Kipphebellagerung-Versteifung einmal anders

[o.technikus]

Hallo Zusammen,

die verschiedenen Möglichkeiten die Kipphebellagerung steifer zu gestalten wurden ja schon rauf und runter diskutiert.

Damit es nicht ausufert....nein, man muss nichts ändern, ja, es gibt schwachstellen und ja, man kann es verbessern...auch wenn man es eben nicht muss

Schwachstelle im Serienzustand:

- Unterschiedliche Ausdehneung von Aluminium des Kopfes und Stahl der Kipphebel-Lagerrung

+beidseitige Fixierung der Lagerböcke im Kopf

Daraus folgt, dass die Böcke bei Erwärmung auseinander gezogen werden (Axialkräfte) und bei festem Sitz der Klemmung auch Biegemomente in der Welle auftreten können.

Der wesentliche Teil aller Lösungsansätze ist die starre, Material gleiche Verbindung der Lagerböcke im Auflagebereich in Verbindung mit einer Entkopplung von der Ausdehnung der Köpfe.

Die einfachste und kostengünstigste Lösung dazu ist der untere Teil der Weierstall Lösung, die ich hier einmal nachempfunden habe und die wohl auch von Wüdo angeboten wird.

Dazu mal zwei Bilder...

Wenn man dann noch die jeweils untere Hülse, die in den Kopf eingreift so weit kürzt, dass sie gerade noch zur Montagehilfe und Zentrierung reicht, dann ist die Entkopplung recht gut gelungen.

Einfach, günstig und wirkungsvoll.

Schraubergruß
Volker

 

[BlaueEmma]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Hi Volker,

interessante Lösung - muss man dann aber doch die Böcklein unten abfräsen, oder?

Wurde das schon mal in der Praxis erprobt?

Gruß Holger

 

[o.technikus]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Hallo...

Die Platten sind in dieser Variante genau so dick wie die vorher genutzten Scheiben (3mm) man muss also zunächst einmal nichts an den Böcken kürzen.

Wenn man die beiden überstehenden Hülsenteile auch weiterhin als Zentrierung belassen will, dann muss man auch die Hülsen nichts kürzen (Es gibt ja auch Einteilige Böcke mit beidseitiger Festlagerung. Und es gibt auch Äusserungen im Forum, wonach die Böcke vorrangig durch die Flächenpressung (Kraftschluss) und weniger durch die kurzen Zentriernippel (Formschluss) fixiert werden.

Das Kürzen des jeweils unteren Bockes wäre m.E. nur eine zusätzliche Maßnahme sicher zu stellen, dass weniger Kräfte vom Kopf auf die Lagerung übertragen werden.

Schaden kann der Umbau mit Sicherheit nicht und ja, er ist vielfach erprobt.

Gruß
Volker

 

[Blue QQ]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

In dieser Zusammenstellung bin ich auch eine Zeitlang gefahren.
Muss aber sagen, erst mit der Brücke ist das Ding einwandfrei.
Manfred

 

[Rolf S aus B]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

hätte gerne 8 stück.

 

[Lutzel]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Ich hätte gern 4 Stück!!! Bitte schnell

Gruß Lutz

 

[potgrond]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Hallo Nachbar!

...also ich wäre mit 4 Stk. zufrieden, komme auch gerne abholen!

Gruß aus HH-Neugraben,

Kay

 

[Blue QQ]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Der Sohn vom Weierstall verkauft die Dinger noch.
Manfred

 

[o.technikus]

Ihr macht mir Spaß...war nicht meine Absicht zum Hersteller zu avancieren.

Vielleicht noch ein Hinweis dazu...ich habe die Teile konstruiert und dann bei fabtools Laser schneiden lassen. Damit die Hülsen eine gute Passung haben (und weil die Präzision des Laser Schnittes ggf. nicht ausreicht sind die Löcher leicht untermaßig geschnitten und müssen auf Maß aufgerieben werden.

Bei WÜDO kostet der Satz 49,90€

Roh geschnitten, und noch zu reiben kosten die etwa die Hälfte....aber man muss halt noch auf Maß reiben. Reduzieren kann man bei Sammelbestellung nur die Rüstkosten von ca. 3,57€.

Gruß
Volker

 

[Blue QQ]

Nur so unter uns: Die Kipphebelböcke nur mit den Blechplatten fixiert... drücken die sich weg. Merkt man dann wenn man noch Axiallager eingebaut hat.
Manfred

 

[feuerlibelle]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

In dieser Zusammenstellung bin ich auch eine Zeitlang gefahren.
Muss aber sagen, erst mit der Brücke ist das Ding einwandfrei.
Manfred

Ja leider, bringt so nicht viel, habe ich auch dran rum experimentiert.


Gruß Marco

 

[o.technikus]

AW: Kipphebellagerung-Verteifung einmal anders

Hallo Manfred,

es wäre interessant zu erfahren was die Brücken tatsächlich zusätzlich bewirken?

Rein aus der Geometrie und den auftretenden Spannungen betrachtet erschließt sich mir der Sinn in der Theorie noch nicht so ganz. Natürlich versteift die Brücke die Lagerung oberhalb der Welle, bzw. sie fixiert den Abstand der Böcke zueinander.

Wenn das aber nötig wäre, dann würde das bedeuten, dass die Klemmung der Welle in den Böcken im Betrieb nachgeben würde, oder sich lockern, sodass die Böcke auseinander rutschen können. Das ist schwer zu glauben, so lange die Stehbolzen der Zylinder nicht locker werden.

Manchmal schlägt die Praxis allerdings die Theorie und nichts geht über Erfahrung.

Gruß
Volker

In dieser Zusammenstellung bin ich auch eine Zeitlang gefahren.
Muss aber sagen, erst mit der Brücke ist das Ding einwandfrei.
Manfred

 

[Blue QQ]

es wäre interessant zu erfahren was die Brücken tatsächlich zusätzlich bewirken?

Wenn das aber nötig wäre, dann würde das bedeuten, dass die Klemmung der Welle in den Böcken im Betrieb nachgeben würde

Genau das tun sie. Herr Weierstall hat mir damals das Buch vom Apfelbeck empfohlen.
Einige hier im Forum haben die Weierstallbrücken eingebaut. Vielleicht melden die sich noch.
Manfred

 

[o.technikus]

Da warst du schneller als meine Frage...interessant.

"drücken sich weg" = Abstand vergrößert sich! Verformen sich dann die Passbohrungen, oder was fließt?

...verflixt und wie kommt das? Welche Kräfte greifen da an, insbesondere wenn man nur einseitig im Kopf lagert?

Nun denn, schlechter als vorher kann es nicht werden...

danke für eure Erfahrungen!

Volker

 

[potgrond]

Ihr macht mir Spaß.......ich habe die Teile konstruiert und dann bei fabtools Laser schneiden lassen.

Roh geschnitten, und noch zu reiben kosten die etwa die Hälfte....aber man muss halt noch auf Maß reiben. Reduzieren kann man bei Sammelbestellung nur die Rüstkosten von ca. 3,57€.

Gruß
Volker

Hallo Volker,

farbtools? Die Daten hast du dann wie bei denen abgeliefert?

Ich finde das ganz interessant, auch die Idee mit dem Aufreiben auf das Endmaß ist sehr gut, da die Böcke sicher nicht alle gleich sind...

Gruß, Kay

 

[o.technikus]

Fabtools (ohne r ) www.[B]fabtools[/B].de

Man kann seine Ideen bei denen auf der Seite konstruieren, nicht so toll, oder die Zeichnung in beliebigem CAD tool zeichnen und dann im dxf Format hoch laden.

Habe schon einiges bei denen fertigen lassen. Schnell, zuverlässig und präzise.

Gruß
Volker

 

[Martin aus Mannheim]

Darf ich mal fragen was sich an der Ventilbetätigung ändern würde, wenn die Platte oben im Bereich der Aufstandfläche der Böcke 5/10 tief genutet wäre?
Daraus ergäbe sich Formschluss, zusätzlich zum Reibschluss der Kopfschrauben und die Grätsche wäre verhindert, oder?
Müsste auch mit einer dickeren Platte gehen, wenn die Dicke unter den Böcken weiterhin gleich bleibt, aber du hast ja s=3mm gelasert.
Oder habe ich einen Denkfehler?

 

[potgrond]

Wenn man dann noch die jeweils untere Hülse, die in den Kopf eingreift so weit kürzt, dass sie gerade noch zur Montagehilfe und Zentrierung reicht, dann ist die Entkopplung recht gut gelungen.

Hallo Volker,

nur das ich es richtig verstehe: du kürzt die Hülse des Kipphelbockes auf die Stärke der Platte (also 3mm)? Oder steht die Hülse noch ein wenig vor so das sie in den Kopf greifen kann?

Gruß, Kay

 

[Schramm]

Genau das tun sie. Herr Weierstall hat mir damals das Buch vom Apfelbeck empfohlen.
Einige hier im Forum haben die Weierstallbrücken eingebaut. Vielleicht melden die sich noch.
Manfred

Hallo zusammen,

ich hab die Weierstall-Lösung komplett, also mit Brücken, seit ca. 80 000 km drin (km aktuell ca. 125 000 km). Seitdem ist Ruhe in den Köpfen. Das Axialspiel ist < 0,05; letztmals vor etwa 50 000 km kontrolliert. Weierstall hat mir damals gesagt, ich solle "spielfrei aber beweglich" einbauen. Mir schien die Gängigkeit der Kipphebel damals beim Einbau etwas stramm, nachdem der Motor aber einwandfrei lief, habe ich das Axialspiel bis heute so belassen.

Grüße aus dem Taubertal

ecke

 

[o.technikus]

Hallo Kay,

Soweit ich weiss setzt WÜDO die untere Blechbrücke zur Fixierung mit der Originallänge der Zentrierhülsen ein. Das wäre dann wie bei den Einteilern von Israel eine obere und untere Führung die den Sitz der Böcke festlegt. Zitat: Die kurzen Hülsen, die in den Kopf greifen haben genug Spiel und behindern die Ausdehnung nicht nennenswert.

Wäre interessant wie Weierstall das gelöst hat. Jedenfalls gibt es inzwischen mehrere Einteiler, die wohl Besten von unserem Mitglied Feuerlibelle, die nur eine Hülse in den Kopf eingreifen lassen, also eine Seite ggf. leichter "schieben" lassen (ähnlich einem Loslager.

Beides ist also möglich. Wenn kürzen, dann nur eine Seite, und wenn man dann ggf. noch einen kleinen Absatz als Montagehilfe stehen lässt, dann wird der auch nicht in der Lage sein große Kräfte in axialer Richtung zu übertragen.

Gruß
Volker

Hallo Volker,

nur das ich es richtig verstehe: du kürzt die Hülse des Kipphelbockes auf die Stärke der Platte (also 3mm)? Oder steht die Hülse noch ein wenig vor so das sie in den Kopf greifen kann?

Gruß, Kay

 

[o.technikus]

Das könnte man sicher machen, aber es macht halt erheblichen zusätzlichen Aufwand, der nur lohnen würde, wenn die Zentrierhülsen allein nicht reichen sollten die "Grätsche" zu verhindern. Bei einseitigem Eingriff in den Kopf wage ich das aber zu bezweifeln.

Gruß
Volker

Darf ich mal fragen was sich an der Ventilbetätigung ändern würde, wenn die Platte oben im Bereich der Aufstandfläche der Böcke 5/10 tief genutet wäre?
Daraus ergäbe sich Formschluss, zusätzlich zum Reibschluss der Kopfschrauben und die Grätsche wäre verhindert, oder?
Müsste auch mit einer dickeren Platte gehen, wenn die Dicke unter den Böcken weiterhin gleich bleibt, aber du hast ja s=3mm gelasert.
Oder habe ich einen Denkfehler?

 

[potgrond]

Hallo Volker,

OK, verstanden, Danke für deine ausführliche Erklärung!!

Ich glaube ich werde das auch mal probieren....

Gruß, Kay

 

[Blue QQ]

Wäre interessant wie Weierstall das gelöst hat.
http://images.google.de/imgres?imgu..._RAhXD1ywKHWRCANkQMwgcKAAwAA&bih=587&biw=1152

Die Grundplatte ist genauso dick wie die Scheiben von BMW
Manfred

 

[Balta]

http://forum.2-ventiler.de/vbboard/...er-Zentrierung&p=870654&viewfull=1#post870654

Wurde hier schon diskutiert.
Was ich nicht verstehe ist warum eine Zentrierungen Abhilfe schaffen soll, dann würde das entfernen einer Zentrierungen der Orginalen Böckchen ja reichen

Unterschiedliche Ausdehnung ist Fakt, beim Abkühlen könnte sich der Kipphebelbock seitlich verschieben!?
Meiner Meinung nach muss man in der sich ausdehnen Achse einen Freiheitsgrad schaffen.
Also eine Ellipse, lange Seite als Führung, kurze Seite ermöglicht unterschiedliche Ausdehnung.....

 

[er90es]

Ich verstehe diese Diskussion nicht. Kipphebelböcke sind doch schon vielfach diskutiert und ich verstehe nicht, was bei der vorgestellten Lösung wirklich "anders" sein soll?

 

[Martin aus Mannheim]

Ich verstehe diese Diskussion nicht. Kipphebelböcke sind doch schon vielfach diskutiert und ich verstehe nicht, was bei der vorgestellten Lösung wirklich "anders" sein soll?

Mich beschleicht Erkenntnisgewinn, finde daher den Austausch hier wertvoll.

Das könnte man sicher machen, aber es macht halt erheblichen zusätzlichen Aufwand, der nur lohnen würde, wenn die Zentrierhülsen allein nicht reichen sollten die "Grätsche" zu verhindern. Bei einseitigem Eingriff in den Kopf wage ich das aber zu bezweifeln.

Gruß
Volker

Wenn beide Büchsen beide in den Bohrungen stehen, die Kopfausdehnung jedoch durch die Platte (weitestgehend) verhindert wird, dann sehe ich erheblichen Stress für die Bohrungen - muss es mal rechnen. Das interessiert mich jetzt. Dass es in praxi funktioniert, habe ich zur Kenntnis genommen.
delta (Theorie-Praxis)=
Annahmen: Einstelltemperatur von 20°C an, Erwärmung auf 200°C, Ausdehungskoeffizient Alu: 23,8, Stahl 11,7 (x10e-6), l-null 100mm, Passungsspiel kalt 5/100mm:
Der Kopf dehnt sich um ~45/100mm aus, der Stahl um ~20/100mm abzgl. Spiel von 5/100mm ergibt sich ein Stauchmaß von ~20/100mm.
Die bezogen auf eine Stauchlänge von 90mm (Bohrungsabstand 100mm bei ø10mm).
Bei einem E-Modul von 70.000N/mm² eine Druckspannung von 155N/mm². Das scheint mir viel zu sein.
Diese Annahmen sind extrem - I know - aber die Beanspruchung auch bei deltaT's um "nur" 100°C mit rd. 80N/mm² auch schon ganz knackig für Alu.
Ob jetzt der Schub Stahl auf Alu bei Fest-Los-Lager-Situation bei einteiligem Kipphebelbock oder die Ausdehnungsbehinderung bei Fest-Fest-Lagerung zu bevorzugen ist, würde mich mal interessieren.
Denkbar wäre auch eine Lochleibung um je 1/10mm auf beiden Seiten und bei der 2. Erwärmung geschieht das Ganze quasi spannugsfrei.
An der merklichen Füllungsänderung infolge Ventilspielerhöhung im Serienzustand, weil der Kipphebel nach unten wandert, möchte ich Zweifel anmelden, am Sachverhalt als solchen nicht: es wird sich unter Realbedingungen um einstellige 1/100mm handeln.

 

[Peter Becket]

Hallo
Bei aller einteiligen kipphebelei wird meistens vergessen das die meisten Köppe krumm sind.Als erstes die auflageflächen planen lassen sonst wird das nix.Die Kipphebel stehen schief und melden sich klappernd.

gruss Peter

 

[Balta]

Aber wird der Kopf aus den von Martin genannten Gründen krumm oder ist er von Haus aus krumm?

Krumm durch Verspannung, danke Martin für die ausführliche Schilderung, dann müsste hier mit den angesprochenen Lösungen weiter gesponnen und probiert werden.

Wenn von Haus her krumm, wäre eigentlich egal, da ja das Spiel im Krummen Zustand eingestellt wird.

Vielleicht werden die Köpfe aber unter Temperatur krumm, Massenanhäufungen ungleichmäßiger Temperaturverlauf....
dann sind wir wieder beim rumspinnen, probieren und Meinungsaustausch....an diesem Punkt schliesse ich mich Martin an, lieber drei mal eine mögliche Lösung diskutieren und beim 4. mal hat jemand die zündende Idee, als alles zu blocken.

Schöne Grüße
Mark

 

[o.technikus]

Super Martin,

egal wie genau die Abschätzung ist, sie trifft den Nagel auf den Kopf.
Die Einteiler von Israel haben bekanntlich 2 Passtücke, die in den Kopf greifen. Sitzen die eng, dann entstehen die von dir aufgezeigten Verspannungen. Lösungsansatz..man macht die Verbindung zwischen den Böcken "elastischer". M.E. Käse, denn damit nimmt man sich ja genau einen Teil des gewünschten Effektes.

Die solideste Lösung kommt von unserem Kollegen "Feuerlibelle" (toller Name). Da haben wir dann neben einer steifen Verbindung auch großflächige Auflager und nur eine Zentrierung, was völlig ausreichend ist. Rotation um diesen einen Punkt tritt niemals auf, die einzigen Kräfte die das bewirken könnten sind die recht geringen Kräfte auf den Kipphebel. Dazu ist aber die kraftschlüssige Verbindung zum Kopf zu hoch.

Bei jeder Lagerung, versucht man Axialkräfte durch eine Kombination von Fest- und Loslager zu vermeiden. (übrigens auch im Pipeline Bau, sonst würden die Leitungen nämlich bei thermischen Schwankungen lustig aus der Erde hüpfen)

Deine Rechnung belegt, dass man gut daran tut jeweils eine der beiden Kipphebel an den unteren Hülsen bis auf 3mm zu kürzen. Damit ist sicher gestellt, dass keine Kräfte mehr durch die formschlüssige Verbindung zum Aluminium auf die Kipphebelböcke übertragen werden können. Alle Schubkräfte werden von der verbindenden Stahlbrücke aufgenommen, bzw. in Gleiten umgesetzt.

Ist die Bohrung im Blech nämlich nicht passgenau und der Kopf dehnt sich, dann kommt es zwangsläufig dazu, dass wiederum Kräfte auf den Kipphebelbock ausgeübt werden, die wir vermeiden wollen.

An der Stelle hat auch Weierstall offensichtlich noch Potenzial. Auf den BIldern die ich kenne sieht es immer so aus, als würde er beide Zentrierungen lang lassen....und wenn nicht ausprobiert, dann könnte es sogar sein, dass er sich die obere Brücke hätte sparen können, wenn er die Kräfte unten gebändigt hätte....

Gruß
Volker

 

[BlaueEmma]

Moin Jungs,

also, wenn ihr schon rechnet, dann rechnet doch bitte auch mal die Schraubverbindung der Stehbolzen durch.
Welche Querkraft nimmt die den auf?
Oder rutscht das Kipphebelgedöns so einfach und lustig ein paar 1/100stel oder gar 1/10tel hin und her?

Und noch was - Spannungen sind ja an sich nicht böse, nur, wenn die zu groß werden.

Gruß Holger

P.S. gell, s isch scho kalt dussa, gell?