DE69300068T2

DE69300068T2 - Direkt wirkender hydraulischer Ventilstössel mit geringer Masse.

Info

Publication number: DE69300068T2
Application number: DE69300068T
Authority: DE
Inventors: Donald George Engel; Daniel George Gauthier; John Joseph Krieg; Michael Jon Warden
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2535127B2; EP0568157B1; CA2094993A1; DE69300068D1; EP0568157A1; JPH07269314A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf hydraulische Ventilstößel (HVL's) für Motoren und in speziellen Ausführungsformen auf direkt wirkende HVL's von leichtem Gewicht für eine Verwendung bei Kraftfahrzeugmotoren mit obenliegender Nocke (OHC) für relativ hohe Geschwindigkeiten und dergleichen. Auf HVL's kann ebenfalls als hydraulische Mitnehmerstifte bzw. Stößel verwiesen werden, und sie werden manchmal hydraulische Spiel-Einstellvorrichtungen genannt, und direkt wirkende hydraulische Ventilstößel (DAHVL's) werden manchmal Becherstößel genannt, jedoch sind diese verschiedenen Namen für einen entsprechenden Bereich nicht zwangsläufig. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf einen Stößel bzw. Nachfolger für einen hydraulischen Ventilstößel, wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 spezifiziert ist, wie zum Beispiel in DE-A- 3623638 offenbart ist.
Es ist in der Technik in bezug auf Verbrennungsmotoren mit obenliegender Nocke (OHC) bekannt, einen direkt wirkenden hydraulischen Ventilstößel (DAHVL) vorzusehen, der mit einer Nocke in Kontakt steht und ein Ventil oder mehr Ventile des Motors direkt betätigt. Eine derartige Anordnung, welche bei der Herstellung von Motoren verwendet worden ist, wird in dem US-Patent 4,745,888 dargestellt, das am 24. Mai 1988 veröffentlicht wurde.
In dieser Patentoffenbarung besitzt eine Nockenwelle 18, die in einem Aluminium- Nockenwellenträger 11 getragen wird, Nocken 22, die jeweils mit einem DAHVL (Mitnehmerstift bzw. Stößel 23) direkt im Eingriff stehen, der wiederum mit dem Schaft 34 eines Tellerventils im Eingriff steht, der herkömmlicherweise in einem nicht dargestellten Zylinderkopf getragen wird, um das Ventil zu betätigen. Jeder Stößel 23 schließt einen becherartigen Stößel bzw. Nachfolger ein, der ein mit der Nocke im Eingriff stehendes oberes Ende 24 aus legiertem Gußeisen besitzt, das durch Diffusion mit einer kalt gebildeten Stahl-Zwischenwandschale verbunden ist, die eine ringförmige Außenwand (Einfassung 26) und eine einwärts getragene Mittelwand 27 einschließt. Die Mittelwand schließt eine radiale tragende Zwischenwand und ein axiales ringförmiges Zylinderteilstück ein, in dem eine hydraulische Elementanordnung (HEA) (hydraulische Spiel-Einstellvorrichtung 28) hin und her beweglich getragen wird. Die HEA wird mit einem Hydraulikfluid (Motoröl) durch eine ringförmige Ölzufuhrkammer 30 versorgt, welche bei ihrer unteren Kante durch eine Öffnung 32 über eine äußere Rille 31 beschickt wird.
Der Stößel- bzw. Nachfolgeraufbau ist dünnwandig, um ein geringes, sich hin und her bewegendes Gewicht für den Stößel 23 aufrechtzuerhalten, wie für einen Betrieb bei höheren Motorgeschwindigkeiten wünschenswert ist. Die Kammer 30 wird jedoch mit einem merklichen Volumen an Öl gefüllt, was die sich hin und her bewegende Masse des Stößels im Betrieb erhöht. Das Öl in der Kammer 30 kann ebenfalls aus dem Stößel abgelassen werden, wenn der Motor gestoppt wird, so daß beim Starten die Ölzufuhr die Kammer 30 wieder füllen muß, bevor eine zuverlässige Zufuhr von Öl zu der HEA 28 wieder geschaffen wird. Während dieser Zeitspanne muß sich die HEA auf das innere Ölreservoir für ihre Ölversorgung verlassen. Zusätzlich kann Luft in das System eindringen, wie zum Beispiel durch ein Entleeren der Kammer 30, wenn der Motor gestoppt wird, oder ein Schäumen der Ölzufuhr während des Motorbetriebs. Diese Luft kann in die HEA durch einen Einlaß von der Kammer 30 eindringen, was einen unerwünschten Stößellärm und/oder eine unsachgemäße Ventilbetätigung für eine ausgedehnte Zeitspanne zur Folge hat, bis die Luft aus dem Stößel durch ein Entweichen durch die Zwischenräume unabhängig von oder zusammen mit dem entweichenden Öl entfernt wird.
Die zugehörige bzw. ebenfalls angemeldete europäische Patentanmeldung mit Seriennummer 91 202 790.1 (EP-A-0 485 007) offenbart DAHVL's, in welchen Öl aus der Kammer 30 durch einen ölresistenten Schaum verdrängt wird, was die wirkende, sich hin und her bewegende Masse des Stößels verringert und beim Tragen des axialen Zylinderteilstücks der Mittelwand trägt oder unterstützt, die wiederum die HEA trägt. Ein Verweis auf diese Patentanmeldung, welche hierin durch Bezugnahme eingeschlossen bzw. enthalten ist, ebenso wie auf entsprechende Anmeldungen anderswo wird überdies den Hintergrund der zusätzlichen Merkmale erklären, welche in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind.
Ein hydraulischer Ventilstößel gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung umfaßt direkt wirkende hydraulische Ventilstößel (DAHVL's), welche die Schaumfüllung und andere Merkmale der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung 91 202 790.1 (EP-A-0 485 007) verwenden, während Verbesserungen in dem Nockenstößel- bzw. -nachfolgeraufbau geschaffen werden, die die Masse und Komplexität bei potentiell niedrigeren Herstellungskosten verringern können. Unter den verbesserten Merkmalen der Erfindung befinden sich:
Ein Stößel bzw. Nachfolger mit einer optionalen einstückigen Schale, welche mit einer leichten Kunststoff-Zwischenwand kombiniert ist, die durch die Schaumfüllung zurückgehalten wird, für eine geringe Masse und niedrige Kosten; geeignet für eine Verwendung mit herkömmlichen hydraulischen Elementanordnungen (HEA's) oder anderen Kolbenanordnungen.
Ein bevorzugtes Polymermaterial für die Zwischenwand mit geringer Masse und guten Stabilitätseigenschaften.
Eine Steigkammer, die einen Fluideinlaßweg und ein ausreichendes Volumen vorsieht, um einen Druck unter einem kalten Strom aufrechtzuerhalten. Diese kann als Teil der Kunststoff-Zwischenwand und/oder innerhalb des stützenden bzw. tragenden Schaums gebildet werden.
Ein Abdicht- und Montagemittel und Verfahren für eine zuverlässige und effiziente Herstellung.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden vollständiger aus der folgenden Beschreibung bestimmter spezifischer Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden, die zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird; in welchen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Motorventilzuges ist, der einen direkt wirkenden hydraulischen Ventilstößel (DAHVL) mit einer Steigkammer und anderen Merkmalen gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt;
Figur 2 eine Draufsicht eines in Figur 1 dargestellten Bauglieds einer Kunststoff- Zwischenwand ist;
Figur 3 eine bildliche Ansicht des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Bauglieds einer Kunststoff-Zwischenwand ist;
Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Teils von Figur 1 ist, die ein optionales "Eindrückkanten"-Abdichtmerkmal zeigt;
Figur 5 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist, welche andere optionale Merkmale aufweist;
Figur 6 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Stößels bzw. Nachfolgers ist, der mit einem Verlust-Kern gebildet wird, dargestellt vor einer Entfernung;
Figur 7 eine obere Seitenansicht einer Zwischenwand für die Ausführungsform von Figur 6 ist, wobei der Verlust-Kern an Ort und Stelle vor einem Einbau in eine Schale dargestellt ist; und
Figur 8 eine bildliche Ansicht der Zwischenwand der Figuren 6 und 7 mit dem Verlust-Kern an einer Position für einen Einbau ist.
Nun ausführlich auf die Figuren 1 - 4 der Zeichnungen bezugnehmend zeigt Ziffer 10 allgemein eine bevorzugte Ausführungsform eines direkt wirkenden hydraulischen Ventilstößels (DAHVL) gemäß der vorliegenden Erfindung an. Der Aufnehmer bzw. Stößel 10 ist in seinem allgemeinen Aufbau den Mitnehmerstiften oder Stößeln ein wenig ähnlich, die in der vorher zitierten US-Patentschrift 4,745,888 und in der europäischen Patentanmeldung 91 202 790.1 (EP-A 0 485 007) beschrieben sind, und kann hin und her beweglich zwischen eine Nocke 11 und einen Schaft 12 eines Zylinder-Tellerventils in einem Motor 14 in einer herkömmlichen Weise befestigt bzw. angebracht werden, wie zum Beispiel in dem zitierten US-Patent dargestellt ist.
Der Stößel 10 umfaßt einen Nockenstößel bzw. -nachfolger 15 und eine hydraulische Elementanordnung (HEA) 16. Der Stößel bzw. Nachfolger 15 schließt eine becherartige äußere Schale 18, eine innere Zwischenwand 19 und eine Schaumfüllung 20 ein.
Die Schale 18 weist eine ringförmige einfassungsartige Außenwand 22 mit einem offenen Bodenende 23 und einem mit der Nocke im Eingriff stehenden Kopf 24 auf, der das obere Ende schließt. (Auf den Kopf 24 wird oft als ein Fuß verwiesen aus Gründen der Konsistenz mit anderen Ventilstößeln, einschließlich historischer direkt wirkender Typen, in welchen der Stößel auf der Oberseite der Nocke reitet). Für einige Anwendungen kann der Kopf 24 aus Stahl in einem Stück mit der Außenwand 22 gebildet sein. Jedoch kann der Kopf 24, wo ein legiertes Gußeisen oder ein anderes Kopfmaterial bevorzugt wird, separat bzw. getrennt gebildet und an der Wand 22 in irgendeiner geeigneten Weise, wie zum Beispiel durch eine Diffusions-Kontaktherstellung oder ein Laserschweißen, angebracht werden. Die Außenwand 22 der Schale weist, wie in Figur 1 dargestellt ist, einen kreisförmigen Querschnitt auf, zentriert auf einer Achse 26, jedoch kann er oval, rechteckig oder von einer anderen geeigneten Form sein, falls gewünscht. Zwischen ihren Enden ist eine sich nach innen erstreckende ringförmige Rille 27 gebildet, wie durch einen Rollvorgang oder spanabhebende Formgebung. Eine Öleinlaßöffnung 28 verläuft durch die Schale 18 auf der oberen Seite der Rinne 27, wie in Figur 1 dargestellt ist.
Die Zwischenwand 19 ist separat von der Schale 18 gebildet und besteht aus einem geeignetem leichten Material und Aufbau und wird in dem oberen Teilstück der Schale 18 zurückgehalten. Die Zwischenwand 19 schließt eine nach oben stehende Innenwand 30 ein, die sich vorzugsweise zu dem Kopf 24 der Schale 18 erstreckt. Das obere Teilstück der Wand 30 bildet in der Erscheinung einem Stirnsenker ähnlich eine ringförmige Aussparung 31. Unterhalb der Aussparung definiert die Wand 30 einen inneren Zylinder 32, welcher vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, um eine herkömmliche HEA darin aufzunehmen. Ein Flansch 34 erstreckt sich von dem Zylinder nach außen, vorzugsweise bei dem Boden der Wand 30. In der veranschaulichten Ausführungform erstreckt sich der Flansch 34 für einen Teil seines Durchmessers radial und neigt sich dann abwärts, um mit der Außenwand 22 der Schale einwärts der Ölrille 27 im Eingriff zu stehen. Das ansteigende bzw. erhöhte Mittelteilstück des Flansches 34 schafft einen Zwischenraum für zugeordnete Ventilzugkomponenten. Der Flansch schließt ein Fülloch 35 und ein kleineres Lüftungsloch 36 ein, was später diskutiert werden soll.
Entlang einer Seite der Innenwand 30 und mit der Einlaßöffnung 28 ausgerichtet befinden sich Hilfswandmittel, welche eine Steigkammer 38 definieren, die sich axial entlang der Innenwand 30 von dem Flansch 34 zu dem Kopf 24 der Schale erstreckt. In der Ausführungsform der Figuren 1 - 4 schließen die Wandmittel beabstandete Seitenwände 39 und 40 ein, die sich radial nach außen von der Innenwand 30 erstrecken, und eine Grenzwand 42, welche die äußeren Kanten der Seitenwände 39, 40 zwischen den Innen- und Außenwänden 30, 22 verbindet, um die äußere Ausdehnung der Steigkammer 38 zu definieren. Die Wände 39, 40, 42 stehen mit der Innenseite des Kopfes 24 ebenfalls im Eingriff und erstrecken sich zu dem Flansch 34 unten. Ein Einlaßloch 43 durch die Grenzwand 42 nahe dem Flansch 34 ist mit der Öffnung 28 in der Wand 22 ausgerichtet.
Nach einem Zusammenbau definieren die Schale 18 und die Zwischenwand 19 einen ringförmigen ersten Raum 44 zwischen den Innen- und Außenwänden. Dieser Raum wird mit einer Schaumfüllung 20 mit Ausnahme der Steigkammer 38 gefüllt, welche für den Durchgang von Öl offen ist. Ein Durchgang 46, der durch den Schaum zwischen der Einlaßöffnung 28 und dem Einlaßloch 43 gebildet wird, gestattet einen Ölstrom von der Ölrille 27 in die Steigkammer 38. Ein Schlitz 47 durch das obere Teilstück der Innenwand 30 verbindet die Steigkammer 38 mit einem zweiten Raum 48 innerhalb der Innenwand, und eine flache Aussparung 50 in dem Kopf 24 gestattet, daß Öl von der Kammer 38 durch den Schlitz 47 und die Aussparung 50 zu einem Innenreservoir 51 in der HEA strömt.
Die Merkmale der HEA bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, weil sie von bekannter herkömmlicher Form sind oder in der älteren zugehörigen bzw. ebenfalls angemeldeten europäischen Patentanmeldung 91 202 790.1 (EP-A 0 485 007) offenbart sind. Eine ausführliche Diskussion der HEA ist daher nicht erforderlich. Im allgemeinen weist jedoch die HEA einen geschlossenen Endkolben 52 auf, der innen einen Plungerkolben 54 trägt, welcher mit dem Kopf 24 im Eingriff stehen kann und eine durch ein Kugelrückschlagventil geregelte Öffnung 55 besitzt, die einen Einweg-Ölstrom von dem Reservoir 51 zu einer Druckkammer 56 zwischen dem Kolben und dem Plungerkolben gestattet. Rückführungslöcher 58 in dem Plungerkolben 54 und Zwischenraummittel, die als eine Flachstelle bzw. ein flaches Mittel auf dem Kolben oder als eine Rille 60 über die Oberfläche des Zylinders 32 gebildet sind, schaffen ein optionales Rückführungsund Belüftungsmittel, wie in der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung 91 202 790.1 (EP-A-O 485 007) beschrieben und beansprucht ist.
Ein anderes optionales Merkmal, das in Figur 4 dargestellt ist, die eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Bereichs 4 von Figur 1 darstellt, ist eine Eindrückkante 62 bei der unteren Außenkante des Zwischenwandflansches 34. Als eine scharfe Kante 62 (dargestellt in gestrichelten Linien) in dem Kunststoffmaterial vor einer Montage gebildet, wird die Kante 62 durch ein Eingriff- bzw. Preßeinpassen innerhalb des kleineren Innendurchmessers der Außenwand 22 der Ölrille 27 benachbart deformiert. Diese dicht bzw. fest eingepaßte, eingedrückte Kante 62 bildet eine Dichtung gegenüber dem Entweichen der Schaumfüllung während ihrer Installation in dem ersten Raum 44 des Stößels bzw. Nachfolgers.
Figur 5 zeigt einen DAHVL 63 ähnlich demjenigen von Figur 1, worin gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen. Verschiedene optionale Merkmale sind in einem modifizierten Stößel bzw. Nachfolger 64 eingeschlossen. Eine zweistückige Schale 66 ist vorgesehen, wobei sie eine dünne Stahlaußenwand 67 aufweist, die wie zum Beispiel durch eine Diffusions-Kontaktherstellung an einem Kopf 68 aus legiertem Gußeisen angebracht ist. Der zweistückige Aufbau ist wahlfrei und älteren handelsüblichen Ventilstößeln ähnlich, wie zum Beispiel denjenigen, die in der oben erwähnten US-Patentschrift 4,745,888 dargestellt sind.
Eine Zwischenwand 70 ähnlich derjenigen der Figuren 1 - 4 ist ebenfalls mit zwei anderen Modifikationen vorgesehen. Eine Innenwand 71 weist bei ihrem unteren Ende eine Lippe 72 auf, welche sich nach außen erstreckt und mit einer Innenseite des Kopfes 68 im Eingriff steht. Die Lippe kann beim Verhindern eines Leckverlustes von Schaum in den zweiten Raum 48, der die HEA 16 enthält, helfen. Eine modifizierte Steigkammer 74 ist ebenfalls gebildet, indem eine Auswärtsverlängerung 75 von den unteren Teilstücken von Hilfswänden 76 vorgesehen ist, um ein vergrößertes Einlaßteilstück 78 zu bilden. Dies erweitert die Steigkammer 74 nach außen und reduziert ferner einen Widerstand gegenüber einem Fluidstrom von der Einlaßöffnung 28 zu dem zweiten Raum 48.
In dieser Ausführungsform von Figur 5 wird die Verbindung zwischen der Zwischenwand 70 und der Außenwand 67 bei der Stelle des Einlaßsteilstücks 78 der Steigkammer gegenüber einem Ölleckverlust abgedichtet durch das dichte bzw. feste Einpassen der Teile und wahlweise durch eine eingedrückte Kante 62, welche ein Abdichtmittel wie in Figur 4 dargestellt bildet. Jedoch besitzt es nicht die zusätzliche Abdichtwirkung der Schaumfüllung bei dieser Stelle, wie es in der Ausführungsform von Figur 1 - 4 der Fall ist. Falls gewünscht, könnten andere Arten von Abdichtungen als Abdichtmittel vorgesehen werden, um einen Leckverlust bei dieser Verbindung zu regeln. Ebenso könnten solche Abdichtungen wie elastische Ringe oder Dichtungen um die Zwischenwandkanten herum verwendet werden, um einen Schaumleckverlust während einer Füllung zu regeln.
Figur 6 veranschaulicht eine andere Ausführungsform eines Stößels bzw. Nachfolgers 80 für einen DAHVL gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schale 18 ist wahlfrei ähnlich derjenigen von Figur 1, aber eine Zwischenwand 82 ist modifiziert, um Hilfswände zu beseitigen. Stattdessen wird während einer Herstellung ein Verlust-Kern 83 wie in den Figuren 6 - 8 dargestellt verwendet. Der Kern 83 paßt in die ringförmige Aussparung 31 der Innenwand 30 der Zwischenwand 82, welche den oberen Teil des zweiten Raumes 48 schließt. Ein kleines radiales Segment 84 des Kerns erstreckt sich durch den Schlitz 47 in der Wand 30 nach außen zu der Außenwand 22 und nach unten zu dem Flansch 34 der Zwischenwand bei der Einlaßöffnung 28, um das Einströmen einer Schaumfüllung 20 in das Kernvolumen während des Füllverfahrens zu verhindern. Der Kern wird anschließend entfernt, wie später diskutiert werden wird, wobei eine Steigkammer 86 in dem ersten Raum gebildet wird, der durch die Schaumfüllung 20 begrenzt bzw. eingefaßt wird und die Einlaßöffnung 28 mit dem zweiten Raum 48 verbindet.
Bei einem Betrieb bzw. einer Operation der beschriebenen Ausführungsformen gelangt durch die Öffnung 28 zugeführtes Öl durch die Steigkammer 38, 74, 86, den Schlitz 47 und die Aussparung 50 zu dem Reservoir 51. Es wird zugelassen, daß es von dort durch die Öffnung 55 mit dem Kugelrückschlagventil gelangt und die Druckkammer 56 bei jedem Zyklus wieder füllt, während die HEA 16 arbeitet, um das Ventilspiel in bekannter Weise einzustellen, wobei der Stößel- bzw. Nachfolgerkopf 24, 68 leicht gegen die Nocke 11 und der HEA-Kolben 52 gegen den Ventilschaft 12 gezwungen werden. Dann öffnet, während die sich drehende Nocke 11 den Stößel bzw. Nachfolger 15, 64, 80 abwärts zwingt, der HEA-Kolben 52 das Ventil, indem der Schaft 12 und der Federsitz 87 gegen die Kraft der Feder 88 nach unten gezwungen werden, wobei eine weitere Nockendrehung wieder gestattet, daß das Ventil schließt, und die Ersetzung von Öl gestattet, das aus der Druckkammer 56 geleckt ist.
Im aufgewärmten Betrieb des Motors strömt Öl frei in die Einlaßdurchgänge. Jedoch ist die Steigkammer 38, 74, 86 mit einem ausreichenden Querschnitt transversal zu der Richtung eines Ölstroms hergestellt, um einen wesentlichen Widerstand gegenüber einem kalten Ölstrom zu vermeiden und ein normales Füllen der Druckkammer sogar unter Kaltstartbedingungen zu unterstützen, wenn das Öl viskoser ist. Die Rückführungslöcher 58 und die Belüftungsrille 60, falls vorgesehen, arbeiten, um das Eindringen von Luft, die mit dem Öl mitgerissen wird, in das Reservoir 51 zu minimieren.
Bei der Herstellung eines Aufnehmerstößels bzw. Nockennachfolgers wie in den Figuren 1 - 4 kann die Schale 18 aus einem herkömmlichen härtbaren Stahl kalt gebildet werden, wobei die Ölrille 27 durch Rollen oder eine spanabhebende Formgebung nach Wunsch darin gebildet wird.
Die Zwischenwand 19 ist vorzugsweise aus einem leichten Polymer-Kunststoffmaterial geformt, das eine gute Abmessungsregelung, thermische Expansionsstabilität und einen guten chemischen Widerstand aufweist. Ein gegenwärtig bevorzugtes Beispiel ist Fortron 6165, ein Formgebungsmaterial aus in hohem Maße glasverstärktem und mineralisch-gefülltem Polyphenylen-Sulfid (PPS), das von Hoechst Celanese, Engineering Plastics Division, Summit, New Jersey, U.S.A. erhältlich ist. Die Rille 60 kann, falls verwendet, in den Zylinder 32 geformt werden, oder der Zylinder 32 und die Rille 60 können für eine Zwischenraumregelung, falls gewünscht, maschinell bearbeitet werden.
Alternativ kann die Zwischenwand 19 aus irgendeinem geeigneten Material gebildet werden, welches zum Beispiel unter den thermoplastischen und thermofixierenden bzw. -härtenden, verstärkten und gefüllten technischen Kunststoffmaterialen ausgewählt wird. Unter den benötigten oder gewünschten Eigenschaften derartiger Zwischenwandmaterialien befinden sich Haltbarkeit in einer Schmierölumgebung bei Temperaturen von -40º bis 150ºC, ein Koeffizient einer linearen thermischen Ausdehnung, der eng auf die anschließenden metallischen Komponenten abgestimmt ist, ein Widerstand gegen Schmierölverunreinigungen und eine Fähigkeit, mit enger Toleranz und geringer Wölbung geformt zu werden.
Nach einem Einbau der Zwischenwand 19 in die Schale 18 wird die Schaumfüllung als eine Flüssigkeit in den ersten Raum 44 durch eine Düse eingebracht, die in das Fülloch 32 in dem Flansch 34 eingeführt wird. Die Füllung schäumt und härtet an Ort und Stelle, wobei Luft aus dem Raum 44 durch das Lüftungsloch 36 entweicht. Ein Leckverlust von Schaum in den zweiten Raum 48 und die Steigkammer 38 kann verhindert werden, falls nötig, indem diese Räume durch das Einlaßloch 43 unter Druck gesetzt werden, wobei der Boden des Zylinders 32 während des Verfahrens abgeschlossen bzw. abgedichtet wird. Die Verbindungen können jedoch ausreichend abgedichtet werden durch einen Eingriff der Zwischenwand- und Schalenbauglieder, was mit der Hilfe von Eindrückkanten, wie zum Beispiel 62, möglich ist, die als Abdichtmittel wirken.
Nach einem Härten weist die Schaumfüllung eine ausreichende Stärke und Adhäsion auf, um die Kunststoff-Zwischenwand in der Position innerhalb der Schale unter Motorbetriebsbedingungen zurückzuhalten. Eine bevorzugte Auswahl für ein Schaumfüllungsmaterial ist ein modifizierter Polyurethanschaum, der durch System- Chardonol Division of Cook Composites and Polymers Co. (vormals die Freeman Chemical Company) aus Port Washington, Wisconsin, U.S.A., geliefert wird und ein Mischungsverhältnis von 100 Gewichtsteile Chempol 030-A944-70 Harz zu 200 Gewichtsteilen Chempol 030-2416 Isocyanat aufweist.
Gegenwärtig enthält ein bevorzugtes Verfahren zum Aufbauen des Aufnehmerstößels bzw. Nockennachfolgers die folgenden Schritte:
1. Man schaffe eine Stößel- bzw. Nachfolgerschale und Kunststoff-Zwischenwand, wie oben beschrieben, die beide sauber und trocken sein sollten.
2. Man erwärme die Schale auf 66ºC (150ºF). Dies hilft, um eine geeignete Expansion und korrekte pysikalische und mechanische Eigenschaften des gehärteten Schaums zu sicherzustellen.
3. Man montiere die Zwischenwand in die Schale, wobei die Zwischenwand- Steigkammer mit der Schaleneinlaßöffnung orientiert wird.
4. Bei einer Befestigung klemme man die Zwischenwand in die Schale und dichte die Zwischenwand bei dem Innendurchmesser der Schale ab.
5. Man mische den Zweikomponenten-Schaum und injiziere ihn durch das Schaumfülloch der Zwischenwand.
6. Wenn eine Schaumexpansion beginnt, wende man einen Luftdruck auf das Innenvolumen der Zwischenwand an, um ein Versickern von Schaum darin zu verhindern.
7. Man erwärme die Stößel- bzw. Nachfolgeranordnung mit der festgeklemmten Zwischenwand bei 66ºC (150ºF), bis der Schaum gehärtet und fixiert ist.
8. Wenn dies beendet ist, entferne man die Zwischenwand aus der Vorrichtung für eine Festklemmbefestigung.
Eine Herstellung der Ausführungsform von Figur 5 kann im wesentlichen wie oben erfolgen, während die Ausführungsform der Figuren 6 - 8 sich in dem vorher beschriebenen Gebrauch des Verlust-Kerns 83 unterscheidet. Irgendein geeignetes Kernmaterial kann verwendet werden, welches nach einer Montage des Aufnehmerstößels bzw. Nockennachfolgers entfernt werden kann. Mögliche Beispiele sind öl- oder wasserlösliche Schaummaterialien, Eis etc. Während die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte es sich verstehen, daß zahlreiche Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche vorgenommen werden können.

Claims

1. Ein hydraulischer Ventilstößel mit einer becherartigen Schale (18; 66) mit einer peripheren Außenwand (22; 67), die im wesentlichen parallel zu einer Achse einer Hin- und Herbewegung (26) verläuft und ein geschlossenes Ende (24) und ein offenes Ende (23) aufweist; einer separaten Zwischenwand (19; 70; 82), welche innerhalb der Schale (18; 66) aufgenommen ist, wobei die Zwischenwand (19; 70; 82) eine Innenwand (30; 71) einschließt, die einen Innenzylinder (32) definiert, wobei der Innenzylinder (32) parallel mit der Achse (26) und innerhalb der Außenwand (22; 67) beabstandet verläuft, um einen ersten Raum (44) dazwischen zu definieren, und einen Flansch (34), der sich von dem Zylinder (32) nach außen auf die Außenwand (22; 67) zu erstreckt, um mindestens teilweise einen Boden für den ersten Raum (44) zu bilden; Einlaßmittel (28, 38, 43, 46, 47; 74, 78; 86), um ein Hydraulikfluid durch den ersten Raum (44) zu einem zweiten Raum (48), der sich radial innerhalb des Zylinders (32) erstreckt und dem geschlossenen Ende (24) der Schale benachbart liegt, zuzuführen; und Füllmittel (20), welches einen wesentlichen Teil des ersten Raumes (44) füllt, um den Eintritt des Hydraulikfluids in das gefüllte Teilstück zu blockieren; dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel (20) einen leichten ölresistenten Schaum umfaßt.

2. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem der Schaum an sowohl der Zwischenwand (19) als auch der Schale (18) haftet, um ein Zurückhalten der Zwischenwand (19) innerhalb der Schale (18) zu unterstützen.

3. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem der Flansch (34) sich nach außen zu der Außenwand (22) erstreckt und der Schaum zwischen der Zwischenwand (19) und der Schale (18) zurückgehalten wird.

4. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, der ein Abdichtmittel (62) einschließt, das eine Verbindung zwischen dem Flansch (34) der Zwischenwand (19) und der Außenwand (22) der Schale (18) abdichtet.

5. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 4, in welchem das Abdichtmittel eine Eindrückkante (62) mit einer schmal vorragenden Lippe an dem Flansch (34) einschließt, wobei die Lippe während eines Zusammenbaus der Zwischenwand (19) und der Schale (18) eingedrückt wird, um eine festsitzende Abdichtpassung bei der Verbindung zu bilden.

6. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem sich die Innenwand (30) der Zwischenwand (19) axial zu dem geschlossenen Ende (24) der Schale (18) erstreckt.

7. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem die Innenwand (71) der Zwischenwand (70) eine Lippe (72) einschließt, die sich nach außen gegen das geschlossene Ende (24) der Schale (66) erstreckt.

8. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem die Zwischenwand (19) aus einem synthetischen Kunststoffmaterial gebildet ist.

9. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 8, in welchem das synthetische Kunststoffmaterial, das die Zwischenwand (19) bildet, aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus verstärkten und gefüllten thermoplastischen und thermohärtenden technischen Kunststoffmaterialen besteht.

10. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem das synthetische Kunststoffmaterial, das die Zwischenwand bildet, ein mineralisch/glas-gefülltes Polyphenylen-Sulfidpolymer ist.

11. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem der Schaum ein modifizierter Polyurethanschaum ist.

12. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 1, in welchem das Einlaßmittel eine Einlaßöffnung (28) durch die Außenwand (22) zwischen den Enden (23, 24) davon gelegen und ein Durchgangsmittel (38, 43, 46, 47) durch den ersten Raum (44) einschließt und wobei die Einlaßöffnung (28) mit dem zweiten Raum (48) nahe dem geschlossenen Ende (24) der Schale (18) verbunden ist.

13. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 12, in welchem das Durchgangsmittel eine Steigkammer (38; 74; 86) einschließt, die sich axial in dem ersten Raum (44) zwischen der Einlaßöffnung (28) und dem geschlossenen Ende (24) der Schale (18) erstreckt, wobei die Steigkammer (38; 74; 86) relativ eng bzw. schmal aber von angemessenem transversalem Querschnitt ist, um einen wesentlichen Widerstand gegen einen kalten Ölstrom zu vermeiden, und mit dem zweiten Raum (48) nahe dem geschlossenen Ende (24) verbunden ist.

14. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 13, in welchem die Steigkammer (86) durch einen Verlust-Kern (83) während der Bildung der Schaumfüllung (20) gebildet wird, wonach der Verlust-Kern (83) entfernt wird.

15. Ein hydraulischer Ventilstößel nach Anspruch 14, in welchem ein Teilstück des zweiten Raumes (48) dem geschlossenen Ende (24) der Schale (18) benachbart ebenfalls durch den Verlust-Kern (83) gebildet wird.