Zentralventil Nockenwelle

Wenn eine Nockenwelle in Rotation gesetzt wird, rollen die Kurven auf den Nockenstößeln, die dann ihrerseits die Austauschventile auslösen. Der Winkelversatz der Nockenwelle gegenüber einer Handkurbelwelle zur Erreichung der optimalen Steuerung für unterschiedliche Drehzahl- und Lastbedingungen wird als Kurvenverstellung bezeichne. Die Nockenwellenverstellung ist auf der Nockenwelle vormontiert.

Der Ölwechsel zwischen dem Verstellgetriebe der Nockenwelle und dem Ölumlauf des Verbrennungsmotors wird über ein Zentralventil gesteuert. In einem zentralen Ventilgehäuse sind die Zugriffsöffnungen oder die Anschlüsse des Zentralventiles ausgeführt. Im Inneren des zentralen Ventilgehäuses wird ein Regelkolben mitgeführt. Die Regelkolben sind als zylindrische Gehäuse mit einem Einbauraum ausgeführt. Die Zentralarmatur selbst ist in einer Montagebohrung der Nockenwelle montiert.

Die bisher bekannten Zentralventilapplikationen werden über ein Ventilgewinde an der Zentralschraube unmittelbar in die Montagebohrung der Nockenwelle eingeschraubt. Das hat den Vorteil, dass zur Fixierung des Zentralventiles ein weiteres Teil ( "Schraube") eingesetzt werden muss. Die Aufgabenstellung der aktuellen Entwicklung ist es daher, ein Zentralventil so auszulegen, dass eine gefahrlose Anordnung des Zentralventiles in der Nockenwelle möglich ist und die Anordnung des Zentralventiles in der Nockenwelle keine zusätzlichen Schraubenfunktionen eines Bauteiles erfordert, so dass eine rasche Anordnung möglich ist.

Die Aufgabenstellung wird durch ein Zentralventil erfüllt, das die Eigenschaften von Anspruch 1 beinhaltet. Die Nockenwelle des ausgeklügelten Zentralventiles für die Nockenwelle hat eine Achsbohrung. Für die Montage des Zentralventiles in der Montagebohrung hat eine Wandung der Montagebohrung der Nockenwelle wenigstens zwei radial beabstandete Befestigungselemente gebildet.

Auch am Zentralventil selbst sind in gleichem Radialabstand wenigstens zwei entsprechende Befestigungselemente angebracht. Nach einem Entwurf der Idee sind die wenigstens zwei Befestigungselemente als Konturen in der Nockenwellenbohrung geformt. sind als Positionierlaschen ausgeführt, die formschlüssig und formschlüssig mit der Nockenwellenkontur zusammenarbeiten, um das Zentralventil in der Nockenwelle zu montieren.

Nach einer anderen Konstruktion der Invention sind die wenigstens zwei Befestigungselemente als Konturen in der Nockenwellenbohrung geformt. Dazu wird eine Ramp in radiale Richtungen verbunden, an deren Ende sich eine Mulde bildet. Das Zentralventil ist mit wenigstens zwei Befestigungselementen als radiale und elastische Positionierlaschen ausgeführt.

Beim Einbau des Zentralventiles in die Nockenwelle rasten die Positionierlaschen in die Aussparung ein und arbeiten formschlüssig mit der Aussparung zusammen. Die Nockenwelle ist mit einem vorgespannten elastischen Bauteil versehen. Auch dieses vorbelastete Elastikelement kann an dem zentralen Bauteil fixiert werden. Der Elastikeinsatz arbeitet in Nockenwellenachsenrichtung, so dass das Zentralventil unter allen Einsatzbedingungen fest in der Nockenwelle liegt.

Das Nockenschaltwerk ist so konstruiert, dass das Zentralventil in seiner Stellung gegen Verdrehen gesichert werden kann. Der Elastikeinsatz ist als Federglied (Druckfeder oder Tellerfeder) ausgeführt und fixiert das Zentralventil in der Nockenwelle achsial, so dass das Zentralventil unter allen Einsatzbedingungen in der Nockenwelle fest sitzt. Die Positionierlaschen sind am zentralen Ventilkörper befestigt, die so konstruiert sind, dass sie eine Bajonettverriegelung erlauben.

Das Zentralventil wird in der Nockenwellenaufnahmebohrung montiert, indem das Zentralventil in die Nockenwellenaufnahmebohrung eingesetzt wird. Beim Einsetzen des Zentralventiles in die Montagebohrung der Nockenwelle wird das federnde Bauteil im rückwärtigen Teil der Nockenwelle zunächst einer hohen Vorspannung ausgesetzt. Das Zentralventil wird dann bis zum nächstfolgenden Stopp in der Nockenwelle gedreht und die Federvorspannung bewirkt, dass das Zentralventil in seine gewünschte Position zurückschiebt.

Die Vorspannung des elastischen Elements bleibt so erhalten, dass sich das Zentralventil unter allen Einsatzbedingungen (Schwingungen in Achsrichtung, Wechseldrehmomente, Drehzahlen usw.) nicht von der Kupplung abkoppeln kann. 2 eine detaillierte Ansicht des Vorderteils der Aufnahmerolle mit einem darin montierten Zentralventil, das mit der Nockenwellenkontur zusammenarbeitet; 3 eine Konstruktion der Umrisse für die Montage des Zentralventiles in der Aufnahmerolle der Nockenwelle; 5 eine weitere Konstruktion für die Auslegung der Befestigungselemente an der Nockenwelle und am Zentralventil.

Bei den gezeigten Ausführungen handelt es sich ausschließlich um Anwendungsbeispiele, wie das Zentralventil in der Nockenwellenaufnahmebohrung montiert werden kann und wie das originelle Zentralventil und die der Montagebohrung zugeordnete Nockenwellenaufnahmebohrung gestaltet werden kann. Das Bild 1 stellt einen Schnitt durch ein Zentralventil 2 dar, das in einer Montagebohrung 6 einer Nockenwelle 4 montiert ist.

Ein federndes Teil 15 ist in der Nockenwelle 4 vorhanden, mit dem das Zentralventil 2 in Achsrichtung der Nockenwelle 4 so vorspannt wird, dass das Zentralventil 2 unter allen Einsatzbedingungen fest in der Befestigungsbohrung 6 der Nockenwelle 4 liegt. Der Elastikeinsatz 15 kann als Spiral-, Teller-, etc. ausgeführt werden.

Die Zentralarmatur 2 selbst ist mit einem Federelement in Achsrichtung der Nockenwelle 4 vorbelastet. Ein ungezogener Druckbolzen bewegt das Zentralventil 2 auf einer Anlagefläche 17 des Zentralventiles 2 in Fahrtrichtung der Nockenwelle 4 und löst damit die jeweilige Schmierstoffverteilung aus.

Um das Zentralventil 2 in der Montagebohrung 6 der Nockenwelle 4 zu montieren, hat die Nockenwelle 4 wenigstens zwei Befestigungselemente 14 in einer Mauer 8 der Montagebohrung 6. Das Zentralventil 2 ist ebenfalls entsprechend der Position der Befestigungselemente 14 der Nockenwelle 4 Befestigungselemente 12 ausgelegt. Bei der Abbildung in 1 werden die Befestigungselemente 12 des Hauptventils 2 in die zugehörigen Befestigungselemente 14 der Nockenwelle 4 eingeschnappt.

Damit ist das Zentralventil 2 in der Montagebohrung 6 der Nockenwelle 4 fest und verwindungssteif fixiert. Das in der Nockenwelle 4 angebrachte Elastikelement 15 sorgt, wie bereits gesagt, für eine zusätzliche Fixierung der Verschlusshalter. Das Zentralventil 2 ist in der dafür vorgesehene Aufnahmedurchführung 6 der Nockenwelle 4 eingebaut.

Bei der Nockenwelle 4 sind die Befestigungselemente in der 8. Seite als Kontur 24 ausgeführt. Die beiden hier gezeigten Bauformen 2 und 3 sind für die Anordnung der Positionierlaschen 22 des Zentralventiles 2 an entgegengesetzten Positionen an der Nockenwelle 4 an der Wandfläche 8 ausgelegt. Für einen Sachverständigen ist es eine Selbstverständlichkeit, dass in der Mauer 8 des Zentralventiles 2 mehrere Umrisse 24 und das Zentralventil 2 eine korrespondierende Zahl von Positionierlaschen 22 hat.

Bei der hier gezeigten Ausführung wird zunächst das Zentralventil 2 mit den Positionierlaschen 22 in die Kontur 24 eingesetzt. Das federnde Teil der Nockenwelle 4 oder am Zentralventil 2 wird zusammengedrückt. Allerdings genügt die Federvorspannung des Federelementes, damit das Zentralventil 2 mit den Positionierlaschen 22 in die L-förmigen Formen 24 der Nockenwelle 4 einschnappen kann.

Die Positionierungsfahne 22 erreicht die Lage über die Form 24 in der Wandung 8 der Nockenwelle 4 durch die Beaufschlagung des Federelementes in der Nockenwelle 4 oder am Zentralventil 2, so dass sie durch die bayonettartige Gestaltung der Form 24 in der Lage in der Befestigungsbohrung 6 der Nockenwelle 4 festgehalten wird.

Auch bei dieser Ausführung sind zumindest zwei Befestigungselemente 14 in der Wanddicke 8 der Befestigungsbohrung 6 der Nockenwelle 6 angebracht. Die zwei Befestigungselemente 14 sind als Contour 24 ausgeführt. Die Auffahrrampe 25 folgt der Umrisskontur 24 in Radialrichtung.

Das Zentralventil 2 hat eine korrespondierende Zahl von Positionierlaschen 22 Diese Positionierlaschen 22 sind mit einem Elastikelement 16 in Radialrichtung 13 vorbelastet. Um das Zentralventil 2 in der Montagebohrung 6 der Nockenwelle 4 zu montieren und zu befestigen, wird das Zentralventil 2 durch Drehen 27 um die Welle A angesteuert.

Die Positionierlaschen 22 schieben sich entlang der Auffahrrampe 25 und werden in Radialrichtung 13 gegen die Kräfte des Federelementes 23 gepresst. Wird die Einsenkung 26 in der Mauer 8 der Nockenwelle 4 erreicht, werden die Positionierlaschen 22 durch die Elastikelemente 23 in die Einsenkungen 26 in Radialrichtung 13 eingedrückt und greifen in die Einsenkungen 26 ein.

Dadurch kann auch hier eine gefahrlose Befestigung des Zentralventiles 2 in der Montagebohrung 6 der Nockenwelle 4 erfolgen.