Kipp- oder Schlepphebelausbildung, insbesondere für Hubkolbenbrenn- kraftmaschinen

Beschreibung

Gebiet der Erfindung Kipp- oder Schlepphebelausbildung insbesondere für Hubkolbenbrenn- kraftmaschinen mit einem Kipp- oder Schlepphebel, der auf einer ortsfesten Schwenkachse geführt ist, vorzugsweise über zumindest eine Rolle mit zumindest einem Nocken einer Nockenwelle der Hubkolbenbrennkraftmaschine und weiterhin ohne oder mittels Übertragungselementen mit zumindest einem Gas- wechselventil der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Verbindung steht, und mit zumindest einem Koppelelement, das vorzugsweise mittels einer Rolle mit zumindest einem weiteren Nocken der Nockenwelle in Verbindung steht und mit Hilfe eines hydraulisch schaltbaren Kupplungsbolzens mit dem Kipp- oder Schlepphebel verbindbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Schlepphebelausbildung für Hubkolbenbrennkraftmaschinen ist aus der DE- 196 06 796 A1 bekannt. Diese Schlepphebelausbildung besteht aus zumindest zwei Einzelhebeln, die auf der Schwenkachse geführt sind. Der Primärhebel überragt den Sekundärhebel und weist eine Traverse auf. Beide Hebel stehen mit Nocken über Rollen in Verbindung, die verschiedene Hubhö- hen aufweisen, so dass unterschiedliche Hubkurven vorliegen. Der die Traverse aufweisende Primärhebel betätigt die Gaswechselventile. Der Sekundärhebel weist einen Kuppelbolzen auf, der mit einem Kolben und einer Feder in Wirkverbindung steht, so dass, je nach Beaufschlagung des Kolbens mittels Druck- öl, vorzugsweise Motoröl, das über die Schwenkachse zugeleitet wird, den Sekundärhebel mit der Traverse und damit mit dem Primärhebel verbindet, sodass eine andere Hubkurve an die Gaswechselventile weitergeben wird.

Die vorgeschlagene Schlepphebelausbildung ist insofern ungünstig, da jeder der Schlepphebel auf der Schwenkachse gelagert werden muss, so dass sich ein großer Bauaufwand ergibt. Weiterhin ist auch die räumliche Ausdehnung groß, da in jedem Fall zwei nebeneinander angeordnete Lagerstellen erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kipp- oder Schlepphebelausbildung dahingehend zu verbessern, dass nur geringer Bauaufwand und geringe Aus- dehnung erforderlich ist und auch große Kräfte übertragen werden können, wie sie insbesondere bei Großdieselmotoren vorliegen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Koppelelement in einer Führung des Kipp- oder Schlepphebels radial zum zugeordneten Nocken verschiebbar geführt und in Richtung zum Nocken mittels einer Feder belastet ist. Dadurch ist das Koppelelement Bestandteil des Schlepp- oder Kipphebels, so dass es prinzipiell leicht und schmal baut und darüber hinaus für große Kräfte geeignet ist, da das Koppelelement in den Kipp- oder Schlepphebel integriert ist. Die Führung des Koppelelements ist als Parallelführung ausgebildet, damit eine exakte Ausrichtung gegeben ist. Vorzugsweise ist das Koppelelement von zwei Seitenwänden umschlossen und mittig im Kipp- oder Schlepphebel angeordnet. Zusätzlich weist das Koppelelement einen Kolben auf, der in einem Zylinder des Kipp- oder Schlepphebels geführt ist, so dass eine weitere Führung vorliegt. Die als Lost Motion Feder ausgebildete Feder ist im Zylinder angeordnet und stützt sich einerseits am Kolben und andererseits an einem Boden des Zylinders ab, in dem zur freien Beweglichkeit des Koppelelements eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist. Der Kupplungsbolzen ist im Kipp- oder Schlepphebel geführt und steht mit einem Betätigungskolben und einer Betätigungsfeder in Wirkverbindung. Wird der Kupplungsbolzen in Richtung Koppelelement verschoben, so hintergreift er eine Aussparung und sperrt das Koppelelement in einer in Richtung Nocken ausgefahrenen Stellung. Dann kontaktiert die Rolle des Koppelelements den betreffenden Nocken, so dass eine andere Erhebungskurve ab- gegriffen wird, als mit der oder den Rollen des Kipp- oder Schlepphebels.

Die vorgeschlagene Ausgestaltung ist sowohl zur Darstellung unterschiedlicher Ventilhübe geeignet, als auch zur Hubabschaltung, wenn das Koppelelement die Haupt- oder einzige Ventilerhebungskurve überträgt.

Die mit Druckflüssigkeit, insbesondere Motoröl aus dem Kreislauf der Hubkol- benbrennkraftmaschine, belastbare Kolbenfläche der Betätigungskolbens und die Betätigungsfeder sind so angeordnet und ausgestaltet, dass entweder die Betätigungsfeder die Kupplung zwischen Kipp- oder Schlepphebel und dem Koppelelement bewirkt, wobei dann die Verriegelung des Koppelelements bei Druckabbau der Druckflüssigkeit oder Reduzierung des Drucks der Druckflüssigkeit erfolgt, während bei andersartiger Anordnung der Betätigungsfeder und der Druckbeaufschlagung der Kolbenfläche eine Verriegelung durch Druckflüssigkeit und Entkopplung durch die Kraft der Betätigungsfeder erfolgt. Das Mo- toröl wird dabei direkt aus der Schwenkachse in den Kipp- oder Schlepphebel und dann zur Fläche des Betätigungskolbens und damit zum Verriegelungsmechanismus geleitet. Weiterhin ist am Kipp- oder Schlepphebel eine Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungsstiftes vorgesehen, der ein Herausfallen des Koppelelements aus dem Kipp- oder Schlepphebel während des Transports sicherstellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zei- gen:

Figur 1 : eine Seitenansicht eines Schlepphebels, Figur 2: eine Ansicht des Schlepphebels von unten,

Figur 3: einen Schnitt durch den Schlepphebel gemäß der Linie III-III in

Figur 1 ,

Figur 4: eine perspektivische Ansicht des Schlepphebels von schräg unten und

Figur 5: einen Schnitt durch den Schlepphebel gemäß der Linie V-V in

Figur 2.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In den Figuren 1 und 5 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Schlepphebel bezeichnet, der eine Lageröse 2 zur AbStützung auf einer nicht darge- stellten Schwenkachse aufweist. Der Schlepphebel 1 weist zwei Rollen 3, 3a auf, die in Seitenwänden des Schlepphebels 1 gelagert sind und mit nicht dargestellten Nocken einer Nockenwelle in Wirkverbindung stehen, wobei die Nocken gleiche Hubhöhen aufweisen, so dass der Schlepphebel doppelt abge- stützt ist. Die Schwenkbewegung des Schlepphebels 1 wird über einen mit 4 bezeichneten Kugelkopf an eine nicht dargestellte Stoßstange weitergegeben, die ihrerseits mit Übertragungselementen in Wirkverbindung steht, die die Gaswechselventile betätigen. Der Schlepphebel 1 weist eine von unten offene Aus- sparung 5 auf, in der ein Koppelelement 6 angeordnet und über parallele Innenflächen der Aussparungen geführt ist. Das Koppelelement 6 weist eine Rolle 7 auf, die, nicht dargestellt, mit einem Nocken zwischen den beiden zuvor benannten Nocken in Wirkverbindung steht, wobei dieser mittlere Nocken einen anderen, größeren Hub aufweist, als die übrigen Nocken. Das Koppelelement 6 weist weiterhin (siehe Figur 5) einen Kolben 8 auf, der in einem Zylinder 9 geführt ist, in dem eine Lost Motion Feder 10 angeordnet ist, die den Kolben 8 in Richtung zur Rolle 7, also in Richtung zum Nocken vorspannt. Der Zylinder 9 ist über eine Entlüftungsöffnung 1 1 mit der Umgebungsluft des Schlepphebels 1 verbunden.

In dieser Schaltstellung des Koppelelements 6 werden nur die Erhebungen der Nocken, die mit den Rollen 3 und 3a in Verbindung stehen auf den Schlepphebel 1 übertragen. Im Schlepphebel 1 , in der Nähe der Lageröse 2, ist ein Kupplungsbolzen 12 unter Zwischenschaltung eines Ringgehäuses 13 gelagert. Der Kupplungsbolzen 12 weist einen Betätigungsbolben 14 auf, der mit einer Betätigungsfeder 15 in Wirkverbindung steht, die sich am Schlepphebel 1 abstützt. Der Kupplungsbolzen 12 und der Betätigungskolben 14 können entweder als einstückiges Bauteil als auch zweiteilig ausgeführt sein. Ist die Kraft an der Kolbenfläche des Betätigungskolbens 14 durch die Druckflüssigkeit geringer als die Kraft der Betätigungsfeder 15, so wird der Kupplungsbolzen in Richtung Koppelelement 6 verschoben und hintergreift eine Ausnehmung 16 am Koppelelement 6, so dass das Koppelelement 6 in einer Stellung arretiert wird, in der es ausgefahren ist und daher die Erhebungskurve des mittleren Nockens auf den Schlepphebel 1 überträgt. Diese Verriegelung kann natürlich nur zu dem Zeit- punkt erfolgen, in dem der Schlepphebel über die Rollen 3, 3a angehoben und das Koppelelement 6 aufgrund der Kraft der Lost Motion Feder 10 hinreichend ausgefahren ist. Die Verriegelung erfolgt also im Wesentlichen in der Grundkreisphase des die Rollen 3, 3a und 7 betätigenden Nockenpakets, in welcher das Koppelelement 6 durch die Lost Motion Feder 10 hinreichend ausgefahren und die Ausnehmung 16 am Koppelelement 6 freigegeben ist.

In dem Schlepphebel 1 ist weiterhin eine Bohrung eingearbeitet, in der ein Si- cherungsstift 17 einsetzbar ist. Der Sicherungsstift 17 hat die Aufgabe, das Koppelelement 6 vor dem Herausfallen bzw. Austreten des Koppelelements aus dem Schlepphebel 1 insbesondere bei Transport des Schlepphebels zu verhindern und die Ausdehnung der Lost Motion Feder 10 zu begrenzen. Ist der Schlepphebel 1 in der Hubkolbenbrennkraftmaschine eingebaut, so kann der Sicherungsstift 17 entnommen werden.

Durch die besondere Ausgestaltung des Schlepphebels 1 und die zentrale Anordnung des Koppelelements 6 werden keine Kippkräfte auf die Lageröse 2 bzw. die Schwenkachse übertragen, so dass die Schlepphebelanordnung auch für große Kräfte bei Großmotoren einsetzbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Schlepphebel

2 Lageröse

3, 3a Rollen

4 Kugelkopf

5 Aussparung

6 Koppelelement

7 Rolle

8 Kolben

9 Zylinder

10 Lost Motion Feder

1 1 Entlüftungsöffnung

12 Kupplungsbolzen

13 Ringgehäuse

14 Betätigungskolben

15 Betätigungsfeder

16 Ausnehmung

17 Sicherungsstift