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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Hydraulik. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung,
die Verwendung eines Widerstandselements einer Nockenwellenverstellerzuleitung,
eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einer Nockenwellenverstellerzuleitung
und ein Widerstandselement.
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Nockenwellen
mit ihren Nocken dienen bei einem Verbrennungsmotor dazu, die für das Ausschieben
der verbrauchten Gase und Ansaugen der Frischgase separat ausgelegten
Gaswechselventile entgegen der Kraft der Ventilfedern zu öffnen. Starre Steuerzeiten
für die
Ventile stellen immer einen Kompromiss für die Auslegung hinsichtlich
des erreichbaren Mitteldruck- bzw. Drehmomentmaximums und dessen
Lage im nutzbaren Drehzahlband sowie der erreichbaren Leistung bei
Nenndrehzahl dar.
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Es
wurden daher verdrehbare Nockenwellen entwickelt, die die Steuerzeiten
für die
Ventile durch Verdrehen der Nockenwelle in Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl
verändern
können.
Eine solche hydraulisch betriebene Vorrichtung zur variablen Einstellung
der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, ein sog. Nockenwellenversteller,
ist beispielsweise aus der
EP
0 806 550 oder der
DE
196 23 818 bekannt.
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Während des
Betriebs der Brennkraftmaschine wirken Wechselmomente auf die Nockenwelle,
die beispielsweise durch Reibkräfte
bei dem Kontakt der Nocken mit den Schließventilen auftreten. Diese
Wechselmomente entstehen durch das Abwälzen der Nocken auf den Nockenfolgern,
beispielsweise Ausgleichselementen, zum Ausgleich des Ventilspiels.
Die durch die Wechselmomente entstehenden Druckspitzen sind beispielsweise
in der
EP 0 590 696 beschrieben.
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Die
Druckspitzen entstehen in den Druckkammern des Nockenwellenverstellers
und können dazu
führen,
dass ungewollt die eigentlich mit Druck zu beaufschlagende Kammer
für die
Dauer der Druckspitze teilweise entleert wird. Die Verstellgeschwindigkeit,
mit der ein Vor- bzw. Nachlauf einer Nockenwelle eingestellt werden
kann, sinkt und die Phasentreue ist beeinträchtigt. Des weiteren werden die
Druckspitzen auch auf weitere Druckverbraucher übertragen, die dadurch geschädigt werden
können.
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Es
ist bekannt, Rückschlagventile
in den externen Druckkreislauf oder in der externen Druckleitung
des Nockenwellenverstellers zu integrieren. Beispiele hierfür können der
EP 0 590 696 , der
EP 1 291 563 oder
EP 1 284 340 entnommen werden.
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Ein
Zentralventil, das in der Schraube zur Nockenwellenanbindung integriert
ist, ist beispielsweise aus
DE 199 44 535 C1 bekannt
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Nockenwellenverstellerzuleitung
anzugeben.
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Demgemäß wird eine
Nockenwellenverstellerzuleitung, eine Verwendung eines Widerstandselements
einer Nockenwellenverstellerzuleitung, eine Nockenwellenverstelleinrichtung
und ein Widerstandselement angegeben.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben. Die Nockenwellenverstellerzuleitung umfasst eine Zentralschraube
und eine Nockenwelle mit einer Aufnahmebohrung, wobei die Zentralschraube
zumindest teilweise in der Aufnahmebohrung angeordnet ist. Die Zentralschraube
ist derart in der Aufnahmebohrung der Nockenwelle angeordnet, dass
sich zwischen der Zentralschraube und der Aufnahmebohrung ein Spalt ausbildet,
der von einem Fluid durchströmt
werden kann. In dem ausgebildeten Spalt ist zumindest ein Widerstandselement
angeordnet, wobei das zumindest eine Widerstandselement einer Strömungsrichtung,
die das Fluid aufweist, zumindest teilweise entgegenwirkt.
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Mittels
des Widerstandselements kann das Strömungsverhalten des Fluids in
dem Spalt beeinflusst werden. Die Beeinflussung des Strömungsverhaltens
kann dabei auch darin be-stehen, dass eine Strömungsrichtung des Fluids vollständig unterbrochen
werden kann. Somit kann eine Steuerung der Strömungsrichtung des Fluids stattfinden.
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Die
Aufnahmebohrung kann beispielsweise in einem Endbereich der Nockenwelle
angeordnet sein. Somit kann die Aufnahmebohrung sacklochartig ausgebildet
sein.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines Widerstandselements
einer Nockenwellenverstellerzuleitung angegeben. Das Widerstandselement
kann dabei in einen Spalt zwischen der Aufnahmebohrung der Nockenwelle
und der Zentralschraube der Nockenwelle eingesetzt werden, um einer
Fluidbewegung entgegenzuwirken.
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Zur
Unterbindung bzw. Beeinträchtigung
der Strömungsrichtung
des Fluids, kann das Widerstandselement den Querschnitt des Spaltes
bzw. eine Projektion desselben ausfüllen und dadurch abdichten.
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Gemäß noch einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellereinrichtung
angegeben. Die Nockenwellenverstellereinrichtung umfasst dabei eine Nockenwellenverstellerzuleitung
und eine Phaseneinstelleinrichtung, wobei die Nockenwellenverstellerzuleitung
ausgebildet ist, die Phaseneinstelleinrichtung mit einem Fluid zu
beaufschlagen. Es kann somit ein Fluidstrom der Phaseneinstelleinrichtung
in seinem Strömungsverhalten
beeinflusst werden. Es kann somit beispielsweise bestimmt werden, ob
und wieviel Fluid der Phaseneinstelleinrichtung bereitgestellt werden
soll.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel wird
ein Widerstandselement angegeben, wobei das Widerstandselement einen
Widerstandskörper
aufweist, der sich radial in einem Spalt zwischen den Begrenzungen
des Spaltes erstrecken kann. Dabei können die Begrenzungen beispielsweise
von einer Aufnahmebohrung in einer Nockenwelle und einer Zentralschraube
gebildet werden. Das Widerstandselement weist einen Widerstandskörper auf,
mit dem es einer Fluidbewegung in einem Spalt entgegenwirken kann.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben, wobei der Spalt zwischen der Zentralschraube und der
Aufnahmebohrung als Ringspalt ausgebildet ist.
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Die
Zentralschraube kann koaxial in einer entsprechend ausgebildeten
Aufnahmebohrung einer Nockenwelle angeordnet sein, so dass zwischen der
Nockenwelle und der Zentralschraube ein ring- oder kreisförmiger Abstand
entsteht. Dieser Abstand oder Spalt, insbesondere Ringspalt, kann
verwendet werden, um eine Nockenwellenverstellereinrichtung über den
Spalt mit einem Fluid beaufschlagen zu können. Der im Querschnitt als
Ring ausgebildete Spalt kann sich achsparallel entlang der Länge der Zentralschraube
erstrecken. Folglich kann der Spalt über die Länge der Zentralschraube ringförmig wie ein
Zylinder ausgebildet sein.
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Ferner
wird gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben, wobei die Zentralschraube und die Nockenwelle gegenseitig verdrehbar
ausgebildet sind. Es kann dadurch beispielsweise bei der Montage
eine Zentralschraube in einer Nockenwelle bzw. in einer Aufnahmebohrung einer
Nockenwelle zur Fixierung eingeschraubt werden. Das Widerstandselement
behindert dabei nicht die beim Einschrauben entstehenden Verdrehungen der
Zentralschraube gegenüber
der Nockenwelle. Das Widerstandselement kann jedoch ausgebildet sein,
um Toleranzabweichungen, die beim Einbringen der Zentralschraube
in die Aufnahmebohrung auftreten können auszugleichen.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben, wobei die Zentralschraube einen definierten Außenumfang
aufweist und wobei das Widerstandselement auf dem Außenumfang
der Zentralschraube angeordnet ist. Es kann somit das zumindest
eine Widerstandselement derart an dem Außenumfang der Zentralschraube
befestigt sein, dass es mit der Zentralschraube eine feste, einstückige Einheit
bildet. Die Einbaulage des Widerstandselements, kann somit festgelegt
werden.
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Außerdem kann
durch ein auf dem Außenumfang
der Zentralschraube angeordnetes Widerstandselement bei einer Demontage
der Zentralschraube leicht auf das Widerstandselement zugegriffen
werden. Dies kann beispielsweise bei einer Fehlersuche oder Auswechselung
des Widerstandselements hilfreich sein.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben, wobei das zumindest eine Widerstandselement den Außenumfang
der Zentralschraube kragenartig umgibt. Mittels des kragenartigen
Umgeben des Außenumfangs
der Zentralschraube mit einem Widerstandselement kann eine sichere
und vollständige
Umschließung
oder Abdichtung des Außenumfangs
der Zentralschraube bewerkstelligt werden.
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Darüber hinaus
wird gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung
geschaffen, bei der die Aufnahmebohrung in der Nockenwelle oder
in einem Ende der Nockenwelle einen Innenumfang aufweist, in dem
das Widerstandselement angeordnet ist. Die Anordnung eines Widerstandselements
in einem Innenumfang der Aufnahmebohrung kann eine zusätzliche
Führung
bei der Montage einer Zentralschraube in der Aufnahmebohrung darstellen.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
bereitgestellt, wobei sich das Widerstandselement radial zwischen
dem Innenumfang der Aufnahmebohrung und dem Außenumfang der Zentralschraube
erstreckt.
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Dabei
kann sich das Widerstandselement entweder radial von dem Außenumfang
der Zentralschraube bis zu dem Innenumfang der Aufnahmebohrung,
oder auch von dem Innenumfang der Aufnahmebohrung zu dem Außenumfang
der Zentralschraube radial erstrecken. Unter radialer Erstreckung
soll im Zusammenhang dieses Textes auch eine unter einem Winkel
erfolgende radiale Erstreckung verstanden werden, bei der sich nur
eine Richtungskomponente tatsächlich
radial, die andere Richtungskomponente hingegen axial erstreckt.
In anderen Worten bedeutet das eine Erstreckung des Widerstandselements,
dessen Projektion sich auf den Spaltquerschnitt betrachtet radial
erstreckt.
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Unter
dieser Definition der radialen Erstreckung kann folglich auch eine
in dem Spalt schräg von
dem Außenumfang
der Zentralschraube zu dem Innenumfang der Aufnahmebohrung verlaufende
Anordnung des Widerstandselements oder aber auch eine schräg von dem
Innenumfang der Aufnahmebohrung zu dem Außenumfang der Zentralschraube verlaufende
Erstreckung verstanden werden.
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Die
radiale Anordnung des Widerstandselements in einem Spalt kann bewirken,
dass eine auf den Querschnitt betrachtete Projektion des Widerstands elements
den zwischen dem Außenumfang der
Zentralschraube und dem Innenumfang der Aufnahmebohrung gebildeten
Kreisspalt vollständig durch
das Widerstandselement abdeckt bzw. abdichtet. Folglich liegt das
Widerstandselement sowohl an dem Innenumfang der Aufnahmebohrung
als auch an dem Außenumfang
der Zentralschraube an. Ggf. kann die Dichtwirkung durch die Bereitstellung
von Bohrungen bzw. Schultern oder Erhebungen oder Fräsungen an
dem Innenumfang der Aufnahmebohrung bzw. dem Außenumfang der Zentralschraube verbessert
werden.
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Ferner
wird gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung
bereitgestellt, wobei das Widerstandselement austauschbar ausgebildet ist.
Das Widerstandselement kann folglich beispielsweise bei Verschleiß ersetzt
und ausgetauscht werden. Es kann aber auch ein Bereich in der Nähe des Widerstandselements
leicht gereinigt werden.
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Gemäß einem
noch anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung
bereitgestellt, wobei die Nockenwelle, insbesondere das Ende einer
Nockenwelle, eine Versorgungsöffnung
aufweist, die in die Aufnahmebohrung der Nockenwelle mündet. Über diese
Versorgungsöffnung
(ein sog. Port oder auch Druckölversorgung)
kann die Aufnahmebohrung von einem Außenbereich der Nockenwelle
mit einem Fluid beaufschlagt werden. In dem Außenbereich kann die Zuführung des
Fluids beispielsweise über
externe Druckleitungen erfolgen.
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Da
die Versorgungsöffnung
gleichzeitig in den ringförmigen
Spalt zwischen der Zentralschraube und der Aufnahmebohrung mündet, kann
somit der Spalt mit einem Fluid beaufschlagt werden. Über den
Druck, mit dem das Fluid über
die Versorgungsöffnung
bereitgestellt wird, kann ein Innendruck des Fluids in dem Spalt
bzw. dem zwischen Zentralschraube und Aufnahmebohrung der Nockenwelle
zur Verfügung
gestellten Versorgungskanal erzeugt werden. Dadurch kann der Druck
des Fluids in einer über
die Nockenwellenverstellerzuleitung zu versorgenden Einrichtung
bestimmt werden.
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Gemäß noch einem
anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Nockenwellenverstellerzuleitung bereitgestellt, wobei
die Zentralschraube eine Achse aufweist, welche für die Zentralschraube
eine axiale Richtung definiert. Das in dem Spalt zwischen der Zentralschraube
und der Aufnahmebohrung angeordnete Widerstandselement ist dabei
derart ausgebildet, dass es einer in axiale Richtung weisenden Strömungsrichtung
des Fluids entgegenwirkt. Es kann folglich das Strömungsverhalten
des Fluids entlang der Achse der Zentralschraube, insbesondere in einem
Kanal, der zwischen Zentralschraube und Aufnahmebohrung der Nockenwelle
ausgebildet ist, mittels des Widerstandselements beeinflusst werden. Es
kann somit Druck reduziert bzw. aufgebaut werden oder die Strömungsrichtung
des Fluids beeinflusst werden.
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Ferner
wird gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung
angegeben, wobei das zumindest eine Widerstandselement ausgebildet
ist, der in axialer Richtung weisenden Strömungsrichtung des Fluids mit
einem anderen Widerstand entgegenzuwirken, als einer entgegen der
axialen Richtung weisenden Strömungsrichtung.
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Es
kann folglich erreicht werden, dass sich das Fluid zwar in einer
Richtung entlang der Achse der Zentralschraube nahezu ungehindert
ausbreiten kann, während
es in der entgegengesetzten Richtung an einer Ausbreitung gehindert
wird. Es kann damit ein Hinfluss erlaubt, ein Rückfluss jedoch verhindert werden.
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Ferner
wird gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Nockenwellenverstellerzuleitung
bereitgestellt, wobei das Widerstandselement als Rückschlagventil
fungiert. Dabei kann das Widerstandselement derart in dem Spalt
angeordnet sein, dass es in einer beispielsweise als Hinrichtung
bezeichneten Richtung innerhalb eines Leitungssystems zwischen dem
Innenumfang der Aufnahmebohrung der Nockenwelle und dem Außenumfang
der Zentralschraube fließen kann,
wohingegen ein Fluidfluss in einer ent sprechend entgegengesetzt
definierten Rückrichtung
nahezu vollständig
unterbunden wird.
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Gemäß weiterer
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung kann das Rückschlagventil als ringförmiger Schieber,
als Federfächer,
als profiliertes Elastomer oder als strömungsbetätigter, ringförmiger Schließkörper ausgebildet
sein.
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Ein
ringförmiger
Schieber kann beispielsweise ein Schiebeelement aus Stahl sein,
das gegen den Druck einer Schraubenfeder oder Wellfeder in einer
Richtung öffnet,
jedoch in eine andere Richtung, von der entsprechenden Feder unterstützt, ein Durchströmen verhindern
kann. Ein Federfächer kann
eine Lamellenfeder sein, bei der eine Federwirkung durch die Vorspannung
einzelner Lamellen erreicht wird.
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Ein
profilierter Elastomerring kann aufgrund der Profilierung derart
ausgebildet sein, dass aufgrund eines Druckes ein Wegklappen erfolgen
kann. Schlägt
der Elastomerring jedoch auf einer Auflagefläche an, kann eine Öffnung verschlossen
werden.
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Ein
strömungsbetätigter ringförmiger Schließkörper kann
beispielsweise aus einem Thermoplast hergestellt sein. Unabhängig von
der Bauart kann ein Rückschlagventil
eine Bewegungsrichtung unterbinden und dadurch eine Schließfunktion
erzeugen. Die Schließfunktion
kann gegen einen Bauraum bzw. gegen einen im Ventil integrierten
Anschlag, insbesondere Flansch oder eine Schulter bzw. Fräsung erfolgen.
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Gemäß einem
noch anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann das Widerstandselement ausgebildet
sein, um als Filterelement zu fungieren. Der Widerstand, der einer
Fluidbewegung entgegengesetzt werden kann, kann durch Öffnungen,
insbesondere kleine Öffnungen
eines Dichtungsbauteils erfolgen. Das Dichtungsbauteil kann in dem
Spalt derart angeordnet sein, dass es den Querschnitt des Spaltes
vollständig
abdichten würde, wenn es
keine für
die Moleküle
des Fluids durchlässigen Öffnungen
aufweisen würde.
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Für Elemente,
beispielsweise Verschmutzung, die größer als die Durchmesser in
dem Filterelement sind, kann ein Passieren des Filterelements verhindert
werden. Somit können
Verschmutzungen, Kontaminat und ungewollte Fremdkörper ausgefiltert werden.
Aufgrund der barrierenartigen Wirkung kann das Filterelement dem
Fluid einen Filterwiderstand entgegensetzen. Beispielsweise kann
durch die Wahl der Größe der Durchlassöffnungen
dieser Widerstand eingestellt werden. Somit kann verhindert werden,
dass sich Schmutzpartikel, in einer Strömungsrichtung gesehen, in einem
hinter dem Filter angeordneten Bereich ansammeln. Dieser Bereich
kann somit frei von Verschmutzung gehalten werden.
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Ferner
werden gemäß weiterer
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung Bauarten eines Filters angegeben. Ein
Filter kann als ringförmiges
Filterblech, beispielsweise fotochemisch geätzt oder gelasert, hergestellt
werden. Ein Filter kann als trichterförmiges Filtersieb hergestellt
werden, wobei ein Filtersieb eine große Oberfläche aufweisen kann. Die Herstellung
kann ebenfalls über
fotochemisches Ätzen
bzw. Laserung erfolgen. Ferner kann das Filter als ringförmiges Filter,
beispielsweise als Stahlfiltergewebe, als Einlegeteil aus einem
thermoplastischen Material hergestellt werden. Dabei kann das thermoplastische
Material für
eine Dichtung sorgen, während
das Stahlfiltergewebe die Filterfunktion übernehmen kann. Außerdem kann
das Filter als trichterförmiges
Filtersieb ausgebildet sein, wobei ebenfalls eine große Oberfläche bereitgestellt
werden kann.
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In
den vorausgehenden Abschnitten wurden einige Fortbildungen der Erfindung
wurden bezugnehmend auf die Nockenwellenverstellerzuleitung beschrieben.
Diese Ausgestaltungen gelten auch für die Verwendung eines Widerstandselements
einer Nockenwellenverstellerzuleitung und für die Nockenwellenverstelleinrichtung.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele können in
der Kombination von Widerstandselementen als eigene Bauteile gesehen
werden; beispielsweise kann eine Kombination eines Rückschlagventils
mit einem Filter als eigenständiges
Bauteil realisiert werden.
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Andererseits
kann das Widerstandselement in einem Bauteil, das ein Rückschlagventil
und ein Filter in einer Einheit enthält, integriert sein. Diese Einheit
kann fest auf der Zentralschraube integriert sein. Die Kombination
aus Rückschlagventil
und Filter kann aber auch lösbar
auf der Zentralschraube angeordnet sein.
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Die
Anordnung von Filter und Rückschlagventil
kann ebenfalls auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So kann
zuerst das Filter durchströmt
werden, wobei ein etwaiges Kontaminat oder eine etwaige Verschmutzung
aufgehalten wird und sich daher nicht zu einem in Strömungsrichtung
danach liegenden Rückschlagventil
ausbreiten kann. Es kann somit ein Versagen des Rückschlagventils verhindert
werden. Ebenso denkbar ist jedoch auch der umgekehrte Fall, d. h.
dass in Strömungsrichtung gesehen
zuerst das Rückschlagventil
gefolgt von dem Filter angeordnet ist. Dabei kann das Rückschlagventil
jedoch nicht gegen Kontaminat geschützt sein.
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Im
Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung mit Verweis auf die Figuren beschrieben.
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1 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Nockenwellenverstelleinrichtung mit einer Nockenwellenverstellerzuleitung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine vergrößerte Längsschnittdarstellung
eines in einem Spalt angeordneten Widerstandselements einer Nockenwellenverstellerzuleitung
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine weitere vergrößerte Längsschnittsdarstellung
eines in einem Spalt angeordneten Widerstandselements einer Nockenwellenverstellerzuleitung
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Seitenansicht eines Widerstandselements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Frontansicht eines Widerstandselements gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß noch einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Widerstandselements gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Die
Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In
der folgenden Beschreibung der 1 bis 10 werden
die gleichen Bezugsziffern für
gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet.
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1 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einer Nockenwellenverstellerzuleitung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Nockenwellenverstelleinrichtung 117 umfasst
eine Nockenwellenverstellerzuleitung und die Phaseneinstelleinrichtung 118.
Die Phaseneinstelleinrichtung 118 umfasst unter anderem
das Backengehäuse 113 und den
Nockenwellenversteller 106. Ein Kettenkranz 111 ist
mittels Schrauben 112 mit dem Backengehäuse 113 starr verbunden.
Somit folgt das Backengehäuse 113 phasengleich
einer Drehung des Kettenkranzes 111. Eine Drehung erfolgt
um die Achsen der Nockenwelle 101 und der Zentralschraube 109.
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In
dem Backengehäuse 113 werden
zwischen den Begrenzungen des Backengehäuses 113 und dem Kettenkranz 111 Hydraulikkammern 114 ausgebildet.
In diese Hydraulikkammern 114 ragen die Nockenwellenversteller 106 oder
Flügelrotoren 106,
die sich gegenüber
bzw. in dem Backengehäuse 113 gegenüber dem
Kettenkranz 111 um einen Drehwinkel verdrehen lassen. Diese
Verdrehung wird durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung der Hydraulikkammern 114,
auf die hier nicht näher
eingegangen werden soll, erreicht.
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Der
Nockenwellenversteller 106 ist fest sowohl mit dem Zentralschraubengehäuse 104 als auch
mit der Nockenwelle 2, insbesondere einem Ende der Nockenwelle,
verbunden. Eine Einheit, gebildet aus der Zentralschraube 109,
dem Nockenwellenversteller 106 und der Nockenwelle 101,
lässt sich dadurch
um einen Winkel gegenüber
dem Kettenkranz 111 verdrehen. Die Nocken, die auf der
Nockenwelle 101 angeordnet sind, jedoch in 1 nicht dargestellt
sind, lassen sich somit in ihrer Phasenlage, bezogen auf die Drehung
des Kettenkranzes 111, einstellen. Damit lässt sich
eine frühere
oder spätere Öffnung bzw.
Schließung
der Gaswechselventile, auf die die Nocken der Nockenwelle einwirken,
erreichen.
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Die
Zentralschraube 109 umfasst das Zentralschraubengehäuse 104 und
den Zentralschraubenschaft 110. Das Zentralschraubengehäuse 104 beinhaltet
das nicht näher
erläuterte
Zentralventil 119. Zur Druckbeaufschlagung der Hydraulikkammern 114 muss
die Hydraulikkammer 114 ein Fluid, insbesondere ein Öl, mit einem
bestimmten Druck versorgt werden. Dazu ist das Ende der Nockenwelle 101 mit
einer Aufnahmebohrung 120 versehen.
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Die
Aufnahmebohrung 120 erstreckt sich in einem Endbereich
der Nockenwelle 101 und weist abschnittsweise eine unterschiedliche
Ausgestaltung auf. In einem ersten Bereich 116 ist die
Aufnahmebohrung der Nockenwelle mit einem Gewinde versehen, in das
der ebenfalls mit einem Gewinde versehene Schaft 110 der
Zentralschraube 109 eingedreht werden kann. In dem Gewindebereich 116 ist
der Innenumfang der Aufnahmebohrung 120 an den Außenumfang
des Schaftes 110 angepasst.
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Am
Ende der Nockenwelle 101 ist auf dem Außendurchmesser der Nockenwelle 101 der
Kettenkranz 111 drehbar gelagert. In einem Bereich der
Aufnahmebohrung 120, der zwischen dem mit dem Gewinde versehenen
Bereich 116 und dem Ende der Nockenwelle 101 liegt,
weist der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 120 einen
größeren Umfang auf,
als der Außendurchmesser
des Schaftes 110 der Zentralschraube 109. Dadurch
wird zwischen Zentralschraube 109 und der Aufnahmebohrung 120 ein ringförmiger Spalt 115,
der sich in axialer Richtung der Zentralschraube 109 erstreckt,
ausgebildet. Dieser Spalt 115 folgt in dem Bereich, in
dem die Zentralschraube 109 in die Nockenwelle 101 integriert
ist, der Form des Außendurchmessers
der Zentralschraube 109. Der Außendurchmesser der Zentralschraube 109 weitet
sich bezogen auf den Außendurchmesser
des Schaftes 110 im Bereich des Zentralschraubengehäuses 104,
der das Zentralventil 119 umfasst, auf.
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Der
Spalt 115 reicht von dem Bereich 116, in dem der
Schaft 110 der Zentralschraube in die Aufnahmebohrung 120 eingeschraubt
ist, bis zu dem Teil des Zentralschraubengehäuses 104, an dem das Zentralschraubengehäuse 104 mit
dem Nockenwellenversteller 106 fest verbunden ist, und
wird teilweise anstelle von der Aufnahmebohrung 120 von
den Nockenwellenverstellern 106 begrenzt.
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In
einem Bereich zwischen dem mit einem Gewinde versehenen Teil 116 der
Aufnahmebohrung 120 und dem Ende der Nockenwelle 101 ist
eine Druckölversorgung
P 103 radial in der Nockenwelle 101 angeordnet.
Diese Druckölversorgung
P 103 oder Bohrung 103, die am Radiallager 102 der
Nockenwelle angeordnet ist, ermöglicht
es, über
ein nicht näher
dargestelltes Druckleitungs system den Spalt 115 mit einem Öl zu beaufschlagen.
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Die
Bohrung 103 der Druckölversorgung mündet in
die Aufnahmebohrung 120 der Nockenwelle und somit in den
Spalt 115 zwischen dem Außenumfang der Zentralschraube 109 und
dem Innenumfang der Aufnahmebohrung 120 der Nockenwelle 101.
Somit wird das Öl,
das über
die Druckölversorgung
P 103 an dem Radiallager der Nockenwelle 102 eintritt,
axial aus Richtung der Nockenwelle 101 kommend entlang
des Schaftes 110 bzw. des Zentralschraubengehäuses 104 in
axialer Richtung des Nockenwellenverstellers 106 umgeleitet
bzw. umgelenkt.
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Das Öl wird durch
den Druck in das Zentralventil 119, das als 4/3-Wege-Proportionalventil
innerhalb des Innenrotors des Nockenwellenverstellers 106 ausgebildet
ist, in die Hydraulikkammer 114 gepresst. In dem Spalt 115 sind
zwischen dem Eintritt der Druckölversorgung
P 103 und einer Aufweitung des Zentralschraubenschaftes 110 zu
dem Zentralschraubengehäuse 104 ein
kreisförmiges
Filter 107 und/oder ein Rückschlagventil 108 angeordnet. Die
Aufweitung zu dem Zentralschraubengehäuse 104 erfolgt linear
ansteigend und dient der Aufnahme des Zentralventils 119.
Die Form der Aufnahmebohrung 120 folgt dem linearen Anstieg
der Zentralschraube 109, so dass der Abstand der Zentralschraube
von dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung über die Länge des Spaltes konstant bleibt.
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Das
Filter 107 und das Rückschlagventil 108 sind
in 2 näher
erläutert. 2 zeigt
eine vergrößerte Längsschnittsdarstellung
eines in dem Spalt 115 liegenden Widerstandselements, insbesondere eines
Filters 107 und eines Rückschlagventils 108 einer
Nockenwellenverstellerzuleitung, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt
ausschnittsweise einen Bereich der Nockenwellenverstelleinrichtung 117.
Zu sehen ist ein Teil der Nockenwelle 101 mit der Druckölversorgung 103 und
einen Ausschnitt des Zentralschraubenschaftes 110 und des
Zentralschraubengehäuses 104 der
Zentralschraube 109. Die Versorgung mit dem Fluid erfolgt
in der 2 von oben über
die Druckölversorgung 103.
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Es
ist zu sehen, dass bei dem Übergang
des Zentralschraubenschaftes 110 zu dem Zentralschraubengehäuse 104 der
Außenumfang
der Zentralschraube 109 im Bereich des Zentralschraubengehäuses 104 gegenüber dem
Außenumfang des
Zentralschraubenschaftes 110 in axialer Richtung zunimmt.
Durch die Druckölversorgung 103 wird in
radialer Richtung 201 ein unter Druck stehendes Öl dem Kreisringspalt 115 zugeführt. Der
Kreisringspalt 115 wird aufgrund des geringeren Außendurchmessers
des Zentralschraubenschaftes 110 bzw. des Zentralschraubengehäuses 104 in
Bezug auf den Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 120 in
der Nockenwelle 101 gebildet.
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Wie
der 2 zu entnehmen ist, wird der radial eingeleitete Ölstrom 201 in
eine sich axial in Richtung geringeren Drucks liegende Richtung 202 umgelenkt.
Dabei ist die Druckdifferenz des Öldruckes so groß, dass
das starre Filter 107 von dem Öl durchsetzt wird und sich
das Öl
vorbei an dem Rückschlagventil 108 entlang
an dem Zentralschraubengehäuse 104 in
Richtung 120 ausbreitet. Diese Situation kann vorherrschen,
wenn beispielsweise eine am von der Druckölzufuhr 103 entfernten
Seite des Kreisringspalts 115 liegende Druckkammer mit Öl gefüllt werden
soll. Es herrscht dann an diesem entfernten Ende ein geringerer
Druck, als an der Druckzufuhr 103.
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Das
Filter 107 umgibt den Schaft 110 kragenartig.
In der Schnittdarsellung der 2 weist
das Filter 107 zwei Schenkel auf. Mit dem ersten Schenkel 204 ist
das Filter 107 an dem Außendurchmesser des Zentralschraubenschaftes 110 angeordnet.
Der zweite Schenkel 205 des Filters 107 erstreckt
sich unter einem Winkel radial in Richtung des Innendurchmessers
der Aufnahmebohrung in der Nockenwelle 101, wo er in einer
Ausfräsung
fixiert ist bzw. einen Anschlag findet. Der zweite Schenkel 205 des
Filters 107 weist Durchbrüche auf, durch die das Öl durchdringen
kann, wobei jedoch Kontaminat im Bereich des Kreisringspalts 115 in
der Nähe
der Druckölversorgung 103 zurück bleibt.
Dieser zweite Schenkel 205 bildet den Widerstandskörper des
Widerstandselements 107.
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Das
Rückschlagventil 108 umgibt
den Schaft 110 ebenfalls kragenartig und weist ebenfalls
in der Schnittdarstellung der 2 einen
ersten Schenkel 206 und einen zweiten Schenkel 207 auf.
Der zweite Schenkel 207 ist jedoch gegenüber dem
ersten Schenkel 206, mit dem das Rückschlagventil an dem Außendurchmesser
des Schaftes 110 angeordnet ist, beweglich. D. h. dass
der zwischen dem ersten Schenkel 206 und dem zweiten Schenkel 207 gebildete
stumpfe Winkel bei Durchfluss eines Fluids in Richtung 203 vergrößert werden
kann.
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Der
zweite Schenkel 207 des Rückschlagventils 108 ragt
radial in den Kreisringspalt 115 hinein, wodurch eine Projektionsfläche des
Querschnitts des Kreisringspalts 115 vollständig mit
dem zweiten Schenkel 207 des Rückschlagventils 108 abgedichtet
ist. Dadurch bildet der zweite Schenkel 207 den Widerstandskörper des
Widerstandselements 108. Die Vergrößerung des stumpfen Winkels
zwischen erstem Schenkel 206 und zweitem Schenkel 207 des Rückschlagventils
erfolgt gegenüber
einer Rückstellkraft,
mit der der zweite Schenkel 207 an den Innenumfang der
Aufnahmebohrung in der Nockenwelle 101 gedrückt wird.
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Das
Rückschlagventil 108 ist
derart in dem Kreisringspalt 115 angeordnet, dass bei einer
Ausbreitung eines Fluids in einer Richtung, die der in 2 gezeigten
Richtung 203 entgegengesetzt ist, der zweite Schenkel 207 des
Rückschlagventils 108 derart
gegen den Innenumfang der Aufnahmebohrung der Nockenwelle 101 gedrückt wird,
dass eine Ausbreitung des Fluids in dieser entgegengesetzten Richtung
nicht möglich
ist. Somit kann erreicht werden, dass sich das Fluid von der Druckölversorgung 103 kommend
in Richtung 202 und Richtung 203 in beispielsweise
eine Hydraulikkammer, die in 2 nicht
gezeichnet ist, ausbreitet. Es kann aber durch das Abdichten mittels
des zweiten Schenkel 207 des Rückschlagventils 108 verhindert
werden, dass eine Strömung
in entgegengesetzter Richtung zu Richtung 203 und entgegengesetzt
zu Richtung 202 stattfindet.
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Eine
solche rückwirkende
Kraft des Öls könnte beispielsweise
durch Wechsel momente, die beim Abwälzen der Nocken auf Nockenfolgern
entstehen, erzeugt werden. Durch das Abdichten mittels des Rückschlagventils 108 können ungewollte
Beeinträchtigungen
durch Druckspitzen vermieden werden. Beispielsweise könnten die
Druckspitzen in den Druckkammern bzw. Hydraulikkammern des Nockenwellenverstellers 106 entstehen.
Es kann auch vermieden werden, dass die Hydraulikkammern 114 ungewollt
zumindest teilweise entleert werden.
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Anschaulich
bedeutet das, dass das Rückschlagventil 108 bzw.
das Filter 107 in Zentralventilen 119 für die Nockenwellenverstellung
von Verbrennungsmotoren Verwendung finden kann, deren Druckölversorgung
P 103 axial aus Richtung der Nockenwelle 101 kommt.
Das am Radiallager 102 der Nockenwelle 101 eintretende Öl wird entlang
des Schaftes 110 und des Zentralschraubengehäuses 104 in
axialer Richtung 204, 203 zum Nockenwellenversteller 106 umgelenkt.
Hierbei strömt
das Öl
durch einen Kreisringspalt 115 zwischen Zentralschraubenschaft 110 und
Aufnahmebohrung 120 in der Nockenwelle 101.
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Durch
die Anbringung eines kreisförmigen Filters 107 und/oder
eines Rückschlagventils 108 lässt sich
die Performance des Nockenwellenverstellsystems 117 beeinflussen.
Das Zentralventil 119 ist in die Zentralschraube 109 zur
Nockenwellenanbindung integriert. Durch das Filter 107 bzw.
das Rückschlagventil 108 kann
eine Schmutzanfälligkeit reduziert
werden und die Performance der Verstellgeschwindigkeit und der Regelbarkeit
verbessert werden. Bei Nockenwellenverstelleranwendungen kann somit
die Robustheit gegen Verschmutzung durch die Einführung eines
Filters 107 in der Druckölzufuhr P 103 gesteigert
werden.
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Die
Implementierung eines Rückschlagventils 108 verbessert
in bestimmten Betriebspunkten eines Verbrennungsmotors die Performance
eines Nockenwellenverstellers 106. Insbesondere bei hohen Temperaturen,
mit einer entsprechenden niedrigen Ölviskosität, und bei niedrigen Motorendrehzahlen
ist der Druck in der Ölzufuhr 103 und
somit die Regelbarkeit bzw. Verstellge schwindigkeit eingeschränkt. Des
weiteren kann durch das Rückschlagventil 108 das
Leerlaufen des Nockenwellenverstellers 106, 118 im
abgestellten Zustand verhindert werden.
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Neben
der in 2 dargestellten gesonderten Anordnung des Rückschlagventils 108 und
des Filters 107 ist es auch denkbar, das Rückschlagventil und
den Filter in einer Einheit integriert fest auf der Zentralventilschraube 109,
insbesondere des Schraubenschaftes 110, zu integrieren.
Außerdem
ist es möglich,
das Rückschlagventil
und den Filter in einer Einheit integriert lösbar auf der Zentralventilschraube 109 anzuordnen.
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Die
Anordnung von Filter 107 und Rückschlagventil 108 kann
auf unterschiedliche Weisen erfolgen: Es kann in Strömungsrichtung 204, 203 gesehen
zuerst das Filter durchströmt
werden, wodurch etwaiges Kontaminat aufgehalten wird und daher nicht
zum Versagen des Rückschlagventils
führen kann.
Ebenso denkbar ist jedoch auch der umgekehrte Fall, d. h. dass zunächst das
Rückschlagventil
und danach das Filter angeordnet ist. Dabei ist jedoch das Rückschlagventil 108 nicht
gegen Kontaminat geschützt.
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3 zeigt
eine weitere vergrößerte Längsschnittsdarstellung
eines in einem Spalt liegenden Widerstandselements einer Nockenwellenverstellerzuleitung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt,
dass ab einem Bereich 301 in Richtung des Schraubengehäuses der Schaft 110 nicht
mehr in das Gewinde 116 der Aufnahmebohrung 120 eingedreht
ist. Vielmehr weitet sich im Bereich 301 der Innenumfang
der Aufnahmebohrung 120 gegenüber dem Außenumfang des Schaftes 110 auf,
wodurch der kreisförmige
Spalt 115 gebildet wird. 3 zeigt,
dass das Rückschlagventil 108 und
das Filter 107 kegelig gegen die Umgebungskonstruktion 101 abgestützt sind.
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4 zeigt
eine Seitenansicht eines Widerstandselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Das in 4 dargestellte
Widerstandselement ist ein Rückschlagventil 401. 4 zeigt
den kragenartigen radialen Aufbau des Rückschlagventils 401.
Das Rückschlagventil 401 weist
einen zylinderförmigen
Bund 402 auf, mit dem es an dem Schaft 110 bzw.
dem Gehäuse 104 einer Zentralschraube 109 befestigt
werden kann. Der Innendurchmesser des Zylinders 402 entspricht
dabei dem Außendurchmesser
des Schaftes. Dadurch kann ein dichtes Anliegen an dem Schaft erzielt
werden.
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Die
Lamellen 404 verlaufen in radialer Richtung, von der Achse 403 wegweisend,
wobei mit der Wirkung der Lamellen eine Federwirkung des Rückschlagventils
erzeugt werden kann. Dazu sind zwischen den Lamellen 404 Schlitze 405 vorgesehen, die
eine Beweglichkeit der einzelnen Lamellen ermöglichen. Die Lamellen verlaufen
in einem stumpfen Winkel von dem Außenumfang des Zylinders 402 von
der Achse 403 weg. Durch eine Kraftbeaufschlagung kann
der stumpfe Winkel weiter erhöht
werden, wodurch aufgrund der Federwirkung der Lamellenfedern 404 eine
Rückstellkraft
erzeugt werden kann. Die von der Achse 403 entfernten Enden
der Lamellen 404 können
beispielsweise an dem Innenumfang der Aufnahmebohrung 120 der
Nockenwelle 101 anliegen. Bei dem Einbau können durch
das Einfedern der Bauteile 404 axiale Toleranzen ausgeglichen werden.
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5 zeigt
eine Frontansicht eines Widerstandselements gemäß der vorliegenden Erfindung. Es
ist die Frontansicht des Rückstellventils
der 4 zu sehen. 5 ist dabei
der Außendurchmesser 501 zu
entnehmen, mit dem sich das Rückschlagventil 401 an
dem Innenumfang einer Aufnahmebohrung abstützen kann. Der Außendurchmesser
ist im Wesentlichen ein zu dem Innenzylinder 402 konzentrischer
Kreis. Mit dem Rückschlagventil 401 kann
ein Kreisringspalt abgedichtet werden, dessen Ausdehnung von dem
Durchmesser des rohrförmigen
Bunds 402 zu dem Außendurchmesser
der Lamellen 501 reicht.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In 6 ist eine
gegenüber
der 3 geänderte
Form sowohl des Zentralschraubenschaftes 110 als auch der
Aufnahmebohrung der Nockenwelle 101 zu sehen. Der Innendurchmessers
der Aufnahmebohrung ist nicht wie in 3 stetig
ansteigend ausgebildet, sondern es ist in dem Innendurchmesser eine
Ringschulter mit einem Absatz. 603 ausgebildet. Entsprechend
ist an dem Übergangsbereich
zwischen dem Schaft 110 und dem Zentralschraubengehäuse 104 eine
Ringschulter 605 ausgebildet.
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An
der Ringschulter 605 findet die Druckfeder 604 einen
Anschlag. Auf dem Schaft der Zentralschraube 110 ist in
radialer Richtung das Filter 601 und das Rückschlagventil 602 angeordnet.
Während
das Filter 601 an dem Schaft und dem Anschlag 603 fixiert
ist, ist das Rückschlagventil 602 in
axialer Richtung parallel zu der Achse des Schaftes 110 verschiebbar.
Die Feder 604 drückt
dabei das Rückschlagventil 602 gegen
den Absatz 603. Erfolgt eine Beaufschlagung des Spaltes 115 mit
einem Fluid in Richtung des Zentralschraubengehäuses, kann das Rückschlagventil
gegen die Rückstellkraft
der Druckfeder 604 den Spalt 115 für den Durchfluss
einer Flüssigkeit
freigeben.
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Bei
nachlassendem Druck von der Druckölzufuhr 103, und insbesondere
bei einer Druckumkehrung wird das Rückschlagventil 602 derart
gegen die Ringschulter 603 gedrückt, dass der Widerstand, der dem
Fluid entgegengesetzt wird, so hoch ist, dass kein Öl in Richtung
der Ölzufuhr 103 passieren
kann. Das Filter 601 verhindert, dass Kontaminat von der Seite
der Druckölversorgung 103 in
die Richtung des Zentralschraubengehäuse 104 gelangen kann.
Das Rückschlagventil 602 und
das Filter 601 dichten flach gegen die Schulter 603 ab.
Die Federwirkung wird mittels Schraubendruckfeder 604 erzeugt.
Durch das Einfedern der Bauteile, insbesondere der Widerstandselemente 601, 602,
werden axiale Toleranzen ausgeglichen.
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7 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einern
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Filterelement 701 weist
einen U-förmigen
Längsschnitt auf.
Es umfasst einen rohr- oder zylinderförmigen Bund 704, mit
dem es fest mit dem Außendurchmesser
des Schaftes 110 verbunden ist. Der Bund 704 reicht
dabei unter die Feder 703. Der Bund 704 bietet gleichzeitig
eine Auflagefläche
für die
rohrförmig
ausgebildete Auflage 705 eines Rückschlagventils 702. Das
Rückschlagventil 702 ist mit
einem L-förmigen Längsschnitt
ausgebildet und weist zwei rechtwinklige Schenkel auf. Während der
eine Schenkel die rohrförmige
Auflage 705 bildet, ist der andere Schenkel zur Abdichtung
des Spaltes 115 ausgebildet. Das Rückschlagventil 702 fungiert
dabei als ein Ventilschieber, d.h. als ein Element, das durch Verschieben
die Dichtfunktion herstellt.
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Die
Auflage 705 ist in axialer Richtung verschiebbar auf dem
Zylinder 704 des Filterelements 701 unter der
Feder 703 angeordnet, d.h. sie befindet sich zwischen der
Feder und dem Zylinder 704. Das Filterelement 701 stützt sich
mit einem Endbereich des Zylinders 704 an der Schulter 605 des
Schaftes 110 ab, so dass es sich nicht bewegen kann und
lediglich einer durch den Kanal 115 fließenden Flüssigkeit
durch sein radial nach außen
weisendes Filterbauteil einen Widerstand entgegen setzt.
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Dieses
radial nach außen
weisende Filterbauteil ist an der Schulter 603 dicht angelegt.
Die Auflage 705 kann samt dem rechtwinkligen Absatz des
Rückschlagventils
axial in Richtung des Zentralschraubengehäuses verschoben werden. Dazu ist
eine, ähnlich
wie weiter oben erläutert,
ausreichend hohe Druckdifferenz nötig. Bei Nachlassen des Druckes
wird durch die Kraft der Feder das Rückschlagventil 702 sowohl
gegen das Filterelement 701 als auch den Absatz 603 gedrückt, wodurch
der Kanal 115 dicht verschlossen wird.
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Das
Filter 701 kann als Biegeteil mit einem Bund 704 ausgebildet
sein, wobei der Bund 704 gleichzeitig als Träger für den Ventilschieber 702 und als
Rückhalter
für die
Feder 703 dienen kann. Für die Rückhaltefunktion der Feder ist
an dem Zylinder 704 eine Schulter ausgebildet, die an der
Schulter 605 der Zentralschraube 109 anliegt und
die gleiche Höhe
wie die Schulter 605 aufweist. Da die Feder nicht direkt
an die Schulter 605 des Schaftes 110, sondern
an einen Schenkel des U-förmig
ausgebildeten Filter 701 anschlägt, kann das Rückschlagventil 702 samt
Filter 701 in einem Stück
montiert werden.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dabei ist das zumin dest eine Widerstandselement
als Filter 801 sowie als Rückschlagventil 802 in
Elastomerausführung
realisiert. Das Rückschlagventil 802 umgibt in
radialer Richtung kragenartig den Schaft 110 und bildet
zwischen dem Schaft 110 und der Nockenwelle 101 eine
konkave Dichtlippe aus.
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Das äußere Ende
des Rückschlagventils 802 liegt
dabei an der Ringschulter 603 der Aufnahmebohrung der Nockenwelle 101 an.
Damit können
zwei Kammern des Spaltes 115 gegenseitig abgetrennt werden.
Bei einer Beaufschlagung des Spaltes 115 mit Öl eines
gewissen Druck über
die Ölzufuhr 103 wird
aufgrund der elastischen Eigenschaften des Elastomerrückschlagventils 802 die
an dem Absatz 603 anliegende Dichtlippe des Elastomerrückschlagventils 802 zur
Seite gedrückt.
Das Fluid kann dann durch das Filter 801 und den geöffneten
Bereich zwischen der Ringschulter 603 und der Dichtlippe
des Rückschlagventils 802 durchfließen. Eine
Verschiebung des Rückschlagventils 802 findet
nicht statt.
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Erhöht sich
der Druck des Fluids auf der dem Schraubengehäuse 104 zugewandten
Seite des Rückschlagventils 802,
so dass das Fluid von dem Schraubengehäuse abfließt, dann wird die Dichtlippe des
Rückschlagventils 802 gegen
die Schulter 603 gedrückt.
Der Druck wird durch die elastischen Eigenschaften des Elastomermaterials
unterstützen. Dabei
wird die Dichtlippe derart gegen die Schulter 603, insbesondere
gegen das Filter 801, gedrückt, so dass sowohl die Durchbrüche innerhalb
des Filters 801 als auch der gesamte Durchmesser des Ringspaltes 115 abgedichtet
werden.
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Somit
wird der Abfluss des Fluids gehemmt. Die Dichtlippe des Rückschlagventils 802 am
AD (Außendurchmesser)
dichtet gegen den Filterrand des Filters 801 bzw. gegen
die Umgebungskonstruktion, insbesondere die Aufnahmebohrung der
Nockenwelle 101. Wegen der elastischen Eigenschaften des
Elastomermaterials ist ein großer
Toleranzausgleich möglich.
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Anschaulich
bedeutet das, dass das elastische Material die Dichtfunktion auch
bei vorhandenen Unebenheiten entfalten kann, da sich die elastische
Dichtlip pe um diese Unebenheiten herum legen kann.
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9 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Filter 901 ist ein Siebträger mit
einem Sieb 904, wobei der Siebträger als Einlegeteil in ein
Kunststoffspritzteil realisiert ist. Der Siebträger besteht aus einem Innenbund 902 und
einem Außenbund 903.
Dabei liegt der Innenbund 902 an dem Außenumfang des Schraubenschaftes 110 an
und der Außenbund 903 liegt
an dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung der Nockenwelle 101 an.
Dadurch wird der Spalt 115 gegenüber dem Innendurchmesser der
Aufnahmebohrung und dem Außendurchmesser
des Schaftes abgedichtet, so dass ein Fluid nur noch zwischen dem
Innenbund 902 und dem Außenbund 903 den Kreisringspalt 115 passieren
kann.
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Der
Innenbund 902 ist zylinder- oder rohrförmig ausgebildet. Koaxial dazu
ist der Außenbund 903 zylinderförmig ausgebildet,
wobei die Länge
des Innenbundes größer ist
als die Länge
des Außenbundes.
Die der Ölzufuhr 103 zugewandten
Enden des Innenbundes und des Außenbundes liegen in einer Radialebene.
Der über
die Länge
des Außenbundes herausragende
Teil des Innenbundes kann als Gleitfläche für das Rückschlagventil 906 dienen.
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Der
Rückschlagventilschieber 906 wird durch
die Feder 905 gegen das dem Schraubengehäuse 104 zugewandten
Ende des Außenbundes 903 gedrückt. Dadurch
kann der Durchfluss zwischen Außenbund 903 und
Innenbund 902 unterbunden werden. Bei einem Ölstrom durch
das Filterelement 901 muss das Öl das Sieb 904 passieren,
wobei Kontaminat von dem Sieb 904 zurückgehalten wird. Der Innenbund 902 kann
gleichzeitig als Gleitfläche
für den
Rückschlagventilschieber 906 dienen, auf
welchem dieser gleitet. Ein Ende des Innenbunds 902 kann
als Anschlag für
die Feder 905 ausgebildet sein. Dadurch kann das Widerstandselement 903, 902, 906, 904 in
einem Stück
ausgewechselt werden, da kein zusätzlicher Anschlag für die Feder
nötig ist.
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10 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Widerstandselements gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Bei dem Widerstandselement 1001,
das in 10 gezeigt ist, handelt es sich
um einen strömungsbetätigten Rückschlagventilschieber 1001.
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In 10 ist
kein Filterelement gezeigt. Das Rückschlagventil 1001 ist
auf dem Außendurchmesser
des Schaftes 110 axial verschiebbar angeordnet. Der Rückschlagventilschieber 1001 erstreckt
sich radial von dem Außendurchmesser
des Schaftes zu dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 120 der
Nockenwelle 101. Aufgrund der Zunahme des Innendurchmessers
der Aufnahmebohrung 120 der Nockenwelle 101 in
Richtung des Schraubengehäuses 104,
während
der Außendurchmesser
des Schaftes 110 konstant bleibt, kann ein Durchfluss einer
Flüssigkeit
im Kanal 115 in Richtung des Schraubengehäuses 104 erfolgen.
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Der
Rückschlagventilschieber 1001 kann sich
in Richtung des Schraubengehäuses 104 bis
zu der Schulter 605 bewegen. Dabei entsteht ein Spalt zwischen
dem Außenumfang
des Rückschlagventilschiebers 1001 und
dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 120 der Nockenwelle 101,
durch den ein Fluid von einer Druckbeaufschlagung, in 10 nicht
gezeigt, in Richtung Gehäuse 104 erfolgen kann.
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Das
Schließen
des P-Ports 103 bzw. ein Rückfluss zur Druckölversorgung 103 wird
lediglich durch die Strömungskraft
des rückströmenden Mediums
erzeugt. Dabei wird der Rückschlagventilschieber 101 achsparallel
auf dem Schaft 110 verschoben.
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Wird
der Rückschlagventilschieber 1001 durch
die Kraft des rückströmenden Mediums
gegen den Innenumfang der Aufnahmebohrung 120 der Nockenwelle 101 gepresst,
so wird eine Abdichtung des Spaltes 115 erzielt.
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Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.