DE1776084B - Verfahren zur Herstellung eines Ventilbetätigungshebels von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Ventilbetätigungshebels von BrennkraftmaschinenInfo
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Description
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung eines Gußstückes
in der Rechtecknut des Hebelkörpers mittels eines organischen Klebemittels erfolgt, das
bis zu Temperaturen oberhalb von 200° C wärmebeständig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung eines Guß-Stückes
in der Rechtecknut des Hebelkörpers mittels eines Silberlotes mit einem Schmelzpunkt von
etwa 600° C erfolgt.
55
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilbetätigungshebels von Brennkraftmaschinen,
an dessen Hebelkörper ein eisernes Gußstück befestigt ist, welches eine teilkreiszylindrische
Kontaktfläche zum Zusammenwirken mit einem Steuemocken sowie zwei sich gegenüberliegende
ebene Seitenflächen aufweist, die quer zur Schwingebene des Hebels angeordnet sind und in eine Aussparung
am Hebelkörper hineinreichen.
Ein Ventilbetätigungshebel für Brennkraftmaschinen, an dessen Hebelkörper ein eisernes Gußstüci
befestigt ist, welches eine teilkreiszylindrische Kontaktfläche zum Zusammenwirken mit einem Steuernocken
sowie zwei sich gegenüberliegende ebent Seitenflächen aufweist, die quer zur Schwingebeni
des Hebels angeordnet sind und in eine Aussparung am HebeUiörper hineinreichen, ist bekannt (deutsches
Gebrauchsmuster 1908 833). Dabei sind die Seitenflächen an einem schwalbenschwanzförmigen Fortsatz
des Gußstückes ausgebildet. Das Gußstück isi mittels dieses Fortsatzes in den Hebelkörper eingegossen.
Ein solcher Ventilbetätigungshebel mit einem die Kontaktfläche aufweisenden Gußstück hat grundsätzlich
den Vorteil, daß für Hebelkörper und Kontaktfläche das jeweils geeignete Material verwendet werden
kann, so daß für die Kontaktfläche ein Materia] mit hoher Verschleißfestigkeit und für den Hebelkörper
ein Material mit geringer Sprödigkeit und hoher mechanischer Festigkeit gewählt werden kann.
Bei dem bekannten Ventilbetätigungshebel wird die Kontaktfläche nach dem Eingießen an jedem
Ventilbetätigungshebel einzeln durch Schleifen einei teilkreiszylindrischen Fläche hergestellt Dies hat dec
Nachteil, daß jede Kontaktfläche einzeln zu bearbeiten ist, so daß die völlige Übereinstimmung der Profile
der Ventilbetätigungshebel einer Brennkraftmaschine nicht gewährleistet ist. Ferner ist bei diesen"
Verfahren eine genaue Zuordnung der Maße dei Kontaktfläche zu den übrigen Maßen des Ventilbetätigungshebels
nur schwer zu erreichen, wie noch weiter unten ausgeführt werden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eir Verfahren der obengenannten Art zu schaffen, mi'
dem auf einfache und billige Weise große Maßgenauigkeit der Ventilbetätigungshebel und Übereinstimmung
der Profile der Kontaktflächen erreich; wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
a) Räumen einer die Aussparung bildenden Rechtecknut mit ebenen Flächen im geschmiedeter
Hebelkörper quer zur Schwingebene des Hebel; zusammen mit einer Endbearbeitung weiterei
Flächen des Hebelkörpers in einem Arbeitsgang
b) Präzisionsgießen von eisernen Stäben mit dre ebenen, zueinander im rechten Winkel liegenden
und einer im wesentlichen teilkreiszylindrischen Fläche;
c) Schleifen der ebenen Flächen und der Eckkanten der Stäbe in Anpassung an die Abmes
sungen der Rechtecknut;
d) Aufspannen einer Mehrzahl der so geschliffener Stäbe auf eine zylinderförmige Einspannvorricb
tung, so daß die im wesentlichen teilkreiszylin drischen Flächen radial nach außen weisen;
e) Schleifen der radial nach außen weisenden Flä
chen durch Verdrehen und axiales Verschiebet der zylinderförmigen Einspannvorrichtung rela
tiv zu einem Schleifwerkzeug;
f) Zerschneiden der Stäbe in Stücke gleicher Ab messung;
g) Befestigen jeweils eines der Stücke in der Recht ecknut des Hebelkörpers.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eini gemeinsame Endbearbeitung einer größeren Anzah
von Gußstücken unabhängig vom Ventilbetätigungs
hebd, wobei auf überraschend einfache Weise die Verhältnis zum Profil des Steuernockens 3 steht. Das |
Übereinstimmung des Profils aller Gußstüche sicher- Gußstück 2 ist auf dem Hebelkörper 1 in der Rechi- |
gestellt ist Eine Nachbearbeitung der Kontaktfläche ecknut la durch entsprechende Maßnahmen, bei- |
nach der Befestigung des Gußstückes am Hebelkör- spielsweise durch Löten od. dgl. sicher befestigt. |
per ist nicht erforderlich. 5 Kurz, die Lage des Gußstückes 2 wird in enger Ab- f|
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vor- hängigkeit zum Profil des Steuernockens 3 festgelegt |
gesehen, daß die Befestigung eines Gußstückes in der Bekannte Verfahren zur Herstellung der Kontakt- j
Rechtecknut des Hebelkörpers mittels eines organi- fläche von Ventilbetätigungshebeln, die sowohl für ^
sehen Klebemittels erfolgt, das bis zu Temperaturen einstückige Ventilbetätigungshebel als auch für solche |
oberhalb von 200° C wärmebeständig ist io mit eingesetztem Gußstück verwendet werden, zeigen |
Eine andere, ebeofalls sehr einfache Befestigung die Fig. 3 und 4 schematisch. Nach Fig. 3 wird die j
besteht darin, daß die Befestigung eines Gußstückes Kontaktfläche 2a durch eine umlaufende Schleif-
in der Rechtecknut des Hebelkörpers mittels eines scheibe. G schleifend geformt, wobei der gesamte |
Silberlotes mit einem Schmelzpunkt von etwa 600° C Ventilbetätigungshebel um den Mittelpunkt der |
erfolgt 15 Kurve der bogenförmigen Kontaktfläche la mit dem |
Einzelheiten dieses Verfahrens ergeben sich aus Radius R hin- und herschwingt, wie es durch den |
der nachstehenden Beschreibung eines in den Zeich- Doppelpfeil in Fig. 3 veranschaulicht ist. Dieses
nungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfin- Verfahren hat den Nachteil, daß der geometrische j
dung. Es zeigt Ort der hin- und herschwingenden Bewegung der J
F i g. 1 eine Ansicht im Schnitt einer Brennkraft- 20 Kontaktfläche das drehbar gelagerte Endstück 5 des -i
maschine mit obenliegender Nockenwelle mit einem Ventilbetätigungshebels schneidet, wie es durch die ;|
Ventilbetätigungshebel, der erfindungsgemäß berge- strichpunktierte Linie in F i g. 3 angedeutet ist. Durch
stellt sein kann, ein derartiges Schneiden des geometrischen Ortes der
F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht eines erfin- Schleifbewegung mit dem drehbar gelagerten End-
dungsgemäß hergestellten Ventilbetätigungshebels im 35 stück 5 ist die Gefahr verbunden, daß das drehbar
Zusammenhang mit seinen Antriebsmitteln, gelagerte Endstück 5 durch die Schleifscheibe G an-
F i g. 3 und 4 graphische Darstellungen bekannter geschliffen werden kann.
Herstellungsverfahren für Ventilbetätigungshebel, Die F i g. 4 veranschaulicht ein weiteres mögliches
F i g. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß Verfahren des Schleifens der Kontaktfläche, bei dem
hergestellten Ventilbetätigungshebels, 30 eine Schleifscheibe G mit einer entsprechend einem
Fig. 6A bis 6E graphische Darstellungen von Radius der Kurve R nach Fig. 3 konkav eingebuch-
Herstellungssrufen des erfindungsgemäßen Verfah- teten Umfangsfläche verwendet wird. Die scheiben-
rens und förmige Schleifscheibe G dreht sich um ihre Achse Z,
Fig. 7A bis 7F schematische Darstellungen, die wie es der Pfeil in Fig. 4 veranschaulicht, während
erfindungsgemäße Bearbeitungsstufen der die Kon- 35 sich der Ventilbetätigungshebel auf einer Linie in
taktflächen tragenden Gußstücke veranschaulichen. einer Richtung hin- und herbewegt, die senkrecht zu
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen einer Ebene durch die Achse Z der Schleifscheibe G
Zahlen und Symbolen versehen. bzw. zur Ebene der Figur liegt. Das Verfahren nach
Ein Hebelkörper 1 trägt eine Kontaktfläche la an Fig. 4 hat nicht den vorstehend im Zusammenhang
einem Gußstück 2, so daß er durch einen Steuer- 40 mit Fig. 3 beschriebenen besonderen Nachteil, je-
nocken 3 zur Betätigung eines Ventilschaftes 4 an- doch weist das Verfahren nach F i g. 4 den Nachteil
getrieben werden kann. Um den Hebelkörper 1 in auf, daß eine konkav entsprechend dem Radius der
Kontakt mit dem Steuernocken 3 bzw. dem oberen Kurve R eingebuchtete Umfangsfläche die Schleif-
Ende des Ventilschaftes 4 zu halten, ist eine Feder 6 scheibe G verteuert.
vorgesehen. Der Hebelkörper 1 ist aus Stahl ge- 45 Weiterhin ergibt keines der vorstehenden beiden
schmiedet und anschließend bearbeitet worden. Der Verfahren einen ausreichend genau endbearbeiteten
Steuernocken 3 treibt den Ventilbetätigungshebel an, Ventilbetätigungshebel, insbesondere in bezug auf die
so daß er über einen im Zylinderkopf der Maschine Höhe A, gemessen vom Boden des drehbar gelagerbefestigten
Zapfenkopf 5' kippen kann. Aui diese ten Endstückes 5 bis zur höchsten Erhebung der
Weise wird durch das Kippen des Ventilbetätigungs- 50 Kontaktfläche 2 a, und hinsichtlich des Zwischenrauhebels
der Ventilschaft 4 hin- und herbewegt. Im mes B zwischen dem Mittelpunkt des drehbar ge-Hebelkörper
1 ist eine Rechtecknut 1 α zur Auf- lagerten Endstückes 5 und dem Mittelpunkt der Konnahme
eines Gußstückes 2 vorgesehen, das eine Kon- taktfläche 2a, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt,
taktfläche 2a für den Steuernocken aufweist. Die Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemä-Rechtecknut la läßt sich leicht durch geeignete span- 55 Ben Verfahren vermieden.
taktfläche 2a für den Steuernocken aufweist. Die Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemä-Rechtecknut la läßt sich leicht durch geeignete span- 55 Ben Verfahren vermieden.
abhebende Werkzeuge, wie z. B. durch ein Räum- F i g. 5 zeigt die Seitenansicht eines erfindungsge-
werkzeug, herstellen. Mit Hilfe einer derartigen maß hergestellten Ventilbetätigungshebels, der einen
Rechtecknut la läßt sich das Gußstück 2 in seiner Hebeikörper 1 aus geschmiedetem Stahl, ein auf dem
Längsrichtung bzw. ir; einer Richtung senkrecht zur Hebelkörper 1 derart befestigtes Gußstück 2, daß es
Drehachse des Steuernockens 3 einrasten. 60 eine Kontaktfläche bildet, eine in die Oberfläche des
Das Gußstück 2 wird durch Vergießen hochwerti- Hebelkörpers eingearbeitete Rechtecknut la zur
gen härtbaren, vorzugsweise mit Chrom legierten Aufnahme des Gußstückes 2, eine Ventilantriebs-Gußeisens
und anschließende Bearbeitung des auf fläche Ib an dem einen Ende des Hebelkörpers 1
diese Weise gegossenen Stückes hergestellt. Das Guß- zum Antrieb des Ventils und ein drehbar gelagertes
stück hat eine Kontaktfläche 2a, die mit der Arbeits- 65 Endstück 5 am entgegengesetzten Ende des Hebelfläche
des Steuernockens 3 zusammenwirkt, wobei körpers 1, das die Kippbewegung des Hebelkörpers
die Kontaktfläche 2a in der Weise endbearbeitet ist, gestattet, aufweist. Das drehbar gelagerte Endstück 5
daß sie eine Kurvenform aufweist, die im gewissen hat eine obere Fläche 7, eine untere Fläche 8, eine
innere kugelige Fläche 9 und ein ölloch 10, das eine
Verbindung zwischen der oberen Fläche 7 und der inneren kugeligen Fläche 9 herstellt.
Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Gußstück 2,
das eine Kontaktfläche 2 a bilden soll, gegossen, während der Hebelkörper 1 geschmiedet ist. Nach Beendigung
des Schmiedens wird der Hebelkörper einem Räumprozeß bzw. einer gleichwertigen Endbearbeitung
unterworfen, so daß eine gleichzeitige Endbearbeitung der Ventilantriebsfläche 1 b, der oberen
und unteren Flächen 7 und 8 des drehbar gelagerten Endstückes 5 und der Rechtecknut Ια zur
Aufnahme des Gußstückes 2 in einem einzigen Räumvorgang erfolgt, wie es in der Fig. 6A veranschaulicht
ist.
Beim nächsten Schritt werden die innere kugelige Fläche 9, das ölloch 10 des drehbar gelagerten Endstückes
5 sowie die Seitenflächen 11 der Ventilantriebsfläche Ib bearbeitet, wie es durch die starken
Linien der Fig. 6B veranschaulicht ist. Nach der Bearbeitung wird der Hebelkörper gewaschen.
An Hand von Fig. 7A bis 7F wird das Verfahren
zur Herstellung des Gußstückes 2, das auf dem Hebelkörper 1 befestigt wird, beschrieben. Ein oben
abgerundeter rechteckiger Stab 2' wird im Präzisionsguß hergestellt, so daß sich mehrere, vorzugsweise
acht bis zehn einzelne Gußstück 2, wie es F i g. 7 A zeigt, herausarbeiten lassen. Die Unterfläche la' des
oben abgerundeten rechteckigen Stabes wird zuerst endbearbeitet (Fig. 7B). Danach werden die Seitenflächen
2 b' geschliffen und die unteren Eckkanten 2 c' abgefast, wie in F i g. 7 C bzw. 7 D gezeigt
Nachdem einige Stücke solcher oben abgerundeter rechteckiger Stäbe 2' auf diese Weise geschliffen und
abgefast sind, werden sie am Umfang einer zylindrischen Einspannvorrichtung 12, wie in F i g. 7 E gezeigt,
eingespannt. Die Einspannvorrichtung 12 mit den oben abgerundeten rechteckigen Stäben 2' wird,
wie durch den Pfeil H angedeutet, um ihre eigene Achse gedreht und gleichzeitig mit Vorschub in
Achsenrichtung, wie durch den weiteren Pfeil / dargestellt, bewegt. Währenddessen bearbeitet eine
Schleifscheibe G den oben abgerundeten Teil des in dei-Einspannvorrichtung
12 befestigten Stabes 2' formgebend, wobei die Schleifscheibe G sich in Richtung
des Pfeils / der Fig. 7E dreht. Dadurch wird die
Oberfläche des rechteckigen Stabes 2' mit einem gewünschten Kurvenradius geschliffen. Danach wird
jeder der so geschliffenen rechteckigen Stäbe in gewünschten Abständen durch eine dünne (nicht dargestellte)
Trennscheibe abgeschnitten, so daß sich die Gußstücke 2 mit der gewünschten Formgebung, wie
in F i g. 7 F gezeigt, ergeben.
Jedes so hergestellte Gußstück 2 wird in der Rechtecknut
1 α des Hebelkörpers 1, wie aus F i g. 6 C und 6 D hervorgeht, befestigt. Eine derartige Befestigung
wird vorzugsweise mit Hilfe von Silberlot mit einem Schmelzpunkt von etwa 600° C hergestellt Es ist
ebenfalls möglich, das Gußstück 2 auf dem Hebelkörper 1 mit organischen Klebern zu befestigen, die
über 200° C hitzebeständig sind. Die Dicke eines solchen Lotes oder Klebers zur Befestigung des Gußstückes
auf dem Kipphebel beträgt gewöhnlich Vioo mm.
Danach werden die Ventilantriebsfläche Ib und
die innere kugelige Fläche 9 des drehbar gelagerten Endstückes 5 beispielsweise durch Hochfrequenzhärtung
gehärtet.
Ein Beispiel der chemischen Zusammensetzung des
Hebelkörper 1
i) Material: Kohlenstoffstahl
ii) Zusammensetzung:
ii) Zusammensetzung:
Element | C | Si | Mn | P | S |
Gehalt (%) | 0,38 bis 0,43 | 0,15 bis 0,35 | 0,6 bis 0,9 | 0,03 oder weniger |
0,035 |
iii) Härte:
Härte im gehärteten Zustand vor dem Löten 22 bis 28 in der Rockwell-C-Skala;
Härte nach dem Hochfrequenzhärten mehr als 50 in der Rockwell-C-Skala.
Gußstück 2
i) Material: hochwertiges Gußeisen
ii) Zusammensetzung:
ii) Zusammensetzung:
Element | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo |
Gehalt («/0) | 3,45 | 2,0 | 0,75 | 0,20 | weniger als 0,15 |
0,65 | 0,35 |
in) Härte:
Härte nach dem Abschrecken mehr als 55 in der Rockwell-C-Skala.
Materials des Hebelkörpers 1 und des Gußstückes 2 ist folgendes:
Wie vorstehend im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung erläutert, ist ein einzelner Räumvorgang
ausreichend zur Endbearbeitung der das Gußstück 2 aufnehmenden Rechtecknut la, der Ventilantriebsfläche
1 b und der oberen und unteren Flächen 7 und 8 des drehbar gelagerten Endstückes 5.
Dementsprechend sind die Bearbeitungsvorgänge wesentlich vereinfacht, und jeder Teil des Ventilbetätigungshebels
kann maßgerecht endbearbeitet werden. Weiterhin kann gleichzeitig eine Anzahl von
Gußstücken 2 mit identischen Abmessungen gefertigi werden, so daß sich das Verfahren der vorliegenden
Erfindung für die Massenproduktion gleichartig bemessener Gußstücke eignet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines Ventilbetätigungshebels
von Brennkraftmaschinen, an dessen Hebelkörper ein eisernes Gußstück befestigt ist, welches eine teilkreiszylindrische Kontaktfläche
zum Zusammenwirken mit einem Steuernocken sowie zwei sich gegenüberliegende ebene Seitenflächen aufweist, die quer zur
Schwingebene des Hebels angeordnet sind und in eine Aussparung am Hebelkörper hineinreichen,
gekennzeichnet durch folgende Herstellungsstufen: X5
a) Räumen einer die Aussparung bildenden Rechtecknut mit ebenen Flächen im geschmiedeten Hebelkörper quer zur Schwingebene
des Hebels zusammen mit einer Endbearbeitung weiterer Flächen des Hebelkörpers
in einem Arbeitsgang;
b) Präzisionsgießen von eisernen Stäben mit drei ebenen, zueinander im rechten Winkel
liegenden und einer im wesentlichen teilkreiszylindrischen Fläche; a5
c) Schleifen der ebenen Flächen und der Eckkanten der Stäbe in Anpassung an die Abmessungen
der Rechtecknut;
d) Aufspannen einer Mehrzahl der so geschliffenen Stäbe auf eine zylinderförmige Einspannvorrichtung,
so daß die im wesentlichen teilkreiszylindrischen Flächen radial nach außen weisen;
e) Schleifen der radial nach außen weisenden Flächen durch Verdrehen und axiales Verschieben
der zylinderförmigen Einspannvorrichtung relativ zu einem Schleifwerkzeug;
f) Zerschneiden der Stäbe in Stücke gleicher Abmessung;
g) Befestigen jeweils eines der Stücke in der Rechtecknut des Hebelkörpers.
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3342275C1 (de) * | 1983-11-23 | 1985-05-15 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Ventilbetätigungshebel mit einem in einer Rechtecknut eingeklebten Gleitkörper |
DE3715758A1 (de) * | 1987-05-12 | 1988-12-01 | Daimler Benz Ag | Ventilbetaetigungshebel fuer brennkraftmaschinen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3342275C1 (de) * | 1983-11-23 | 1985-05-15 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Ventilbetätigungshebel mit einem in einer Rechtecknut eingeklebten Gleitkörper |
DE3715758A1 (de) * | 1987-05-12 | 1988-12-01 | Daimler Benz Ag | Ventilbetaetigungshebel fuer brennkraftmaschinen |
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