DE10236492A1 - Hydraulisches Spielausgleichselement - Google Patents

Abstract

Bei einem hydraulischen Spielausgleichselement, insbesondere für die Steuerung der Ladungswechselventile eines Verbrennungsmotors, mit gegenüberliegenden Einspannbereichen zum Einspannen zwischen zwei außerhalb liegende Widerlager, bei dem DOLLAR A - die Einspannbereiche von abstandsmäßig gegeneinander verschiebbaren Teilen, nämlich einem ersten und einem zweiten Teil, gebildet sind DOLLAR A - und eine Feder vorgesehen ist, die die beiden Teile unterhalb einer bestimmten Einspannlänge des Spielausgleichselementes in Richtung einer Einspannlängenvergrößerung beaufschlagt, DOLLAR A soll die Handhabbarkeit bei dem Transport vor einem Einbau sowie der Einbau in Widerlager erleichtert bzw. verbessert werden. DOLLAR A Zu diesem Zweck sind die beiden gegeneinander verschiebbaren Teile des Spielausgleichselementes in einen die beiden Teile in einem unter Kraftbeaufschlagung durch die Feder stehenden Zustand in einer unterhalb einer für den Betrieb des Spielausgleichselementes als maximal möglich gewünschten Einspannlänge vorgebbaren Fixiereinspannlänge temporär gegeneinander arretierbar ausgebildet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement, insbesondere für die Steuerung der Ladungswechselventile eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei einem solchen beispielsweise aus DE 198 18 893 A1 bekannten Spielausgleichselement soll für die Montage zwischen die zwei außerhalb liegenden Widerlager eine bestimmte Einspannlänge temporär fixierbar sein. Dabei kann es sich um eine Einspannlänge zwischen dem möglichen Maximal- und Minimalwert handeln, das heißt bei völlig entspannter und bei völlig auf Block gespannter, die beiden gegeneinander verschiebbaren Teile beaufschlagender Feder. Darüber hinaus soll gleichzeitig auch eine einfach handhabbare Transportsicherung gegen ein Auseinanderfallen der gegeneinander verschiebbaren Teile des Spielausgleichselementes geschaffen werden.
• Gelöst wird dieses Problem durch die Ausführung eines gattungsgemäßen Spielausgleichselementes nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
• Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein temporäres Arretiermittel bei der Herstellung des Spielausgleichselementes vorzusehen. Nach einem Einbau des Spielausgleichselementes zwischen die dieses Element einschließenden äußeren Widerlager sieht die Erfindung für die dann notwendige Aufhebung der Arretierung grundsätzlich zwei Möglichkeiten vor. Die eine besteht nach insbesondere Anspruch 3 darin, dass das Arretierungsmittel nach einer Montage des Spielausgleichselementes in arretiertem Zustand zwischen die aufnehmenden Widerlager sich durch ein Zusammenfahren der Widerlager zur Verkürzung der Einspannlänge des Spielausgleichselementes über das Einbaumaß hinaus selbsttätig aus der Arretierlage in eine die Arretierung frei gebende Lage innerhalb des Spielausgleichselementes verlagert, um in dieser Lage als dann für den Betrieb des Spielausgleichselementes funktionslos verbleiben zu können. Diese Alternative setzt voraus, dass kein Einsetzen zwischen die äußeren Widerlager bei einer minimalen Einspannlänge des Spielausgleichselementes erfolgt ist, da dann keine zusätzliche, für die Verlagerung des Arretiermittels erforderliche Einspannlängenverkürzung mehr möglich ist.
• Eine andere Alternative besteht darin, das Arretiermittel nach dem Einbau des Spielausgleichselementes zwischen die aufnehmenden Widerlager zu entfernen. Zu diesem Zweck kann das Arretiermittel nach Anspruch 4 mit einem Entnahmehilfsmittel versehen sein.
• Bei der Ausführung nach Anspruch 5 wechselt das Arretiermittel nach dem Einbau des Spielausgleichselementes zwischen die dieses aufnehmenden Widerlager seine Funktion und dient dann als Mittel zur Begrenzung der Maximallänge des Spielausgleichselementes.
• Die erfindungsgemäßen Arretiermittel erfüllen nicht nur die Funktion einer Einbauhilfe beim Einsetzen der Spielausgleichselemente zwischen die diese aufnehmenden Widerlager, sondern dienen darüber hinaus vor einem solchen Einsetzen als Transportsicherung zur Vermeidung eines Auseinanderfallens der gegeneinander beweglichen Teile des Spielausgleichselementes.
• Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.
• In dieser zeigen jeweils in einem Längsschnitt
• 1 ein hydraulisches Spielausgleichselement für ein Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors in temporär zu Transport- und/oder Montagezwecken arretiertem Zustand,
• 2 das Spielausgleichselement nach 1 in dearretiertem Zustand,
• 3 ein Spielausgleichselement mit einem entfernbaren Arretiermittel,
• 4 einen Ausschnitt aus einem Spielausgleichselement mit einem doppelt wirkenden Arretiermechanismus für zwei unterschiedliche Einspannlängen des Spielausgleichselementes mit in 4a gezeigtem Zustand in Bezug auf die erste Einspannlänge (Transportlänge) und in 4b in Bezug auf die zweite zu sichernde Einspannlänge (Demontagelänge).
• Ein hydraulisches Spielausgleichselement für ein Gaswechselventil eines Verbrennungsmotors besteht aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen, nämlich einem ersten als Kolben fungierenden Teil 1 und einem dieses umfassenden zweiten als Gehäuse fungierenden Teil 2. Die beiden Teile 1 und 2 gleiten gegeneinander. Zwischen den beiden Teilen 1 und 2 befindet sich eine Feder 3, gegen deren Federkraft die beiden Teile 1 und 2 verschiebbar sind.
• Das Spielausgleichselement ist einsetzbar zwischen zwei Widerlagern 4, deren Abstand voneinander veränderbar ist. Der Abstand L zwischen den beiden Widerlagern 4 bestimmt in einem Zustand, in dem das Spielausgleichselement zwischen diesen Widerlagern 4 eingebaut ist, die Einspannlänge L des Spielausgleichselementes.
• Bei einer Verwendung des Spielausgleichselementes für Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren kann eines der Widerlager 4 ein von einer Nockenwelle betätigtes Übertragungselement und das andere Widerlager Schaftende des Gaswechselventils sein. Bei dieser Verwendungsart verbleibt die Einspannlänge L während des Motorbetriebs grundsätzlich unverändert, sofern von den systembedingten geringfügigen Nachstellhüben abgesehen wird.
• Zur Sicherung des Spielausgleichselmentes gegen ein Auseinanderfallen bei dem Transport und zur Vorgabe einer bestimmten Einspannlänge L bei dem Einsetzen zwischen die Widerlager 4 ist das Ausgleichselement mit einem Arretiersystem ausgerüstet.
• Die grundsätzliche Funktion wird nachstehend mit Bezug auf 1 erläutert.
• Als zusätzliches Teil zu den Teilen 1 und 2 des Spielausgleichselementes dient bei dem Arretiersystem ein Federring 5, der in seinem ungespannten Zustand strichpunktiert dargestellt ist. Die weiteren Elemente des Arretiersystems umfassen an dem ersten Teil 1 eine ringförmige, gegenüber der Achse des Spielausgleichselementes geneigte Rampe 6, die an dem ersten Teil ausgebildet ist und in eine dort vorgesehene erste Ringnut 7 mündet. Eine zweite Ringnut 8 ist in dem Teil 2 vorgesehen. Sind die Teile 1 und 2 des Spielausgleichselementes zusammengefügt, so kann die Rampe 6 zusammen mit der zweiten Ringnut 8 einen Aufnahmeraum für den Fe derring 5 bilden, wenn dieser nach radial außen gespannt ist.
• In dem in 1 mit durchgezogener Linie gezeichneten Zustand des Spielausgleichselementes ist der Federring 5 axial eingespannt zwischen der Rampe 6 und einer als erstes Ringwiderlager 9 dienenden Flanke der zweiten Ringnut 8.
• Das Spielausgleichselement ist in dem Zustand nach 1 in einer Einspannlänge L arretiert, die zwischen der minimalen und maximalen Einspannlänge liegt. In diesem Zustand wird von der Feder 3 die erforderliche Haltekraft für die durch den Federring 5 gegebene Arretierung gewährleistet.
• Wird bei einem derart zwischen die Widerlager 4 montierten Spielausgleichselement durch Abstandsverringerung zwischen den Widerlagern 4 die Einspannlänge L verkürzt, verlagert sich der Federring 5 aus seiner gespannten Stellung in eine ungespannte beziehungsweise wenig gespannte Stellung wie sie durch die strichpunktierte Darstellung des Federringes 5 mit einer Lage innerhalb der ersten Ringnut 7 in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser verlagerten Stellung innerhalb der ersten Ringnut 7 ist der Federring 5 mit Bezug auf eine Arretierwirkung funktionslos, das heißt er kann bei Betrieb des zwischen zwei Widerlagern 4 eingespannten Spielausgleichselementes innerhalb des Spielausgleichselementes verbleiben ohne die maximale Einspannlänge zu begrenzen.
• Eine Montage des Spielausgleichselementes, das heißt ein Ineinanderfügen der beiden Teile 1 und 2 unter Einführen des Federringes, kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden.
• Vor dem Einfügen des Teiles 1 in das Teil 2 befindet sich der Federring 5 in der ersten Ringnut 7. Von der Ringnut 7 führen zu dem frei nach außen gerichteten Ende des Teiles 1 axiale Nuten 10, die umfangsmäßig beliebige Breite haben kann, sofern lediglich noch einzelne Stege zur Bildung der ersten Ringnut 7 verbleiben.
• Sind die Teile 1 und 2 auf eine Einspannlänge ineinander geschoben, in der eine Arretierung der beiden Teile erfolgen soll, das heißt liegt ein Zustand vor, wie er in 1 dargestellt ist, so werden durch auf dem Umfang verteilte Nuten 10 beispielsweise Dorne zum Aufweiten des Federringes 5 eingeführt, wodurch der Federring in die in 1 in durchgezogener Linie gezeichnete Position verlagert wird. In dieser Position, in der der Federring 5 nach außen gespannt ist, ist dieser unter der Kraft der Feder 3 axial zwischen der Rampe 6 und dem ersten Ringwiderlager 9 arretiersicher eingespannt. Aus dieser Arretierlage verlagert er sich erst und nur dann, wenn durch Einwirken einer äußeren Kraft auf das Spielausgleichselement dessen Einspannlänge L verkürzt wird, wodurch der Federring 5 dann in die strichpunktiert gezeichnete Lage innerhalb der ersten Ringnut 7 zurückschnappt.
• 2 zeigt, wie der Federring 5 bei deaktivierter Arretierfunktion ein gegenseitiges Verschieben der Teile 1, 2 nicht behindert.
• Für den erfindungsgemäßen Arretiermechanismus kann auch ein Federring 5 eingesetzt werden, der seine Arretierfunktion in einem nach innen in Richtung einer Durchmesserverkleinerung gespannten Zustand ausübt. In diesem Fall ist die Anordnung der Rampe 6 und des ersten Ringwiderlagers 9 an den Teilen 1 und 2 zu vertauschen, so dass sich eine Rampe 6 an dem Teil 2 und das erste Ringwiderlager 9 an dem Teil 1 befinden.
• Das Spielausgleichselement nach 3 ist mit einem herausnehmbaren Federring 5' ausgerüstet. Die Funktion dieses Federringes 5' ist im Prinzip die gleiche wie bei der Ausführung nach 1 und 2. Um den Federring 5' nach einer Montage des Spielausgleichselementes zwischen Widerlager 4 einfach entfernen zu können, ist die bei der Ausführung nach 1 mit 7 bezeichnete Ringnut lediglich als zurückgenommene Ringstufe 11 ausgeführt.
• Der Federring 5' ist im Übrigen mit einer griffförmigen Entnahmehilfe 12 versehen. Diese muss im Einzelfall derart ausgebildet sein, dass für deren Handhabung bei einem zwischen Widerlagern 4 eingebauten Zustand des Spielausgleichselementes der notwendige Platz gegeben ist.
• Bei der Ausführung nach den 4a, b ist ein Arretiersystem vorgesehen, das eine Arretierung des Spielausgleich selementes bei zwei unterschiedlichen Einspannlängen ermöglicht. Bei der ersten Einspannlänge handelt es sich um diejenige, die zur Transportsicherung und für eine Montage zwischen Widerlagern 4 gewünscht wird. Die zweite Einspannlänge, bei der eine Arretierung erfolgen soll, ist diejenige, die ein Spielausgleichselement maximal einnehmen können soll. Damit ist diese zweite Einspannlänge im Prinzip ebenfalls eine solche, bei der die Teile 1 und 2 nicht auseinander fallen können, so dass hierbei der Federring 5 Demontagesicherung beziehungsweise auch eine alternative Transportsicherungsfunktion ausüben kann.
• In der 4a ist die Sicherungsfunktion des Federringes 5 mit Bezug auf die erste Einspannlänge, die geringer als die maximale Einspannlänge ist, dargestellt.
• Die Ringnuten, die mit denjenigen bei der Ausführung nach 1 vergleichbar sind, sind bei dem Teil 1 mit 7 und bei dem Teil 2 mit 8 bezeichnet. Abweichend von der Ausführung in 1 ist ein äußerer Endbereich des Teiles 1 durchmessermäßig als eine Montierringstufe 13 ausgebildet.
• An dem dem freien Ende des Teils 1 zugewandten Ende des Teiles 2 ist ein nach radial innen eingezogener Ringbund 14 vorgesehen. Dieser dient als zweites Ringwiderlager in einem Zustand des Spielausgleichselementes bei dessen arretierter Maximallänge, wie dies in 4b gezeigt ist.
• Bei der Montage des Spielausgleichselementes, das heißt bei dem Zusammenfügen der Teile 1 und 2 befindet sich bei der Ausführung nach 4 der Federring 5, dessen Betriebszustand die 4b zeigt, auf der Montierringstufe 13. Aus dieser Lage wird der Federring 5 unter Zuhilfenahme eines von außen anzusetzenden Spreizwerkzeuges in die in 4a gezeigte Lage überführt, sobald dieser Federring 5 sich unterhalb des Ringbundes 14 innerhalb des Teiles 2 befindet. Bei dem Teil 1 mündet wie bei der Ausführung nach 1 eine ringförmige geneigte Rampe 6 in die erste Ringnut 7, um als ein Widerlager für den Federring 5 zu dienen.
• Bei dem Zustand des Spielausgleichselementes in 4b befindet sich der Federring 5 in einem in die erste Ringnut 7 verlagerten entspannten Zustand, in dem er mit Bezug auf eine Verschiebbarkeit der Teile 1 und 2 zwischen minimaler und maximaler Einspannlänge des Spielausgleichselementes funktionslos ist. Durch Anlage an den Ringbund 14 als zweites Ringwiderlager übt der Federring 5 in dieser Lage eine Funktion als Begrenzungselement für eine als Transportlänge fungierende maximale Einspannlänge des Spielausgleichselementes aus. Bei dem Arretierungssystem nach den Ausführungen in 4a, b besitzt der Federring damit eine zweifache Funktion, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt.

Claims (5)

1. Hydraulisches Spielausgleichselement, insbesondere für die Steuerung der Ladungswechselventile eines Verbrennungsmotors, mit gegenüberliegenden Einspannbereichen zum Einspannen zwischen zwei außerhalb liegende Widerlager, bei dem die Einspannbereiche von abstandsmäßig gegeneinander verschiebbaren Teilen, nämlich einem ersten und einem zweiten Teil gebildet sind und eine Feder vorgesehen ist, die die beiden Teile unterhalb einer bestimmten Einspannlänge des Spielausgleichselementes in Richtung einer Einspannlängenvergrößerung beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (1, 2) in einem unter Kraftbeaufschlagung durch die Feder (3) stehenden Zustand in einer unterhalb einer für den Betrieb des Spielausgleichselementes als maximal möglich gewünschten Einspannlänge vorgebbaren Fixiereinspannlänge temporär gegeneinander arretierbar ausgebildet sind.
2. Spielausgleichselement nach Anspruch 1, bei dem die beiden gegeneinander verschiebbaren Teile (1, 2) ineinanderliegend verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die gegenseitige temporäre Arretierung an den beiden Teilen vorgesehen sind ein im Durchmesser elastisch verformbarer Federring (5), an einem ersten der beiden Teile (1, 2) eine koaxial zur Verschiebungsachse der beiden Teile (1, 2) verlaufende, ringförmige, gegenüber der Achsrichtung geneigte Rampe (6), ein axiales, koaxial zu der Rampe (6) des ersten Teils (1) ausgerichtetes erstes Ringwiderlager (9) an dem zweiten der beiden Teile (2), ein zwischen der Rampe (6) und dem ersten Ringwiderlager (9) ausbildbarer Fixieraufnahmeraum für den Federring (5) in einem gespannten Zustand, in dem der Federring (5) in diesem Zustand gleichzeitig an der Rampe (6) und dem ersten Ringwiderlager (9) anliegen kann, eine Kraft der die beiden Teile (1, 2) beaufschlagenden Feder (3), die bei einer Lage des Federringes (5) in dem Fixieraufnahmeraum ein Entspannen des Federringes (5) in dessen ungespannten beziehungsweise einem wenig gespannten Zustand verhindert.
3. Spielausgleichselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (6) an demjenigen Teil (1 bzw. 2), an dem sie ausgebildet ist, in einen Ringraum (7) bzw. (8) mündet, in dem der Federring (5) in entspanntem Zustand ohne Behinderung der gegenseitigen Verschiebbarkeit des ersten und zweiten Teiles (1, 2) ruhen kann.
4. Spielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (5) mit einer Entnahmehilfe (12) versehen ist.
5. Spielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Teil (1 bzw. 2) mit dem ersten Ringwiderlager (9) ein diesem entgegengerichtetes zweites Ringwiderlager (14) angeordnet ist und dass die maximale Verschiebbarkeit zwischen erstem und zweitem Teil (1, 2) durch den Abstand zwischen den beiden Ringwiderlagern (9, 14) und der Lage des Federringes (5) in beziehungsweise an der ersten Ringnut (7) begrenzt ist.