SE446113B - Ventilvridningsanordning - Google Patents

Description

8104650-Û 2 behov försvårar inbyggnad i efterhand och inte tillåter användning vida snabba motorer (DE Offenlegungsschrift 2 054 351, DE Ûffenleëungfffhrlït 2 128 110, DE offenlegungsschrift 2 054 349, DE °ffefl1°ê“nå8S°hf11“ 2 054 362, Dr offeniegungsscnrift 2 739 403).

Uppgiften för uppfinningen är att åstadkomma en ventilvridnings- anordning, som kan användas både vid snabba och långsamma motorer, SDN även utan vridning av fjädern alltid garanterar tillräcklig ventilvrid- ning och som arbetar med så liten förslitning som möjligt.

Uppgiften löses enligt uppfinningen vid en anordning enligt ingressen till kravet 1 på det sätt som framgår av kravets 1 känne- tecknande del. p Ytterligare särdrag för uppfinningen är angivna i de osjälv- ständiga patentkraven.

Uppfinningen utmärker sig särskilt av en gynnsam massafördelning, emedan endast små ytterligare massor måste anbringas på fjäderns ovan- sida. Här har man varken frigångsanordning, slidanordning eller liknande.

Frigångsanordningen resp -anordningarna är tillsammans med vridnings- delen tillordnade ventilfjäderns undersida, varigenom inga av de beskriv- na nackdelarna uppträder. Därmed är det möjligt att bygga in sådana ven- tilvridningsanordningar även i snabba motorer, särskilt i redan färdig- ställda och i drift varande motorer. Det är vidare fördelaktigt att ventilvridningshastigheten i stor utsträckning är valbar genom val av iutningen hos styrsiïtsarna, varvid på ett fördelaktigt satt som förut ett beroende av motorns varvtal erhålles. Även vid lägsta motorvarvtal är på grund av den valda styrningen ett bestämt ventilvarvtal säkrat.

Inbyggnad i efterhand är möjlig praktiskt taget utan ändring av motor- konstruktionen, emedan ventilvridningsanordningen med sina detaljer kan anpassas till givna förhållanden. Genom användning av lättmetall kan dessutom viktbelastningen inskränkas.

Genom vidarebildningen enligt uppfinningen reduceras förslit- ningen ooh koncentreras till en enkel och lätt utbytbar del. Emedan belastningen på kulan alltid är högre än på kulspåren ooh kulskålarna utsätts den i första hand för förslitningen. Denna verkan kan ytterligare höjas genom att kulan framställs av ett svagare material än vridnings- delens båda cylindrar. När på grund av förslitning kulan måste bytas, kan de båda cylindrarna lätt dras ur varandra.

Ytterligare detaljer, särdrag och fördelar hos föremålet för uppfinningen beskrivs i det följande närmare med hänvisning till rit- ningen. Fig 1 visar en förenklad framställning av en ventilvridningsan- ordning i sidovy, fig 2 en ytterligare utföringsform av ventilvridnings- anordningen i sidovy, fig 3 ett delsnitt genom ventilvridningsanordning- en enligt fig 2, fig 4 en tredje utföringsform av ventilvridningsanord- _ 8 1 0 46 5 0- 0 9 ningen i genomskärning, fig 5jventilvridningsanordningen enligt fig 4 i delsidovy, fig 6 en detalj i ventilvridningsanordningen enligt fig 1 i sidovy, fig 7 detaljen enligt fig 6 sedd ovanifrån, fig 8 en övre fjäder- skiva i ventilvridningsanordningen enligt :Big 1 delvis i genomskärning, fig 9 ventilvridningsanordning med kullagerstyrning och fig 10 ventil- vridningsanordning med kullagerstyrning. - Fig 1 visar en ventilvridningsanordning vid en med 1 betecknad ventil, som visas endast med detaljer. Ventilfjädern 2 är fastspänd mellan den övre fjäderskivan 3 och den undre fjädsrskivan 4 och är form- passande förbunden med frigângsanordningen 5, vilken är tillordnad den undre fjäderskivan 4. Den undre fjäderskivan 4 är den vridande övre delen i frigångsanordningen 5, vars underdel är fast förbunden med topp- locket 7. Den övre delen uppbär samtidigt den cylindriska vridningsdelen 9, som tjänar till styrning och vridanordning för ventilen 1.

Vid den cylindriska vridningsdelens överkant 10 visas en styr- slits 11, vilken i det visade exemplet är utbildad som en kilformad ur- tagning 13, som upptar tappen 12. Tappen 12 skjuter ut från den övre fjäderskivan 3, med vilken ventilfjädern 2 liksom vid frigàngsanordningen är formanpassat förbunden.

Den kilformiga urtagningen 13 uppvisar kanterna 14 och 15, varvid endast kanten 14 påverkas av tappen 12 resp tappspetsen 16. Detta säker- ställas genom att ventilfjädern 2 är förspänd. Tappspetsen 16 rör sig med friktion, som framgår av fig 1, efter kanten 14, varvid skador och materialförlust i stor utsträckning förhindras genom att båda delarna är härdade eller belagda med hàrdmetall.

Då ventilen 1 öppnas och därmed den övre fjäderskivan 3 rör sig nedåt, vrids denna därigenom att tappen 12 med tappspetssn 16 glider längs kanten 14, utan att därvid kunna vrida den över frigångsanordning~ en 5 spärrade cylindriska vridningsdelen 9. Härigenom erfar den övre fjäderskivan 3 och därmed över ventilspindeln också ventiltallriken en motsvarande vridrörelse. När ventilen 1 åter sluts och den övre fjäder- skivan 3 rör sig uppåt, uppkommer på grund av den tvångsvisa vridningen av ventilfjädern 2 och den därav följande vridningen av den cylindriska vridningsdelen 9 en vridning av den icke visade ventiltallriken. Vid höga motorvarvtal sker detta förlopp så snabbt, att den cylindriska vridningsdelen 9 och ventiltallriken nästan kontinuerligt vrids i vridningsriktningen 17.

Vid ventilvridningsanordningen enligt fig 2 och fig 3 avstår man från torsionsvridning av ventilfjädern 2. Därför är den förbunden med axiallagret 21, som är anordnat på frigångsanordningen 22. I motsvarig- het därtill är nocken 20, vilken, som framgår av fig 3, bildar tappens 12 tappspets, tvångsmässigt styrd i spalten 19. 8104650-o A Även vid utförandet enligt fig 4 och 5 vrids den övre fjäder~ skivan 3 och därmed ventilspindeln 23 och den icke visade ventilta"lriken genom att då fjäderskivan 3 rör sig neråt nacken 20 styrs snett spalten 20. Emedan den cylindriska vridningsdelen 9 är spärrad mot vrida ningsriktningen i förhållande till frigångsanordningen 22, måste fjäder~ skivan 3 vrida sig i motsvarande mån. När fjäderskivan 3 åter rör sig uppåt rör sig den cylindriska vriddelen 9 i vridningsriktningen, emedan denna i förhållande till frigàngsanordningen 22 lätt vridbara del inte längre är spärrad.

De beskrivna utföringsformerna kan även tillämpas vid motsat frigångsriktning. Därvid vrider sig då ventilen 1 öppnas fräst frig anordningen med vridningsdel. Vid i övrigt lika betingelser erhålles denna frigångsriktning lägre ventilvridningshastigheter. _ Vid utbildningen enligt fig 4 och 5 är den cylindriska vridningae delen anordnad som inre vridningsdel 24 inuti ventilfjädern 2. Även vid denna utföringsform är nockarna 20 och 26 på tapparna 12 och 25 tvångs- styrda i den sneda slitsen 27, varigenom de beskrivna vridkrafterna kan påverka ventilspindeln 23. Som visas är den övre fjäderskivan 3 förbunden med ventilspindeln 23 genom stift eller liknande, så att de krafter sam påverkar den även tvàngsvis påverkar ventilspindeln 23 och den icke visade ventiltallriken. A Fig 6 och 7 visar hur kanten 14 förses med ett_hårdmetallstifš 30.

Hårdmetallstiftet 30 är därvid instucket i utgångshâlet för urtagningeus 13 pilothâl 31 och sedan fastkittat, fastlimmat eller på annat sätt för” bundet med den cylindriska vridningsdelens 9 vägg. Pilothâlet 31 är iäi~ vid, som framgår av fig 7, infört under en viss vinkel, varvid det senare insatta cylindriska hårdmetallstiftet möjliggör en invändningsfri ¿lid» rörelse för tappspetsen 16. Denna glidrörelse är nästan friktionsfri vid den i fig 8 visade utbildningen av tappspetsen 16. Här är i tappspetsen 16 ett kullager 34 anordnat, vilket är vridbart kring en axel 35. Axeln 35 är därvid anordnad vinkelrätt mot ventilspindeln 23 resp mot ventil» '1-:1 gm axeln.

Vid utförandet enligt fig 9 visas inte ventilfjädern och fria gångsanordningen. - Vid överkanten 10 på den som vridcylinder 41 utformade delen 29 är ett kulspår 38 för en kula 36 utbildat, vilken ligger i en kulskâl 37 i den som cylinder 40 utbildade övre delen 28 av vridningsdelen 9.

Då ventilen 1 öppnas och därmed den övre fjäderskivan 3 tillsate mans med ventilkäglan 23 rör sig nedåt vrids fjäderskivan 3 därigenom att den i kulskålen 37 liggande och styrda kulan 36 löper i kulspâret 38, utan att kunna röra vridcylindern 41, emedan denna i denna riktning 5 8104650-0 är spärrad i förhållande till den icke visade frigångsanordningen. Den övre fjäderskivan 3 utsätts därför för en vridningsrörelse, vars storlek beror av kulspårets snedställning. Kulan 36 rullar under denna rörelse inuti kulskålen 37 och inuti kulspåret 38, så att förslitning knappast kan uppträda. Denna förslitning minimeras dessutom genom att vid venti~ lens rörelse uppåt och nedåt olja eller smörjmedel kommer ut, och sedan smörjer även detta "kullager".

Då ventilen 1 åter sluts och därmed fjäderskivan 3 rör sig uppåt, förs vridcylindern 41 med i vridningsriktningen, emedan denna i förhål- lande till frigàngsanordningen lätt vridbara del inte utsätts för någon spärr i denna riktning.

Vid motsatt funktionssätt hos frigàngsanordningen förlöper rörelse- förloppet på omvänt sätt, dvs vridcylindern 41 vrider sig vid ventilens öppnande och drar ventilkäglan 25 med sig då ventilen slutes.

I motsvarighet till motorns varvtal vrids således vid varje slag uppåt och nedåt hos ventilkäglan 23 och därmed hela ventilen ett visst steg, så att likformig belastning av sätet garanteras.

Enligt samma princip fungerar ventilvridningsanordningen enligt fig 10. Här är det spiralformiga kulspåret 38 tillordnat den tätt mot ventilspindeln 23 anordnade övre delen 28 och kulspåret 37 med kulan 36 till en vridring 42. Den övre delen 28 är en cylinder 40, vilken är fast~ skruvad i den övre fjäderskivan 3.

Vridringen 42 är tillsammans med frigångsanordningen 22 anordnad fäst på topplocket 7 genom lagerskivan 43 och lagerskivan 44. Frigångsan- ordningen 22 uppvisar förutom klämelementen en radiell rullagring.

För fasthållning av vridringen 42 och frigångsanordningen 22 tjänar lagerskivan 43, som i sin tur hålls fast av fästskruvar 45 på ett fjädran~ de sätt. För detta är tallriksfjädrarna 49 anordnade, vilka stöder sig mot lagerskivan 43 och över en skiva 50 mot fästskruvarna 45 resp deras huvuden 46. För enkel montering är det långa skaftet 47 vridbart in i topplocket 7 medelst en inre sexkant 48.

Genom tallriksfjädern 49, vars kraft är något större än de vid drivning av kulorna 36 uppstående axiella krafterna, har delarna 22, 42, 43, 44 tillräckligt spel, så att vid montering av ventilerna centrering blir möjlig. Därvid centreras automatiskt lagerskivan 42 över sin kant» 51 vid montering av ventilen resp av cylindern 40. Det är också möjligt att företa centreringen över vridringen 42. I varje fall måste kulorna 36 sättas i kulskålarna 37 före den egentliga ventilmonteringen.

Allt efter frigångsriktning och vridriktningen hos de spiral- formiga kulspåren 38>i cylindern 40 vrider sig vridringen 42 vid slaget uppåt eller nedåt resp fasthålles i förhållande till frigångsanordningen 22, så att ventilen 1 vrids med endast ett bestämt stycke.

Claims (8)

8104650-e 1 6

1. Ventilvridningsanordning, särskilt för förbränningemotorer, med en mellan en övre (3) och en undre (4) fjädertallrik spännbar venfl tiifjaaer (2) och en mellan den undre fjäaertailriken (4) och eoppiafffeee (7) verkande frigångsanordning (5), som vid belastning och avlastning av ventilfjädern (2) tillåter vridning av ventilen endast i en rikt» ning, varvid det mellan den övre och den undre fjäderskivan (3,4) är anordnat en tvådelad vridningsenhet (9,12), vars båda delar roterar med resp runt ventilen (1), varvid av de båda delarna den övre delen är förbunden med den övre fjädertallriken (3) och den ena delen är försedd med minst en medbringare (20), som samverkar med ett i periferirikt- ningen snedställt spår (19) eller kant i den andra delen, k ä n n e ~ t e c k n a d av att de närmast topplocket (7) belägna delarna av ventilvridningsenheten (9,42) och ventilfjädern (2) är kraftöverförande förbundna med topplocket endast via frigangsanordningen (5,22), och att kraftöverföringen mellan ventilvridningsenhetens båda delar sker via vridbart lagrade rullkroppar (34,36), som är anordnade på medbringaren (fig 8) eller utgör medbringare (fig 9,10).'

2. Ventilvridningsanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k ~ n a d av att den formanpassat med ventilfjädern (2) förbundna frigångs- anordningen (5) samverkar med en cylindrisk undre vridningsdel 9), F' delen, varvid företrädesvis styrslitsarna (11) är utbildade som k"W miga urtagningar (13), vars av tapparna påverkade kanter (14) är if ie” eller belagda med hårdmetall; och att tappspetsarna (16) är försedda tai kullager (34), som är vridbara kring en axel (35) vinkelrätt mot ventilspindeln (23).

3; Ventilvridningsanordning enligt kravet 1, k ä n n e t e e 2» n a d av att vridningsenhetens båda delar (9,12) vrids i förhâllanêe till varandra med 6 till 12° för varje ventilslag.

4. Ventilvridningsanordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k- n a d av att den undre vridningsdelen (24) är anordnad inuti ventil» fjädern (12) och vid sin övre kant (10) uppvisar en tapparna (12,25} eller nockar (20,26) styrande snedställd slits (27), varvid företrädes- vis ventilfjädern (2) är lagrad fritt vridbart vid den undre fjäder~ tallriken (4) över ett axiallager (21), och en vridningsdel (9) med ~spalt (19) dessutom är anordnad utanför ventilfjädern (2) och uppvisar en separat, på motsvarande sätt verkande frigångeanordning, varvid företrädesvis den snedställda slitsen (27) i den inre (24) och spalten (19) i den yttre vridningsdelen (9) är utbildade motsatt löpande och 8104650-0 med olika snedställhing.

5. Ventilvridningeanordning enligt kravet 1, k ä n n e - t e o k n a d av att den övre och den undre delen (28,29) är utbil- dade löpande tätt intill varandra och förbundna över vridbart anord- nade kulor (36), varvid kulorna i den övre delen ligger i kulskàlar (37) och i den undre delen i snett nedåt löpande kulspàr (38).

6. Ventilvridningeanordning enligt kravet 5, k ä n n e - t e o k n a d av att den.övre delen (28) är utbildad som en på den övre fjädertallriken (3) utformad cylinder (40) med mindre diameter och den undre delen (29) är utbildad som en topplocket tillordnad vrid- cylinder (41) med större diameter, varvid företrädesvis flera kulskàlar (37) och knasper (se) är fördelade över oylinaerns (40) och vrid- cylinderne (41) omkrets.

7. Ventilvridningsanordning enligt kravet 5, k ä n n,e - t e c k n a d av att kulspåren (38) är utbildade med spiralform uppvisande konstant stigning.

8. Ventilvridningsanordning enligt kravet 5, k ä n n e - ' t e c-k n a d av att den övre Ijädertallriken (3) och cylindern (40) är utbildade i ett stycke. 9; Ventilvridningsanordning enligt kravet 5, k ä n n e - t e c k n a d av att den övre delen (28) uppvisar kulspåret (38) ooh den undre delen (29) är utbildad som vridring (42) med kulskålar (37) för att uppta kulorna (36), och är anordnad på topplooket (7) tillsan- mans med frigångsanordningen (22) över en båda innefattande lagertall~ rik (43), varvid företrädesvis lagertallriken (43) och en på topplocket (7) liggande lagerekiva (44) är förbundna över fëstskruvar (45) med förutbestämbart spel. f0. Ventilvridningsanordning enligt kravet 9, k ä n n e ~ t e o k n a d av att den kant (51) på lagertallriken, som är till- ordnad den övre.delen (28), är utformad anslutande tätt intill den övre delen och är avrundad åtminstone på ena sidan, varvid företrädes- vis den övre delen (28) är utbildad som tätt intill ventilspindeln (23) liggande cylinder=(40), och är fastekruvad i den övre fjäderskivan (3).