erste Ausführung eines Schlepphebelventiltriebs mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 1 eine Schrägansicht und Fig. 2 ein Querschnitt durch den zweiten Nockenbereich ist, Fig. 1 and 2 a first embodiment of a drag-lever valve drive cam with two first areas and a second cam portion, wherein Fig. 1 is an oblique view and FIG. 2 is a cross section through the second cam portion,
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch den zweiten Nockenbereich einer zweiten Ausführung, deren Schrägansicht im Wesentlichen der Fig. 1 entspricht, Fig. 3 shows a cross section through the second cam portion whose oblique view substantially corresponding to FIG. 1 of a second embodiment,
    • Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV of Fig. 3,
    • Fig. 5 bis 7 eine dritte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 5 eine Schrägansicht, Fig. 6 ein Querschnitt durch den zweiten Nockenbereich und Fig. 7 ein Ausschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 ist, FIGS. 5 to 7, a third embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein FIG. 5 is an oblique view, FIG. 6 7 is a cross section through the second cam portion and Fig. A section along the line VII-VII of Fig. 6 .
    • Fig. 8 bis 10 eine vierte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 8 eine Schrägansicht, Fig. 9 ein Schnitt der Linie IX-IX der Fig. 10 durch den ersten Nockenbereich und Fig. 10 ein Schnitt nach der Linie XX der Fig. 9 ist, Fig. 8 to 10 show a fourth embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein Fig. 8 is an oblique view, FIG. 9 is a section on the line IX-IX of Fig. 10 by the first cam portion and Fig. 10 is a section according to the line XX of Fig. 9,
    • Fig. 11 und 12 eine fünfte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 11 eine Explosionsdarstellung einer Nockenwelle und eines Ventiltriebs für zwei Ventile, und Fig. 12 ein Schnitt in der Axialebene der Nockenwelle ist, Fig. 11 and 12 show a fifth embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein FIG. 11 is an exploded view of a camshaft, and a valve drive for the two valves, and Fig. 12 is a section in the axial plane of the camshaft,
    • Fig. 13 bis 16 eine sechste Ausführung mit einem ersten Nockenbereich und zwei zweiten Nockenbereichen, wobei Fig. 13 eine Schrägansicht, Fig. 14 eine Draufsicht, Fig. 15 ein Schnitt nach der Linie XV-XV und Fig. 16 ein Schnitt nach der Linie XVI-XVI der Fig. 14 ist, Fig. 13 to 16 show a sixth embodiment having a first cam portion and two second cam areas, where Fig. 13 is an oblique view, FIG. 14 is a plan view, FIG. 15 is a section along the line XV-XV, and FIG. 16 is a section on the line is XVI-XVI of Fig. 14,
    • Fig. 17 bis 22 eine siebte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 17 eine Schrägansicht mit geöffnetem Ventil, Fig. 18 eine Schrägansicht mit geschlossenem Ventil, Fig. 19 ein Querschnitt durch den ersten Nockenbereich bei geöffnetem Ventil, Fig. 20 ein Querschnitt durch den ersten Nockenbereich bei geschlossenem Ventil, Fig. 21 ein Schnitt nach der Linie XXI-XXI der Fig. 19, und Fig. 22 ein Schnitt nach der Linie XXII-XXII der Fig. 20 ist, Fig. 17 to 22, a seventh embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein FIG. 17 is a perspective view with the valve open, Fig. 18 is a perspective view with the valve closed, Fig. 19 is a cross section through the first cam portion with the valve open, Fig is. 20 is a cross section through the first cam portion with the valve closed, Fig. 21 is a section along the line XXI-XXI of FIG. 19 and FIG. 22 is a section along the line XXII-XXII of Fig. 20,
    • Fig. 23 und 24 eine achte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 23 eine Schrägansicht und Fig. 24 ein Querschnitt durch den ersten Nockenbereich ist, FIGS. 23 and 24 an eighth embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein FIG. 23 is an oblique view and FIG. 24 is a cross section through the first cam portion,
    • Fig. 25 und 26 eine neunte Ausführung mit zwei ersten Nockenbereichen und einem zweiten Nockenbereich, wobei Fig. 25 eine Stirnseitenansicht und Fig. 26 ein Querschnitt durch den zweiten Nockenbereich ist, FIGS. 25 and 26 a ninth embodiment with two first cam portions and a second cam portion, wherein FIG. 25 is an end view and FIG. 26 is a cross section through the second cam portion,
    • Fig. 27 und 28 eine zehnte Ausführung mit einem ersten Nockenbereich und zwei zweiten Nockenbereichen, wobei Fig. 27 eine Schrägansicht und Fig. 28 ein Querschnitt ist, und FIGS. 27 and 28 a tenth embodiment with a first cam portion and two second cam areas, where Fig. 27 is an oblique view and FIG. 28 is a cross-section, and
    • Fig. 29 und 30 eine Schrägansicht und einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführung eines Nockenelementes. FIGS. 29 and 30 is an oblique view and a longitudinal section of a preferred embodiment of a cam element.
  • Eine erfindungsgemäße Zwangführungsvorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende, geradlinige oder schwenkende Bewegung umfasst eine angetriebene Trägerwelle 1, auf der zumindest ein Nockenelement 2 in nicht näher gezeigter Weise fixiert ist. A restraint device of the invention for converting a rotary motion into a reciprocating rectilinear or pivoting movement comprising a driven support shaft 1 on which at least one cam element 2 is fixed in manner not shown. Jedes Nockenelement 2 weist einen ersten Nockenbereich 5 und einen zweiten, axial versetzten Nockenbereich 6 auf. Each cam element 2 has a first cam portion 5 and a second, axially offset cam portion. 6
  • Die Drehung des Nockenelementes 2 bewegt einen allgemeinen mit 10 beschriebenen, hin- und hergehenden Teil, der mit einem dem ersten Nockenbereich 5 zugeordneten Nockenfolgeelement 15 und mit einem dem zweiten Nockenbereich 6 zugeordneten Rückholelement 13 versehen ist. The rotation of the cam member 2 moves a general part-described reciprocating at 10, associated with the first cam portion 5 cam follower 15 and associated with the second cam portion 6 return element is provided. 13 Der erste Nockenbereich 5 dient der Öffnungsbeschleunigung und der Schließverzögerung und drückt bei der Öffnungsbeschleunigung direkt auf das Nockenfolgeelement 15, das mit einer Gleitfläche 19 oder einer Rolle 17 am Umfang des ersten Nockenbereichs 5 anliegt. The first cam portion 5 serves to store acceleration and deceleration of the closing and presses at the opening acceleration directly to the cam follower 15 which abuts with a sliding surface 19 or a roller 17 at the periphery of the first cam portion. 5 Bei der Schließverzögerung treten die Kräfte entgegengesetzt auf, dh das Nachfolgeelement 15 drückt direkt auf den ersten Nockenbereich 5. Der axial anschließende zweite Nockenbereich 6 dient der zwangweisen Rückholung des weg gedrückten Teiles 10, indem er die Öffnungsverzögerung und die unmittelbar folgende Schließbeschleunigung übernimmt. In the delayed closing the forces appear oppositely, that is, the follow-up member 15 presses directly on the first cam portion 5. The axially adjoining second cam portion 6 serves the forced return of the off depressed part 10, by taking over the opening delay and the immediately following closing acceleration. Dies erfolgt mit Hilfe eines flexiblen Elementes 4, das am Rückholelement 13 angreift. This is done by means of a flexible element 4, which acts on the return element. 13
  • In allen Ausführungsbeispielen ist die bevorzugte Anwendung der Zwangführungsvorrichtung gezeigt, nämlich als Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren. In all embodiments, the preferred application of the urging means shown, namely, as the valve control of internal combustion engines. Derartige Zwangführungen können aber auch für Nockensteuerungen von Werkzeugmaschinen, in besonderen Getrieben, od. dgl. verwendet werden, wobei dann der hin- und hergehende Teil 10, der in den gezeigten Ausführungsbeispielen einen Schlepphebel 12 mit einem Ventil 11 oder einen Halter 25 mit zwei Ventilen 11 umfasst, der Anwendung entsprechend ausgebildet ist. However, such constraining guides may also cam controls of machine tools, in particular gears, od. like. are used, in which case the reciprocating member 10, which in the embodiments shown, a cam follower 12 with a valve 11 or a holder 25 with two valves 11 includes the application is designed accordingly.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Schrägansicht eines Ventiltriebes mit einer im nur schematisch angedeuteten Zylinderkopf 3 gelagerten, angetriebenen Trägerwelle 1 mit einem Nockenelement 2 und einem zugeordneten Ventil 11 in geöffneter Position. Fig. 1 shows an oblique view of a valve gear with a shaft supported in only schematically indicated cylinder head 3, driven support shaft 1 with a cam element 2 and an associated valve 11 in the open position. Das Nockenelement 2 weist drei Nockenbereiche auf, die aneinander axial anschließend angeordnet sind, wobei symmetrisch beidseits des mittleren zweiten Nockenbereichs 6 je ein erster Nockenbereich 5 vorgesehen ist. The cam member 2 comprises three cam portions, which are joined axially subsequently arranged symmetrically with a first cam portion 5 is provided on both sides of the middle second cam portion 6 je. An den beiden ersten Nockenbereichen 5 mit erhabener Nockenkontur liegt ein Nockenfolgeelement 15 an, das durch einen zwei zueinander parallele Stege aufweisenden Schlepphebel 12 gebildet ist, der in einem insbesondere einstellbar im Zylinderkopf 3 angeordneten Schlepphebelhalter 20 drehbar gelagert ist. a cam follower member 15 abuts against the first two cam regions 5 with a raised cam profile, which having through a two mutually parallel webs drag lever 12 is formed, which is rotatably mounted in an in particular adjustable arranged in the cylinder head 3 drag lever holder 20th Die beiden Stege sind jeweils mit einer konvex gekrümmten Anlagegleitfläche 19 zu einem ersten Nockenbereich 5 versehen. The two webs are each provided with a convexly curved Anlagegleitfläche 19 to a first cam portion. 5 Wird das Nockenelement 2 verdreht, so verschwenken die ersten Nockenbereiche 5 den Schlepphebel 12 im Halter 20, und das freie Ende 21 des Schlepphebels 12 bewegt das Ventil 11 in seine Offenstellung. If the cam member 2 is rotated, the first cam portions 5 pivot the cam follower 12 in the holder 20, and the free end 21 of the rocker arm 12 moves the valve 11 in its open position. Am oberen Ende des im Zylinderkopf 3 verschiebbar geführten Ventils ist eine Hülse 22 einstellbar befestigt, zwischen deren beiden Flansche das freie Ende 21 des Schlepphebels 12 beweglich eingreift. At the upper end of the displaceably guided in the cylinder head 3, a sleeve valve 22 is adjustably mounted, engages movable between its two flanges, the free end 21 of the rocker arm 12th Etwa mittig am Schlepphebel 12 ist ein Rückholelement 13 vorgesehen, das mittels der beiden vorstehenden Enden eines Bolzens 18 in den Stegen des Zwischenhebels fixiert ist. Approximately centrally on the drag lever 12, a return element 13 is provided, which is fixed by means of the two projecting ends of a pin 18 in the webs of the intermediate lever. Das Rückholelement 13 durchsetzt eine Öse 7 des als geschlossene Schlaufe ausgebildeten flexiblen Elementes 4, das den zweiten Nockenbereich 6 des Nockenelementes 2 umschließt. The return element 13 passes through an eyelet 7 of the designed as a closed loop flexible member 4 which surrounds the second cam portion of the cam member 6. 2 Die Kontur des zweiten Nockenbereiches 6 liegt innerhalb des ersten Nockenbereiches 5, sodass das flexible Element 4 zwischen den beiden ersten Nockenbereichen 5 axial gehalten ist. The contour of the second cam portion 6 is located within the first cam portion 5 so that the flexible element 4 between the two first cam portions 5 is held axially. Durch die Festlegung am Schlepphebel 12 läuft der zweite Nockenbereich 6 innerhalb des flexiblen Elementes 4 um. By determining the drag lever 12, the second cam portion 6 rotates within the flexible member. 4 Die Kontur des ersten Nockenbereiches 5 wird von der des zweiten Nockenbereiches 6 so bestimmt, dass das Nockenfolgeelement 15 während der gesamten Drehung des Nockenelementes 2 am ersten Nockenbereich 5 anliegend gehalten ist. The contour of the first cam portion 5 is determined by the area of ​​the second cam 6 so that the cam follower element is held in contact during the entire rotation of the cam element 2 on the first cam portion 5 15th Sobald der Gipfel des zweiten Nockenbereiches 6 die Öse 7 des flexiblen Elementes 4 passiert hat, wird die Öse 7 des flexiblen Elementes 4 an die Drehachse des Nockenelementes 2 angenähert, wobei der Schlepphebel 12 zurückschwenkt und das Ventil 11 in die Schließstellung überführt, aus der es beim nächsten Durchgang des ersten Nockenbereiches 5 wieder geöffnet wird. Once the peak of the second cam portion 6 has passed the eye 7 of the flexible element 4, the eye 7 of the flexible element 4 is brought closer to the axis of rotation of the cam member 2, wherein the drag lever pivots back 12 and the valve 11 placed in the closed position, from which it is opened again on the next pass of the first cam portion. 5
  • Fig. 3 und 4 zeigen eine sehr ähnliche Ausführung, die sich im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass das Rückholelement 13 eine auf den Bolzen 18 mittels Wälzlager 16 drehbar gelagerte Rolle 14 aufweist, um die das wiederum eine geschlossene Schlaufe bildende flexible Element 4 geführt ist. FIGS. 3 and 4 show a very similar embodiment, which essentially differs in that the return element 13 has an on the bolt 18 by means of bearings 16 rotatably mounted roller 14, to which in turn a closed loop forming flexible member 4 is guided. Bei der Drehung des Nockenelementes 2 wird sich daher das flexible Element 4 über die Rolle 14 bewegen und diese antreiben, da aufgrund der größeren, vorzugsweise nicht nachbearbeiteten Anlagefläche des zweiten Nockenbereiches 6 zwischen dem flexiblen Element 4 und dem zweiten Nockenbereich 6 eine wesentlich größere Reibung auftritt. Upon rotation of the cam element 2, therefore, the flexible element 4 will move over the roller 14 and drive these, since due to the larger, more preferably not reworked contact surface of the second cam region 6 between the flexible element 4 and the second cam portion 6, a substantially larger friction occurs , Gegebenenfalls kann daher sogar ein Formschluss zwischen dem zweiten Nockenbereich 6 und dem flexiblen Element 4 ausgebildet werden. Optionally, therefore, a positive engagement between the second cam portion 6 and the flexible element 4 may even be formed.
  • Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Ausführung, bei der die Nockenkontur im zweiten Nockenbereich 6 größer ist als die Nockenkontur der beiden ersten Nockenbereiche 5. Das wiederum als geschlossene Schlaufe ausgebildete flexible Element 4 ist auch in dieser Ausführung über eine Rolle 14 geführt, die im Schlepphebel 12 auf dem Bolzen 18 drehbar gelagert ist. Figs. 5 to 7 show an embodiment in which the cam contour of the second cam portion 6 is greater than the cam contour of the first two cam portions 5. This, in turn designed as a closed loop flexible element 4 is also guided in this embodiment, via a roller 14, which is rotatably mounted in cam follower 12 on the bolt 18th Die größere Kontur des zweiten Nockenbereiches 6 verringert an sich schon den Längenfehler der geschlossenen Schlaufe, und deren Ableitung von der Ventilhubkurve lässt ihn praktisch verschwinden. The larger contour of the second cam portion 6 is reduced in itself the length error of the closed loop, and the derivation of the valve lift curve makes it disappear practical. Das Nockenfolgeelement 15 des Schlepphebels 12 ist wiederum mit zwei konvexen Anlagegleitflächen 19 zur Anlage an die beiden ersten Nockenbereiche 5 versehen. The cam follower 15 of the rocker arm 12 is in turn provided with two convex Anlagegleitflächen 19 to rest against the first two cam portions. 5 Der Nockenhub des ersten Nockenbereichs 5 beträgt etwa 5 mm. The cam lift of the first cam portion 5 is about 5 mm. Da das Nockenfolgeelement 15 am Schlepphebel 12 etwa mittig angeordnet ist, liegt der Ventilhub bei etwa 10 mm. Since the cam follower 15 is located approximately centrally on the drag lever 12, the valve lift is approximately 10 mm. Der erste Nockenbereich 5 weist einen Grundkreisradius von etwa 17 bis 18 mm auf und am Übergang vom Grundkreis zum Nockenbereich 5 ist an der Öffnungsseite ein konkaver Übergangsbereich ausgebildet, dessen Radius zwischen 40 und 70 mm beträgt. The first cam portion 5 has a base circle radius from about 17 to 18 mm and the transition from the base circle to the cam portion 5, a concave transition region is formed on the opening side, the radius of which is between 40 and 70 mm. Der Radius der gewölbten Anlagegleitfläche 19 des Nockenfolgeelementes 15 liegt bei etwa 25 bis 30 mm. The radius of the curved Anlagegleitfläche 19 of the cam follower member 15 is located at about 25 to 30 mm. Ein Versuch ergab für diese Ausführung Öffnungsbeschleunigungen bis zu 150 mm/rad 2 . An experiment showed up to 150 mm for this embodiment opening accelerations / rad. 2
  • Anstelle der Anlagegleitflächen 19 des Nockenfolgeelementes 15 können auch hier auf Wälzlagern 16 gelagerte Rollen 17 vorgesehen werden. Instead of Anlagegleitflächen 19 of the cam follower member 15 is mounted on roller bearings 16 rolls 17 can be provided as well. Eine derartige Ausführung zeigen die Fig. 8 bis 10, in der die von der geschlossenen Schlaufe umgebene Rolle 14 des Rückholelementes 13 und die beiden Rollen 17 des Nockenfolgeelementes 15 gemeinsam auf dem Bolzen 18 gelagert sind, wie vor allem aus Fig. 10 ersichtlich ist. Such an embodiment is shown in FIGS. 8 to 10, in which the area surrounded by the closed loop roll 14 of the Rückholelementes 13 and the two rollers 17 are mounted the cam follower element 15 together on the pin 18, as can be seen especially from Fig. 10. Die Achsen der Rollen 14 und 17 können aber auch parallel zueinander angeordnet sein, wenn sich daraus Konstruktions- und oder Montagevorteile ergeben, da parallele Rollenachsen unterschiedliche Hebelverhältnisse bedeuten, die selbstverständlich einen Einfluss auf die Konturen der beiden Nockenbereiche 5, 6 haben. The axes of the rollers 14 and 17 can also be arranged parallel to each other, when the fact construction, or assembly advantages, since parallel roller axles mean different lever ratios, which of course have an influence on the contours of the two cam portions 5. 6 Die Ausführung nach den Fig. 8 bis 10 zeigt, dass die ersten und zweiten Nockenbereiche 5, 6 gleich sind, und das Nockenelement 2 somit keine Oberflächenstufen aufweist. The embodiment according to FIGS. 8 through 10 shows that the first and second cam portions 5, 6 are identical, and the cam member 2 thus has no surface discontinuities. Die Verringerung des Längenfehlers des flexiblen Elementes 4 kann trotz gleicher Nockenkontur und gemeinsamer Rollenachse durch einen kleineren Durchmesser der Rolle 14 erreicht werden. The reduction of the length error of the flexible element 4 can be, despite the same cam profile and common roller axis by a smaller diameter of the roll 14 reaches.
  • Versuche und Berechnungen haben gezeigt, dass zu kompensierende Längenfehler in der Größenordnung von 0,1 % bis 0,5 % des Ventilhubes liegen, also sehr klein sind. Experiments and calculations have shown, that are to be compensated error length on the order of 0.1% to 0.5% of the valve, that are very small. Diese geringfügigen Längenfehler des flexiblen Elementes 4 können beispielsweise durch begrenzt dehnfähige Materialien kompensiert werden. These minor length errors of the flexible element 4 can be compensated for example by limited stretchable materials. Beispielsweise kann das flexible Element 4 aus einem Gewebeband gefertigt sein, das eine geringfügige elastische Längenänderung zulässt, sodass die geschlossene Schlaufe um das benötigte Maß aufweitbar ist. For example, the flexible element 4 can be made of a cloth tape, which allows a slight elastic change in length, so that the closed loop to the required degree can be widened. Die Dehnungsbegrenzung kann durch längenkonstante Fasern in Umfangsrichtung erzielt werden. The elongation limit can be achieved by fixed-length fibers in the circumferential direction. In der Ausführung nach Fig. 1 und 2 könnte der Längenfehler auch durch ein Rückholelement 13 aus einem elastisch kompressiblen Material, beispielsweise durch eine auf dem Bolzen 18 angeordnete Gummi- oder Kunststoffhülse kompensiert werden. In the embodiment according to Fig. 1 and 2, the length of error could be compensated by a return element 13 of an elastically compressible material, for example, by a pin 18 arranged on the rubber or plastic sleeve. In der Ausführung nach den Fig. 3 bis 10 kann der Längenfehler auch durch eine elastisch kompressible Auflage des Nockenelementes 2 im zweiten Nockenbereich 6 kompensiert werden. In the embodiment according to FIGS. 3 to 10, the length error can be compensated in the second cam portion 6 by a resiliently compressible supporting the cam element 2. Diese Auflage könnte beispielsweise durch ein Gummiband od. dgl. gebildet sein. This requirement could od for example, by a rubber band. Like. Be formed. Durch eine begrenzte Dehnbarkeit des flexiblen Elementes 4 ist es auch möglich, dieses mit Vorspannung zu montieren, und für einen Spielausgleich und/oder die Erzeugung einer Schließkraft heran zu ziehen. By a limited extensibility of the flexible element 4, it is also possible to mount this with bias, and to draw zoom for a play compensation and / or the generation of a closing force.
  • Eine weitere Ausgleichsmöglichkeit sieht die Ausführung nach Fig. 11 und 12 vor, in der das zu einer geschlossenen Schlaufe geformte flexible Element 4 einem Halter 25 für zwei nebeneinander angeordnete, gleichartig zu betätigende Ventile 12 zugeordnet ist. Another possibility provides the compensation execution prior to FIGS. 11 and 12, in which the molded into a closed loop flexible element 4 is arranged a holder 25 for two adjacent, similarly-operated valves 12 is associated. Der Halter 25 weist im Mittelteil als Rückholelement 13 eine Rolle 14 auf, über die das flexible Element 4 geführt ist, und deren Achsbolzen 18 über zwei Druckfedern 28 in Ausnehmungen des Halters 25 in der Bewegungsrichtung der Ventile 11 elastisch nachgiebig gelagert sind. The holder 25 has in the middle part as return element 13 is a roller 14, over which the flexible element 4 is guided, and its axle are supported 18 by two compression springs 28 in the recesses of the holder 25 in the direction of movement of the valves 11 elastically yielding. Anstelle der beiden Druckfedern 28 könnten auch zwei Vorrichtungen für einen hydraulischen Spielausgleich vorgesehen sein. Instead of the two compression springs 28 and two devices for a hydraulic play compensation could be provided. Die Ventile 11 weisen hinterschnittene Köpfe 27 auf, die in entsprechende Aufnahmen 26 des Halters 25 eingehängt sind. The valves 11 have undercut heads 27, which are hooked into corresponding recesses 26 of the holder 25th Am Halter 25 sind zu jedem ersten Nockenbereich 5 ein Nockenfolgeelement 15 mit einer konvexen Anlagegleitfläche 19 vorgesehen. On the holder 25, a cam follower element 15 are provided with a convex Anlagegleitfläche 19 to each first cam portion. 5 Da die Ventile 11 axial seitlich neben dem Nockenelement 2 angeordnet sind, ist eine sehr niedrige Bauhöhe und eine sehr nahe an die Trägerwelle 1 heranreichende Führung für die Ventile 11 möglich, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist. Since the valves 11 are arranged axially laterally adjacent to the cam member 2, a very low height and a very close-range to the support shaft 1 guide for the valves 11 is possible, as shown in Fig. 12. Diese Ausführung ist sehr montagefreundlich und besteht aus sehr wenigen Bauteilen. This version is very easy to install and consists of very few components. Die Kontur des zweiten Nockenbereichs 6 ist, wie in Fig. 5 bis 7 gezeigt, größer als die Kontur der beidseitig anschließenden ersten Nockenbereiche 5, sodass auch die Fertigung eines derartigen Nockenelementes 2 keine Schwierigkeiten bereitet. The contour of the second cam portion 6 is, as shown in Fig. 5 to 7 is larger than the contour of the sides adjacent the first cam portions 5, so that also the production of such cam element 2 presents no difficulties. Die Umfangsfläche des Nockenelementes 2 im mittleren zweiten Nockenbereich 6 erfordert keine Nachbearbeitung und keine extreme Genauigkeit, da das flexible Element 4 sich mitdreht und keine Abtastung der Nockenkontur erfolgt. The peripheral surface of the cam element 2 in the middle, second cam portion 6 does not require post processing and no extreme accuracy, since the flexible member 4 rotates therewith and there is no scanning of the cam contour. Die Befestigung des Nockenelementes 2 auf der Trägerwelle 1 kann daher beispielsweise auch durch eine Schraube 29 od. dgl. erfolgen (Fig. 11), die im Grundkreisabschnitt des zweiten Nockenbereiches 6 vorgesehen wird. The attachment of the cam element 2 on the support shaft 1 may therefore, for example, by a screw 29 od. Like. Carried out (Fig. 11) which is provided in the base circle portion of the second cam region 6. Alternativ sind auch andere Herstellungsverfahren für die Nockenbereiche oder die gesamte Nockenwelle möglich, zB durch ein Sinterverfahren, durch Spritzguss, usw. Alternatively, other manufacturing methods for the cam portions or the entire camshaft are possible, for example, by a sintering process, by injection molding, etc.
  • Fig. 13 bis 16 zeigen eine Ausführung, in der die zwei zweiten Nockenbereiche 6 zwischen sich einen ersten Nockenbereich 5 einschließen. Figs. 13 to 16 show an embodiment in which the two second cam portions 6 between themselves include a first cam portion 5. Die Ausführung enthält daher auch zwei flexible Elemente 4 und nur ein Nockenfolgeelement 15 mit einer drehbar gelagerten Rolle 17. Die beiden flexiblen Elemente 4 sind jeweils um eine Rolle 14 des Rückholelementes 13 geführt, wobei die drei Rollen 14, 17, 14 wiederum auf einem gemeinsamen Achsbolzen 18 vorgesehen sind. Therefore, the embodiment also includes two flexible elements 4 and only one cam follower element 15 with a rotatably mounted roller 17. The two flexible elements 4 are respectively guided to a roller 14 of the Rückholelementes 13, wherein the three rollers 14, 17, 14 turn together on a are provided axle 18th Die Enden des Bolzens 18 sind in zwei Schlepphebeln 12 fixiert, die auf einer parallel zur Trägerwelle 1 sich erstreckenden Achse 23 drehbar gelagert sind und sich oberhalb der Trägerwelle 1 zu zwei gemeinsamen zu betätigenden Ventilen 11 erstrecken. The ends of the pin 18 are fixed in two rocker arms 12 which are rotatably mounted on a parallel to the support shaft 1 extending axis 23 and extend above the support shaft 1 to two common valves to be actuated. 11 Die Köpfe der Ventile 11 weisen kugelige Bohrungen auf, in die die gerundete Enden 21 der Schlepphebel 12 eingreifen. The heads of the valves 11 have spherical bores, in which engage the rounded ends 21 of the drag lever 12th Die die Trägerwelle 1 überspannenden Schlepphebel 12 erfordern ein Nockenelement 2, dessen Kontur in beiden Nockenbereichen 5, 6 gegenüber dem Grundkreisabschnitt eingezogen ist - derartige Nockenformen werden auch Negativnocken genannt. The support shaft 1 spans drag lever 12 require a cam member 2, whose contour in the two cam regions 5, 6 is pulled against the base circle portion - such cam shapes are also known as negative cams. Gezeigt ist die Schließstellung der Ventile 11, in der die Rolle 17 des Nockenelementes 15, wie vor allem aus Fig. 15 ersichtlich ist, auf dem Grundkreisabschnitt abrollt, bis sie den eingezogenen ersten Nockenbereich 5 erreicht. Shown is the closed position of the valves 11, in which the roller 17 of the cam member 15, as can be seen especially from Fig. 15, rolls on the base circle portion, until it reaches the retracted first cam portion 5. Die Rolle 17 nähert sich an die Drehachse der Trägerwelle 1 an, und drückt die Ventile 11 nach unten, sodass sie geöffnet werden. The roller 17 approaches the rotation axis of the support shaft 1, and presses the valves 11 down so that they are opened. Die in Fig. 16 ersichtliche gleichartig negative Kontur des zweiten Nockenbereichs 6 lässt diese Öffnungsbewegung der Ventile 11 zu, da auch die Rolle 14 näher an die Drehachse gezogen wird, da die Umfangslänge des vollständigen Grundkreisabschnitts größer ist als die Umfangslänge eines Grundkreisabschnitts, in dem die sehnenartige Einsenkung des Nockenbereichs enthalten ist. The 16 apparent identical negative contour of the second cam portion in FIG. 6 leaves this opening movement of the valves 11 to, as also the roller 14 is drawn closer to the axis of rotation, since the circumferential length of the complete base circle portion is larger than the circumferential length of a base circle portion, in which the chord-like depression of the cam portion is included. Bei der weiteren Drehung wird die Rolle 17 wieder von der Drehachse der Trägerwelle 1 weg nach oben gedrückt und die Ventile werden geschlossen, wobei die geschlossene Schlaufe des flexiblen Elementes 4 die benötigte Verlängerung freigibt, da die untere Umfangslänge wieder kürzer wird, wie auch aus Fig. 16 ersichtlich ist. Upon further rotation of the roller 17 is again pressed on the rotational axis of the support shaft 1 upwards away and the valves are closed, wherein the closed loop of the flexible member 4 releases the extension required, since the lower circumferential length becomes shorter again, as well as from Figure . It can be seen sixteenth
  • Die zwischen dem zweiten Nockenbereich 6 und dem Rückholelement 13 sich gerade erstreckenden Abschnitte des flexiblen Elementes 4 können durch zumindest eine außerhalb angeordnete weitere Rolle nach innen gewölbt sein, sodass die Krafteinleitung günstiger und die Zugkraftbelastung des flexiblen Elementes 4 verringert wird. Between the second cam portion 6 and the return element 13 extending straight portions of the flexible element 4 can be prepared by at least one externally located another roller inwardly curved be such that the introduction of force is cheap and the tensile stress of the flexible element 4 is reduced. Diese weitere Rolle kann auch elastisch nachgiebig ausgebildet oder in Art einer Riemenspanneinrichtung gelagert sein, und damit ebenfalls zur Kompensierung des Längenfehlers beitragen. This further roller can be elastically yielding or stored in the manner of a belt tensioning device, and thereby also contribute to compensate for the length error.
  • In der Fig. 17 bis 22 ist ein erstes Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem das flexible Element 4 keine in sich geschlossene Schlaufe ist, sondern eine endliche Länge aufweist. In Fig. 17 to 22 a first embodiment is shown in which the flexible element 4 is no closed loop in itself, but has a finite length. Die Ausführung weist wiederum zwei erste Nockenbereiche 5 auf, zwischen denen der zweite Nockenbereich 6 angeordnet ist. In turn, the embodiment has two first cam portions 5, between which the second cam portion 6 is arranged. Die ersten Nockenbereiche 5 sind erhaben und wirken mit dem zwei Anlageflächen 19 aufweisenden Nockenfolgeelement 15 des Schlepphebels 12 zusammen, der in einem einstellbaren Lager 20 im Zylinderkopf 3 schwenkbar gelagert ist. The first cam portions 5 are raised and cooperate with the two contact surfaces 19 having cam follower 15 of the rocker arm 12 which is pivotally mounted in an adjustable bearing 20 in the cylinder head. 3 Insoweit entspricht diese Ausführung den bisher beschriebenen Ausführungen nach den Fig. 1 bis 7, 11 und 12. Der zweite Nockenbereich 6 ist eingesenkt und stellt einen negativen Nocken dar, dessen Maximum näher an der Drehachse des Nockenelementes 2 liegt als dessen Grundkreisabschnitt und außerdem gegenüber den ersten Nockenbereichen 5 verdreht ist. In that regard, this embodiment corresponds to the embodiments described so far, according to FIGS. 1 to 7, 11 and 12. The second cam portion 6 is recessed and represents a negative cam whose maximum lies closer to the axis of rotation of the cam element 2 as its base circle portion and also over the first cam portions 5 is twisted. Fig. 17, 19 und 21 zeigen die Offenstellung des Ventils 11. Insbesondere aus Fig. 19 ist ersichtlich, dass zwischen dem eingesenkten, zweiten Nockenbereich 6 und dem strichliert gezeichneten Vollkreis ein als Umlaufraum 9 bezeichneter Raum verbleibt, der in der Schließstellung gemäß Fig. 20 durch den Grundkreisabschnitt des zweiten Nockenbereiches 6 ausgefüllt ist. Fig. 17, 19 and 21 show the open position of the valve 11. In particular, from Fig. 19 it can be seen that a specified as a circulation chamber 9 space is left between the recessed, second cam region 6 and the dashed lines drawn full circle, which in the closed position of FIG. 20 is filled through the base circle portion of the second cam portion. 6 Das eine endliche Länge aufweisende flexible Element 4 ist einerseits am Rückholelement 13 des hin- und hergehenden Teiles 10, also entweder am Schlepphebel 12, bzw. an seinem freien Ende 21, oder am Kopf des Ventils 11, und andererseits an einer oberen Befestigungsstelle 8 des Zylinderkopfes 3 fixiert, die nahe dem Lager der Trägerwelle 1 so gewählt ist, dass das flexible Element 4 in seiner geradlinigen, längsten Erstreckung den eingesenkten zweiten Nockenbereich 6 nach Art einer Tangente passiert. The finite length having flexible element 4 is on the one hand on the return element 13 of the reciprocating member 10, either on the drag lever 12, and at its free end 21, or at the head of the valve 11, and on the other hand to an upper attachment point 8 of the cylinder head 3 is fixed, which is set near the bearing of the support shaft 1 so that the flexible element 4 in its rectilinear longest extent passes through the recessed second cam region 6 in the manner of a tangent.
  • Wie aus Fig. 19 bis 21 ersichtlich, ist das flexible Element 4 als Seil ausgeführt, und die Umfangsfläche des Nockenelementes 2 im zweiten Nockenbereich 6 mit einer Nut versehen, in der das Seil eine seitliche Führung findet. 19 to 21 as seen from Fig., The flexible element 4 is designed as a rope, and provide the peripheral surface of the cam element 2 in the second cam portion 6 with a groove in which the rope is a lateral guide. Bevorzugt erstreckt sich das Seil im Wesentlichen in der Achse des Ventils 11, und ist nach Art eines Seiles eines Bowdenzuges an beiden Enden mit einer Verdickung 32 versehen, die in eine an der Befestigungsstelle 8 drehbar gelagerte Walze 31, und am Ventil 11 in eine als Rückholelement 13 dienende hinterschnittene Aufnahme 33 eingehängt ist. Preferably, the cable extends substantially in the axis of the valve 11, and is in the manner of a cable of a Bowden cable at both ends provided with a thickening 32, which in a rotatably mounted at the fastening point 8 roll 31, and the valve 11 in an as return element 13 serving undercut receiving is suspended 33rd Wie jeweils aus dem Vergleich der Fig. 17 und 18, 19 und 20, 21 und 22 ersichtlich, weist das flexible Element 4 in der Offenstellung des Ventils 11, in der die ersten und zweiten Nockenbereiche 5, 6 wirksam sind, seine größte Länge auf. As each case from the comparison of FIGS. 17 and 18, 19 and 20, 21 and 22 can be seen, the flexible element 4 in the open position of the valve 11, in which the first and second cam portions 5, 6 are effective, its greatest length , Bei Drehung des Nockenelementes wird das flexible Element 4 durch den Grundkreisabschnitt des zweiten Nockenbereiches 6 seitlich ausgebaucht, und in der effektiven Länge verkürzt, sodass das daran hängende Ventil 11 in die Schließstellung hochgezogen wird. Upon rotation of the cam member, the flexible element 4 is bulged laterally through the base circle portion of the second cam portion 6, and shortens the effective length, so that the pendant thereto valve 11 is pulled in the closed position. Die Ausbildung des Rückholelementes 13 am Ventil 11 selbst erübrigt die Mitnahme des Ventils 11 in die Schließstellung durch den Schlepphebel 12, dessen freies Ende 21 für die Öffnung des Ventils 11 nur auf seiner Oberseite aufliegen muss. The formation of the Rückholelementes 13 on the valve 11 itself eliminates the entrainment of the valve 11 in the closed position by the drag lever 12, the free end 21 need only rest 11 on its upper side for the opening of the valve. Der Radius des Grundkreisabschnitts des zweiten Nockenbereiches 6 bestimmt den Ventilhub, also die lineare Bewegung des Ventils 11, wobei der Ventilhub die Differenz zwischen der Bogen- und der Sehnenlänge des Grundkreises darstellt. The radius of the base circle portion of the second cam portion 6 determines the valve lift, so the linear movement of the valve 11, the valve lift is the difference between the arc and the chord length of the base circle. Das Nockenelement 2 weist daher im zweiten Nockenbereich 6 einen deutlich größeren Durchmesser als im ersten Nockenbereich 5 auf, um üblichen Längen des Ventilhubs gerecht zu werden. Therefore, the cam member 2 includes the second cam portion 6 has a significantly larger diameter than the first cam portion 5, to meet the usual lengths of the valve lift. Eine räumlich Platz sparende Lösung ergibt sich dennoch, wenn der Schlepphebel 12 zwischen den beiden Anlagegleitflächen 19 einen Freiraum für den Durchtritt des zweiten Nockenbereiches 6 aufweist. A spatially space-saving solution is obtained but when the cam follower 12 between the two Anlagegleitflächen 19 has a free space for the passage of the second cam portion. 6
  • Fig. 23 und 24 zeigen eine ähnliche Ausführung mit zwei flexiblen Elementen 4, die mit der oberen Befestigungsstelle 8 und mit einer am Kopf des Ventils 11 ausgebildeten Aufnahme 33 verbunden sind, und sich beidseitig des zweiten Nockenbereichs 6 erstrecken. FIGS. 23 and 24 show a similar embodiment with two flexible elements 4, which are connected to the upper attachment point 8 and having formed the head of the valve 11, receptacle 33, and extending on both sides of the second cam portion 6. Die beiden flexiblen Elemente sind etwa mittig durch ein Querelement 34 verbunden, das am zweiten Nockenbereich 6 anliegt, der wiederum eine negative Nockenkontur aufweist. The two flexible elements are approximately centrally connected by a cross member 34, which rests on the second cam portion 6, which in turn has a negative cam contour. Das Querelement 34 ist mit einer konvexen Anlagegleitfläche 38 versehen, wodurch zwischen dem Querelement 34 und dem zweiten Nockenbereich 6 in jeder Stellung nur eine Linienberührung gegeben ist. The cross member 34 is provided with a convex Anlagegleitfläche 38, which is provided between the transverse element 34 and the second cam portion 6 in every position only one line contact. Das Querelement 34 kann auch mit einer Rolle versehen sein, die am zweiten Nockenbereich 6 abrollt. The cross member 34 may also be provided with a roll which rolls on the second cam portion. 6 Die ersten Nockenbereiche 5 und deren Abtastung durch das am Schlepphebel 12 vorgesehene Nockenfolgeelement 15 entsprechen der Ausführung nach den Fig. 17 bis 22. Als flexible Elemente 4 sind auch in dieser Ausführung insbesondere an den Enden verdickte Seile in entsprechende obere und untere Halterungen eingehängt. The first cam portions 5 and its scanning by the provided on the drag lever 12 cam follower 15 in accordance with the embodiment of FIGS. 17 to 22, thickened ropes are mounted in corresponding upper and lower brackets as flexible elements 4 in this embodiment, particularly at the ends. Anstelle zweier flexibler Elemente 4 kann auch ein einziges Element verwendet werden, dessen beiden Enden entweder in die obere oder in die untere Halterung 8, 33 eingehängt werden, und das im mittleren Bereich in der jeweils anderen Halterung 33, 8 umgelenkt ist. Instead of two flexible elements 4, a single element may be used, both ends of which is fixed either in the upper or in the lower mounting 8, 33, and in the central region in the other holder 33, is deflected. 8
  • Fig. 25 und 26 zeigen eine Ausführung, die aufgrund der zylinderkopffesten Befestigungsstelle 8 wiederum erhabene und eingesenkte Nockenbereiche 5, 6 erfordert, wobei der negative Nockenbereich 6 zwischen den beiden positiven Nockenbereichen 5 angeordnet ist. FIGS. 25 and 26 show the, requires due to the cylinder head fixed fastening point 8 again raised and recessed cam portions 5 6 shows an embodiment, wherein the negative cam portion 6 is disposed between the two positive cam regions 5. Die obere Befestigungsstelle 8 ist als sich parallel zur Trägerwelle 1 erstreckender Stab oder Bolzen ausgebildet, und am hin- und hergehenden Teil 10 ist, ähnlich der Ausführung nach den Fig. 1 bis 10, ein Bolzen 18 zwischen zwei Stegen des Schlepphebels 12 fixiert. The upper fastening point 8 is as is formed parallel to the support shaft 1 extending bar or bolt, and a bolt 18 between two webs of the drag lever 12 is on the reciprocating member 10, similar to the embodiment according to FIGS. 1 to 10, fixed. Das flexible Element 4 ist als geschlossene Schlaufe ausgebildet und über den Stab der Befestigungsstelle 8 und den Bolzen 18 geführt, wobei beide Abschnitte des flexiblen Elementes 4 an derselben Seite des Nockenelementes 2 vorbeigeführt sind. The flexible member 4 is formed as a closed loop and through the rod of the fastening point 8 and the bolt 18 out, whereby both portions of the flexible member 4 are guided past on the same side of the cam member. 2 Sowohl an der oberen und an der unteren Umlenkung kann eine Rolle vorgesehen sein. Both at the upper and at the lower deflecting a roller may be provided.
  • In den bisherigen Ausführungen sind flexible Elemente 4 gezeigt, die beispielsweise durch einen Streifen oder ein Band aus einem Flächematerial gebildet sind, in dem Fäden oder Fasern in einer textilen Bindung vorgesehen sind, und das in einer textilen Rundarbeitstechnik (Rundweben, Rundstricken, Rundwirken, usw.) nahtlos hergestellt ist. In the previous embodiments, flexible elements 4 are shown, which are formed for example by a strip or a band of sheet material are provided in the threads or fibers in a textile bond, and (in a textile circular working technique circular weaving, circular knitting, circular knitting, etc. .) is produced seamlessly. Eine rundgewebte geschlossene Schlaufe enthält vorzugsweise Aramid-, Kevlar-, Kohle-oder Glasfasern als in Umfangsrichtung verlaufende Schussfäden, die eine hohe Längenkonstanz und Temperaturbeständigkeit besitzen. A round woven closed loop preferably contains aramid, Kevlar, carbon or glass fibers extending in the circumferential direction of the weft threads, which have a high length constant and temperature resistance. Das flexible Element 4 kann weiters auch ein Stahlband sein, das beispielsweise aus einer Titanlegierung gefertigt ist, bzw. ein Seil aus einem beliebigen Material. The flexible element 4 can furthermore also be a steel band, which is made for example of a titanium alloy, or a rope made of any material.
  • In der Ausführung nach Fig. 27 und 28, die in den Grundzügen der Ausführung nach Fig. 23 und 24 entspricht, ist das flexible Element 4 durch mindestens zwei Glieder einer Kette gebildet, die zwischen der durch einen Stab oder Bolzen gebildeten oberen Befestigungsstelle 8 und einem am Kopf des Ventils 11 angebrachten, etwa U-förmigen Halter 37 angeordnet ist, der als Rückholelement 13 dient. In the embodiment of FIGS. 27 and 28, which corresponds to the principles of the embodiment of FIG. 23 and 24, the flexible element 4 is formed by at least two links of a chain between the upper fixing point formed by a bar or bolt 8 and one attached to the head of the valve 11, approximately U-shaped holder 37 is disposed which serves as a return element. 13 Die beiden Kettenglieder umfassen seitliche Laschen 35, die durch einen als Querschnitt 34 dienenden Gelenkstift 36 verbunden sind. The two chain links comprise side plates 35 which are connected by a cross-section serving as a hinge pin 34 36th Ein weiterer Gelenkstift 36 lenkt das untere Kettenglied am Halter 37 an. Another hinge pin 36 hinged to the lower link to the holder 37th Das Nockenelement 2 weist in dieser Ausführung zwei zweite, negative Nockenbereiche 6 und einen mittleren ersten, positiven Nockenbereich 5 auf. The cam member 2 has two second cam negative regions 6 and a mean first, positive cam portion 5 in this embodiment. Das flexible Element 4 durchsetzt wiederum den Umlaufraum 9 der zweiten Nockenbereiche 6, sodass das flexible Element 4 über den Grundkreisabschnitt seitlich ausgebaucht und das Ventil 11 in die Schließstellung hochgezogen ist. In turn, the flexible element 4 passes through the circulation space 9 of the second cam portions 6 so that the flexible element 4 bulges laterally beyond the base circle portion, and the valve is pulled up into the closed position. 11 Eine an der Kontur der beiden zweiten Nockenbereiche 6 anliegende Rolle ist auf dem Gelenkstift 36 gelagert. A voltage applied to the contour of the two second cam portions 6 roller is mounted on the hinge pin 36th Die Laschen 35 liegen beidseits außerhalb des Nockenelementes 2, und das am Schlepphebel 12 vorgesehene Nockenfolgeelement 15 greift zwischen die beiden zweiten Nockenbereiche 6 ein, sodass auch diese Ausführung baulich sehr kompakt ist. The tabs 35 are located on either side outside of the cam element 2, and that provided on the drag lever 12 cam follower 15 engages between the two second cam portions 6, so that also this design is structurally very compact. Das freie Ende 21 des Schlepphebels 12 greift in den U-förmigen Halter 37 unterhalb des untersten Gelenkstifts 36 ein. The free end 21 of the finger lever 12 engages below the bottom hinge pin 36 in the U-shaped holder 37th
  • Der Schlepphebelhalter 20 ist am Zylinderkopf 3 vorzugsweise parallel zum Ventil 11 verschiebbar fixiert. The drag lever bracket 20 is preferably fixed in parallel on the cylinder head 3 to the valve 11 slidably. Wird die nicht gezeigte Fixierung des Schlepphebelhalters 20 gelöst, und gleichzeitig das Ventil 11 zu der Schließstellung verriegelt, so wird durch die Drehung des Nockenelementes 2 anstelle des Ventils 11 der Schlepphebelhalter 20 mit dem Schlepphebel 12 mitbewegt. Is achieved, the fixation of the drag lever holder 20 is not shown, and at the same time locks the valve 11 to the closed position, it is moved by the rotation of the cam element 2 in place of the valve 11 of the drag lever holder 20 with the cam follower 12th Der zum Ventil gehörige Zylinder ist dadurch in sehr einfacher Weise abgeschaltet. The valve associated with the cylinder is thereby turned off in a very simple manner.
  • Die zu beschleunigenden Massen sind in einer erfindungsgemäßen Zwangführungsvorrichtung durch den Wegfall von Rückstellfederelementen sowie durch eine wesentlich leichtere Bauweise des hin- und hergehenden Teils 10 reduziert. The masses to be accelerated are reduced in an inventive urging means by eliminating return spring elements as well as by a much lighter construction of the reciprocating member 10th Der Einsatz von Leichtmetallen, Keramiken oder Kunststoff für das Ventil erlauben eine Reduktion der zu beschleunigenden und verzögernden Massen von 50 % bis 80 % des Wertes eines Ventilstößels mit Rückstellfeder und hydraulischem Spielausgleich. The use of light metals, ceramics, or plastic for the valve to allow a reduction in the accelerating and decelerating masses of 50% to 80% of the value of a valve tappet with spring return and hydraulic lash adjuster. Die hohen Werte ergeben sich insbesondere im Teillastbereich, da die Ventilfedern auf Volllastsicherheit ausgelegt sein müssen. The high values ​​result in particular in the partial load range, since the valve springs are designed with full load security. Weiters kann das Ventil kürzer ausgeführt werden, da die Platz raubende Ventilfeder entfällt. Furthermore, the valve can be made shorter, since the space-consuming valve spring is omitted.
  • Auch das Nockenelement kann kleiner ausgeführt werden. Also, the cam member can be made smaller. Ebenso wird auch die Ausbildung von Kunststoffnockenelementen bzw. vollständig aus Kunststoff, beispielsweise im Spritzguss hergestellten Nockenwellen realisierbar. Likewise, the formation of plastic cam elements or cam completely made of plastic, for example by injection is feasible. Auch die Verwendung anderer Leichtbaustoffe für die Herstellung der Nockenwellen oder der Nockenelemente, beispielsweise Aluminium wird möglich. The use of other lightweight materials for the production of camshafts or the cam elements, for example aluminum is possible. Aufgrund der Massenreduzierung und der Gleitschmierung sind Kraftstoffeinsparungen von 5 % und mehr zu erwarten. Due to the reduction in mass and the sliding lubrication, fuel savings of 5% and more are expected.
  • Eine bevorzugte Möglichkeit zur Herstellung eines zwei unterschiedliche Nockenbereiche 5, 6 aufweisenden Nockenelementes 2 zeigen die Fig. 29 und 30. Das Nockenelement 2 setzt sich aus einem an der Trägerwelle 1 befestigten Nockenteil 41 und einem auf dem Nockenteil 41 befestigten Nockenteil 42 zusammen. A preferred way of producing a two different cam regions 5, 6 having cam element 2 shown in FIGS. 29 and 30. The cam member 2 is composed of a fixed on the support shaft 1 cam member 41 and a fastened to the cam part 41 of cam member 42 together. Der Nockenteil 41 des Nockenelementes 2, das in den Ausführungen nach Fig. 13 und 27 verwendbar ist, hat die Kontur des ersten Nockenbereiches 5, besteht aus üblichem Nockenmaterial, und ist insbesondere im mittleren Abschnitt, in dem der erste Nockenbereich 5 ausgebildet wird, nachbearbeitet und geschliffen. The cam portion 41 of the cam element 2 which can be used in the embodiments according to FIGS. 13 and 27, has the contour of the first cam region 5 consists of conventional cam material, and is in particular in the central portion, in which the first cam portion 5 is formed, reworked and ground. Jeder der beiden zweiten Nockenteile 42 ist als Hülse oder gelochte Scheibe ausgebildet, wobei die Öffnung die Kontur des ersten Nockenbereiches 5 aufweist und die äußere Kontur der Kontur des zweiten Nockenbereiches 6 entspricht. Each of the two second cam portions 42 is formed as a sleeve or perforated disc, wherein the opening has the contour of the first cam portion 5 and the outer contour of the contour of the second cam portion 6 corresponds to. Je ein zweiter Nockenteil 42 wird, wie Fig. 29 zeigt, an den beiden Enden des ersten Nockenteile 41 angeordnet, wobei die unrunde Öffnung einen Formschluss auf dem unrunden ersten Nockenteil 41 in Drehrichtung bewirkt, sodass die beiden zweiten Nockenteile 42 nur axial fixiert werden müssen. Depending on a second cam member 42 is, as FIG 29 shows, arranged at the two ends of the first cam portions 41, wherein the non-circular opening causes a form fit on the non-circular first cam member 41 in the rotational direction, so that the two second cam parts 42 only have to be fixed axially. ,
  • Nockenelemente 2 für die Ausführungen nach Fig. 5, 11, 17, 23 und 25 können ähnlich aufgebaut sein, dh es wird ein zweiter Nockenteil 42 mittig auf dem ersten Nockenteil 41 angeordnet, wodurch beidseitig ein erster Nockenbereich 5 frei bleibt. Cam elements 2 for the embodiments according to FIGS. 5, 11, 17, 23 and 25 may be similar, that is, a second cam member 42 is disposed centrally on the first cam member 41, whereby both sides of a first cam portion remains free 5.
  • Bei einem Nockenelement für die Ausführungen nach Fig. 1 und 3 ist der erste Nockenteil 41 mit der Kontur des zweiten Nockenbereiches 6 ausgebildet und die beiden ersten Nockenbereiche 5 sind an hülsenförmigen zweiten Nockenbereichen 42 vorgesehen, die wiederum an den Enden angeordnet sind. In a cam element for the embodiments according to FIGS. 1 and 3, the first cam member 41 is formed with the contour of the second cam region 6 and the first two cam portions 5 are provided on the sleeve-shaped second cam portions 42, which are in turn arranged at the ends. Insbesondere in dieser Ausführung könnten die zweiten Nockenteile 42, die eine hohe Präzision erfordern, auf dem unrunden ersten Nockenteil 41 angeordnete Sinterelemente darstellen, die aufgrund sehr hoher Produktionsgenauigkeit im Allgemeinen nicht nachbearbeitet werden müssen. In particular, in this embodiment could be the second cam portions 42 which require a high precision, representing disposed on the non-circular first cam member 41 sintered elements which need not be finished due to very high production accuracy in general. Sofern die ersten Nockenteile 41 nicht mit der Trägerwelle einstückig hergestellt werden, kann deren Befestigung im dazwischen liegenden zweiten Nockenbereich 6 erfolgen, der mit dem flexiblen Element 4 zusammenwirkt. Insofar as the first cam portions 41 are not formed integrally with the support shaft, the fastening in the intermediate second cam portion 6 can be made which cooperates with the flexible member. 4

Claims (34)

  1. Zwangführungsvorrichtung zur Umwandlung der Drehbewegung eines Antriebs in eine hin- und hergehende Bewegung eines Teiles (10), insbesondere Nockensteuerung, Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen oder dergleichen, wobei ein an einem Nocken ausgebildeter erster Nockenbereich (5) den Teil (10) weg drückt und ein an einem anderen Nocken ausgebildeter zweiter Nockenbereich (6) den Teil (10) mit Hilfe eines flexiblen Elementes (4) wieder zurückzieht. Urging means for converting the rotary movement of a drive in a reciprocating movement of a part (10), in particular the cam control, valve gear for internal combustion engines of motor vehicles or the like, with a projection formed on a cam first cam portion (5) presses the part (10) away and a projection formed on another cam second cam portion (6) of the part (10) by means of a flexible element (4) retracts again.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nockenbereiche (5, 6) zueinander versetzt sind. Device according to claim 1, characterized in that the two cam portions (5, 6) are offset from one another.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nockenbereich (6) zum ersten Nockenbereich (5) axial versetzt ist. Device according to claim 2, characterized in that the second cam portion (6) for the first cam portion (5) is axially offset.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nocken, insbesondere direkt aneinander grenzend, auf einer gemeinsamen Trägerwelle (1) angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two cams, in particular directly to each other, are arranged bordering on a common support shaft (1).
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nocken an einem einstückigen Nockenelement (2) vorgesehen sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two cams on a one-piece cam element (2) are provided.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das flexible Element (4) um den Umfang des zweiten Nockens zu einem am hin- und hergehenden Teil (10) vorgesehenen Rückholelement (13) erstreckt. Device according to claim 1, characterized in that the flexible element (4) around the circumference of the second cam on to a reciprocating part (10) provided for the return element (13) extends.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) als geschlossene Schlaufe ausgebildet ist, die am Rückholelement (13) eingehängt ist. Device according to claim 6, characterized in that the flexible element (4) is formed as a closed loop which the return element (13) is mounted.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) um das Rückholelement (13) beweglich geführt ist. Device according to claim 7, characterized in that the flexible element (4) around the return element (13) is movably guided.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückholelement (13) eine drehbar gelagerte Rolle (14) aufweist, über die das flexible Element (4) geführt ist. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the return element (13) a rotatably mounted roller (14) which is guided on the flexible element (4).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückholelement (13) eine Gleitfläche aufweist, über die das flexible Element (4) geführt ist. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the return element (13) has a slide surface, is guided through the flexible member (4).
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das flexible Element (4) zwischen einer Befestigungsstelle (8) nahe dem Lager des zweiten Nockens und einem am hin- und hergehenden Teil (10) vorgesehenen Rückholelement (13) durch den Umlaufraum (9) des zweiten Nockenbereiches (6) hindurch erstreckt. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flexible element (4) between a mounting location (8) near the bearing of the second cam and the reciprocating member provided (10) return member (13) by the circulation space (9) of the second cam portion (6) extends.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) an der Befestigungsstelle (8) und am Rückholelement (13) eingehängt ist. Device according to claim 11, characterized in that the flexible element (4) at the fastening point (8) and the return element (13) is mounted.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) eine endliche Länge aufweist. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the flexible element (4) has a finite length.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückholelement (13) am hin- und hergehenden Teil (10) in Rückholrichtung begrenzt nachgiebig angeordnet ist. Device according to one of claims 6 to 13, characterized in that the return element (13) on the reciprocating member (10) is arranged resiliently limited in the return direction.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) aus einem textilgebundenen Flächenmaterial, insbesondere einem Gewebe gebildet ist. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the flexible element (4) made of a textile-bonded sheet material, in particular a fabric is formed.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe in der Rückholrichtung des hin- und hergehenden Teiles (10) verlaufende Fäden aus möglichst längenkonstanten Fasern enthält. Device according to claim 7 and 15, characterized in that the fabric in the return direction of the reciprocating member (10) extending threads of constant length as possible fibers.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) in einer textilen Rundarbeitstechnik hergestellt ist. Device according to claim 16, characterized in that the flexible element (4) is made in a textile circular working technique.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) eine Stahlband ist. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the flexible element (4) is a steel band.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) ein Seil ist. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the flexible element (4) is a rope.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (4) eine Gliederkette ist. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the flexible element (4) is a link chain.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der hin- und hergehende Teil (10) durch ein am ersten Nockenbereich (5) anliegendes Nockenfolgeelement (15) in einem Abstand vom zweiten Nockenbereich (6) gehalten ist. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the reciprocating member (10) by the first cam portion (5) fitting cam follower element (15) is held at a distance from the second cam portion (6).
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenfolgeelement (15) eine konvex gewölbte Anlagefläche (19) aufweist. Device according to claim 21, characterized in that the cam follower element (15) has a convexly curved abutment surface (19).
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenfolgeelement (15) aus einem keramischen Material hergestellt ist. Device according to claim 22, characterized in that the cam follower element (15) is made of a ceramic material.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenfolgeelement (15) eine Rolle (17) aufweist, die am ersten Nockenbereich (5) abrollt. Device according to claim 21, characterized in that the cam follower element (15) has a roller (17) which rolls on the first cam portion (5).
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückholelement (13) am Nockenfolgeelement (15) vorgesehen ist. Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that the return element (13) is provided on the cam follower element (15).
  26. Vorrichtung nach Anspruch 9, 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rollen (14, 17) koaxial angeordnet sind. Device according to claim 9, 24 and 25, characterized in that the two rollers (14, 17) are arranged coaxially.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen des ersten und des zweiten Nockenbereichs (5, 6) unterschiedlich sind. Device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the contours of the first and the second cam portion (5, 6) are different.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des zweiten Nockenbereichs (6) außerhalb der Kontur des ersten Nockenbereichs (5) ist. Device according to claim 27, characterized in that the contour of the second cam portion (6) outside the contour of the first cam portion (5).
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nockenbereich (6) an einem hülsenförmigen zweiten Nocken (42) ausgebildet ist, dessen Innenkontur der Kontur des ersten Nockenbereichs (5) entspricht, und dass das Nockenelement (2) einen ersten Nocken (41) aufweist, an dem axial neben dem ersten Nockenbereich (5) ein Aufnahmebereich mit der Kontur des ersten Nockenbereichs (5) vorgesehen, auf dem der zweite Nocken (42) mit dem zweiten Nockenbereich (6) angeordnet ist. Device according to claim 28, characterized in that the second cam portion (6) on a sleeve-shaped second cam (42) is formed, corresponding to the inner contour of the contour of the first cam portion (5), and that the cam element (2) (a first cam 41 ), on the axially (in addition to the first cam portion 5), a receiving area with the contour of the first cam portion (5) provided on which the second cam (42) with the second cam portion (6) is arranged.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenelement (2) zwei erste, voneinander axial beabstandete Nockenbereiche (5) aufweist, an denen zwei Nockenfolgeelemente (15) anliegen, und zwischen denen der zweite Nockenbereich (6) und das flexible Element (4) angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that the cam element (2) comprises two first, mutually axially spaced cam portions (5), abut on which two cam follower members (15), and between which the second cam portion (6) and the flexible element (4) are arranged.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenelement (2) zwei zweite, voneinander axial beabstandete Nockenbereiche (6) aufweist, denen zwei flexible Elemente (4) zugeordnet sind, und zwischen denen der erste Nockenbereich (5) und das Nockenfolgeelement (15) angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that the cam element (2), two second, axially spaced cam portions (6), where two flexible elements (4) are associated, and between which the first cam portion (5) and the cam follower (15) are arranged.
  32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der hin- und hergehende Teil (10) einen an einem Schlepphebelhalter (20) gelagerten Schlepphebel (12) und ein am freien Ende (21) des Schlepphebels (12) gelagertes Ventil (11) aufweist. (Apparatus according to one of claims 1 to 31, characterized in that the reciprocating member (10) mounted one on a cam follower holder (20) drag lever (12) and a free end (21) of the drag lever (12) mounted valve 11).
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenfolgeelement (15) am Schlepphebel (12), und das Rückholelement (13) an dem vom freien Ende (21) des Schlepphebels (12) betätigten Ventil (11) angeordnet ist. Device according to claim 32, characterized in that the cam follower (15) on the drag lever (12) and the return element (13) on which the free end (21) of the cam-actuated (12) valve (11) is arranged.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der hin- und hergehende Teil (10) einen Halter (25) für zwei Ventile (11) aufweist, an dem mittig das Rückholelement (13) zwischen zwei Nockenfolgeelementen (15) vorgesehen ist, wobei jedes Ventil (11) außerhalb des Nockenfolgeelementes (15) am Halter (25) eingehängt ist. Device according to claim 30, characterized in that the reciprocating member (10) for two valves (11) comprises a holder (25) is provided at the center, the return element (13) between two cam follower members (15), each valve (11) outside of the cam follower element (15) is mounted on the holder (25).
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