[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Drehen von durch schraubenförmige
Federn belasteten Tellerventilen in Brennkraftmaschinen während der Bewegung des Ventils,
wobei die Feder zwischen einem Federteller und einem über ein Lager drehbar angeordnetes
Widerlager angeordnet ist, dessen Drehbewegung gegenüber einer Grundplatte nach dem
Freilaufprinzip in einer Richtung gesperrt ist, indem über Wälzkörper als Klemmkörper
konzentrisch um die Achse der Grundplatte angeordnete Aufnahmen unter Bildung von
schiefen Ebenen vorgesehen sind sowie beim zunehmenden Spannen der Feder und Öffnen
des Tellerventils der Wälzkörper entlastet sowie freiläuft, während beim Entspannen
der Feder und Schließen des Tellerventils zum relativen Verdrehen der Grundplatte
gegenüber der Feder der Wälzkörper zunehmend belastet sowie festgesetzt wird.
[0002] Durch den Einbau derartiger Vorrichtungen, die bereits in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt sind, wird insbesondere bei mit Schweröl betriebenen Dieselmotoren der Ansatz
von Verbrennungsrückständen am Ventilsitz verhindert, wodurch der Verschleiß verringert
und die Standzeit der Ventile verlängert werden kann.
[0003] Bei einer bekannten Vorrichtung zum Drehen der Ventile, bei der die Drehbewegung
durch die Torsionsarbeit der Ventilfeder eingeleitet wird, ist das die Ventilfeder
abstützende Widerlager drehbar auf einer Grundplatte gelagert, wobei zur Aufnahme
der Axialkräfte ein Kugellager vorgesehen ist, dessen Drehbewegung in einer Richtung
durch einen Freilauf gesperrt ist.
[0004] Der Mangel bei dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß kein einwandfreier Betrieb
für alle Drehzahlbereiche ermöglicht wird. Ferner treten durch nicht zu beherrschende
Fertigungsungenauigkeiten Auswirkungen auf den Freilauf bzw. für seine festgesetzte
Stellung auf, die zum vorzeitigen Verschleiß und letztendlich zum Ausfall der Vorrichtung
führen,
[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine funktionsfähige Anordnung
zu schaffen, die die Fertigungsungenauigkeiten ausgleicht und eine zuverlässige.....
Zuordnung der Flächen in der festgesetzten Stellung ge-..... währleistet.
[0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Grundplatte mit
Aufnahmen für Wälzkörper als Zylinderrolle vom verdrehbaren Widerlager ringartig umfaßt
wird und der Wälzkörper zwischen einer Innenwandung des Widerlagers und einer zugeordneten
Begrenzungs-. fläche der Aufnahme in der Grundplatte in der Art einer schiefen Ebene
zur Innenwandung des Widerlagers angeordnet ist und daß mindestens der Bereich der
Begrenzungsfläche für den Wälzkörper in der festgesetzten Stellung als verschwenkbar
eingesetztes Plattenelement ausgebildet ist, das eine plane Lauffläche für den Wälzköirper
aufweist, während seine gegenüberliegende Auflagerseite zur selbsttätigen Einstellung
kreisbogenartig gewölbt und eine korrespondierende Aufnahmefläche zur Einstellung
parallel zur Wälzkörperachse aufweist. Hiermit wird auf einfache Weise eine Anordnung
ermöglicht, die in der festgesetzten Stellung des Freilaufs eine einwandfreie Zuordnung
der Flächen für den Wälzkörper ermöglicht um eine Festsetzung des Wälzkörpers durchzuführen.
Dabei werden die entsprechend auftretenden Fertigungstoleranzen durch die selbsttätige
Einstellung des Plattenelementes über seine Auflageseite ausgeglichen.
[0007] Eine günstige Ausbildung wird dadurch erreicht, daß eine ungerade Anzahl von Aufnahmen
in der Grundplatte angeordnet sind.
[0008] Um einen einwandfreien Betrieb auch bei auftretenden Schwingungen und Motorresonanz
zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß der Wälzkörper in Klemmrichtung durch eine
Feder, insbesondere eine Blattfeder, beaufschlagt ist.
[0009] Ferner wird vorgeschlagen, daß das Plattenelement als Hartmetallplättchen ausgebilddet
ist.
[0010] In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Ventil im Zylinderkopf,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Grundplatte mit Widerlager,
Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Plattenelement im vergrößerten Maßstab,
Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Fig. 4.
[0011] Bei der dargestellten Anordnung ist ein Tellerventil 1 einer Brennkraftmaschine angeordnet,
das mit seinem Ventilschaft in der im Zylinderkopf 3 aufgenommenen Ventilführung 4
gleitend gelagert ist. Hierbei umgibt eine Schraubenfeder 5 den Ventilschaft 2, die
sich mit ihrem einen Ende gegen einen Federteller 6 und mit ihrem anderen Ende gegen
ein Widerlager 7 abstützt.
[0012] Das Widerlager 7 ist unter Zwischenschaltung eines Kugellagers 8 auf einer Grundplatte
9 am Zylinderkopf 3 gelagert. Zur Ausbildung eines Freilaufprinzips sind in der Grundplatte
9 Aufnahmen 10 angeordnet, die einen Wälzkörper 11 als Zylinderrolle aufnehmen. Die
Grundplatte 9 wird vom verdrehbaren Widerlager 7 ringartig umfaßt, so daß die Zylinderrolle
11 zwischen einer Innenwandung 12 des Widerlagers 7 und einer Begrenzungsfläche 13
der Aufnahme 10 in der Grundplatte 9 abrollt. Hierbei verläuft die Begrenzungsfläche
13 in einem Winkel zur Tangente der Berührungslinie der Zylinderrolle 11 an der Innenwandung
12, so daß sich eine schiefe Ebene zur Innenwandung 12 des Widerlagers 7 ergibt und
die Zylinderrolle 11 in der einen Lage zwischen Innenwandung 12 und Begrenzungsfläche
13 geklemmt wird, während die Zylinderrolle 11'in der anderen Lage freiläuft, In diesem
Fall wird die Zylinderrolle 11 im Klemmrichtung durch eine Blattfeder 14 beaufschlagt.
[0013] Der Bereich der Begrenzungsfläche 13 in der Aufnahme 10 für die Zylinderrolle 11
für die festgesetzte Stellung ist durch ein verschwenkbar eingesetztes Plattenelement
15 gebildet. Das Plattenelement 15, das in eine Nut 19 eingesetzt ist, weist dabei
eine plane Lauffläche 16 auf, wobei seine gegenüberliegende Auflagerseite 17 kreisbogenförmig
gewölbt ist und eine korrespondierende Aufnahmefläche 18 in der Grundplatte 9 zur
Einstellung parallel zur Achse der Zylinderrolle 11 aufweist.
[0014] Der Funktionsablauf ist wie folgt:
Über den nicht näher gezeigten Ventilantrieb wird das Tellerventil 1 über seinen Ventilschaft
2 in Axialrichtung in die Öffnungsstellung bewegt. Die Schraubenfeder 5 wird dabei
zusammengedrückt und dreht sich in Spiralrichtung. Da das Widerlager 7 über das Kugellager
8 angeordnet ist, macht das Widerlager 7 den Weg der Federdrehung entsprechend Pfeil
20 mit. Hierbei wird die Zylinderolle 11 aus ihrer Klemmstellung gelöst indem sie
in die Stellung 11' abrollt. Dabei wird das Ventil 1 gedreht.
[0015] Beim Schließvorgang des Ventils 1 wird die Schraubenfeder 5 entspannt und hat das
Bestreben, in ihre Ausgangslage sich zurückzudrehen. Durch diese eingeleitete Drehrichtung
wird die Zylinderrolle 11 in ihre Ausgangsposition, d.h. in eine Klemmstellung, zwischen
der Innenwandung 12 und der Begrenzungsfläche 13 der Aufnahme 10 gebracht, so daß
die Rückdrehbewegung verhindert wird und das Ventil in einer versetzten Stellung abdichtet.
[0016] Diese Klemmstellung der Zylinderrolle 11 wird nur korrekt gewährleistet, wenn die
Zylinderrolle 11 an ihren Berührungslinien mit der Innenwandung 12 und der Begrenzungsfläche
13 parallel gestützt wird. Die Aufgabe der Pa
- rallelstellung wird über das Plattenelement 15 erreicht, da die Auflagerseite 17
kreisbogenförmig gewölbt ist und eine korrespondierende Aufnahmefläche 18 aufweist.
Durch die damit durchführbare Schwenkmöglichkeit des Plattenelementes 15 ist immer
eine einwandfreie Klemmstellung der Zylinderrolle 11 einstellbar.
1. Vorrichtung zum Drehen von durch schraubenförmige Federn belasteten Tellerventilen
in Brennkraftmaschinen während der Bewegung des Ventils, wobei die Feder zwischen
einem Federteller und einem über ein Lager drehbar angeordnetes Widerlager angeord-
net ist, dessen Drehbewegung gegenüber einer Grundplatte nach dem Freilaufprinzip
in einer Richtung gesperrt ist, indem über Wälzkörper als Klemmkör- per konzentrisch
um die Achse der Grundplatte angeordnete Aufnahmen unter Bildung von schiefen Ebenen
vorgesehen sind sowie beim zunehmenden Spannen der Feder und Öffnen des Tellerventils
der Wälzkörper entlastet sowie freiläuft, während beim Entspannen der Feder und Schließen
des Tellerventils zum relativen Verdrehen der Grundplatte gegenüber der Feder der
Wälzkörper zunehmend belastet sowie festgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grundplatte (9) mit Aufnahmen (10) für Wälzkörper (11) als Zylinderrolle vom verdrehbaren
Widerlager (7) ringartig umfaßt wird und der Wälzkörper (11) zwischen einer.Innenwandung
(12) des Widerlagers (7) und einer zugeordneten Begrenzungsfläche (13) der Aufnahme
in der Grundplatte (9) in der Art einer schiefen Ebene zur Innenwandung (12) des Widerlagers
(7) angeordnet ist und daß mindestens der Bereich der Begrenzungsfläche (13) für den
Wälzkörper (11) in der festgesetzten Stellung als verschwenkbar eingesetztes Plattenelement
(15) ausgebildet ist, das eine plane Lauffläche (16) für den Wälzkörper (11) aufweist,
während seine gegenüberliegende Auflagerseite (17) zur selbsttätigen Einstellung kreisbogenartig
gewölbt und eine korrespondierende Aufnahmefläche (18) zur Einstellung parallel zur
Wälzkörperachse aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungerade Anzahl von
Aufnahmen (10) in der Grundplatte (9) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper
(11) in Klemmrichtung durch eine Feder (14), insbesondere eine Blattfeder, beaufschlagt
ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement
(15) als Hartmetallplättchen ausgebildet ist.