DE10019777A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (28) zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes (28) einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventile von einer Ventilfeder, welche sich an einer Seite am Zylinderkopf (28) und an einer gegenüberliegenden Seite an einem mittels Keilen an einem Ventilschaft axial festgelegten Ventilfederteller abstützt, vorgespannt am Zylinderkopf (28) gehaltert sind. Hierbei weist die Vorrichtung (26) eine der Anzahl der zu demontierenden Ventile des Zylinderkopfes (28) entsprechende Anzahl von Demontagewerkzeugen (30) auf, wobei jedes Demontagewerkzeug (30) folgendes aufweist, einen rohrförmigen Magnetstempel (10), welcher an einem ventilseitigen Ende (12) Ausnehmungen mit darin angeordneten Magneten (32) aufweist, einen Auswerfer (20), welcher innerhalb des Magnetstempels (10) in einem vorbestimmten Bereich axial beweglich ist, und eine Feder (18), welche innerhalb des Magnetstempels (10) derart angeordnet ist, daß diese sich an einer Seite am Magnetstempel (10) und an der gegenüberliegenden Seite am Auswerfer (20) abstützt, so daß die Feder (18) eine vorspannende Federkraft auf den Auswerfer (20) ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventile von einer Ventilfeder, welche sich an einer Seite am Zylinderkopf und an einer gegenüberliegenden Seite an einem mittels Keilen an einem Ventilschaft axial festgelegten Ventilfederteller abstützt, vorgespannt am Zylinderkopf gehaltert sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventile von einer Ventilfeder, welche sich an einer Seite am Zylinderkopf und an einer gegenüberliegenden Seite an einem mittels Keilen an einem Ventilschaft axial festgelegten Ventilfederteller abstützt, vorgespannt am Zylinderkopf gehaltert sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Aus der US 5 247 726 ist eine Hilfsvorrichtung zur Demontage/Montage eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine bekannt. Diese Hilfsvorrichtung ist mit Magneten ausgestattet, um die am Ventilschaft positionierten Arretierungskeile für den Ventilfederdeckel aufzunehmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten Art sowie eine verbesserte Vorrichtung der o. g. Art zur Verfügung zu stellen, welche einen optimierten Fertigungsprozeß zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o. g. Art mit den in Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten und durch eine Vorrichtung der o. g. Art mit den in Anspruch 6 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Dazu sind bei einem Verfahren der o. g. Art erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:
  • a) gleichzeitiges Niederdrücken der Ventilfederteller aller Ventile des Zylinderkopfes entgegen der Kraft jeweiliger Ventilfedern,
  • b) Entfernen der Keile von den Ventilschäften mittels magnetischer Kraft,
  • c) Entspannen der Ventilfedern und Lösen des jeweiligen Verbundes aus Ventilschaft, Ventilfeder und Ventilfederteller,
  • d) Fallenlassen der Einzelteile des gelösten Verbundes sowie der Keile unter Schwerkrafteinwirkung, wobei die Keile zweckmäßigerweise mittels eines Dorns ausgedrückt werden,
  • e) Kippen des Zylinderkopfes derart, daß ggf. in diesen in Schritt (d) gefallene Teile unter Schwerkrafteinwirkung herausfallen.
Dies hat den Vorteil, daß mit einer einzigen Hubbewegung und ohne weiter Hilfsmittel alle Ventile eines Zylinderkopfes gleichzeitig und funktionssicher demontierbar sind.
Zweckmäßigerweise wird vor Schritt (a) der Zylinderkopf einer Demontagevorrichtung manuell oder automatisiert zugeführt und vor Schritt (e) der Zylinderkopf aus der Demontagevorrichtung manuell oder automatisiert entfernt. In besonders bevorzugter Weise wird Schritt (e) manuell oder automatisiert durchgeführt.
Ein besonders funktionssicheres Entfernen der Keile zum Lösen des Verbundes aus Ventilschaft, Ventilfeder und Ventilfederteller erzielt man dadurch, daß in Schritt (b) die Keile radial vom jeweiligen Ventilschaft entfernt werden.
Ferner ist es bei einer Vorrichtung der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß diese eine der Anzahl der zu demontierenden Ventile des Zylinderkopfes entsprechende Anzahl von Demontagewerkzeugen aufweist, wobei jedes Demontagewerkzeug folgendes aufweist, einen rohrförmigen Magnetstempel, welcher an einem ventilseitigen Ende Ausnehmungen mit darin angeordneten Magneten aufweist, einen Auswerfer, welcher innerhalb des Magnetstempels in einem vorbestimmten Bereich axial beweglich ist, und eine Feder, welche innerhalb des Magnetstempels derart angeordnet ist, daß diese sich an einer Seite am Magnetstempel und an der gegenüberliegenden Seite am Auswerfer abstützt, so daß die Feder eine vorspannende Federkraft auf den Auswerfer ausübt.
Dies hat den Vorteil, daß mit einem einzigen Werkzeug und einer einzigen Hubbewegung ohne weiter Hilfsmittel alle Ventile eines Zylinderkopfes gleichzeitig und funktionssicher demontierbar sind.
Um einerseits ein Herausfallen des Auswerfers aus dem Magnetstempel und andererseits ein Hineinragen eines Ventilschaftes in den Magnetstempel derart zu gewährleisten, daß bei Niederdrücken des Ventilfedertellers mittels des Magnetstempels der Ventilschaft am Auswerfer anschlagend entgegen der Kraft der Feder derart weit in den Magnetstempel hineinragt, daß die Keile im Bereich der Magnete angeordnet sind, weist der Auswerfer einen sich radial erhebenden Bolzen und der Magnetstempel eine Ausnehmung auf, in die der Bolzen des Auswerfers hineinragt, so daß Bolzen und Ausnehmung zusammenwirkend eine axiale Bewegung des Auswerfers im Magnetstempel begrenzen.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Magnetstempels für ein Demontagewerkzeug einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt entlang Linie B-B von Fig. 2,
Fig. 2 in einer Schnittansicht entlang Linie A-A von Fig. 1,
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform eines Auswerfers für ein Demontagewerkzeug einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Schnittansicht und
Fig. 5 ein Demontagewerkzeug mit den Teilen gemäß Fig. 1 und 2 aufgesetzt auf ein zu demontierendes Ventil in schematischer Schnittansicht.
Fig. 1 und 2 veranschaulichen einen rohrförmigen Magnetstempel 10 für ein Demontagewerkzeug einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieser Magnetstempel 10 weist an einem Ende 12 Ausnehmungen 14 zur Aufnahme von in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Magneten auf. Das Ende 12 des Magnetstempels 10 ist zum Aufsetzen auf einen Ventilfederteller ausgebildet. Wie sich insbesondere aus Fig. 1 ergibt, sind diese Aufnahmen 14 sternförmig um einen Innenraum des rohrförmigen Magnetstempels 10 herum angeordnet. Der Magnetstempel 10 weist ferner eine Ausnehmung 15 auf und ist in seinem Innendurchmesser an einem Ende 16 verengt. An dieser verengten Stelle am Ende 16 des Magnetstempels 10 anschlagend ist eine Feder 18 vorgesehen. In den Innenraum des Magnetstempels 10 eingeführt, axial verschiebbar und an der Feder 18 anschlagend ist ein Auswerfer 20 angeordnet, der aus Fig. 3 ersichtlich ist. Dieser Auswerfer 20 weist einen radial sich erhebenden Bolzen 22 auf, welcher derart ausgebildet ist, daß er in die Ausnehmung 15 des Magnetstempels 10 eingreifend eine axiale Verschiebung durch Anschlagen des Bolzens 22 am Ende der Ausnehmung 15 begrenzt. Die Feder 18 übt ferner eine entsprechende Federkraft in Richtung des Endes 12 des Magnetstempels 10 auf. Der Auswerfer 20 umfaßt ferner eine Spitze 24, welche bei in dem Magnetstempel 10 angeordneten Auswerfer 20 in Richtung des Endes 12 des Magnetstempels 10 weist.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 26 zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes 28, wobei die Vorrichtung 26 eine der Anzahl der Ventile im Zylinderkopf 28 entsprechende Anzahl von Demontagewerkzeugen 30 aufweist. Diese Demontagewerkzeuge 30 sind zusammengebaut aus den aus Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Bauteilen Magnetstempel 10, Feder 18 und Auswerfer 20. Ferner sind in Fig. 4 die in den Ausnehmungen 15 (Fig. 1, 2) angeordneten Magnete 32 ersichtlich. Die Demontagewerkzeuge 30 sind mittels einer Wange 34 in Pfeilrichtung 36 verschiebbar.
Zur Demontage von entsprechenden Ventilen des Zylinderkopfes 28 werden nachfolgend erläuterte Schritte ausgeführt:
Zunächst wird der Zylinderkopf 28 der Vorrichtung 26 automatisiert zugeführt. Anschließend erfolgt ein automatisches Demontieren aller Stöße in einem Hub ohne weitere Hilfsmittel. Hierzu drückt die Wange 34 entsprechende Ventilfedern der zu demontierenden Ventile durch Herabsenken zusammen. Die Magnete 32 ziehen entsprechende Keile dieser Ventile radial ab, so daß ein Ventilfederteller axial von einem Ventilschaft des zu demontierenden Ventils von der Ventilfeder abgeschoben werden kann. Anschließend bewegt sich die Wange 34 wieder zurück in ihre Ausgangsstellung, wobei gegebenenfalls Ventilfederteller und Ventilfedern in den Zylinderkopf 28 hineinfallen. Schließlich streift der Auswerfer unter der Kraft der Feder 18 an den Magneten 32 anhaftende Keile ab, so daß diese ebenfalls in den Zylinderkopf 28 hineinfallen. Daraufhin wird der Zylinderkopf 28 aus der Vorrichtung 26 manuell entfernt und außerhalb der Vorrichtung 26 um eine horizontale Achse derart gekippt, daß alle lose in dem Zylinderkopf 28 vorhandenen Bauteile, wie beispielsweise Ventilfedern, Keile und Ventilfederteller, herausfallen. Auf diese Weise sind mit einzigen Ab-Auf-Hub der Vorrichtung 26 alle Ventile des Zylinderkopfes 26 auf einmal demontierbar.
Fig. 5 veranschaulicht die Situation eines Montagestempels 10, der auf ein Ventil mit Ventilschaft 38, Ventilfeder 40 und Ventilfederteller 42 aufgesetzt ist. Der Montagestempel 10 drückt den Ventilfederteller 42 entgegen der Kraft der Ventilfeder 40 herab, so daß entsprechende Keile 44, welche zuvor den Ventilfederteller 42 axial vor einem Abrutschen vom Ventilschaft 38 hinderten, frei sind.
Durch die magnetische Anziehungskraft der Magnete 32 werden diese Keile 44 radial vom Ventilschaft 38 abgezogen, so daß nach einem Zurückziehen des Magnetstempels 10 der Ventilfederteller 42 und somit auch die Ventilfeder 40 den Ventilschaft 38 in axialer Richtung verlassen können. Mit anderen Worten ist das Ventil damit demontiert.
Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren und der zuvor beschriebenen Vorrichtung 26 ist ein rationelles Demontieren von Ventilen in Serienstückzahlen möglich. In Verbindung mit einer Demontagelinie ergibt sich eine ergonomische Ablaufmöglichkeit. Eine ggf. erforderliche Nacharbeit ist reduziert und beschränkt sich lediglich auf das Auskippen der losen Teile aus dem Zylinderkopf 28. Der Wirkungsgrad des Verfahrens ist somit optimiert. Ferner werden Produktionsmedien eingespart, da häufig in herkömmlichen Demontagevorrichtungen Preßluftverfahren angewandt werden. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 26 einfach und ohne großen Aufwand an Zylinderköpfe von Motoren neuerer Generation leicht anpaßbar und ausbaubar.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Magnetstempel
12
ventilseitiges Ende des Magnetstempels
14
Aufnahmen
15
Ausnehmung
16
Ende des Magnetstempels mit verengtem Innendurchmesser
18
Feder
20
Auswerfer
22
Bolzen
24
Spitze
26
Vorrichtung zur Demontage
28
Zylinderkopf
30
Demontagewerkzeugen
32
Magnet
34
Wange
36
Pfeil
38
Ventilschaft
40
Ventilfeder
42
Ventilfederteller
44
Keile

Claims (7)

1. Verfahren zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventile von einer Ventilfeder, welche sich an einer Seite am Zylinderkopf und an einer gegenüberliegenden Seite an einem mittels Keilen an einem Ventilschaft axial festgelegten Ventilfederteller abstützt, vorgespannt am Zylinderkopf gehaltert sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte,
  • a) gleichzeitiges Niederdrücken der Ventilfederteller aller Ventile des Zylinderkopfes entgegen der Kraft jeweiliger Ventilfedern,
  • b) Entfernen der Keile von den Ventilschäften mittels magnetischer Kraft,
  • c) Entspannen der Ventilfedern und Lösen des jeweiligen Verbundes aus Ventilschaft, Ventilfeder und Ventilfederteller,
  • d) Fallenlassen der Einzelteile des gelösten Verbundes sowie der Keile unter Schwerkrafteinwirkung,
  • e) Kippen des Zylinderkopfes derart, daß ggf. in diesen in Schritt (d) gefallene Teile unter Schwerkrafteinwirkung herausfallen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Schritt (a) der Zylinderkopf einer Demontagevorrichtung manuell oder automatisiert zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Schritt (e) der Zylinderkopf aus der Demontagevorrichtung manuell oder automatisiert entfernt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (e) manuell oder automatisiert durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (b) die Keile radial vom jeweiligen Ventilschaft entfernt werden.
6. Vorrichtung (26) zur Demontage von Ventilen eines Zylinderkopfes (28) einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventile von einer Ventilfeder (40), welche sich an einer Seite am Zylinderkopf (28) und an einer gegenüberliegenden Seite an einem mittels Keilen (44) an einem Ventilschaft (38) axial festgelegten Ventilfederteller (42) abstützt, vorgespannt am Zylinderkopf (28) gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (26) eine der Anzahl der zu demontierenden Ventile des Zylinderkopfes (28) entsprechende Anzahl von Demontagewerkzeugen (30) aufweist, wobei jedes Demontagewerkzeug (30) folgendes aufweist, einen rohrförmigen Magnetstempel (10), welcher an einem ventilseitigen Ende (12) Ausnehmungen (14) mit darin angeordneten Magneten (32) aufweist, einen Auswerfer (20), welcher innerhalb des Magnetstempels (10) in einem vorbestimmten Bereich axial beweglich ist, und eine Feder (18), welche innerhalb des Magnetstempels (10) derart angeordnet ist, daß diese sich an einer Seite (16) am Magnetstempel (10) und an der gegenüberliegenden Seite am Auswerfer (20) abstützt, so daß die Feder (18) eine vorspannende Federkraft auf den Auswerfer (20) ausübt.
7. Vorrichtung (26) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (20) einen sich radial erhebenden Bolzen (22) und der Magnetstempel (10) eine Ausnehmung (15) aufweist, in die der Bolzen (22) des Auswerfers (20) hineinragt, so daß Bolzen (22) und Ausnehmung (15) zusammenwirkend eine axiale Bewegung des Auswerfers (20) begrenzen.
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