(19)
(11) EP 0 405 156 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.01.1991  Patentblatt  1991/01

(21) Anmeldenummer: 90110199.8

(22) Anmeldetag:  30.05.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F01L 1/24, F01L 1/14
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB IT

(30) Priorität: 24.06.1989 DE 3920729

(71) Anmelder: GMB GIESSEREI & MASCHINENBAU BODAN AG
CH-8590 Romanshorn (CH)

(72) Erfinder:
  • Seiberth, Karl
    D-7148 Remseck 2 (DE)
  • Wolf, Gotthard F.
    D-7000 Stuttgart 50 (DE)

(74) Vertreter: Hoeger, Stellrecht & Partner 
Uhlandstrasse 14 c
70182 Stuttgart
70182 Stuttgart (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Tassenstösselkörper für Ventilstössel


    (57) Um einen Tassenstößelkörper (10) für Ventilstößel, umfassend einen zylindrischen Führungskörper (12), einen Stößelboden (14) und ein vom Stößelboden getragenes, eine Ventilauflage halten­des Element (36), zu schaffen, der sich auf möglichst einfache Weise aus verschleißfesten Materialien herstellen läßt und daher bei guten Verschleißeigenschaften kostengünstig ist, wird vorgeschlagen, daß der Führungskörper (12) und der Stößel­boden (14) gießtechnisch verbunden hergestellt sind und daß das die Ventilauflage haltende Element (36) einstückig mit dem Stößelboden (14) und/oder dem Führungskörper (12) verbunden ist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Tassenstößelkörper für Ventilstößel, umfassend einen zylindrischen Führungs­körper, einen Stößelboden und ein vom Stößelboden getragenes, eine Ventilauflage haltendes Element.

    [0002] Derartige Tassenstößelkörper sind bekannt, wobei das die Ventilauflage haltende Element entweder ein Führungs­zylinder für ein hydraulisches Spielausgleichselement ist oder ein Ventilauflagezapfen für Ventilstößel ohne hydrau­lischen Ventilspielausgleich.

    [0003] Derartige Tassenstößelkörper werden bislang meistens aus zwei Halbfertigteilen zusammengeschweißt, wobei diese Halbfertigteile durch eine Vielzahl von Umformschritten oder spanabhebenden Bearbeitungsschritten hergestellt werden.

    [0004] Eine derartige Herstellung von Tassenstößelkörpern ist teuer und aufwendig und hat außerdem auch den Nachteil, daß beim Verwenden sehr verschleißbeständiger Materialien mit guten tribologischen Eigenschaften das Umformen oder spanabhebende Bearbeiten mit Schwierigkeiten verbunden ist. Insbesondere bei Tassenstößelkörpern für Ventilstößel mit hydraulischem Ventilspielausgleich wird jedoch zu­nehmend die Forderung nach derartigen verschleißbe­ständigen Materialien gestellt, da im Betrieb bei diesen kein Spiel zwischen Nocken und Ventilstößel mehr existiert und somit an diese erhöhte Verschleißanforderungen ge­stellt werden.

    [0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Tassenstößelkörper zu schaffen, der sich auf möglichst einfache Weise aus verschleißfesten Materialien herstellen läßt und daher bei guten Verschleißeigenschaften kosten­günstig ist.

    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Führungskörper und der Stößelboden gießtechnisch verbunden hergestellt sind und daß das die Ventilauflage haltende Element einstückig mit dem Stößelboden und/oder dem Führungskörper verbunden ist.

    [0007] Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch die gießtechnische Verbindung zwischen Führungskörper und Stößelboden der Tassenstößelkörper sehr einfach, insbesondere z.B. ohne Schweißvorgang und gleich­zeitig mit hervorragender Stabilität, und daß außerdem auch das die Ventilauflage haltende Element in einfacher und stabiler Weise entweder mit dem Stößelboden und/oder dem Führungskörper verbunden herstellbar ist. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Lösung die Verwendung von sehr verschleißbeständigen und daher tribologisch vor­teilhaften Werkstoffen möglich.

    [0008] Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist unter dem Begriff "gießtechnisch verbunden hergestellt" entweder zu verstehen, daß der gesamte Tassenstößelkörper in einem Stück gegossen wird oder da zumindest Teile des Tassen­stößelkörpers gegossen und dabei an bereits vorgefertigte Teile angegossen sind, so daß durch das Angießen von Teilen des Tassenstößelkörpers an die vorgefertigten Teile letztlich die Verbindung sämtlicher den Tassenstößelkörper bildender Teile erfolgt.

    [0009] Das die Ventilauflage haltende Element ist gemäß dem Grundgedanken der Erfindung entweder einstückig mit dem Stößelboden und/oder einstückig mit dem Führungskörper verbunden. In all den Fällen, in welchen zumindest der Führungskörper gegossen ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn das die Ventilauflage haltende Element zusammen mit dem Führungskörper einstückig gegossen ist. Dabei kann nach wie vor der Stößelboden entweder vorgefertigt sein oder ebenfalls gegossen.

    [0010] Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, daß das die Ventilauflage haltende Element zusammen mit einem an dieses angrenzende Teil des Stößelbodens einstückig ge­gossen wird. In diesem Fall ist der Stößelboden dann eben­falls im Zuge der gießtechnischen Verbindung sämtlicher Teile des Tassenstößelkörpers gegossen oder es ist auch denkbar, daß der Stößelboden ein vorgefertigtes gegossenes Teil ist.

    [0011] Wie bereits vorstehend erläutert, ist der Grundgedanke der Erfindung darin zu sehen, daß die einzelnen Teile des Tassenstößelkörpers durch Angießen eines Teils an die anderen Teile zu einem einzigen Teil verbunden sind. Welches Teil dabei gegossen wird, ist dabei nicht fest­gelegt. So ist es beispielsweise möglich, zumindest den Stößelboden zu gießen und im Zuge des Gießens des Stößel­bodens die übrigen Teile, wie den Führungskörper und bei­spielsweise auch das die Ventilauflage haltende Element, miteinander zu verbinden. Besonders vorteilhaft ist es aus produktionstechnischen Gründen, wenn der Führungskörper als Gießteil im Zuge der gießtechnischen Verbindung von Führungskörper und Stößelboden hergestellt ist, so daß zumindest der Führungskörper gegossen und das Gießen des Führungskörpers zur Verbindung aller Teile des Tassen­stößelkörpers führt.

    [0012] Eine vorteilhafte Variante des vorstehend beschriebenen Tassenstößelkörpers zeichnet sich dadurch aus, daß der Führungskörper an den ein Halbfertigteil umfassenden Stößelboden angegossen ist.

    [0013] Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, eine feste Ver­bindung zwischen dem Halbfertigteil und den angegossenen Teilen zu schaffen ist die, das Halbfertigteil bereichs­weise zu umgießen, beispielsweise das die Ventilauflage haltende Element zumindest abschnittsweise zu umgießen.

    [0014] Um eine besonders feste und haltbare Verbindung zwischen dem Halbfertigteil und den an dieses angegossenen Teilen zu schaffen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Halb­fertigteil angußseitig formschlüssig angießbar ausgebildet ist.

    [0015] Sofern erfindungsgemäß der Stößelboden als Halbfertigteil vorgefertigt ist, sieht eine bevorzugte Variante der vor­liegenden Erfindung vor, daß das die Ventilauflage haltende Element mit dem Stößelboden als Halbfertigteil vorgefertigt ist, so daß der Führungskörper an dieses Halbfertigteil angegossen ist.

    [0016] Alternativ dazu ist es aber auch herstellungstechnisch von Vorteil, wenn das Gießen des die Ventilauflage haltenden Elements im Zuge der gießtechnischen Verbindung von Führungskörper und Stößelboden erfolgt, d.h. also, daß das die Ventilauflage haltende Element an die übrigen Teile angegossen wird.

    [0017] Im einfachsten Fall, in dem alle gießtechnischen Vorteile zum Tragen kommen, insbesondere auch hinsichtlich der Aus­wahl der Werkstoffe, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Führungskörper, der Stößelboden und das die Ventilauflage haltende Element als ein einstückiges Teil gegossen sind.

    [0018] Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde lediglich auf die Ausgestaltung der unverzichtbaren Teile des Tassenstößelkörpers abgehoben. Insbesondere dann, wenn der Stößelboden gewichtsmäßig möglichst leicht ausgebildet sein soll, ist es notwendig, sämtliche Teile so leicht wie möglich, d.h. so dünnwandig wie möglich, zu gestalten. In diesem Fall ist es beispielsweise von Vorteil, wenn der Führungskörper ein in einer parallel zum Stößelboden ver­laufenden Ebene umlaufendes Verstärkungselement aufweist. Dieses Verstärkungselement führt zu einer Versteifung des Führungskörpers, so daß dieser insgesamt dünnwandiger gestaltet werden kann.

    [0019] Diese dünnwandigere Gestaltung des Führungskörpers kommt beispielsweise dadurch zum Ausdruck, daß der Führungs­körper zwischen dem Verstärkungselement und dem Stößel­boden im Anschluß an das Verstärkungselement eine Hinter­schneidung aufweist.

    [0020] Vorzugsweise ist dabei das Verstärkungselement so ausge­bildet, daß es über eine Innenmantelfläche des Führungs­körpers nach innen übersteht.

    [0021] Im Zusammenhang mit dem Vorsehen eines Verstärkungs­elements am Führungskörper ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der Führungskörper auf seiner Außenmantelfläche in Höhe des Verstärkungselements, sofern erforderlich, eine Ölrille aufweist, so daß vorzugsweise das Verstärkungs­element und die Ölrille zusammen eine Sicke im Führungs­körper bilden.

    [0022] Grundsätzlich kann das Verstärkungselement an beliebigen Stellen des Tassenstößelkörpers angeordnet sein. Bei­spielsweise ist es denkbar, das Verstärkungselement am unteren Rand des Führungskörpers anzuordnen, um diesen dem Stößelboden gegenüberliegenden freien Rand zu versteifen, insbesondere für die abschließende Bearbeitung des Tassen­stößelkörpers. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Verstärkungselement in einem mittleren Bereich zwischen dem Stößelboden und einem dem Stößelboden gegen­überliegenden freien Rand des Führungskörpers angeordnet ist, da bei dieser Anordnung des Verstärkungselements eine ausreichende Versteifung des Führungskörpers erfolgt und andererseits sich beispielsweise die Möglichkeit eröffnet, das Verstärkungselement mit einer im selben Bereich ange­ordneten Ölrille zu kombinieren.

    [0023] Das Verstärkungselement könnte grundsätzlich ebenfalls im Zuge des gießtechnischen Verbindens als vorgefertigtes Teil mitverbunden werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Verstärkungselement einstückig mit dem Führungskörper verbunden ist und somit im Falle eines gegossenen Führungskörpers einstückig mit diesem gegossen ist.

    [0024] Ferner ist es zur Erhöhung der Stabilität des erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers vorteilhaft, wenn der Führungskörper eine an diesem angegossene und in einer parallelen Ebene zu dessen Zylinderachse verlaufende Verstärkungsrippe aufweist, wobei vorzugsweise mehrere Verstärkungsrippen vorgesehen sind, welche in gleichen Winkelabständen voneinander stehen.

    [0025] Die Verstärkungsrippe kann prinzipiell in unterschied­lichsten Orientierungen angeordnet sein. Eine einfache und von der Stabilität her vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Verstärkungsrippe in radialer Richtung zu der Zylinderachse des Führungskörpers verläuft.

    [0026] Alternativ dazu ist es aber auch im Rahmen der Erfindung denkbar, daß die Verstärkungsrippe parallel zu einer Tangentialrichtung der Außenmantelfläche des Führungs­körpers verläuft.

    [0027] Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen von Verstärkungsrippen wurde nicht darauf eingegangen, wie weit sich die Verstärkungsrippe im Tassenstößelkörper erstrecken soll. So ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die Verstärkungsrippe über den Stößelboden bis zu dem die Ventilauflage haltenden Element verläuft.

    [0028] Ferner ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorge­sehen, daß die Verstärkungsrippe von dem Verstärkungs­element über die Innenmantelfläche des Führungskörpers verläuft.

    [0029] Bei der Verstärkungsrippe wurden bislang hinsichtlich der Höhe derselben keine Ausführungen gemacht. So ist es bei­spielsweise zweckmäßig, wenn die Verstärkungsrippe eine im wesentlichen konstante Höhe aufweist.

    [0030] Vorteilhafterweise erhebt sich die Verstärkungsrippe zwischen dem die Ventilauflage haltenden Element und der Innenmantelfläche des Führungskörpers über dem Stößelboden maximal ungefähr bis zur Höhe des die Ventilauflage haltenden Elements.

    [0031] Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn die Verstärkungs­rippe sich an der Innenmantelfläche des Führungskörpers vom Stößelboden bis zum Verstärkungselement oder über das Verstärkungselement hinaus erstreckt.

    [0032] Eine besondere Ausführungsform der Verstärkungsrippe sieht vor, daß diese ein sowohl mit dem Stößelboden als auch mit dem Führungskörper verbundenes Versteifungsdreieck zwischen diesen bildet.

    [0033] Grundsätzlich könnte die Verstärkungsrippe nur punktuell an dem zu verstärkenden Teil, beispielsweise an der Innen­mantelfläche des Führungskörpers oder dem Stößelboden angreifen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Verstärkungsrippe sich über ihre ganze Länge von der

    [0034] Innenmantelfläche des Führungskörpers einstückig mit dem­selben erhebt. Weiterhin ist es besonders günstig, wenn die Verstärkungsrippe sich über ihre ganze Länge von dem Stößelboden einstückig mit demselben erhebt.

    [0035] Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht bezüglich der Höhe der Verstärkungsrippe vor, daß sich diese vom Stößelboden und vorzugsweise auch von der Innen­mantelfläche des Führungskörpers um ungefähr dieselbe Höhe erhebt wie das Verstärkungselement von der Innenmantel­fläche des Führungskörpers.

    [0036] Wie bereits eingangs erwähnt, kann das die Ventilauflage haltende Element in unterschiedlichster Form ausgebildet sein. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht dabei vor, daß das die Ventilauflage haltende Element ein sich vom Stößelboden erhebender Ventilauflagezapfen ist.

    [0037] Alternativ dazu ist bei Tassenstößelkörpern für Ventil­stößel mit hydraulischem Ventilspielausgleich vorgesehen, daß das die Ventilauflage haltende Element ein Führungs­zylinder für ein hydraulisches Ventilspielausgleichs­element ist.

    [0038] Bezüglich der Ausbildung des Führungszylinders wurden ebenfalls noch keine näheren Angaben gemacht. So bietet sich bei einem im Rahmen der erfindungsgemäßen Technologie hergestellten Tassenstößelkörper die Möglichkeit, den Führungszylinder stößelbodenseitig radial erweitert zu gestalten, so daß dieser mit dem Spielausgleichselement einen Ölraum bildet. Dadurch wird in einfacher Weise ein Ölraum für das hydraulische Ventilspielausgleichselement geschaffen, ohne daß, wie beispielsweise beim Stand der Technik üblich, zusätzliche Teile eingeschweißt werden müssen.

    [0039] Die Versorgung des Ölraums, sofern erforderlich, erfolgt günstigerweise dadurch, daß der Ölraum mit einer zur Außenmantelseite des Führungskörpers hin verlaufenden Öl­zuführung versehen ist, wobei die Ölzuführung zweck­mäßigerweise in die Ölrille mündet.

    [0040] Um kein neues Teil schaffen zu müssen, durch welches die Ölzuführung geführt werden kann, ist es insbesondere, wenn der erfindungsgemäße Tassenstößelkörper herstellungs­technisch möglichst einfach gestaltet sein soll zweck­mäßig, wenn die Ölzuführung durch eine Verstärkungsrippe hindurch verläuft, welche zur Aufnahme der Ölzuführung vorteilhafterweise verdickt ausgeführt ist.

    [0041] Eine insbesondere von der Materialmasse her gesehen besonders vorteilhafte Variante zeichnet sich dadurch aus, daß der Führungszylinder auf seiner dem Stößelboden abge­wandten Seite einen Führungsring für das Ventilspielaus­gleichselement bildet und zwischen diesem und dem Stößel­boden einen den Führungsring tragenden Sockelring mit größerem Innen- und Außendurchmesser wie der Führungsring aufweist, so daß zwischen diesem und dem Ventilspielaus­gleichselement der Ölraum entsteht. Mit dieser Konstruk­tion wird in einfacher Weise ein Ölraum geschaffen, wobei vorteilhafterweise die Wanddicken des Führungsrings und des Sockelrings im wesentlichen gleich sein können.

    [0042] Bei allen bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde lediglich auf die konstruktiven Merkmale des Tassen­stößelkörpers abgestellt. Im Rahmen der Erfindung haben sich jedoch in gleicher Weise die den Werkstoff betreffen­den Merkmale als wichtig erwiesen.

    [0043] Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers sieht daher vor, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers aus Gußeisen ist.

    [0044] Zweckmäßigerweise weist das Gußeisen mindestens im Bereich des Stößelbodens ein teilweise oder vollständig metastabil erstarrtes Gefüge auf. Ein derartiger Tassenstößelkörper wird beispielsweise aus Schalenhartguß oder teilkarbi­dischem Guß gefertigt. Diese Ausführungsform ist insbe­sondere zweckmäßig, um die tribologischen Eigenschaften des Stößelbodens, an welchem der Nocken einer Nockenwelle anliegt, möglichst vorteilhaft, d.h. möglichst verschleiß­beständig und angepaßt an den Werkstoff der Nockenwelle, zu gestalten.

    [0045] Das Gußeisen kann dabei thermisch ungehärtet sein. Noch zweckmäßiger ist es jedoch, wenn das Gußeisen thermisch oder thermochemisch gehärtet ist.

    [0046] Eine Möglichkeit zur Härtung des Gußeisens sieht vor, daß dieses durch Wärmebehandlung mit Phasenumwandlung gehärtet ist. Alternativ oder additiv dazu ist es auch noch mög­lich, das Gußeisen durch thermochemisches Randzonenhärten, z.B. ein Nitrieren, Nitrocarburieren oder Einsatzhärten zu härten. Eine weitere alternative oder additive Maßnahme beinhaltet, daß das Gußeisen durch Umschmelzhärten ge­härtet ist.

    [0047] Alternativ zum Vorsehen von Gußeisen bietet die er­findungsgemäße Konzeption eines Tassenstößelkörpers, insbesondere die gießtechnische Verbindung der Teile desselben, auch noch die Möglichkeit, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers aus Stahl gegossen ist. Als Stahl kann beispielsweise Einsatzstahl Verwendung finden, es kann sich aber auch um Vergütungsstahl, Nitrierstahl, Werkzeugstahl oder Schnellarbeitsstahl handeln. Alle diese Stahlsorten lassen sich in der Regel umformtechnisch nicht oder nur unter größten Schwierigkeiten verarbeiten und bringen auch Schwierigkeiten bei der spanabhebenden Bear­beitung mit sich. Die erfindungsgemäße Konzeption der gießtechnischen Verbindung und des endkonturnahen Her­stellens dieser Teile schafft jedoch die Möglichkeit, den erfindungsgemäßen Tassenstößelkörper auch aus diesen Materialien herzustellen.

    [0048] Eine weitere Alternative zum Herstellen des erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers aus Gußeisen oder Stahl besteht darin, daß der gegossene Teil des Tassenstößel­körpers aus einer Leichtmetallegierung gegossen ist. Diese Leichtmetallegierung ist vorzugsweise eine Aluminium­legierung oder eine Titanlegierung.

    [0049] Um die mechanischen Eigenschaften noch zu verbessern, ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Leichtmetallegierung faser- oder wiskerverstärkt ist.

    [0050] Sofern der erfindungsgemäße Tassenstößelkörper nicht voll­ständig gegossen ist, sondern ein Halbfertigteil umfaßt, ist es erfindungsgemäß besonders zweckmäßig, wenn das Halbfertigteil aus Stahl ist. Diese Stahlwerkstoffe können entsprechend den erforderlichen tribologischen Eigen­schaften, insbesondere des Stößelbodens, ausgewählt werden und schaffen somit die Möglichkeit, bezüglich derjenigen Teile des Tassenstößelkörpers, die weniger dem Verschleiß unterworfen sind, einfachere und kosten­günstigere Materialien zu verwenden. Als Stahlwerkstoffe kommen alle bereits vorstehend beschriebenen Stähle in Betracht.

    [0051] Alternativ zu den Stahlwerkstoffen ist es denkbar, daß das Halbfertigteil aus keramischem Werkstoff ist. Auch der keramische Werkstoff bietet tribologisch vorteilhafte Eigenschaften und eröffnet außerdem die Möglichkeit, die übrigen Teile des Tassenstößelkörpers mit billigeren oder einfacheren Werkstoffen auszuführen.

    [0052] Als dritte Alternative neben dem Vorsehen von Stahlwerk­stoffen und keramischen Werkstoffen für das Halbfertigteil ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform darin zu sehen, daß das Halbfertigteil aus Hartmetall ist, das ebenfalls aufgrund seiner Eigenschaften, insbesondere für den Stößelboden, Vorteile bietet.

    [0053] Hinsichtlich des Verfahrens bei der Verwendung der vor­stehend beschriebenen Materialien zum Gießen des er­findungsgemäßen Tassenstößelkörpers im Zusammenhang mit der gießtechnischen Verbindung aller Teile desselben ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers durch Formguß hergestellt ist, wobei es sich vorzugsweise um einen endkonturnahen Formguß handelt, so daß der Tassenstößelkörper lediglich noch Schleifbearbeitungen unterzogen werden muß.

    [0054] Innerhalb des Durchführens von endkonturnahem Formguß sind verschiedene Gießtechniken denkbar. So ist es beispielsweise vorteilhaft, den gegossenen Teil des Tassenstößelkörpers durch Sandguß oder durch Feingut oder durch Genauguß in keramischen Formen, durch Kokillenguß oder auch durch Druckguß herzustellen, wobei der Druckguß insbesondere bei Leichtmetallegierungen und vorzugsweise bei Aluminium Verwendung findet.

    [0055] Alternativ zum Formguß wäre es aber auch vorteilhaft, wenn der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers durch Pulver­metallspritzguß hergestellt ist.

    [0056] Neben den vorstehend beschriebenen Merkmalen des Tassen­stößelkörpers selbst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Tassen­stößelkörpers für Ventilstößel mit den vorstehend genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß der gesamte Tassenstößelkörper weitgehend endkonturnah gegossen wird.

    [0057] Alternativ dazu wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Tassenstößel­körpers für Ventilstößel gelöst, wenn ein Teil des Tassen­stößelkörpers als Halbfertigteil hergestellt und durch weitgehend endkonturnahes Angießen der anderen Teile des Tassenstößelkörpers an das Halbfertigteil der Tassen­stößelkörper als gießtechnisches Verbundteil hergestellt wird.

    [0058] Bei beiden, vorstehend als Alternativen dargestellten Ver­fahren, ist es es am einfachsten, wenn der Tassenstößel­körper endkonturnah gegossen wird, was von seiten der Gießtechnik die einfachste und kostengünstigste Vorgehens­weise darstellt.

    [0059] Alternativ dazu kann es jedoch, wenn besonders hohe Materialanforderungen an Teile des Tassenstößelkörpers gestellt werden, von Vorteil sein, wenn der Tassenstößel­körper im Anschluß an das weitgehend endkonturnahe Gießen durch Umformen vervollkommnet wird.

    [0060] Bei allen vorstehend beschriebenen Verfahren ist es darüberhinaus zweckmäßig, wenn der Tassenstößelkörper einer abschließenden Schleifbearbeitung auf Maß also nicht zur Herstellung der Kontur, sondern lediglich aus Gründen der Maßhaltigkeit unterzogen wird.

    [0061] Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nach­folgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstel­lung einiger Ausführungsbeispiele: In der Zeichnung zeigen:

    Fig. 1 Einen Schnitt längs Linie 1-1 in Fig. 2 durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers;

    Fig. 2 eine Draufsicht von unten auf das erste Aus­führungsbeispiels;

    Fig. 3 einen teilweisen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel;

    Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 durch ein drittes Ausführungsbeispiel;

    Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 6 durch ein viertes Ausführungsbeispiel;

    Fig. 6 eine Draufsicht von unten auf das sechste Aus­führungsbeispiel;

    Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein fünftes Ausführungsbeispiel;

    Fig. 8 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein sechstes Ausführungsbeispiel;

    Fig. 9 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein siebtes Ausführungsbeispiel.



    [0062] Ein erstes Ausführungsbeispiel (Fig. 1) eines erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers 10 für Ventilstößel umfaßt einen zylindrischen Führungskörper 12, welcher an einer Oberseite durch einen Stößelboden 14 abgeschlossen ist und welcher dem Stößelboden 14 gegenüberliegend eine durch einen unteren Rand 16 begrenzte untere Öffnung 18 auf­weist.

    [0063] Der Führungskörper 12 hat vorzugsweise eine kreiszylin­drische Form, so daß dessen Wand 20 eine Außenmantelfläche 22 als äußere Zylinderfläche und eine Innenmantelfläche 24 als innere Zylinderfläche aufweist.

    [0064] Im Bereich eines oberen Randes 26 geht die Wand einstückig in den Stößelboden 14 über, welcher vorzugsweise eine Nockenauflagefläche 28 aufweist, welche senkrecht auf einer Zylinderachse 30 des Führungskörpers 12 steht.

    [0065] In einem mittigen Bereich zwischen dem Stößelboden 14 und dem unteren Rand 16 ist der Führungskörper 12 mit einem sicken-ähnlich geformten Verstärkungselement 32 versehen, welches in einer zum Stößelboden 14 ungefähr parallelen Ebene, vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Zylinder­achse 30 verläuft und sich als Wulst von der Innenmantel­fläche 24 in Richtung der Zylinderachse 30 abhebt, sowie gleichzeitig auf der Außenmantelfläche 22 eine Ölrille 34 schafft, die ebenfalls in einer zum Verstärkungselement 32 parallelen Ebene liegt, wobei bevorzugterweise im Rahmen der Erfindung die Dicke der Wand 20 auch im Bereich des Verstärkungselements 32 im wesentlichen konstant ist. Bei den in Fig. 1 gezeichneten, bevorzugten Ausführungsbei­spielen erhebt sich einerseits das Verstärkungselement 32 mit einem trapezförmigen Querschnitt von der Innenmantel­fläche 24 und außerdem hat die Ölrille 34 ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt, wobei beide Querschnitte so beschaffen sind, daß die Dicke der Wand 20 ungefähr konstant bleibt.

    [0066] Von dem Stößelboden 14 erhebt sich auf seiner der Nocken­auflagefläche 28 gegenüberliegenden Seite in Richtung des unteren Rands 16 und koaxial zur Zylinderachse 30 ein Führungszylinder 36 für ein lediglich strichpunktiert angedeutetes hydraulisches Ventilspielausgleichselement 38. Dieser Führungszylinder 36 umfaßt einen sich unmittel­bar an den Stößelboden 14 anschließenden Sockelring 40 sowie einen vom Sockelring 40 getragenen Führungsring 42, welcher die eigentliche Führung für das hydraulische Ventilspielausgleichselement 38 darstellt. Bei dem bevor­zugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Er­findung hat der Sockelring 40 einen größeren Innendurch­messer als der Führungsring 42, so daß zwischen dem Führungsring 42 und dem Stößelboden 14 durch die Hinter­schneidung ein Ölraum 44 zwischen dem Sockelring 40 und dem hydraulischen Ventilspielausgleichselement 38 entsteht.

    [0067] Um ein Überströmen des Öls von dem Ölraum 44 in das hydraulische Ventilspielausgleichselement 38 zu ermög­lichen, ist in einer zur Nockenauflagefläche 28 parallelen und dieser gegenüberliegend am Stößelboden 14 angeordneten Grundfläche 46 des Führungszylinders 36 ein Überlauf 48 in Form einer Vertiefung in dieser Grundfläche 46 vorgesehen, welche eine Verbindung zwischen dem Ölraum 44 und einem Innern des hydraulischen Ventilspielausgleichselements 38 schafft. Der Überlauf 48 kann im einfachsten Fall eine Vertiefung mit runder Außenberandung sein. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist vorzugsweise der Überlauf 48 mit einer im wesentlichen viereckigen Außenberandung versehen.

    [0068] Um im Falle der externen Ölversorgung Öl zum Ölraum 44 zuzuführen, ist ein Ölzufuhrkanal 50 zwischen der Ölrille 34 und dem Ölraum 44 vorgesehen. Dieser Ölzufuhrkanal 50 verläuft vorzugsweise in einer vom Stößelboden 14 hochge­zogenen und die Wand 20 mit dem Führungszylinder 36 ver­bindenden Rippe 52, welche so weit hochgezogen ist, daß sie den von der Ölrille 34 ausgehenden und in den Führungszylinder 36 im Übergangsbereich zwischen Sockel­ring 40 und Führungsring 42 mündenden Ölzufuhrkanal 50 vollständig aufzunehmen in der Lage ist. Diese Rippe 52 dient gleichzeitig als Verstärkungsrippe zur Versteifung des gesamten Tassenstößelkörpers 10 und insbesondere zur Versteifung der Wand 20 und des Führungszylinders 36 mit­samt dem Stößelboden 14.

    [0069] Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen, sind im ein­fachsten bevorzugten Ausführungsbeispiel noch zwei weitere Verstärkungsrippen 54 vorgesehen, welche jedoch im Gegen­satz zur Rippe 52 sich von dem Stößelboden 14 und der Wand 20 zwischen dem Verstärkungselement 32 und dem Stößelboden 14 über ihre ganze Länge einstückig erheben, und zwar um eine Höhe, welche, bezogen auf die Innen­mantelfläche 24, ungefähr einer Höhe des als Sicke ausge­bildeten Verstärkungselements 32 entspricht. Die Ver­stärkungsrippen 54 verlaufen dabei bis in einen Fußbereich 56 des Sockelrings 40.

    [0070] Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen, verlaufen die Ver­stärkungsrippen 54 und auch die Rippe 52 in radialer Rich­tung zur Zylinderachse 30, wobei im einfachsten Fall die Rippe 52 mit den Verstärkungsrippen 54 insgesamt drei Ver­stärkungen bildet. Vorzugsweise können, wie auch in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet, mehrere Verstärkungen vorge­sehen sein, so daß beispielsweise auch insgesamt sechs Verstärkungen denkbar sind.

    [0071] Um den erfindungsgemäßen Tassenstößelkörper 10 so leicht wie möglich machen zu können, sind jeweils zwischen dem Verstärkungselement 32 und dem Stößelboden 14 sowie zwischen den Verstärkungsrippen, sei es als Verstärkungs­rippen 54 oder als Rippe 52, Hinterschneidungen vorge­sehen, d.h., daß die Wand 20 des Führungskörpers 12 auf im wesentlichen dieselbe Dicke wie zwischen dem Verstärkungs­element 32 und dem unteren Rand 16 zurückgeführt ist. Dadurch wird ebenfalls erreicht, daß der Tassenstößel­körper eine Masse hat, die so klein wie möglich ist.

    [0072] Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) eines erfindungsgemäßen Tassenstößelkörpers, als Ganzes mit 60 bezeichnet, sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel identischen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

    [0073] Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten lediglich dadurch, daß die Verstärkungsrippen 54a ein Verstärkungsdreieck zwischen dem Stößelboden 14 und der Wand 20 des Führungskörpers 12 bilden, welches mit einer Kathete vom Stößelboden 14 bis zum Verstärkungs­element 32 hochgezogen ist und sich mit der anderen Kathete von der Innenmantelfläche 24 der Wand 20 bis ungefähr mittig zwischen dieser und dem Führungszylinder 36 erstreckt, wobei sich die Verstärkungsrippe 54a über dem restlichen Teil bis zum Fußbereich 56 des Führungs­zylinders 36 mit einer Höhe fortsetzt, welche ungefähr einer Höhe des Verstärkungselements 32 entspricht.

    [0074] Bei einem als Ganzes mit 70 bezeichneten dritten Aus­führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tassenstößel­körpers, dargestellt in Fig. 4, sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel identischen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich deren Be­schreibung ebenfalls auf die Ausführungen zum ersten Aus­führungsbeispiel verwiesen werden kann.

    [0075] Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Ver­stärkungsrippe 54b genau so weit vom Stößelboden 14 hoch­gezogen wie die Rippe 52, d.h., sie reicht einerseits vom Stößelboden 14 bis zum Verstärkungselement 32 und anderer­seits vom Stößelboden 14 bis fast zum unteren Rand 72 des Führungszylinders 36 und füllt somit nahezu den gesamten freien Raum zwischen der Innenmantelfläche 24 und dem Führungszylinder 36.

    [0076] Bei einem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers, als Ganzes mit 80 bezeichnet und in Fig. 5 und 6 dargestellt, sind die Teile, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch sind, mit den­selben Bezugszeichen versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung ebenfalls wieder auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

    [0077] Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Ver­stärkungsrippen 54c nicht mehr als radial zur Zylinder­achse 30 verlaufend angeordnet, sondern verlaufen parallel zueinander und parallel zu einer Tangente der Außenmantel­fläche 22 oder des Sockelrings 40. Dabei verlaufen die Verstärkungsrippen 54c als Sekanten zum kreiszylindrischen Führungskörper 12, die so weit nach innen in Richtung zur Zylinderachse 30 versetzt sind, daß sie den Sockelring schneiden.

    [0078] Vorzugsweise sind zwei parallel zueinander verlaufende derartige Verstärkungsrippen 54c vorgesehen, die sich vom Stößelboden 14 bis ungefähr zur Höhe des Sockelrings 40 erheben und in dieser Höhe sich zwischen gegenüber­liegenden Seiten der Innenmantelfläche 24 erstrecken. Lediglich der Teil der Verstärkungsrippe 54c, welcher den Ölzufuhrkanal 50 umschließt, ist verdickt ausgeführt und vom Sockelring 40 ausgehend zu einer Innenmantelfläche hin bis zum Verstärkungselement 32 hochgezogen, so daß der Ölzufuhrkanal 50 wie bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen von der Ölrille 34 abzweigen kann.

    [0079] Alle Ausführungsbeispiele der vorstehend beschriebenen Tassenstößelkörper 10, 60, 70, 80 sind als einteiliges Gußteil ausgeführt, welche vorzugsweise unmittelbar durch Formguß herstellbar sind, wobei es sich bei dem Formguß um Sandguß, Feingut, Genauguß in keramischen Formen, Kokil­lenguß, Druckguß oder Pulvermetallspritzguß handeln kann und das gewählte Verfahren in erster Linie vom ausge­suchten Werkstoff abhängt. Als Werkstoffe für ein derart einstückiges Gußteil kommt dabei insbesondere Gußeisen auf der Basis GGL, GGG oder Temperguß in Frage, die legiert oder unlegiert sein können. Ein besonders bevorzugtes Aus­führungsbeispiel sieht dabei vor, daß der Tassenstößel­körper aus Gußeisen ist, welcher im Bereich des Stößel­bodens ein teilweise oder vollständig metastabil er­starrtes Gefüge aufweist, d.h. z.B. teilkarbidisch oder schalenhartgegossen hergestellt ist, da der Stößelboden 14 mit der Nockenauflagefläche 28 den größten Verschleißbean­spruchungen unterworfen ist, was insbesondere bei einem Tassenstößelkörper für Ventilstößel mit hydraulischem Ventilspielausgleichselement gilt, da bei diesen die Nockenauflagefläche 28 stets am Nocken berührend anliegt und somit Schmierungsprobleme zwischen der Nockenauflage­fläche 28 und dem Nocken auftreten.

    [0080] Der Schalenhartguß ist für die Herstellung eines Tassen­stößelkörpers besonders vorteilhaft, da er eine leichte Anpassung der tribologischen Eigenschaften der Nocken­auflagefläche an beispielsweise auch durch Gießen herge­stellte Nocken erlaubt.

    [0081] Darüberhinaus kann, wie allgemein bekannt, im Anschluß an das Gießen eine Härtebehandlung des Tassenstößelkörpers erfolgen, bei welcher beispielsweise das Gußeisen durch Wärmebehandlung mit Phasenumwandlung gehärtet wird. Darüberhinaus ist aber auch ein thermochemisches Rand­zonenhärten des Gußeisens oder ein Umschmelzhärten denkbar.

    [0082] Bei weiteren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Tassenstößelkörpers 10, 60, 70, 80 ist aber auch denkbar, diese durch Gießen aus Stahlwerkstoffen, wie Einsatz­stählen, vorzugsweise GS-15 Cr 3, GS-16 Mn Cr 5, GS-21 Ni Cr Mo 2, GS-16 Cr Mo 4 oder Vergütungsstählen, wie vor­zugsweise GS-53 Mn Si 4, GS-42 Cr V 6, GS-42 Cr Mo 4, oder Nitrierstählen, wie vorzugsweise GX 38 Cr Mo V 5 1, GS-31 Cr Mo V 9, GS-34 Cr Al Ni 7, oder Werkzeugstählen, wie vorzugsweise 105 W Cr 6, X 210 Cr W 12 oder Schnell­arbeitsstählen, wie vorzugsweise S-6-5-2 herzustellen.

    [0083] Schließlich ist auch die Herstellung eines einstückigen Tassenstößelkörpers 10, 60, 70, 80 aus Leichtmetall­legierungen, beispielsweise Aluminium-Basis-Legierungen, wie beispielsweise Al Si 7 Mg, Al Si 17, Al Mg 9 Zn 1, Al Cu 4 Ti Mg oder Titan-Basis-Legierungen, wie vorzugs­weise Ti Al 6 V 4 denkbar, wobei die Leichtmetall­legierungen noch faseroder wiskerverstärkt sein können.

    [0084] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungs­gemäßen Tassenstößelkörpers, als Ganzes mit 90 bezeichnet und in Fig. 7 dargestellt, sind diejenigen Teile, insoweit als sie mit denen des ersten Ausführungsbeispiels iden­tisch sind, mit denselben Bezugszeichen und zusätzlich noch mit einem ′ versehen, so daß ebenfalls bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Aus­führungsbeispiel verwiesen werden kann.

    [0085] Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Stößelboden 14′ beispielhaft dicker ausgeführt als beim ersten Ausführungsbeispiel und umfaßt ein als Ganzes mit 92 bezeichnetes Halbfertigteil, welches eine Stößelboden­platte 94 aufweist, die sich über den gesamten Führungs­körper 12′ erstreckt, diesen abdeckt und dabei die Nocken­auflagefläche 28′ trägt.

    [0086] An diese Stößelbodenplatte 94 ist dann außerdem noch der Führungszylinder 36′ mit dem Sockelring 40′ und dem Führungsring 40′ einstückig angeformt. Ferner trägt die Stößelbodenplatte 94 auf ihrer der Nockenauflagefläche 28′ gegenüberliegenden Seite Angußelemente 96, welche bei­spielsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind und eine formschlüssige Verbindung mit einem unteren Teil 98 des Stößelbodens 14′ erlauben. In ähnlicher Weise können auch der Sockelring 40′ und der Führungsring 42′ mit Angußelementen für die Rippe 52 oder die Verstärkungs­rippen 54 versehen sein. Der untere Teil 98 des Stößel­bodens 14′ ist dabei wiederum durch diesen einstückig mit dem Führungskörper 12′ und den Verstärkungsrippen 54 sowie der Rippe 52 als Gußteil hergestellt, wobei dieses Gußteil an das vorgefertigte Halbfertigteil 92 angegossen ist und somit gießtechnisch mit diesem zu einer Einheit verbunden ist.

    [0087] Alternativ dazu wäre es erfindungsgemäß auch von Vorteil, wenn der Sockelring 40′ und der Führungsring 42′ ring­förmig umgossen sind und sich von diesem Ring aus die Rippen oder die Verstärkungsrippen erstrecken.

    [0088] Vorzugsweise erfolgt die Herstellung des Tassenstößel­körpers 90 so, daß das Halbfertigteil 92 seinerseits durch Gießen oder auch durch spanabhebende Bearbeitung vorge­fertigt, aus dem entsprechenden Material hergestellt wird und im Anschluß daran ein Angießen des Halbfertigteils 92 mitsamt dem Führungskörper 12′ und den Verstärkungsrippen 54′ sowie der Rippe 52′ erfolgt.

    [0089] Bei dem Halbfertigteil 92 kann es sich grundsätzlich um ein Halbfertigteil handeln, das aus denselben Werkstoffen hergestellt ist, die bereits im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen angegeben wurden. Vorzugsweise wird dieses Halbfertigteil 92 aus sehr verschleißfesten Werk­stoffen hergestellt, um die notwendigen tribologischen Eigenschaften der Nockenauflagefläche 28′ sicherzustellen. Darüberhinaus ist es aber auch noch möglich, das Halb­fertigteil 92 aus Hartmetall herzustellen oder aus keramischen Werkstoffen, wie beispielsweise Rein- und Mischkeramik aus ZrO₂, AL₂ O₃ und Si₃ N₄.

    [0090] Bei einem weiteren, mit 100 bezeichneten Ausführungs­beispiel (Fig. 8) des erfindungsgemäßen Tassenstößel­körpers sind ebenfalls mit dem ersten Ausführungsbeispiel identische Teile mit denselben Bezugszeichen und zusätz­lich mit " versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen werden kann.

    [0091] Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel weist der Stößelboden 14˝ ebenfalls eine zweiteilige Form auf, d.h., daß der Stößelboden 14˝ eine Stößelbodenplatte 102 umfaßt, welche die Nockenauflagefläche 28˝ trägt und als Halbfertigteil hergestellt ist, wobei die Stößelbodenplatte sich in radialer Richtung zur Zylinder­achse 30˝ nicht bis zur Außenmantelfläche 22˝ erstreckt, sondern eine geringere Erstreckung aufweist und in einen gießtechnisch mit dem Führungskörper 12˝ hergestellten Tragboden 104 eingelassen ist, welcher die Stößelboden­platte 102 an ihren seitlichen Rändern 106 umgreift und bündig mit dieser abschließt. Hierzu sind die seitlichen Ränder der Stößelbodenplatte 102 vorzugsweise ebenfalls schwalbenschwanzähnlich abgeschrägt, so daß sie eine form­schlüssige Verankerung der Stößelbodenplatte 102 in dem Tragboden 104 ermöglichen.

    [0092] Die Stößelbodenplatte 102 kann in gleicher Weise wie das Halbfertigteil 92 aus denselben Werkstoffen hergestellt werden, die im Zusammenhang mit dem einstückigen Stößel­körper 10, 60, 70, 80 erwähnt wurden und zusätzlich auch noch aus Hartmetall oder keramischen Werkstoffen.

    [0093] Zur Herstellung des Tassenstößelkörpers 100 wird die Stößelbodenplatte 102 ebenfalls als Halbfertigteil herge­stellt und an diese wird dann der Tragboden 104 mitsamt dem Führungskörper 12˝ und auch dem Führungszylinder 36˝ einstückig in einem Gießprozeß angegossen.

    [0094] Bei allen Ausführungsbeispielen 10, 60, 70, 80, 90, 100 des erfindungsgemäßen Tassenstößelkörpers wurde stets davon ausgegangen, daß nach dem Gießen kein nachfolgender umformtechnischer Prozeß außer dem abschließenden mecha­nischen Bearbeiten des Tassenstößelkörpers auf Maß er­folgt. Alternativ dazu ist es jedoch denkbar, beispiels­weise das Verstärkungselement 32 im Wege eines sich an das Gießen anschließenden Umformprozesses, beispielsweise durch Einrollen einer Sicke herzustellen.

    [0095] Ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Tassen­stößelkörpers, dargestellt in Fig. 9 und mit 110 bezeich­net, ist insoweit, als es mit dem ersten Ausführungsbei­spiel identisch ist, mit denselben Bezugszeichen und zusätzlich mit ‴ versehen, so daß bezüglich der Beschrei­bung dieser Teile auf die Ausführungen zum ersten Aus­führungsbeispiel verwiesen werden kann.

    [0096] Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist als die Ventilauflage haltendes Element kein Führungszylinder 36 vorgesehen, sondern lediglich ein sich vom Stößelboden 14 erhebender Ventilauflagezapfen 112, so daß der Tassen­stößelkörper 110 nicht zur Aufnahme eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements dient, sondern als mecha­nischer Tassenstößel Verwendung findet.

    [0097] Darüberhinaus ist das Verstärkungselement 32‴ nicht unge­fähr mittig zwischen dem Stößelboden 14‴ und dem unteren Rand 16‴ angeordnet, sondern im Bereich des unteren Randes 16‴, und dient als Versteifung desselben, insbe­sondere um eine nachfolgende Bearbeitung des Tassenstößel­körpers 110 nach dem Gießen zu erleichtern.

    [0098] Darüberhinaus wurde bei dem Tassenstößelkörper 110 auf das Vorsehen der Rippe 52 verzichtet und außerdem ist die Ölrille 34 entfallen.

    [0099] Überschreitet der Ventilauflagezapfen 112 eine gewisse Höhe, ist es vorteilhaft, den Tassenstößelkörper mit einer Rippe 54 zu versehen.

    [0100] Der Tassenstößelkörper 110 wird genau wie die Ausführungs­beispiele 10, 60, 70, 80 des erfindungsgemäßen Tassen­stößelkörpers einstückig aus denselben Materialien und nach denselben Verfahren wie die Tassenstößelkörper 10, 60, 70, 80 hergestellt.

    [0101] Darüberhinaus ist es aber auch denkbar, den Stößelboden ähnlich dem des Tassenstößelkörpers 100 auszuführen oder auch den Ventilauflagezapfen 112 einstückig an ein Halb­fertigteil ähnlich dem Tassenstößelkörper 90 anzuformen.

    [0102] In diesen Fällen finden dann bei den Halbfertigteilen dieselben Materialien Verwendung wie bei den Tassenstößel­körpern 90 und 100.


    Ansprüche

    1. Tassenstößelkörper für Ventilstößel, umfassend einen zylindrischen Führungskörper, einen Stößelboden und ein vom Stößelboden getragenes, eine Ventilauflage haltendes Element,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Führungskörper (12) und der Stößelboden (14) gießtechnisch verbunden hergestellt sind und daß das die Ventilauflage haltende Element (36, 112) ein­stückig mit dem Stößelboden (14) und/oder dem Führungskörper (12) verbunden ist.
     
    2. Tassenstößelkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das die Ventilauflage haltende Element (36, 112) zusammen mit dem Führungskörper (12) ein­stückig gegossen ist.
     
    3. Tassenstößelkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das die Ventilauflage haltende Element (36, 112) zusammen mit einem an dieses angrenzenden Teil des Stößelbodens (14) einstückig gegossen ist.
     
    4. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs­körper (12) als Gießteil im Zuge der gießtechnischen Verbindung von Führungskörper (12) und Stößelboden (14) hergestellt ist.
     
    5. Tassenstößelkörper nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Führungskörper (12) an den ein Halbfertigteil (92, 102) umfassenden Stößelboden (14′, 14˝) angegossen ist.
     
    6. Tassenstößelkörper nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Halbfertigteil (92, 102) anguß­seitig formschlüssig angießbar ausgebildet ist.
     
    7. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ventilauflage haltende Element (36′) mit dem Halbfertigteil (92) vorgefertigt ist.
     
    8. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen des die Ventilauflage haltenden Elements (36, 112) im Zuge der gießtechnischen Verbindung von Führungskörper und Stößelboden erfolgt.
     
    9. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (12), der Stößelboden (14) und das die Ventilauflage haltende Element (36, 112) als ein einstückiges Teil gegossen sind.
     
    10. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs­körper (12) ein in einer parallel zum Stößelboden verlaufenden Ebene umlaufendes Verstärkungselement (32) aufweist.
     
    11. Tassenstößelkörper nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Führungskörper (12) zwischen dem Verstärkungselement (32) und dem Stößelboden (14) im Anschluß an das Verstärkungselement (32) eine Hinter­schneidung aufweist.
     
    12. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (12) auf seiner Außenmantelfläche (22) in Höhe des Verstärkungselements (32) eine Ölrille (34) aufweist.
     
    13. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungs­element (32) in einem mittleren Bereich zwischen dem Stößelboden (14) und einem dem Stößelboden (14) gegenüberliegenden freien Rand (16) des Führungs­körpers angeordnet ist.
     
    14. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungs­element (32) einstückig mit dem Führungskörper (12) verbunden ist.
     
    15. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs­körper (12) eine an diesem angegossene und in einer parallelen Ebene zu dessen Zylinderachse (30) ver­laufende Verstärkungsrippe (52, 54, 54a, b, c) auf­weist.
     
    16. Tassenstößelkörper nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54) in radialer Richtung zu der Zylinderachse des Führungs­körpers verläuft.
     
    17. Tassenstößelkörper nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Verstärkungsrippe (54c) parallel zu einer Tangentialrichtung der Außenmantelfläche (22) des Führungskörpers verläuft.
     
    18. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (54, 54a, b, c) über den Stößelboden (14) bis zu dem die Ventilauflage haltenden Element (36, 112) ver­läuft.
     
    19. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54, 54a, b) von dem Verstärkungselement (32) über die Innenmantelfläche (24) des Führungskörpers (12) verläuft.
     
    20. Tassenstößelkörper nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54) eine im wesentlichen konstante Höhe aufweist.
     
    21. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (54c) zwischen dem die Ventilauflage haltenden Element (36) und der Innenmantelfläche (24) des Führungskörpers (12) sich über den Stößelboden (14) maximal ungefähr bis zur Höhe des die Ventilauflage haltenden Elements (36) erhebt.
     
    22. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52,54, 54a, b) sich an der Innenmantelfläche des Führungskörpers vom Stößelboden bis mindestens zum Verstärkungselement (32) erstreckt.
     
    23. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (54a, 54b, 54c) ein sowohl mit dem Stößelboden (14) als auch mit dem Führungskörper (12) verbundenes Versteifungsdreieck zwischen diesen bildet.
     
    24. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54, 54a, b, c) sich über ihre ganze Länge von der Innenmantelfläche (24) des Führungskörpers (12) einstückig mit demselben erhebt.
     
    25. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54, 54a, b, c) sich über ihre ganze Länge von dem Stößelboden (14) einstückig mit demselben erhebt.
     
    26. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (52, 54) sich vom Stößelboden (14) um ungefähr dieselbe Höhe erhebt wie das Verstärkungselement (32) von der Innenmantelfläche (24) des Führungskörpers (12).
     
    27. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ventilauflage haltende Element ein sich vom Stößel­boden (14) erhebender Ventilauflagezapfen (12) ist.
     
    28. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ventilauflage haltende Element ein Führungszylinder (36) für ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement (38) ist.
     
    29. Tassenstößelkörper nach Anspruch 28, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Führungszylinder (36) stößelboden­seitig radial erweitert ist und einen Ölraum (44) bildet.
     
    30. Tassenstößelkörper nach Anspruch 29, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Ölraum (44) mit einer zur Außen­mantelseite (22) des Führungskörpers (12) hin ver­laufenden Ölzuführung (50) versehen ist.
     
    31. Tassenstößelkörper nach Anspruch 30, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Ölzuführung (50) durch eine Ver­stärkungsrippe (52) hindurch verläuft.
     
    32. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (36) auf seiner dem Stößelboden (14) abgewandten Seite einen Führungsring (42) für das Ventilspielaus­gleichselement (38) bildet und zwischen diesem und dem Stößelboden (14) einen den Führungsring (42) tragenden Sockelring (40) mit größerem Innenund Außendurchmesser wie der Führungsring (42) aufweist, so daß zwischen diesem und den Ventilspielaus­gleichselement (38) der Ölraum (44) entsteht.
     
    33. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers aus Gußeisen ist.
     
    34. Tassenstößelkörper nach Anspruch 30, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gußeisen mindestens im Bereich des Stößelbodens (14) ein teilweise oder vollständig metastabil erstarrtes Gefüge aufweist.
     
    35. Tassenstößelkörper nach Anspruch 34, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gußeisen thermisch oder thermo­chemisch gehärtet ist.
     
    36. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers aus Stahlwerkstoff gegossen ist.
     
    37. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers aus einer Leichtmetallegierung gegossen ist.
     
    38. Tassenstößelkörper nach Anspruch 37, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Leichtmetallegierung faser- oder wiskerverstärkt ist.
     
    39. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halb­fertigteil (92, 102) aus Stahlwerkstoff ist.
     
    40. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbfertigteil (92, 102) aus keramischem Werkstoff ist.
     
    41. Tassenstößelkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbfertigteil (92, 102) aus Hartmetall ist.
     
    42. Tassenstößelkörper nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Teil des Tassenstößelkörpers durch Formguß herge­stellt ist.
     
    43. Tassenstößelkörper nach Anspruch 41, dadurch gekenn­zeichnet, daß der gegossene Teil des Tassenstößel­körpers durch Pulvermetall-Spritzguß hergestellt ist.
     
    44. Verfahren zur Herstellung eines Tassenstößelkörpers für Ventilstößel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Tassenstößelkörper weitgehend endkonturnah gegossen wird.
     
    45. Verfahren zur Herstellung eines Tassenstößelkörpers für Ventilstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Tassen­stößelkörpers als weitgehend endkonturnahes Halb­fertigteil hergestellt und durch weitgehend end­konturnahes Angießen der anderen Teile des Tassen­stößelkörpers an das Halbfertigteil des Tassenstößel­körpers als gießtechnisches Verbundteil hergestellt wird.
     
    46. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Tassenstößelkörper endkonturnah hergestellt wird.
     
    47. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Tassenstößelkörper durch ein sich an das Gießen anschließendes Umformen endkonturnah hergestellt wird.
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht