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WO2011029667A1 - Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine - Google Patents

Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine Download PDF

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WO2011029667A1
WO2011029667A1 PCT/EP2010/061012 EP2010061012W WO2011029667A1 WO 2011029667 A1 WO2011029667 A1 WO 2011029667A1 EP 2010061012 W EP2010061012 W EP 2010061012W WO 2011029667 A1 WO2011029667 A1 WO 2011029667A1
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WO
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pressure piston
housing
passage
lever
support element
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Ceased
Application number
PCT/EP2010/061012
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Christigen
Peter Sailer
Frank Himsel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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Priority to EP10739891.9A priority patent/EP2475849B1/de
Priority to CN201080039999.0A priority patent/CN102482954B/zh
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L2001/187—Clips, e.g. for retaining rocker arm on pivot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a structural unit for a valve drive of an internal combustion engine, with a hydraulic support element and a drag lever connected thereto via a clamp, which sits at one end via a dome in its underside on a crowned head of a pressure piston of the support element, which pressure piston via its outer casing extends in a bore of a pot-like housing of the support element, which clamp flanks the dome longitudinally with retaining strips whose inner sides run in a guide zone on the outer jacket of the pressure piston, wherein the housing has a passage for hydraulic fluid, which hydraulic fluid via a channel between the housing and the pressure piston to at least one passage in the pressure piston to a reservoir in this is conductive.
  • the elements may need to be made larger or it may be necessary to reduce the maximum speed to be traveled.
  • the object of the invention is therefore to provide a component of the type mentioned at the outset in which the indicated disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved in that the guide zone is formed on the pressure piston at the same time as rotation for this, wherein the pressure piston is defined rotationally mounted opposite the rocker arm.
  • the passage in the pressure piston is thus "forcibly" positioned outside of a range of voltage spikes during operation and is in the range of a quasi tension-free fiber. With a component destruction by unwanted voltage peaks in the passband is no longer expected.
  • a guide zone for inner sides of the retaining strip of the respective clip is intended inter alia at two diametrically opposite flax or depressions whose connecting line is orthogonal to the longitudinal axis of the lever.
  • the flax / depressions may be embossed, for example.
  • the pressure piston of the support element When mounting the unit, the pressure piston of the support element must therefore be mounted / strapped with its guiding zone behind the holding strips of the clamp, so that the corresponding passage is located laterally in the virtually stress-free area geodetically occupy high-lying positioning.
  • the housing preferably remains rotatable relative to the pressure piston, but can also be rotationally fixed relative thereto.
  • a clamp for example, is intended to a component made of sheet metal, the end approaches either longitudinally or transversely.
  • the clip can also consist of wire with their retaining strips. It is important in this context, undisturbed by the clamp, free Verschwenkbewegige the finger lever on the head of the support.
  • Simple measures of a supply of the hydraulic fluid to the reservoir in the pressure piston are the subject of another subclaim. Accordingly, starting from at least one passage in the housing, preferably intended to a Ringnutabgriff in the region of a separation surface between the pressure piston and the housing.
  • the at least one passage and the at least one passage are preferably shown as bores, with windows or the like also being suitable.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the structural unit and FIG. 2 shows a cross section through the structural unit in the area of its supporting element.
  • Drawn is a structural unit 1 for a valve train of an internal combustion engine.
  • This is formed from a hydraulic support element 2 and a drag lever 4 connected thereto via a bracket 3.
  • the latter is seated at one end 5 via a dome 6 located in its underside 7 on a crowned head 8 of a pressure piston 9 of the support element 2.
  • the pressure piston 9 extends over its outer casing 10 in a bore 1 1 of a pot-like housing 12 of the support element 2.
  • the drag lever 4 at the bottom 7 has a system 32 for a shaft of a gas exchange valve.
  • the housing 12 has a passage 17 (bore) for hydraulic fluid, which is via a channel 18 (Ringnutabgriff) between the housing 12 and the plunger 9 to the passage 19 (bore) in the pressure piston 9 and from there to a reservoir 20 in this conductive ,
  • the aforementioned bracket 3 flanks the cap 6 with two retaining strips 13 along.
  • Inner sides 14 run in a guide zone 15 on the outer jacket 10 of the pressure piston 9.
  • the guide zone 15 consists of two transverse to the head transverse flax 21 on the outer shell 10 of the pressure piston 9.
  • the flax 21 have two axially opposite heels 30.
  • About the engagement of the retaining strips 13 in the guide zone 15 of the pressure piston 9 is connected in a simple manner not only articulated to the cam follower 4, but is also secured against rotation of the finger lever 4.
  • the passage 19 is thus "forcibly" in the neutral, quasi stress-free Area of the pressure piston 9.
  • the clamp 3 extends longitudinally with its retaining strips 13 on the underside 7 of the finger lever 4.
  • a terminal extension 23 of the clamp 3 is
  • a further end projection 25 extends around a transverse bar 26 of a recess 27 of a transverse strut 28 of the cross-sectionally U-shaped drag lever 4.
  • a cam roller 31 is accommodated within the recess 27, a cam roller 31 is accommodated a Gleitabgriff is conceivable and provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Baueinheit (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hydraulischen Abstützelement (2) sowie einem mit diesem über eine Klammer (3) verbundenen Schlepphebel (4), der an einem Ende (5) über eine Kalotte (6) in seiner Unterseite (7) auf einem balligen Kopf (8) eines Druckkolbens (9) des Abstützelements (2) sitzt, welcher Druckkolben (9) über seinen Außenmantel (10) in einer Bohrung (11) eines topfartigen Gehäuses (12) des Abstützelements (2) verläuft, welche Klammer (3) die Kalotte (6) mit Haltestreifen (13) längs flankiert, deren Innenseiten (14) in einer Führungszone (15) am Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) laufen, wobei das Gehäuse (12) einen Durchlass (17) für Hydraulikmittel besitzt, welches über einen Kanal (18) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) zu wenigstens einem Durchtritt (19) im Druckkolben (9) zu einem Vorratsraum (20) in diesem leitbar ist, wobei die Führungszone (15) am Druckkolben (9) gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet und wobei der Druckkolben (9) definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel (4) eingebaut ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Baueinheit für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Baueinheit für einen Ventiltrieb einer Brennkraftma- schine, mit einem hydraulischen Abstützelement sowie einem mit diesem über eine Klammer verbundenen Schlepphebel, der an einem Ende über eine Kalotte in seiner Unterseite auf einem balligen Kopf eines Druckkolbens des Abstützelements sitzt, welcher Druckkolben über seinen Außenmantel in einer Bohrung eines topfartigen Gehäuses des Abstützelements verläuft, welche Klammer die Kalotte mit Haltestreifen längs flankiert, deren Innenseiten in einer Führungszone am Außenmantel des Druckkolbens laufen, wobei das Gehäuse einen Durchlass für Hydraulikmittel besitzt, welches Hydraulikmittel über einen Kanal zwischen dem Gehäuse und dem Druckkolben zu wenigstens einem Durchtritt im Druckkolben zu einem Vorratsraum in diesem leitbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Zum Stand der Technik wird auf die Dokumente DE 196 17 523 C2 (Klammer aus längs verlaufendem Blechband), DE 102 49 560 A1 (Klammer aus quer verlaufendem Blechband) sowie U.S. 6,543,402 B2 (Drahtklammer) verwiesen. Der Druckkolben des hydraulischen Abstützelements der jeweiligen Baueinheit verläuft frei rotationsbeweglich in seinem Gehäuse. Somit liegt ein Durchtritt im entsprechenden Druckkolben im Betrieb an einer beliebigen Verdrehposition gegenüber dem Gehäuse und letztlich auch längs im Bereich von Zug- oder Druckspannungen, welche über den Kopf des Druckkolbens bei Nockenbeaufschlagung des aufliegenden Schlepphebels eingeleitet werden. Im Abschnitt des entsprechenden Durchtritts können die eingeleiteten Kräfte zu bauteilzerstörenden Spannungsspitzen führen. Um dem Vorgenannten zu begegnen, müssen die Elemente ggf. stärker dimensioniert werden oder es ist die zu fahrende Maximaldrehzahl herabzusetzen. Außerdem kommt es bei einem Einbau einer respektiven Baueinheit in einen Zylinderkopf mit einer schräg zur Lotrechten verlaufenden Aufnahme für das Abstützelement dazu, dass bei Letztgenanntem im ungünstigen Fall („untenliegender" Durchtritt) dessen Vorratsraum unerwünscht an Hydraulikmittel leer läuft, so dass ggf. Luft in einen Hochdruckraum der hydraulischen Spielaus- gleichsvorrichtung gesaugt wird.
Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Führungszone am Druckkolben gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet ist, wobei der Druckkolben definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel eingebaut ist.
Somit liegt ein Bauteil vor, bei dem nicht mehr mit den eingangs zitierten Nachteilen zu rechnen ist. Der Durchlass im Druckkolben ist somit„zwangsweise" außerhalb eines Bereichs von Spannungsspitzen im Betrieb positioniert und liegt im Bereich einer quasi spannungsfreien Faser. Mit einer Bauteilzerstörung durch unerwünschte Spannungsspitzen im Durchlassbereich ist nicht mehr zu rechnen. Als Führungszone für Innenseiten des Haltestreifens der jeweiligen Klammer ist u. a. an zwei sich diametral gegenüberliegende Flachs oder Vertiefungen gedacht, deren Verbindungslinie orthogonal zur Hebellängsachse verläuft. Gemäß einer zweckmäßigen Konkretisierung der Erfindung können die Flachs / Vertiefungen bspw. eingeprägt sein.
Bei einer Montage der Baueinheit muss demnach der Druckkolben des Abstützelements„gerichtet" mit seiner Führungszone hinter die Haltestreifen der Klammer montiert / geklipst werden, so dass der entsprechende Durchtritt seitlich im nahezu spannungsfreien Bereich liegt. Für die„Schrägeinbauvariante" muss der Durchtritt bei Einbau eine geodätisch hoch liegende Positionierung einnehmen. Das Gehäuse bleibt vorzugsweise verdrehbeweglich gegenüber dem Druckkolben, kann jedoch auch gegenüber diesem verdrehfixiert werden.
Als Klammer ist beispielsweise an ein Bauteil aus Blech gedacht, dessen End- ansätze entweder längs oder quer verlaufen. Alternativ kann die Klammer mit ihren Haltestreifen auch aus Draht bestehen. Wichtig ist in diesem Kontext eine durch die Klammer unbeeinträchtigte, freie Verschwenkbeweglichkeit des Schlepphebels auf dem Kopf des Abstützelements. Einfache Maßnahmen einer Zuleitung des Hydraulikmittels zu dem Vorratsraum im Druckkolben sind Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach ist, ausgehend von wenigstens einem Durchlass im Gehäuse, bevorzugt an einen Ringnutabgriff im Bereich einer Trennfläche zwischen Druckkolben und Gehäuse gedacht. Der wenigstens eine Durchlass und der wenigstens eine Durchtritt sind bevorzugt als Bohrungen dargestellt, wobei auch Fenster o. dgl. infrage kommen. Kurze Beschreibung der Zeichnung
• Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Baueinheit und · Figur 2 einen Querschnitt durch die Baueinheit im Bereich deren Abstützelements.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gezeichnet ist eine Baueinheit 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Diese ist aus einem hydraulischen Abstützelement 2 und einem mit diesem über eine Klammer 3 verbundenen Schlepphebel 4 gebildet. Letztgenannter sitzt an einem Ende 5 über eine in seiner Unterseite 7 befindliche Kalotte 6 auf einem balligen Kopf 8 eines Druckkolbens 9 des Abstützelements 2. Der Druckkolben 9 verläuft über seinen Außenmantel 10 in einer Bohrung 1 1 eines topfartigen Gehäuses 12 des Abstützelements 2. Am anderen Ende 16 hat der Schlepphebel 4 an der Unterseite 7 eine Anlage 32 für einen Schaft eines Gaswechselventils.
Das Gehäuse 12 besitzt einen Durchlass 17 (Bohrung) für Hydraulikmittel, welches über einen Kanal 18 (Ringnutabgriff) zwischen dem Gehäuse 12 und dem Druckkolben 9 zu dem Durchtritt 19 (Bohrung) im Druckkolben 9 und von dort zu einem Vorratsraum 20 in diesem leitbar ist.
Die vorgenannte Klammer 3 flankiert die Kalotte 6 mit zwei Haltestreifen 13 längs. Innenseiten 14 laufen in einer Führungszone 15 am Außenmantel 10 des Druckkolbens 9. Die Führungszone 15 besteht aus zwei sich in Kopfnähe quer gegenüberliegenden Flachs 21 am Außenmantel 10 des Druckkolbens 9. Die Flachs 21 weisen zwei sich in Axialrichtung gegenüberliegende Absätze 30 auf. Über den Eingriff der Haltestreifen 13 in die Führungszone 15 ist der Druckkolben 9 auf einfache Art und Weise nicht nur gelenkig mit dem Schlepphebel 4 verbunden, sondern ist auch verdrehgesichert gegenüber dem Schlepphebel 4. Der Durchtritt 19 liegt somit„zwangsweise" im neutralen, quasi spannungsfreien Bereich des Druckkolbens 9. Eine Bruchgefahr nach Dauerbeanspruchung im Betrieb ist eliminiert. Ggf. können dünnwandiger als bisher ausgeführte Bauteile zum Einsatz kommen. Die Klammer 3 verläuft längs mit ihren Haltestreifen 13 an der Unterseite 7 des Schlepphebels 4. Ein Endansatz 23 der Klammer 3 ist um eine Endstirn 24 des Schlepphebels 4 am einen Ende 5 gebogen. Ein weiterer Endansatz 25 verläuft um einen Querbalken 26 einer Aussparung 27 einer Querstrebe 28 des im Querschnitt hier U-förmigen Schlepphebels 4. Innerhalb der Aussparung 27 ist eine Nockenrolle 31 aufgenommen, wobei auch ein Gleitabgriff denkbar und vorgesehen ist.
Liste der Bezugszahlen
1 ) Baueinheit 32)Anlage
2) Abstützelement
3) Klammer
4) Schlepphebel
5) eines Ende
6) Kalotte
7) Unterseite
8) Kopf
9) Druckkolben
10) Außenmantel
1 1 ) Bohrung
12) Gehäuse
13)Haltestreifen
4) lnnenseiten
15) Führungszone
16) anderes Ende
17) Durchlass
18)Kanal
19) Durchtritt
20) Vorratsraum
21 ) Flach
22) Ringnut
23)Endansatz
24) Endstirn
25) Endansatz
26) Querbalken
27) Aussparung
28)Querstrebe
29) Längswand
30) Absatz
31 ) Nockenrolle

Claims

Patentansprüche
Baueinheit (1 ) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hydraulischen Abstützelement (2) sowie einem mit diesem über eine Klammer (3) verbundenen Schlepphebel (4), der an einem Ende (5) über eine Kalotte (6) in seiner Unterseite (7) auf einem balligen Kopf (8) eines Druckkolbens (9) des Abstützelements (2) sitzt, welcher Druckkolben (9) über seinen Außenmantel (10) in einer Bohrung (1 1 ) eines topfartigen Gehäuses (12) des Abstützelements (2) verläuft, welche Klammer (3) die Kalotte (6) mit Haltestreifen (13) längs flankiert, deren Innenseiten (14) in einer Führungszone (15) am Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) laufen, wobei das Gehäuse (12) einen Durchlass (17) für Hydraulikmittel besitzt, welches Hydraulikmittel über einen Kanal (18) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) zu wenigstens einem Durchtritt (19) im Druckkolben (9) zu einem Vorratsraum (20) in diesem leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszone (15) am Druckkolben (9) gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet ist, wobei der Druckkolben (9) definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel (4) eingebaut ist.
Baueinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszone (15) am Druckkolben (9) aus einer Vertiefung / einem Flach oder zwei sich diametral gegenüberliegenden Vertiefungen oder Flachs (21 ) dargestellt ist, an denen die Innenseiten (14) der Haltestreifen (13) der Klammer (3) geführt sind, wobei eine Verbindungslinie der Vertie- fungen oder Flachs (21 ) quer zur Hebellängsachse verläuft. Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (9) so im Gehäuse (12) sitzt, dass dessen Durchtritt (19) quer zur Hebellängsrichtung verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, die in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingebaut oder einbaubar ist, welcher Zylinderkopf eine schräg zu einer Lotrechten verlaufende Führungsbohrung für das Abstützelement hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (9) derartig im Gehäuse (12) sitzt, dass dessen Durchtritt (19) bei Einbau des Abstützelements (2) in die Führungsbohrung umfangsmäßig an einer geodätisch hoch liegenden Stelle verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (19) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) aus einer von dem Durchlass (17) im Gehäuse (12) geschnittenen Ringnut (22) in der Bohrung (1 1 ) des Gehäuses (12) besteht, die unmittelbar mit dem Durchtritt (19) im Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) in Fluidver- bindung ist.
Baueinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (3) aus Draht oder Blechband besteht.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Blechbandausbildung der Klammer (3), diese generell längs mit deren Haltestreifen (13) an der Unterseite (7) des Schlepphebels (4) verläuft, wobei deren einer Endansatz (23) um eine Endstirn (24) des Schlepphebels (4) am einen Ende (5) und deren weiterer Endansatz (25) um einen Querbalken (26) einer Aussparung (27) einer Querstrebe (28) des im Querschnitt U-förmigen Schlepphebels (4) gebogen verlaufen.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Blechbandausbildung der Klammer (3), diese sich generell quer zur Hebellängsrichtung an der Unterseite (7) des Schlepphebels (4) erstreckt, welcher Schlepphebel (4) im Querschnitt im Wesentlichen U- förmig ist, wobei je ein Endansatz der Klammer (3) bügelähnlich außen um eine Längswand (29) des Schlepphebels (4) gebogen verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Flachs (21 ) des Druckkolbens (9) durch einen Spanlosvorgang wie Anprägen / Eindrücken dargestellt sind, derart, dass zumindest kopfseitig ein Absatz (30) dargestellt ist.
PCT/EP2010/061012 2009-09-08 2010-07-29 Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine Ceased WO2011029667A1 (de)

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