DE10064902A1

DE10064902A1 - Hydraulikelement

Info

Publication number: DE10064902A1
Application number: DE2000164902
Authority: DE
Inventors: Reinhard Koch
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2000-12-23
Publication date: 2002-07-11
Also published as: AU2002238416A1; WO2002052157A2; WO2002052157A3

Abstract

Ein Hydraulikelement (4) ist mit einem Zylinder und einem darin längsverschieblich angeordneten Kolben (6) versehen. Der Zylinder (5) ist mit einem Einwegventil (7) versehen, das gemeinsam mit dem Kolben (6) einen Druckraum (8) begrenzt, wobei das Einwegventil (7) in den Zylinder (5) eingepresst ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulikelement, in dessen Zylinder ein Kolben längsverschieblich aufgenommen ist. Kolben und Zylinder begrenzen gemeinsam einen ggfs. an einen Leckspalt angeschlossenen Druckraum, um Einwärtsbewegungen des Kolbens zu dämpfen. Die vorliegende Erfindung be trifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hydraulikelements. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bei der ein derartiges Hydraulikelement zum Andrüc ken beispielsweise einer Spannschiene oder eines Kettenschuhs gegen das Zugmittel bzw. zum Dämpfen von rückläufigen Bewegungen der Spannschiene oder des Kettenschuhs weg von der Kette.

Aus DE 195 38 401 A1 beispielsweise ist eine Spannvorrichtung für einen Kettentrieb bekanntgeworden, bei dem ein Hydraulikelement eingesetzt ist, das einen Zylinder und einen in dem Zylinder längsverschieblich angeordneten Kolben aufweist, wobei der Zylinder mit einem Einwegventil versehen ist, das gemeinsam mit dem Kolben einen Druckraum begrenzt. Der Zylinder weist stirnseitig eine zylindrische Öffnung auf, in die eine Ventilplatte des Einweg ventils eingreift. Damit das Einwegventil einerseits einwandfrei an dem Zylinder gehalten ist und andererseits gewährleistet ist, dass unter Druck stehendes Öl nicht zwischen Ventilplatte und Zylinder herausgedrückt werden kann, ist diese Ventilplatte an den Zylinder angeschweißt. Die Ventilplatte bzw. das Einweg ventil muss also in einem ersten Arbeitsschritt in das Rohr eingesetzt und posi tioniert werden und in einem zweiten Verfahrensschritt in einem Schweißver fahren angeschweißt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Hydraulikelement nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, das einfach in seiner Herstellung ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Einwegventil in den Zylinder eingepresst ist. Das bedeutet, dass ein Arbeitsschritt - nämlich der Schweißvorgang - vollständig entfallen kann. Das Einwegventil und der Zylinder werden lediglich zueinander positioniert, und das Einwegventil wird in den Zylinder eingepresst. Im einfachsten Fall kann der Zylinder aus einem glattzylindrischen Rohr gebildet sein, das als handelsübliche Ware erhältlich ist. Einwegventile, beispielsweise Kugelrückschlagventile mit einer Ventilplatte, sind ebenfalls handelsübliche Erzeugnisse, so dass diese Massenwareartikel sehr preiswert zu einem erfindungsgemäßen Hydraulikelement zusammenge setzt werden können. Wenn der Kolben aus einem glattzylindrischen Rohr ge bildet ist, kann die Montage der Ventilplatte unabhängig von der Lage des Zy linders bzw. des glatten Rohrs erfolgen, so dass die Herstellung weiter verein facht ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Hydraulikelement ist der Zylinder, vorzugsweise ein Rohr, inwendig mit einer Kolbenbohrung für den Kolben und mit einer Ven tilbohrung für das Einwegventil versehen. Eine Ventilplatte des Einwegventils kann einen zylindrischen Mantel aufweisen, dessen Durchmesser und der Durchmesser der Ventilbohrung für eine Übergangs- oder Presspassung mit einander ausgelegt sind. Die Verwendung von handelsüblichen Rohren bietet zudem Vorteil, daß ggf. erforderliche Änderungen des Außendurchmessers des Zylinders durch entsprechende Wahl des Rohres und dessen ggf. erforderli ches Abdrehen bzw. Abschleifen schnell verwirklicht werden kann. Solche Durchmesseränderungen können bspw. bei einem Typenwechsel erforderlich werden, oder wenn das Hydraulikelement in eine an einem Motor vorgesehene Aufnahmebohrung eingesetzt werden soll, wobei der Durchmesser der Auf nahmebohrung vorgegeben sein kann.

Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass diese Ventilplatte bündig mit dem Zylinder an dessen Stirnseite abschließt. Diese Anordnung ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Hydraulikelement beispielsweise in eine Aufnahmebohrung eines Gehäuseflansches einer Span neinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten eingesetzt ist. Dieses erfin dungsgemäße Hydraulikelement kann dann bis auf den Boden der Aufnahme bohrung des Gehäuseflansches eingeführt werden, so dass die Ventilplatte des Einwegventils an dem Boden zusätzlich abgestützt ist. Das bedeutet, dass nicht nur allein der Pressverband zwischen Ventilplatte und Zylinder ein ein wandfreies Halten der Ventilplatte gewährleistet, sondern zusätzlich die axiale Abstützung der Ventilplatte an dem Boden der Aufnahmebohrung.

Die axiale Abstützung der Ventilplatte an dem Boden kann auch dann gewähr leistet sein, wenn die in den Zylinder eingepreßte Ventilplatte axial aus dem Zylinder vorsteht. Diese Anordnung bietet folgenden Vorteil: Der Zylinder kann in die Aufnahmebohrung des Gehäuseflansches eingesetzt werden, ohne daß der Zylinder an seiner dem Boden der Aufnahmebohrung zugewandten Stirn seite mit einer Fase werden muß. Derartige Fasen bilden eine Freistellung, so daß eine eventuelle Kantenrundung im Übergang zwischen Boden und Mantel der Aufnahmebohrung von dem Zylinder beabstandet ist. Solche Kantenrun dungen entstehen bspw. dann, wenn die Aufnahmebohrung gebohrt bzw. ge dreht wird. Die erforderliche Freistellung kann durch das axiale Vorstehen der Ventilplatte gegenüber dem Zylinder gewährleistet sein.

Der Durchmesser des Kolbens und der Durchmesser der Kolbenbohrung sind für eine Spielpassung vorzugsweise mit weitem Laufsitz füreinander ausgelegt. Wird beispielsweise ein im Handel erhältliches, mit Passmaß gezogenes Rohr als Ausgangsmaterial für den Zylinder verwendet, lässt sich ein erfindungsge mäßes Hydraulikelement besonders preiswert herstellen: Rohre dieser Güte weisen eine gute Zylinderform, eine gute Konzentrität und gute Koaxialität auf. Das bedeutet, dass das Rohr in einem Werkzeug außen gehalten werden kann, wobei dann ein Schleifwerkzeug innen die Kolbenbohrung schleifen kann.

Das Rohr kann inwendig mit einem ringförmigen Hinterstich versehen sein. Dieser Hinterstich kann mehrere Vorteile bieten. Zum einen ist die zu bearbei tende Innenfläche des Rohres, die ein Schleifwerkzeug überfährt, reduziert. Zum anderen kann dieser Hinterstich auch dazu dienen, eine Zerfallssicherung zu integrieren, die den Kolben verliersicher in dem Zylinder hält.

Eine derartige Zerfallssicherung kann einen am Kolben vorzugsweise in einer Ringnut gehaltenen Sicherungsring umfassen, der in den Hinterstich des Zylin ders eingreift.

In dem Zylinder kann eine Feder, vorzugsweise Schraubenfeder, angeordnet sein, die einerseits an dem Zylinder abgestützt und die andererseits an dem Kolben angreift, wobei der Kolben unter der Kraft der vorgespannten Feder in Richtung auf eine Vergrößerung des Druckraumes angefedert ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Hydraulikelements sieht vor, dass ein vorzugsweise mit Passmaß gezogenes Rohr außen gehal ten und innen eine Kolbenbohrung für die Aufnahme des Kolbens und eine Ventilbohrung für das Einpressen des Einwegventils geschliffen wird, wobei die Kolbenbohrung und die Ventilbohrung einen gemeinsamen Durchmesser auf weisen. Das bedeutet, dass ein Schleifwerkzeug lediglich einmal die Rohrlänge inwendig abfährt und in einem einzigen Arbeitsgang sowohl die Kolbenbohrung als auch die Ventilbohrung herstellt.

Die zu schleifende Fläche kann reduziert werden, wenn zuvor ein Hinterstich in das Rohr eingedreht wird.

Das erfindungsgemäße Hydraulikelement eignet sich besonders für die Ver wendung in Spanneinrichtungen für Zugmittel wie Riemen und Ketten. Bei der artigen Spanneinrichtungen kann ein Gehäuseflansch vorgesehen sein, in dessen Aufnahmebohrung das Hydraulikelement eingefügt ist. Der Kolben des Hydraulikelementes greift dann an ein Spannmittel zum Spannen des Zugmit tels an. Der Zylinder des Hydraulikelementes ist am Gehäuseflansch abge stützt.

Anstelle eines Gehäuseflansches kann eine Bohrung im Motor des Kraftfahr zeuges vorgesehen sein, in die das Hydraulikelement eingeführt wird. Die Boh rung kann dann mit einer Abschlußschraube o. ä. versehen sein, an der sich das Hydraulikelement mit seiner Ventilplatte stirnseitig abstützt. Diese Anord nung hat den Vorteil, daß auf einen separaten Gehäuseflansch für das Hy draulikelement verzichtet werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hydrau likelement, das in einer Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten verwendet wird,

Fig. 2 eine weiteres erfindungsgemäßes Hydraulikelement in ei ner Darstellung wie in Fig. 1 und

Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Hydraulikelement Fig. 1 zeigt einen Kettenspanner, der einen Gehäuseflansch 1 und einen Kettenschuh 2 zur Anlage an eine Kette aufweist. In einer Aufnahmebohrung 3 des Gehäuseflansches 1 ist ein Hydraulikelement 4 aufgenommen.

Das Hydraulikelement 4 umfasst einen Zylinder 5, in dem ein Kolben 6 längs verschieblich aufgenommen ist. Der Zylinder 5 ist aus einem glattzylindrischen Rohr gebildet. Der Durchmesser des Kolbens 6 und der Durchmesser der Kol benbohrung 5a an dem Zylinder 5 sind für eine Spielpassung vorzugsweise mit weitem Laufsitz miteinander ausgelegt. Zwischen dem Kolben 6 und dem Zy linder 5 kann der weite Laufsitz zudem einen Leckspalt bilden, durch den Hy draulikflüssigkeit, vorzugsweise Motoröl gedrückt werden kann. Derartige be kannte Leckspalte werden für eine hydraulische Dämpfung von Kolbenbewe gungen benötigt.

An seinem unteren Ende ist in den Zylinder 5 ein Einwegventil 7 eingesetzt. Dieses Einwegventil 7 begrenzt gemeinsam mit dem Kolben 6 einen Druck raum 8 in dem Zylinder 5.

Das Einwegventil 7 umfasst eine Ventilplatte 9 mit zylindrischem Mantel, des sen Durchmesser und der Durchmesser der Ventilbohrung 5b für eine Über gangs- oder Presspassung miteinander ausgelegt sind. Die Ventilplatte 9 ist in das untere Ende des Zylinders 5 eingepresst.

Die Kolbenbohrung 5a und die Ventilbohrung 5b weisen einen übereinstim menden Durchmesser auf, so dass diese Bohrungen in einem einzigen Ar beitsgang mit einem Werkzeug geschliffen werden können.

Die Ventilplatte 9 schließt bündig mit dem unteren Ende des Zylinders 5 ab, und liegt somit gemeinsam mit der Stirnseite des Zylinders 5 an einem Boden 10 des Gehäuseflansches 1 an. Auf diese Weise ist die Ventilplatte 9 zusätz lich in axialer Richtung fixiert, so dass die Ventilplatte 9 nicht unter einem ho hen Druck im Druckraum 8 axial raus aus den Zylinder 5 gedrückt werden kann, falls die Pressverbindung zwischen dem Zylinder 5 und der Ventilplatte 9 nicht ausreichend sein sollte.

Eine in den Druckraum 8 integrierte Schraubenfeder 11 ist einerseits an der Ventilplatte 9 abgestützt und greift andererseits an dem Kolben 6 an und federt diesen gegen eine nicht dargestellte Kette. An dem Kolben 6 ist ein Kettenschuh 12 gehalten, der zur Anlage an die nicht dargestellte Kette vorgesehen ist.

Die in Fig. 2 abgebildete erfindungsgemäße Einrichtung unterscheidet sich von der aus Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass der Zylinder 5 inwendig mit einem Hinterstich 13 versehen ist, in den ein Sicherungsring 14 eingreift, der in einer am Umfang des Kolbens 5 ausgebildeten Ringnut 15 aufgenommen ist.

Der Sicherungsring 14 greift mit einem Teil seines Umfangs in die Ringnut 15 und mit einem anderen Teil seines Umfangs in den Hinterstich 13 ein, so dass eine verliersichere Verbindung zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinder 5 gewährleistet ist.

Weiterhin ist am Umfang des Zylinders 5 eine weitere Ringnut 16 vorgesehen, in der ein Dichtring 17 angeordnet ist. Dieser Dichtring 17 verhindert, dass evtl. zwischen dem Gehäuseflansch 1 und dem Zylinder 5 gesammeltes Öl aus der oberen Öffnung der Aufnahmebohrung 3 herausgedrückt werden kann.

Das in Fig. 3 abgebildete Hydraulikelement 4 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Hydraulikelement dadurch, daß die in den Zylinder 5 eingepreßte Ventilplatte 9 axial aus dem Zylinder 5 vorsteht. Es ist ersicht lich, daß auf diese Weise ein Freiraum geschaffen ist, der auch Kantenrundun gen 18 an dem hier nur gebrochen dargestellten Gehäuseflansch 1 ermöglicht, ohne daß ein nachteiliger Kontakt zwischen der Kantenrundung 18 mit dem Zylinder 5 möglich ist.

Bezugszahlen

1

Gehäuseflansch

2

Kettenschuh

3

Aufnahmebohrung

4

Hydraulikelement

5

Zylinder

5

a Kolbenbohrung

5

b Ventilbohrung

6

Kolben

7

Einwegventil

8

Druckraum

9

Ventilplatte

10

Boden

11

Schraubenfeder

12

Kettenschuh

13

Hinterstich

14

Sicherungsring

15

Ringnut

16

Ringnut

17

Dichtring

18

Kantenrundung

Claims

1. Hydraulikelement (4), mit einem Zylinder (5), in dem ein Kolben (6) längs verschieblich aufgenommen ist, wobei der Zylinder (5) mit einem Einweg ventil (7) versehen ist, das gemeinsam mit dem Kolben (6) einen Druckraum (8) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwegventil (7) in den Zylinder (5) eingepreßt ist.

2. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 1, bei dem der Zylinder (5) aus einem Rohr gebildet ist, in das das Einwegventil (7) eingepreßt ist.

3. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 1, bei dem der Zylinder (5), vorzugs weise das Rohr, inwendig mit einer Kolbenbohrung (5a) für den Kolben (6) und mit einer Ventilbohrung (5b) für das Einwegventil (7) versehen ist.

4. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 3, bei dem das Einwegventil (7) eine Ventilplatte (9) mit zylindrischem Mantel aufweist, dessen Durchmesser und der Durchmesser der Ventilbohrung (5b) für eine Übergangs- oder Presspassung miteinander ausgelegt sind.

5. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 4, bei dem die Ventilplatte (9) bündig mit dem Zylinder (5) an dessen Stirnseite abschließt.

6. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 3, bei dem der Durchmesser des Kol bens (6) und der Durchmesser der Kolbenbohrung (5a) für eine Spielpas sung vorzugsweise mit weitem Laufsitz miteinander ausgelegt sind.

7. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 3, bei dem der Durchmesser der Kol benbohrung (5a) und der Durchmesser der Ventilbohrung (5b) überein stimmen.

8. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 2, bei dem das Rohr inwendig mit ei nem ringförmigen Hinterstich (13) versehen ist.

9. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 1, bei dem eine Zerfallssicherung inte griert ist, die den Kolben (6) verliersicher mit dem Zylinder (5) verbindet.

10. Hydraulikelement (4) nach den Ansprüchen 8 und 9, bei dem ein am Kolben (6), vorzugsweise in einer Ringnut (15), gehaltener Sicherungsring (14) in den Hinterstich (13) des Zylinders (5) eingreift.

11. Hydraulikelement (4) nach Anspruch 1, bei dem eine Feder, vorzugsweise Schraubenfeder (11) in dem Zylinder (5) angeordnet ist, die einerseits ge genüber dem Zylinder (5) abgestützt und die andererseits an dem Kolben (6) angreift, wobei der Kolben (6) unter der Kraft der vorgespannten Feder in Richtung auf eine Vergrößerung des Druckraumes (8) angefedert ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Hydraulikelementes (4) nach Anspruch 1, wonach ein - vorzugsweise mit Passmaß gezogenes - Rohr außen gehalten und innen eine Kolbenbohrung (5a) für die Aufnahme des Kolbens (6) und eine Ventilbohrung (5b) für das Einpressen des Einwegventils (7) geschlif fen werden, wobei die Kolbenbohrung (5a) und die Ventilbohrung (5b) einen gemeinsamen Durchmesser aufweisen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem in das Rohr inwendig ein Hinterstich (13) eingedreht wird und anschließend die Ventilbohrung (5b) und die Kol benbohrung (5a) geschliffen werden.

14. Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, mit einem Gehäu seflansch (1), und mit einem Spannmittel zum Spannen des Zugmittels, wo bei in eine Aufnahmebohrung (3) des Gehäuseflansches (1) das Hydrauli kelelement (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingefügt ist, dessen Zylinder (5) an dem Gehäuseflansch (1) abgestützt ist und dessen Kolben (6) das Spannmittel gegen das Zugmittel anfedert.

15. Hydraulikelement nach Anspruch 4, bei dem die Ventilplatte aus dem zylin drischen Mantel axial vorsteht.