DE102004012394A1

DE102004012394A1 - Hydraulischer Spanner für Zugmittel

Info

Publication number: DE102004012394A1
Application number: DE200410012394
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Assel
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-03-13
Filing date: 2004-03-13
Publication date: 2005-09-29

Abstract

Hydraulischer Spanner für Zugmittel, insbesondere Ketten oder Riemen, mit sich über den Hub verändernder Dämpfung, wobei die Dämpfung mit zunehmendem Hub ansteigt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Spanner für Zugmittel, insbesondere Ketten oder Riemen, mit sich über den Hub verändernder Dämpfung.
Da sich beim Ausfahren des Spanners – bedingt durch Temperatur, Verschleiß und elastische Dehnung des Zugmittels – die Zugmittelspuren und damit der Umschlingungswinkel um Schiene oder Rolle ändert, ändert sich auch das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kraft im Zugmittel und der Kraft im Spanner.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Spanner der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass in jeder Spannerstellung dem Zugmittel die gleiche Kraft entgegengebracht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dämpfung des Spanners mit zunehmendem Hub ansteigt.

Dieses Ansteigen der Dämpfung mit zunehmendem Hub steht im Gegensatz zu den bislang bekannten Konstruktionen solcher hydraulischer Spanner, bei denen die Dämpfung allenfalls über den Spannerhub konstant bleibt, im Allgemeinen aber sogar über den Spannerhub abnimmt.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Ausbildung des Zylinders und des Kolbens des Spanners so getroffen ist, dass bei zunehmendem Hub die Leckspaltlänge ansteigt, was in Ausgestaltung der Erfindung besonders einfach in der Weise realisierbar ist, dass sowohl der Zylinder als auch der Kolben mit in Axialrichtung begrenzte Dichtflächenbereichen versehen sind, die zwischen sich den Dichtspalt bildend sich mit zunehmendem Hub stärker überlappen.

Anstelle der mit zunehmendem Hub ansteigenden Leckspaltlänge könnte gemäß einem weiteren Ausbildungsbeispiel der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Ausbildung des Zylinders und des Kolbens des Spanners so getroffen ist, dass bei zunehmendem Hub die Leckspalthöhe abnimmt.

Diese Abnahme der Leckspalthöhe kann entweder dadurch erzielt werden, dass der Kobenaußendurchmesser bei vorzugsweise zylindrischem Zylinderinnendurchmesser nach außen konisch abnimmt, oder aber dass der Zylinderinnendurchmesser bei vorzugsweise gleichbleibend zylindrischem Außendurchmesser des Zylinders nach außen konisch zunimmt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kettentrieb mit zwei über einen Zahnriemen gekoppelten Rädern und einem zwischen ihnen angeordneten hydraulischen Spanner,
2a und 2b die Kolbenzylinderanordnung eines solchen hydraulischen Spanners herkömmlicher Ausführungsform mit bei zunehmendem Hub abnehmender Dämpfung in den beiden Hubendstellungen,
3 ein Hubdämpfungsdiagramm des Spanners nach 2a und 2b,
4a und 4b ein den 2a und 2b entsprechendes Schnittbild eines herkömmlichen Spanners mit gleichbleibender Dämpfung,
5 das Hubdämpfungsdiagramm des Spanners nach 4a und 4b,
6a und 6b ein den 2a, 2b und 4a, 4b entsprechendes Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Spanner mit bei steigendem Hub ansteigender Dämpfung in Folge linear steigender Leckspaltlänge,
7 das Hubdämpfungsdiagramm des Spanners nach den 6a und 6b,
8a und 8b ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spanners bei dem mit zunehmendem Hub die Leckspalthöhe abnimmt und
9 das Hubdämpfungsdiagramm des Spanners nach 8.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt schematisch einen Ketten- oder Riementrieb mit zwei über das Zugmittel 1 miteinander verbundenen Zahnrädern 2a und 2b, wobei zum Nachspannen der Spannung innerhalb des Zugmittels 1 ein hydraulischer Spanner 3 vorgesehen ist.
Bei herkömmlichen hydraulischen Spannern nimmt bei zunehmender Spannerauslenkung, also zunehmendem Spannerhub, das Kraftverhältnis Kette/Spanner progressiv ab, was in seiner Entstehung durch die 2 bis 5 erläutert werden kann.
Bei der Anordnung nach den 2a und 2b, von denen die eine die Stellung mit geringstem Ausfahrhub und die andere den mit größtem Ausfahrhub darstellt, nimmt die Leckspaltlänge, also die Länge mit der sich die Außenfläche 4 des Kolbens 5 und die Innenfläche 6 des Zylinders 7 überlappen und zwischen sich den Leckspalt bilden, mit zunehmendem Hub ab. Dies ist durch die jeweils die Länge des Leckspaltes wiedergebenden Doppelpfeile 8a und 8b in den 2a und 2b dargestellt. Daraus resultiert die mit dem zunehmenden Hub abnehmende Dämpfung gemäß 3.
Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform nach 4a und 4b eines hydraulischen Spanners ist die den Leckspalt bildende Innenfläche 6' kleiner als die Kolbenaußenfläche 4' des Kolbens derart, dass sich bei zunehmendem Kolbenhub stets die gleiche Länge des Leckspaltes 8a' bzw. 8b' ergibt. Daraus resultiert eine gleichbleibende Dämpfung bei zunehmendem Hub, wie dies in 5 dargestellt ist.
Die 6a und 6b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausbildung des Kolbens 5 und des Zylinders 7 so getroffen sind, dass bei zunehmendem Hub die Leckspaltlänge 8a'' ansteigt und bei ausgefahrenem Hub 8b'' den größten Wert erreicht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich diese zunehmende Leckspaltlänge dadurch, dass sowohl der Zylinder 5 als auch der Kolben 7 mit einem in Axialrichtung begrenzten Dichtflächenbereich 4'', 6'' versehen sind, die sich mit zunehmendem Hub stärker überlappen. Die resultierende linear zunehmende Dämpfung mit dem Hub der Anordnung nach den 6a und 6b ist in 7 dargestellt.
Die 8a und 8b wiederum zeigen schließlich einen Schnitt in den beiden Hubendstellungen durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Spanners, bei dem die Leckspalthöhe, wiedergegeben durch unterschiedliche Stärken des Doppelpfeils 8a''' und 8b''', mit zunehmendem Hub abnimmt, wodurch sich eine progressiv ansteigende Dämpfung über den Hub gemäß 9 ergibt. Beim Ausführungsbeispiel nach 8 ist diese Leckspalthöhenänderung über den Hub dadurch erzielt, dass der Außendurchmesser des Kolbens 5 nach außen hin konisch abnimmt, während der überlappende Dichtflächenbereich des Zylinders 7 einen gleichbleibenden Zylinderinnendurchmesser zeigt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So wäre es insbesondere anstelle der Ausbildung nach den 8a und 8b auch möglich, die absinkende Leckspalthöhe mit zunehmendem Hub dadurch zu erreichen, dass der Zylinderinnendurchmesser nach außen konisch zunimmt während der Kolben einen gleichbleibenden Zylinderaußendurchmesser besitzt. Darüber hinaus wäre es selbstverständlich auch möglich, die ansteigende Leckspaltlänge bei zunehmendem Hub mit einer abnehmenden Leckspalthöhe zu kombinieren.

1: Zugmittel
2a: Zahnrad
2b: Zahnrad
3: hydraulischer Spanner
4: Außenfläche des Kolbens
4': Außenfläche des Kolbens
4'': Dichtflächenbereich
5: Kolben
6: Innenfläche des Zylinders
6': Innenfläche des Zylinders
6'': Dichtflächenbereich
7: Zylinder
8a: Leckspaltlänge
8a': Leckspaltlänge
8a'': Leckspaltlänge
8a''': Leckspalthöhe
8b: Leckspaltlänge
8b': Leckspaltlänge
8b'': Leckspaltlänge
8b''': Leckspalthöhe

Claims

Hydraulischer Spanner für Zugmittel, insbesondere Ketten oder Riemen, mit sich über den Hub verändernder Dämpfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung mit zunehmendem Hub ansteigt.
Hydraulischer Spanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des Zylinders (7) und des Kolbens (5) des Spanners so getroffen ist, dass bei zunehmendem Hub die Leckspaltlänge (8a'', 8b'') ansteigt.
Hydraulischer Spanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Zylinder (7) als auch der Kolben (5) mit in Axialrichtung begrenzten Dichtflächenbereichen (4'', 6'') versehen sind, die sich mit zunehmendem Hub stärker überlappen.
Hydraulischer Spanner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des Zylinders (7) und des Kolbens (5) des Spanners so getroffen ist, dass bei zunehmendem Hub die Leckspalthöhe (8a''', 8b''') abnimmt.
Hydraulischer Spanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenaußendurchmesser bei, vorzugsweise zylindrischem Zylinderinnendurchmesser, nach außen konisch abnimmt.
Hydraulischer Spanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderinnendurchmesser bei vorzugsweise zylindrischem Außendurchmesser des Kolbens nach außen konisch zunimmt.