DE19815790B4

DE19815790B4 - Mechanical valve lifter

Info

Publication number: DE19815790B4
Application number: DE19815790A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. Ammon; Robert Dipl.-Ing. Kamm (FH)
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2018-04-09
Also published as: KR19980087332A; ITMI981147A1; DE19815790A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung mechanischer Ventilstößel, die jeweils in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und aus einem tassenförmigen Gehäuse (1) bestehen, das eine hohlzylindrische Wandung (2) umfasst, die an einem Ende durch einen Boden (3) verschlossen ist, gegen den von außen ein Steuernocken (6) anläuft, während an der Innenseite des Bodens (3) eine Erhebung (4) vorhanden ist, die in Wirkverbindung mit dem Ende eines Ventilschafts eines Gaswechselventils (5) steht, wobei die Erhebungen (4) bei sonst gleichen Abmessungen der Ventilstößel in Stufen aufeinander abgestimmte, unterschiedliche axiale Höhen h zur Ventilspieleinstellung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer aus einem Kalt- oder Warmband ausgestanzten Ronde durch ein Kaltformgebungsverfahren das tassenförmige Gehäuse (1) gebildet wird, anschließend die Innenseite des Bodens (3) zur Erzeugung eines hohen Druckes mit einer Kraft F1 beaufschlagt wird, so dass die Erhebung (4) durch ein plastisches und zur Kraft F1 entgegen gesetztes Rückwärtsfließen des Bodens (3) in Richtung...Method for producing mechanical valve tappets, which are each arranged in a guide bore of a cylinder head of an internal combustion engine and consist of a cup-shaped housing (1) comprising a hollow cylindrical wall (2) which is closed at one end by a bottom (3) from the outside a control cam (6) starts, while on the inside of the bottom (3) has a protrusion (4) which is in operative connection with the end of a valve stem of a gas exchange valve (5), wherein the elevations (4) in otherwise the same dimensions of the valve stem in stages matched, different axial heights h for valve clearance adjustment, characterized in that from a stamped from a cold or hot strip Ronde by a cold forming process, the cup-shaped housing (1) is formed, then the inside of the bottom (3 ) is applied to generate a high pressure with a force F1, so that the elevation (4) by a plastic and opposite to the force F1 backward flow of the bottom (3) in the direction of ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mechanischer Ventilstößel, die jeweils in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und aus einem tassenförmigen Gehäuse bestehen, das eine hohlzylindrische Wandung umfasst, die an einem Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen den von außen ein Steuernocken anläuft, während an der Innenseite des Bodens eine Erhebung vorhanden ist, die in Wirkverbindung mit dem Ende eines Ventilschafts eines Gaswechselventils steht, wobei die Erhebungen bei sonst gleichen Abmessungen der Ventilstößel in Stufen aufeinander abgestimmte, unterschiedliche axiale Höhen h zur Ventilspieleinstellung aufweisen.The The invention relates to a method for producing mechanical valve lifters, the each in a guide hole a cylinder head of an internal combustion engine are arranged and from a cup-shaped casing exist, which comprises a hollow cylindrical wall, which on a End closed by a floor, against the outside Control cam starts, while on the inside of the soil there is an elevation in Operative connection with the end of a valve stem of a gas exchange valve stands, wherein the surveys with otherwise identical dimensions of the valve tappets in stages matched, different axial heights h to Have valve clearance adjustment.

Die JP 6-17609 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung derartiger mechanischer Ventilstößel, wobei die unterschiedlichen axialen Höhen der Erhebungen durch Abschleifen und erneutes Härten der Erhebungen erzeugt werden.The JP 6-17609 A discloses a method of manufacturing such mechanical valve lifters, wherein the different axial heights of the protuberances are created by grinding and re-hardening the protuberances.

Die DE 693 01 520 T2 beschreibt ein Kaltpressverfahren zur Herstellung eines mechanischen Ventilstößels.The DE 693 01 520 T2 describes a cold pressing process for producing a mechanical valve lifter.

Die DE 41 31 487 A1 zeigt einen mechanischen Ventilstößel mit einem Boden, an dessen Innenseite eine Erhebung in Form einer Führungshülse unterschiedlicher Längenabstufung zur Ventilspieleinstellung verläuft.The DE 41 31 487 A1 shows a mechanical valve lifter with a bottom, on the inside of a survey in the form of a guide sleeve of different length gradation for valve clearance adjustment runs.

In der DE 22 47 069 A ist ein Tassenstößel dargestellt, der an seiner vom Nocken abgewandten Bodenseite eine in Richtung eines Ventilschafts weisende Erhebung besitzt, die über eine diese umfassende Einstellscheibe an der Stirnseite des Ventilschafts anliegt. Die notwendige Korrektur des Ventilspiels erfolgt nun nach einer vorgegebenen Laufleistung durch Austausch der Einstellscheibe.In the DE 22 47 069 A a bucket tappet is shown, which has on its side facing away from the cam bottom side in the direction of a valve stem survey, which rests on a comprehensive these dial on the front side of the valve stem. The necessary correction of the valve clearance now takes place after a predetermined mileage by replacing the shim.

Nachteilig dabei ist, dass einerseits diese Einstellscheiben als zusätzliche Teile in verschiedenen Längenabstufungen gefertigt und auf Lager gehalten werden müssen und andererseits der Einstellvorgang des Ventilspiels erschwert ist, da die Einstellscheibe als ein zusätzliches Teil gehändelt werden muss.adversely It is that on the one hand these shims as additional Parts in different length increments manufactured and kept in stock and on the other hand, the adjustment process the valve clearance is difficult because the shim as an additional Part handled must become.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung mechanischer Ventilstößel zu entwickeln, die ein vereinfachtes Nachstellen des Ventilspiels ermöglichen.Of the The invention is therefore based on the object, a process for the preparation to develop a mechanical valve lifter, which allow a simplified adjustment of the valve clearance.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Ventilstößels zeichnet sich dadurch aus, dass aus einer aus einem Kalt- oder Warmband ausgestanzten Ronde durch ein Kaltformgebungsverfahren, vorzugsweise durch Tiefziehen oder Fließpressen, das tassenförmige Gehäuse gebildet wird, anschließend die Innenseite des Bodens zur Erzeugung eines hohen Druckes mit einer Kraft F1 beaufschlagt wird, sodass die Erhebung durch ein plastisches und zur Kraft F1 entgegen gesetztes Rückwärtsfließen des Bodens in Richtung der Erhebung gebildet wird, während ein Materialfluss in Richtung der hohlzylindrischen Wandung erfolgt, wobei die Erhebung mit einer Gegenkraft F2 beaufschlagt wird, die kleiner als die Kraft F1 ist, so dass sich an der dem Steuernocken zugewandten Seite des Bodens keine Materialeindellung im Boden bildet.The inventive method for the production of the valve lifter draws characterized by the fact that from a punched out of a cold or hot strip Ronde by a cold forming process, preferably by deep drawing or extrusion, the cup-shaped casing is formed, then the inside of the bottom to generate a high pressure with a force F1 is applied, so that the survey by a plastic and opposite to the force F1 reverse flow of the Soil is formed towards the survey, while a flow of material in Direction of the hollow cylindrical wall takes place, the survey with a counterforce F2 is applied, which is smaller than the force F1 is, so that on the side facing the control cam of the Bodens no Materialeindellung in the soil forms.

Die Gegenkraft F2 dient dazu, um auf der von dem Steuernocken beaufschlagten Außenseite des Bodens einen Bereich von Fehlvolumen in Form einer Eindellung zu vermeiden.The Counterforce F2 serves to be acted upon by the control cam Outside of the Bodens a range of missing volume in the form of a dent avoid.

Das Rückwärtsfließpressen in Richtung Erhebung und in Richtung hohlzylindrische Wandung hat neben der eigentlichen Bildung der Erhebung den Vorteil, dass der Ventilstößel im Bereich der hohlzylindrischen Wandung besonders stabil ausgebildet ist.The Backward extrusion towards elevation and towards hollow cylindrical wall has in addition to the actual formation of the survey the advantage that the Valve tappets in the area the hollow cylindrical wall is designed to be particularly stable.

Das plastische Fließen kann hierbei so gestaltet werden, dass die Innenkontur des Bodens eine beliebige Form annimmt. So wird es aus Gründen einer hohen Stabilität und Festigkeit sowie eines möglichst geringen Gewichtes des Ventilstößels zweckmäßig sein, die Innenkontur des Bodens so auszuführen, dass er im Zentrum am stärksten ausgebildet ist und in Richtung Rand in seiner Dicke abnimmt. Anders ausgedrückt, die Innenkontur des Bodens ist an die Belastungsverhältnisse angepasst, d. h. die Nockenaufschlagstelle ist am kräftigsten ausgebildet.The plastic flow This can be designed so that the inner contour of the soil a takes on any shape. So it is for reasons of high stability and strength as well as possible low weight of the valve stem, to make the inner contour of the floor so that it is in the center at the most is formed and decreases in the direction of the edge in thickness. Different expressed the inner contour of the soil is due to the loading conditions adapted, d. H. the cam impact point is the strongest educated.

Bei einer Einstellung des Ventilspiels wird derjenige mechanische Ventilstößel eingesetzt, dessen Erhebung die erforderliche axiale Ausdehnung aufweist, um das jeweilige gemessene Ventilspiel zu korrigieren. Der komplette Ersatz eines mechanischen Ventilstößels durch einen neuen vereinfacht den Einstellvorgang wesentlich, da während des Einstellvorganges nur mit dem Ventilstößel an sich umgegangen werden muss. Die bisher erforderlichen Ausgleichsscheiben zur Einstellung des Ventilspieles können also entfallen. Dies wiederum bedeutet, sie müssen als separates Ersatzteil nicht mehr gefertigt und auch nicht aufwendig in verschiedenen Abmessungen auf Lager gehalten werden.at an adjustment of the valve clearance, the mechanical valve tappet is used, whose survey has the required axial extent to to correct the respective measured valve clearance. The complete Replacing a mechanical valve lifter with a new simplifies the Setting process essential, since during the adjustment process to be dealt with only with the valve lifter itself got to. The previously required shims for adjustment of the valve clearance can so omitted. This in turn means they have to be a separate spare part no longer made and not consuming in different dimensions kept in stock.

Die Abstufung der axialen Höhen soll in 100 μ-Schritten erfolgen. Zudem sollen die Höhen kleiner gleich der dreifachen Ausgangsstärke des Bodens sein.The Gradation of axial heights should be in 100 μ-steps respectively. In addition, the heights are supposed to less than or equal to three times the initial thickness of the soil.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Kontur der Stirnseite des Prägestempels der Innenkontur des Bodens entspricht. Durch diese Festlegung des Prägestempels wird die Innenkontur des Bodens in all ihren Einzelheiten bestimmt.In a device for carrying out the Method, it is provided that the contour of the end face of the stamping die corresponds to the inner contour of the soil. By this determination of the stamping the inner contour of the soil is determined in all its details.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The Invention will be explained in more detail in the following embodiment.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Seitenansicht eines mechanischen Ventilstößels, teilweise geschnitten, 1 a side view of a mechanical valve lifter, partially cut,

2 und 3 ein tassenförmiges Gehäuse eines mechanischen Ventilstößels vor und nach der Bodenprägung und 2 and 3 a cup-shaped housing of a mechanical valve lifter before and after the bottom embossing and

4 eine grafische Darstellung des Fließverhaltens des Bodens während des Prägevorganges. 4 a graphic representation of the flow behavior of the soil during the embossing process.

Der in 1 dargestellte mechanische Ventilstößel besitzt ein tassenförmiges Gehäuse 1, dessen hohlzylindrische Wandung 2 an der einen Seite durch einen Boden 3 verschlossen ist. In Richtung des offenen Endes des tassenförmigen Gehäuses 1 ist der Boden 3 mit einer Erhebung 4 versehen, die mit der Stirnseite eines Schaftes eines Gaswechselventils 5 in Wirkverbindung steht. Von oben wird der Boden 3 durch einen Nocken 6 beaufschlagt.The in 1 shown mechanical valve lifter has a cup-shaped housing 1 whose hollow cylindrical wall 2 on one side through a floor 3 is closed. Towards the open end of the cup-shaped housing 1 is the ground 3 with a survey 4 provided with the end face of a shaft of a gas exchange valve 5 is in active connection. From above is the floor 3 through a cam 6 applied.

Bei einer Korrektur des Spieles des Gaswechselventils 5 wird nun nicht mehr wie nach dem bisherigen Stand der Technik eine Einstellscheibe gewechselt, sondern das ganze tassenförmige Gehäuse 1 durch ein anderes ersetzt, dessen Erhebung 4 die entsprechend gewünschte axiale Ausdehnung besitzt.In a correction of the game of the gas exchange valve 5 is now no longer changed as in the prior art, a shim, but the entire cup-shaped housing 1 replaced by another, whose collection 4 has the corresponding desired axial extent.

Der in 2 dargestellte Rohling eines tassenförmigen Gehäuses 1 wird ausgehend von einer aus einem Kalt- oder Warmband ausgeschnittenen Blechronde durch ein Kaltformverfahren, beispielsweise durch Fließpressen, hergestellt, wobei Kaltformverfahren saubere Oberflächen bei einer verhältnismäßig großen Endgenauigkeit ermöglichen. Dieser aus hohlzylindrischer Wandung 2 und Boden 3 bestehende Rohling eines tassenförmigen Gehäuses 1 wird nun in eine Matrize 7 eingesetzt, die seine Mantelfläche von allen Seiten gleichmäßig umschließt. Der Boden 3 des tassenförmigen Gehäuses 1 stützt sich dabei auf einem Gegenhaltestempel 8 ab, während an der offenen Seite des tassenförmigen Gehäuses 1 beabstandet ein weiterer Gegenhaltestempel 10 angeordnet ist.The in 2 shown blank of a cup-shaped housing 1 is made starting from a cut out of a cold or hot strip sheet metal blank by a cold forming process, for example by extrusion, with cold forming process enable clean surfaces at a relatively high final accuracy. This hollow cylindrical wall 2 and soil 3 existing blank of a cup-shaped housing 1 will now be in a mold 7 used, which encloses its lateral surface evenly from all sides. The floor 3 the cup-shaped housing 1 relies on a counterclaim temple 8th while on the open side of the cup-shaped housing 1 spaced another counterclaim temple 10 is arranged.

Wird nun, wie aus den 3 und 4 ersichtlich, die Innenseite des Bodens 3 durch den Prägestempel 9 von oben mit einer Kraft F1 beaufschlagt, so beginnt ein Teil des Materials vom Boden 3 entgegengesetzt zur Kraft F1 in einen Hohlraum 12 plastisch zu fließen, der vom Prägestempel 9 und dem Gegenhaltestempel 11 gebildet ist. Ein anderer Teil des Materials des Bodens 3 fließt in einen weiteren Hohlraum 13, der einerseits von der Matrize 7 und dem Gegenhaltestempel 8 und andererseits vom tassenförmigen Gehäuse 1 selbst gebildet ist. Mit anderen Worten, der Boden 3 wird zur Bildung der Erhebung 4 plastifiziert, d. h., der Boden 3 wird durch eine partielle Materialanhäufung im Bereich der Erhebung 4 verstärkt, ohne dass auf der der Erhebung 4 gegenüberliegenden Seite eine Materialeindellung eintritt. Für das Plastifizieren des Bodens 3 ist eine Presskraft von 2.000–3.000 N/mm² aufzuwenden.Will now, as from the 3 and 4 visible, the inside of the floor 3 through the stamp 9 from the top with a force F1 applied, so begins a part of the material from the ground 3 opposite to the force F1 in a cavity 12 to flow plastically, from the die 9 and the counterclaim stamp 11 is formed. Another part of the material of the soil 3 flows into another cavity 13 , on the one hand, from the die 7 and the counterclaim stamp 8th and on the other hand from the cup-shaped housing 1 itself is formed. In other words, the ground 3 becomes the formation of the survey 4 plasticized, ie, the soil 3 is due to a partial accumulation of material in the area of the survey 4 reinforced without being on the survey 4 opposite side enters a Materialeindellung. For plasticizing the soil 3 is a pressing force of 2,000-3,000 N / mm ² spend.

Der in einer nicht bezeichneten Ausnehmung des Prägestempels 9 axial verschiebbar geführte Gegenhaltestempel 11 beaufschlagt die sich bildende Erhe bung 4 mit einer Gegenkraft F2, die wesentlich kleiner als F1 ist und sorgt dafür, dass sich an der dem Nocken 6 zugewandten Seite des Bodens 3 kein Fehlvolumen in Form einer Materialeindellung bilden kann.The in an unmarked recess of the stamping die 9 axially displaceable guided counter stamp 11 impinges on the forming survey 4 with a counterforce F2, which is much smaller than F1 and makes sure that the cam 6 facing side of the floor 3 can not form a faulty volume in the form of a Materialeindellung.

Den 2 und 3 ist auch entnehmbar, dass die Stirnseite des Prägestempels 9 der Innenkontur des Bodens 3 angepasst ist und nach Abschluss des Metallformgebungsvorgangs der Rohling des tassenförmigen Gehäuses 1 die Hohlräume 12 und 13 ausfüllt, d. h. sich das tassenförmige Gehäuse 1 in seiner Endform gebildet hat. Der 3 kann der Fachmann weiter entnehmen, dass die axiale Höhe h der Erhebung 4 durch unterschiedliche Stellungen der Gegenhaltestempel 10 und 11 zueinander variiert werden kann. Im Anschluss daran ist es möglich, das tassenförmige Gehäuse 1, das nun seine endgültige Form hat, gegebenenfalls einer spanenden Bearbeitung und einer Wärmebehandlung zwecks Härtesteigerung zu unterwerfen.The 2 and 3 is also removable, that the front side of the embossing stamp 9 the inner contour of the soil 3 is adjusted and after completion of the metal forming operation, the blank of the cup-shaped housing 1 the cavities 12 and 13 fills, ie the cup-shaped housing 1 has formed in its final form. Of the 3 The expert can further deduce that the axial height h of the survey 4 by different positions of the counterhold stamp 10 and 11 can be varied to each other. Following this, it is possible to use the cup-shaped housing 1 , which now has its final form, possibly subject to a machining and a heat treatment for the purpose of hardness increase.

In 4 ist das Materialverhalten eines Bodens 3 in einem Fließschaubild mittels einer Vielzahl kleiner Pfeile dargestellt. Aus den Pfeilen ist sowohl die Fließrichtung als auch die ungefähre Fließgeschwindigkeit entnehmbar, da die Länge der Pfeile mit der Fließgeschwindigkeit korreliert. Es ist klar erkennbar, dass eine Fließscheide im ausgewählten Beispiel etwa in der radialen Mitte des Bodens 3 liegt. Das heißt von dieser Stelle fließt zunächst Material des Bodens 3 in radialer Richtung nach innen und nach außen, um dann in axialer Richtung nach oben in Richtung der Erhebung 4 bzw. in Richtung hohlzylindrischer Wandung 2 weiter plastisch zu fließen.In 4 is the material behavior of a soil 3 represented in a flow chart by means of a plurality of small arrows. From the arrows both the direction of flow and the approximate flow velocity can be taken, since the length of the arrows correlates with the flow velocity. It will be appreciated that a flow-divider in the selected example is approximately at the radial center of the bottom 3 lies. That is, from this point first material of the soil flows 3 in the radial direction inwards and outwards, and then in the axial direction upward in the direction of the elevation 4 or in the direction of a hollow cylindrical wall 2 continue to flow plastically.

11: tassenförmiges Gehäusecup-shaped housing
22: hohlzylindrische Wandunghollow cylindrical wall
33: Bodenground
44: Erhebungsurvey
55: GaswechselventilGas exchange valve
66: Nockencam
77: Matrizedie
88th: GegenhaltestempelCounter-punch
99: Prägestempeldies
1010: GegenhaltestempelCounter-punch
1111: GegenhaltestempelCounter-punch
1212: Hohlraumcavity
1313: Hohlraumcavity

Claims

Method for producing mechanical valve tappets, which are each arranged in a guide bore of a cylinder head of an internal combustion engine and consist of a cup-shaped housing ( 1 ) consist of a hollow cylindrical wall ( 2 ), which at one end through a floor ( 3 ) is closed, against the outside of a control cam ( 6 ), while on the inside of the soil ( 3 ) a survey ( 4 ) which is operatively connected to the end of a valve stem of a gas exchange valve ( 5 ), the surveys ( 4 ) with otherwise identical dimensions of the valve tappet in stages matched, different axial heights h for valve clearance adjustment, characterized in that from a punched out of a cold or hot strip Ronde by a cold forming process, the cup-shaped housing ( 1 ), then the inside of the soil ( 3 ) is applied to generate a high pressure with a force F1, so that the survey ( 4 ) by a plastic and opposed to the force F1 backward flow of the soil ( 3 ) in the direction of the survey ( 4 ) is formed, while a material flow in the direction of the hollow cylindrical wall ( 2 ), whereby the survey ( 4 ) is subjected to a counterforce F2, which is smaller than the force F1, so that at the the control cam ( 6 ) facing side of the soil ( 3 ) no material in the soil ( 3 ).

Method according to claim 1, characterized in that that the cold forming process is deep drawing or extrusion is.