DE102010012918A1

DE102010012918A1 - Spannvorrichtung für ein Endlostriebmittel mit einem Kombinationsventil

Info

Publication number: DE102010012918A1
Application number: DE102010012918A
Authority: DE
Inventors: Christian Hartmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-09-29
Also published as: US8585519B2; US20110237370A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1) für ein Endlostriebmittel, mit einem Gehäuse (3), in dem ein ausfahrbarer Zylinder (4) vorhanden ist, wobei zwischen dem Gehäuse (3) und dem Zylinder (4) ein mit einem Druckfluid über eine Versorgungsöffnung (13) des Gehäuses (3) befüllbarer Druckraum (10) vorhanden ist, wobei die Versorgungsöffnung (13) ein Kombinationsventil (12) aus einem in Richtung der Druckkammer (10) zu öffnenden Rückschlagventil mit einem beweglichen ersten Sperrkörper (16) und einem entgegen dieser Richtung zu öffnenden Überdruckventil mit einem beweglichen zweiten Sperrkörper (17) eingesetzt ist, wobei der erste Sperrkörper (16) des Rückschlagventils im Wesentlichen auf der Druckkammerseite des zweiten Sperrkörpers (17) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein Endlostriebmittel, mit einem Gehäuse, in dem ein ausfahrbarer Zylinder vorhanden ist, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder ein mit einem Druckfluid über eine Versorgungsöffnung des Gehäuses befüllbarer Druckraum vorhanden ist, wobei in die Versorgungsöffnung ein Kombinationsventil aus einem in Richtung der Druckkammer zu öffnenden Rückschlagventil mit einem beweglichen ersten Sperrkörper und einem entgegen dieser Richtung zu öffnenden Überdruckventil mit einem beweglichen zweiten Sperrkörper eingesetzt ist.
Spannvorrichtungen, insbesondere hydraulische Spannvorrichtungen, werden in Zugmitteltrieben für Verbrennungskraftmaschinen häufig eingesetzt. Im Regelfall werden die Spannvorrichtungen zum Auslenken einer Gleitschiene benötigt, über die das Endlostriebmittel geleitet wird. Das Endlostriebmittel ist im Regelfall als Kette oder Riemen ausgebildet. Wird eine Kette verwendet, so ist diese normalerweise aus Stahlgliedern aufgebaut.
Ein solches Endlostriebmittel wird in Verbrennungskraftmaschinen, wie Ottomotoren und Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen, etwa bei Pkws, Lkws oder ähnlichen Landfahrzeugen eingesetzt. Deren Verwendung findet jedoch auch bei Wasser- oder luftgebundenen Fahrzeugen statt.
Die Endlostriebmittel sind dabei kraftübertragend zwischen unterschiedlichen Wellen angeordnet, etwa zwischen einer Kurbelwelle, einer oder mehreren Zwischenwellen und/oder einer oder mehreren Nockenwellen.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Spannvorrichtungen bekannt. So offenbaren die Gebrauchsmuster DE 20 2006 018 836 U1 und DE 20 2007 004 988 U1 sowie die Offenlegungsschrift DE 10 2007 036 119 A1 hydraulisch betriebene Spannvorrichtungen, die in Verbrennungskraftmaschinen Anwendung finden. Solche Spannvorrichtungen weisen ein Gehäuse auf, das an einem Motorteil der Verbrennungskraftmaschine festlegbar ist. Übliche Lösungen werden dadurch realisiert, dass das Gehäuse der Spannvorrichtung an einem Motorteil, wie etwa dem Motorblock an- oder eingeschraubt werden kann. Ein Zylinder ist in dem Gehäuse, insbesondere in einer Bohrung des Gehäuses eingesetzt und ausfahrbar aus dem Gehäuse in diesem angeordnet. Zum Ausfahren des Zylinders aus dem Gehäuse, ist ein zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse vorhandener Druckraum mit einem druckübertragenden Fluid, also einem Druckfluid, befüllbar. Im Gehäuse ist dafür eine Versorgungsöffnung vorgehalten.
Wird nun ein Druckfluid, wie Öl, in das Innere des Druckraums gefördert, so wird der Zylinder gezwungen, aus dem Gehäuse der Spannvorrichtung auszufahren. Dabei drückt er auf eine das Endlostriebmittel auslenkende Spannschiene.
Zusätzlich zu der durch das Druckfluid auf den Zylinder ausgeübten Kraft, kann auch eine im Druckraum vorhandene Feder Kraft auf den Zylinder aufbringen.
Das Druckfluid soll auch eine dämpfende Wirkung auf die Spannschiene ausüben können, so dass in einer Versorgungsöffnung der Druckkammer ein Rückschlagventil vorhanden ist. Das Druckfluid, wie ein Öl, etwa ein Hydrauliköl, kann dann vom Endlostriebmittel übertragene Schläge, bspw. bei Kaltstartprozessen, dämpfen.
Damit die im Druckraum dabei herrschenden Drücke nicht zu hoch werden, wurden bisher die Spalte zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse so gewählt, dass eine gewisse Leckage stattfand und sogar erwünscht war.
Im Zuge der Weiterentwicklung bestehender Spannvorrichtungen gab es jedoch das Bedürfnis, die Förderleistung von Druckfluidpumpen, welche Druckfluid zur Druckkammer zuführen, niedriger ausgestalten zu können. Daher wurden die Leckageströme niedriger bzw. kleiner. Dadurch musste jedoch auf andere Weise ein Überdruck im Inneren des Gehäuses, also zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder, nämlich der Druckkammer, verhindert werden. Aus diesem Grunde sind vermehrt zusätzliche Überdruckventile in Spannvorrichtungen verbaut worden.
Aus dem Stand der Technik sind Spannvorrichtungen mit Rückschlagventilen und Überdruckventilen bekannt. Es wird hier auf die Druckschriften DE 10 2004 040 222 A1 , DE 69908702 T2 , DE 20202665 U1 und DE 10 2004 043 727 A1 verwiesen. Während in den beiden erstgenannten Druckschriften an den gegenüberliegenden Enden des Zylinders einerseits ein Überdruckventil und andererseits ein Rückschlagventil vorgehalten wurde, geht die DE 20202665 U1 den Weg, auf einer Seite des Zylinders beide Ventilarten vorzuhalten. Die DE 10 2004 043 727 A1 trennt die beiden Ventilarten auch bauräumlich strikt voneinander.
Diese bereits bekannten Lösungen aus dem Stand der Technik weisen jedoch den Nachteil auf, dass der Bauraum im Inneren des Zylinders stark verringert wird und somit nur kürzere Federn zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse einsetzbar sind, was Nachteile in Bezug auf die Federkennlinie nach sich zieht. Auch wird der Druckraum als solches kleiner. Solche, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, sind somit nur bei ausreichend großem Bauraum realisierbar.
Es hat sich gezeigt, dass das getrennte Verbauen eines Überdruckventils und eines Rückschlagventils voneinander mehr Bauraum benötigt, als normalerweise zur Verfügung steht. Auch weisen die bestehenden Überdruckventile den Nachteil auf, dass sich der Ölverbrauch der Spannvorrichtung erhöht.
Alternative Lösungen wurden durch die DE 19957527 A1 und die DE 9409155 U1 der Öffentlichkeit präsentiert. In den beiden Druckschriften werden Kombinationsventile auf einer Seite des Zylinders als Rückschlagventil und Überdruckventil eingesetzt. Die DE 9409155 U1 wird dabei als gattungsbildender Stand der Technik angesehen.
Diese bekannten Spannvorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie immer noch viel Bauraum benötigen, wobei ferner das Überdruckventil eine große Masse aufweist, was den Einsatz dieser zwei bekannten Lösungen bei Leichtbau-Verbrennungskraftmaschinen verbietet. Auch ist die Ansprechgenauigkeit der bekannten dortigen Überdruckventile nicht ausreichend hoch.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und eine Spannvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen mit Druckfluid befüllbaren Druckraum aufweist, wobei der Druckraum als Dämpfungsorgan herangezogen werden kann und gleichzeitig eine Überdrucksicherung und Ölrückflussverhinderung vorgesehen ist, bei gleichzeitiger hoher Ansprechgenauigkeit und geringem Gewicht.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Sperrkörper des Rückschlagventils im Wesentlichen auf der Druckkammerseite des zweiten Sperrkörpers angeordnet ist.
Durch eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung wird auch ein besseres Leiten oder Führen des Fluids ermöglicht. Solche Spannvorrichtungen ermöglichen überdurchschnittlich hohe Dynamikwerte und verhindern Obstruktionen in der Strömung des Druckfluids.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn in einer Variante der erste Sperrkörper eine dem zweiten Sperrkörper zugewandte Kegeloberfläche aufweist. Gerade durch die kegelige Ausgestaltung des dem zweiten Sperrkörper zugewandten Oberflächenabschnitts des ersten Sperrkörpers, lässt sich eine große Öffnung zum Durchleiten des Druckfluids bei geöffnetem Rückschlagventil ermöglichen, selbst wenn nur ein geringer Hub des ersten Sperrkörpers vorgesehen wird oder möglich ist. Besonders hohe Dynamiken lassen sich dann erreichen. Es ist dabei von Vorteil, wenn der Öffnungswinkel des Kegels Werte zwischen 20° und 60° annimmt, besonders von Vorteil ist ein 45° Winkel. Es ist ferner von Vorteil, wenn der erste Sperrkörper lediglich durch den Fluidstrom des Druckfluids gesteuert ist und mit oder ohne eine zusätzliche auf den ersten Sperrkörper wirkende Feder auskommt.
Um die Masse des Kombinationsventils zu verringern, ist es von Vorteil, wenn der zweite Sperrkörper als Platte ausgebildet ist.
Wenn die Platte eine zentrisch angeordnete Öffnung aufweist, die von der in sie hineinragenden Kegeloberfläche fluiddicht verschließbar ist, so wirken die einzelnen Elemente des Rückschlagventils und des Überdruckventils im direkten Kontakt miteinander, zum Erzielen einer besonders hohen Dynamik und unter gleichzeitiger Verringerung der Gesamtmasse zusammen.
Wenn das Kombinationsventil ein Ventilgehäuse aufweist, das einen Rückhaltevorsprung zum Begrenzen einer Bewegung des ersten Sperrkörpers in Richtung der Druckkammer umfasst, so wird verhindert, dass das Druckfluid den ersten Sperrkörper aus dem Kombinationsventil herausdrücken kann. Es ist von Vorteil, wenn das Gehäuse dabei den ersten Sperrkörper führt. Ein Verklemmen des ersten Sperrkörpers im Gehäuse wird dadurch verhindert, was zu einer besonders ausfallsicheren Ausgestaltung der Spannvorrichtung führt.
Um in dem Fall, wenn kein Überdruck im Druckraum vorhanden ist, ein Entweichen des Druckfluids aus dem Druckraum zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn das Ventilgehäuse einen Dichtungsvorsprung aufweist, der im Zusammenspiel mit der Oberfläche des als Platte ausgebildeten zweiten Sperrkörpers einen Fluiddurchfluss zwischen der Platte und dem Ventilgehäuse unterbindet.
Auch ist es von Vorteil, wenn auf der der Druckkammer abgewandten Seite des Dichtungsvorsprungs eine Kunststoffpatrone in das Ventilgehäuse dichtend und fest eingesetzt ist, wobei die Kunststoffpatrone eine Abstützfläche für eine Feder bildet und die Feder ferner die Platte auf den Dichtungsvorsprung drängt. Dadurch ist sichergestellt, dass der zweite Sperrkörper verschließend mit dem Ventilgehäuse interagiert und, wenn der erste Sperrkörper fluiddichtend den zweiten Sperrkörper berührt, kein Druckfluid aus dem Druckraum entweichen kann und auch nicht in diesen gelangen kann. Allerdings schiebt bei in Druckraumrichtung fließendem Druckfluid dieses den ersten Sperrkörper aus einem entsprechenden Sitz im zweiten Sperrkörper und ermöglicht einen Zulauf von Druckfluid in den Druckraum. Durch das Ausgestalten der Patrone aus einem Kunststoffmaterial, lässt sich die Masse der Spannvorrichtung weiter vermindern. Auch lässt sich das Kombinationsventil dann besonders kostengünstig vorfertigen. Auch andere Materialien als Kunststoff, können als Werkstoff der Patrone Verwendung finden, etwa Leichtmetall oder deren Legierungen sowie Stahl und Stahllegierungen.
Wenn die Kunststoffpatrone eine auf der Innenseite des Ventilgehäuses flächig anliegende Außenwand aufweist, wobei die Außenwand mehrere sie teilweise unterbrechende Fluidleitschlitze aufweist, so wird im Überdruckfall ein besonders schnelles Abführen des Druckfluids aus dem Druckraum und aus der Spannvorrichtung heraus in Richtung einer Versorgungsleitung ermöglicht. Die Versorgungsleitung kann in Verbindung mit einer Druckfluidzuführeinrichtung, wie etwa einer Ölpumpe, stehen.
Die Feder, welche den vorzugsweise als Platte ausgebildeten zweiten Sperrkörper in Richtung der Druckkammer drängt, wird dann besonders ausknicksicher gelagert, wenn die Kunststoffpatrone auf der Druckkammer abgewandten Seite einen sich in Richtung der Platte erstreckenden konzentrisch zum Ventilgehäuse angeordneten Hohlzylinder aufweist.
Es ist ferner von Vorteil, wenn auf der der Druckkammer abgewandten Seite der Kunststoffpatrone durch die Außenwand und den Hohlzylinder dringende fluchtende Bohrungen vorhanden sind, die um 90° um die Rotationsachse versetzt sind und/oder die Fluidleitschlitze durch auf der Außenwand der Kunststoffpatrone nutenartig ausgebildeten Kanäle mit den Bohrungen verbunden sind. Der dem Druckfluid entgegenwirkende Widerstand beim Ausfließen des Druckfluids aus dem Druckraum im Überdruckfall wird dadurch erheblich vermindert, was eine Ausfallsicherheit der Spannvorrichtung deutlich verbessert.
Durch eine entsprechende Federkurve der Feder, welche auf die Platte wirkt, lassen sich unterschiedliche Öffnungsdrücke festlegen, was zu einem Ansprechen bei unterschiedlichen Abregeldrücken führt. Die Dämpfung kann somit verändert werden. Die Platte und der als Kegel ausgebildete erste Sperrkörper werden beide im Kombinationsventil geführt. Allerdings ist der erste Sperrkörper, also der Kegel, durch das vorzugsweise aus Stahl gefertigte Ventilgehäuse des Kombinationsventils geführt, wohingegen die Platte, also der zweite Sperrkörper, vorzugsweise durch Laschen der Außenwand der Kunststoffpatrone geführt ist. Die Kunststoffpatrone selber führt auch mittels des Hohlzylinders die Feder, welche auf die Platte einwirkt. Dadurch wird die Ölrückführung aus dem Druckraum, in welchem Hochdruck herrscht, heraus, in einen Niederdruckraum ermöglicht.
Das Kombinationsventil ist außerhalb der restlichen Spannvorrichtung bereits zusammenbaubar und prüfbar. Aufwändige Prüfungen innerhalb der einzelnen Hydraulikelemente werden dadurch überflüssig. Dadurch wird der Prüfaufwand verringert und die Montagekosten niedriger.
Letztendlich wird selbst bei geringem Ventilhub ein erhöhter Öldurchsatz bei entsprechender Wahl des Öffnungsquerschnitts erreichbar. Auch lassen sich Federn im Inneren des Druckraumes verwenden, die niedrigere Federraten aufweisen. Dadurch verändert sich die Spannervorspannkraft über den Spannerhub nicht zu stark.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Kunststoffpatrone in das Ventilgehäuse eingepresst ist. Auch kann das gesamte Kombinationsventil an nahezu beliebiger Stelle in eine Ölversorgung eingepresst werden, was wiederum zu einem vergrößerten Spannerhub des Hydraulikelementes, also des Zylinders, bei gleichem Bauraum führt.
Die Erfindung wird auch nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung im Zusammenspiel mit einer Gleitschiene, auf der ein Endlostriebmittel entlang läuft,
2 ein Kombinationsventil einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer ersten Explosionsdarstellung,
3 das Kombinationsventil aus 2 in einer zweiten Explosionsdarstellung,
4 das Kombinationsventil der 2 und 3 in einer komplett geschlossenen Stellung im Querschnitt,
5 das Kombinationsventil aus 4 in der dort dargestellten komplett geschlossenen Darstellung, wobei das Ventil um 45° gedreht dargestellt ist,
6 eine weitere Querschnittsdarstellung entsprechend der Querschnittsdarstellungen der 4 und 5 des Kombinationsventils der 2 und 3, wobei ein Rückschlagventilabschnitt des Kombinationsventils offen und ein Überdruckventilabschnitt des Kombinationsventils geschlossen ist und
7 eine weitere Querschnittsdarstellung des Kombinationsventils der 2 und 3, wobei der Rückschlagventilabschnitt geschlossen und der Überdruckventilabschnitt offen ist.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und geben nur das Prinzip der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung wieder. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt den schematischen Aufbau einer Spannvorrichtung 1, wie sie in ein Motorteil, wie etwa einen Motorblock 2 eingeschraubt ist. Die Spannvorrichtung 1 kann auch am Motorblock 2 angeflanscht sein.
Die Spannvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein Zylinder 4 verschieblich angeordnet ist. Der Zylinder 4 ist in Längsrichtung des Gehäuses 3 entlang einer Symmetrieachse 5 der Spannvorrichtung 1 verschieblich. Ein konvexes Ende 6 des Zylinders 4 stützt eine Spannschiene 7. Die Spannschiene 7 ist um ein Schwenkgelenk 8 schwenkbar. Auf der dem Zylinder 4 gegenüberliegenden Seite der Spannschiene 7 wird ein Endlostriebmittel geführt und ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kette 9. Die Kette 9 besteht aus einzelnen Stahlgliedern, wobei alternativ zu einer Kette 9 auch ein Riemen verwendbar ist.
Zwischen dem Gehäuse 3 und dem Zylinder 4 ist ein Druckraum 10 vorgesehen. Der Druckraum 10 ist mit einem Druckfluid, wie einem Hydraulikmittel, bspw. Hydrauliköl, befüllt. Auch ist in dem Druckraum 10 eine Hauptfeder 11 angeordnet. Die Hauptfeder 11 stützt sich einerseits am Zylinder 4 ab und andererseits entweder am Gehäuse 3 oder einem Kombinationsventil 12 ab.
Das Kombinationsventil 12 ist in einer Versorgungsöffnung 13 des Gehäuses 3 eingeschraubt oder eingepresst. Die Versorgungsöffnung ermöglicht das Zuführen des Druckfluids in den Druckraum 10.
Das Kombinationsventil 12 ist in einer ersten Explosionsdarstellung in 2 dargestellt. Dort sind die fünf wesentlichen Bauteile des Kombinationsventils 12 näher dargestellt. Die fünf Bauteile, nämlich eine Kunststoffpatrone 14, eine Feder 15, ein erster Sperrkörper 16, ein zweiter Sperrkörper 17 und ein Ventilgehäuse 18 ermöglichen eine Rückschlagventilfunktion und eine Überdruckventilfunktion.
Der erste Sperrkörper 16 weist auf seiner dem zweiten Sperrkörper zugewandten Seite eine Kegeloberfläche 19 auf. Der zweite Sperrkörper 17 ist als Platte ausgebildet und weist in seinem Zentrum eine kreisrunde Öffnung 20 auf.
Wie schon den 1 und 2 zu entnehmen, befindet sich der erste Sperrkörper 16, der die Rückschlagventilfunktion wahrnimmt, stromabwärts des als Platte ausgebildeten zweiten Sperrkörpers 17. Die Kunststoffpatrone 14 ist grundsätzlich zylindrisch aufgebaut und weist eine Außenwand 21 auf, die vier um 90° versetzte Fluidleitschlitze 22 aufweist. Die Fluidleitschlitze 22 unterbrechen die Außenwand 21 bis in die Höhe eines auf der Innenseite der Außenwand 21 befindlichen Absatzes 23. Der Absatz 23 stellt eine Auflagefläche für den zweiten Sperrkörper 17 zur Verfügung. Druckraumseitig bildet die Außenwand damit Laschen aus.
Es reicht, wenn wie in 2 dargestellt, der zweite Sperrkörper 17 seitlich abstehende Vorsprünge 24 aufweist, die auf dem Absatz 23 in Anlage gelangbar sind. Die Fluidleitschlitze 22 setzen sich auf der Außenseite der Außenwand 21 als nutenartige Kanäle 25 fort. Die Kanäle 25 erstrecken sich bis in die Höhe von Bohrungen 26. Die Bohrungen 26 sind quer, vorzugsweise orthogonal zur Symmetrieachse 5 angeordnet. Die Bohrungen 26 können auch durch nichtspanende Herstellung erreicht werden, bspw. durch ein Urformen.
Sowohl das Ventilgehäuse 18, welches aus Stahl gefertigt sein kann, als auch der zweite Sperrkörper 17, wie auch die Kunststoffpatrone 14 weisen konzentrisch zueinander angeordnete kreisrunde Öffnungen auf. Diese Öffnung umgebend, weist die Kunststoffpatrone 14 ein weiteres integrales Bauteil, nämlich einen Hohlzylinder 27 auf. Wie besonders in den 4 bis 7 zu erkennen, wird dieser Hohlzylinder 27 ebenfalls durch die Bohrungen 26 durchdrungen. Zwischen der Außenwand 21 und dem Hohlzylinder 27 ist die Feder 15, welche als Schraubenfeder ausgebildet ist, angeordnet. Dabei stützt sich die Feder 15 am Grund der Kunststoffpatrone 14, zwischen dem Hohlzylinder 27 und der Außenwand 21 einerseits ab und andererseits an der Platte 17 ab. In 3 ist auf der der Kunststoffpatrone 14 zugewandten Seite ein größerer Öffnungsbereich erkennbar, als auf der dem Druckraum 10 zugewandten Seite, wie in Bezug auf 2 abschätzbar.
In 4 ist das dichtende Zusammenwirken der Oberfläche des zweiten Sperrkörpers 17 mit einem Dichtungsvorsprung 28 des Ventilgehäuses 18 zu erkennen. Auch ist das dichtende Zusammenwirken der Kegeloberfläche 19 mit einem Rand 29 der Öffnung 20 in dem zweiten Sperrkörper 17 gut zu erkennen. In dieser Stellung ist das Ventil komplett geschlossen und es kann kein Druckfluid aus dem Druckraum 10 in Richtung A gelangen. Fließt Druckfluid in Richtung B, wie in 6 dargestellt, wird der erste Sperrkörper 16 aus der Öffnung 20 des zweiten Sperrkörpers 17 gedrückt, bis Vorsprünge 32 an einem Rückhaltevorsprung 30 des Ventilgehäuses 18 in Anlage befindlich sind.
In 5 ist eine Schnittdarstellung des komplett geschlossenen Ventils aus 4 in einer um 45° gedrehten Position dargestellt. Dabei ist gut zu erkennen, dass außerhalb der in 2 zu erkennenden Kanäle 25, die Außenwand 21 in Anlage mit einer Innenfläche des Ventilgehäuses 18 befindlich ist.
Die Kanäle 25 führen von den Fluidleitschlitzen 22 bis in den Bereich der Bohrungen 26. Die Bohrungen 26 sind konzentrisch zueinander in der Außenwand 21 und dem Hohlzylinder 27 angeordnet. Die Feder 15 wird zwischen dem Hohlzylinder 27 und der Außenwand 21 der Kunststoffpatrone 14 geführt.
Der Überdruckfall ist in 7 dargestellt, dort ist der zweite Sperrkörper 17 nicht mehr in Anlage mit dem Dichtungsvorsprung 28, so dass Druckfluid aus dem Druckraum 10 in Richtung des Pfeiles A am Dichtungsvorsprung 28 und dem zweiten Sperrkörper 17 vorbei durch die Fluidschlitze 22 in den Kanal 25 und in die Bohrungen 26 gelangen kann. Ein Rückströmen des Druckfluids in Richtung A entgegen der normalen Flussrichtung des Druckfluids B, wie in 6 dargestellt, wird dadurch ermöglicht.
Wie 4 und 5 zu entnehmen ist, ist der erste Sperrkörper 16 nicht rotationssymmetrisch ausgebildet. Allerdings weist die Kegeloberfläche einen 45°-Öffnungswinkel auf. Der Öffnungswinkel ist abhängig von dem Hub des ersten Sperrkörpers 16 und der Fläche der Öffnung 20. Je nach gewünschten Charakteristika, sind die Federhärte der Feder 15, der Durchmesser der Öffnung 20 und der Öffnungswinkel der Kegeloberfläche 19 aufeinander abzustimmen. Es ist festzustellen, dass je flacher die Kegeloberfläche 19 ist, desto größer die mögliche Dynamik des Kombinationsventils 12 ist, wohingegen allerdings die Fluidleitfähigkeit des ersten, Sperrkörpers 16 abnimmt. Es ist somit ein entsprechender Kompromiss zu finden.
Nachfolgend soll die Funktionsweise der Spannvorrichtung 1 kurz erläutert werden.
Im Normalbetrieb, d. h. in dem Betrieb, in dem der Druckraum 10 von einer Druckfluidzuführeinrichtung, wie etwa einer Ölversorgungseinrichtung, mit Druckfluid versorgt wird, fließt das Druckfluid in Richtung B. Dabei wird der erste Sperrkörper 16 auf den Rückhaltevorsprung 30 gedrängt. Trotzdem gelangt das Druckfluid durch das Kombinationsventil 12 hindurch in den Druckraum 10. Dabei folgt es im Wesentlichen der Symmetrielinie 5 durch die Öffnungen des Kombinationsventils 12 und umfließt den ersten Sperrkörper 16. Ist der Druck im Druckraum 10 größer als der durch die Ölfördereinrichtung zur Verfügung gestellte Druck, so wird der erste Sperrkörper 16 auf den zweiten Sperrkörper 17 gedrängt und verschließt dessen Öffnung 20. Dies ist in 4 dargestellt. Der normale Durchflusszustand ist in 6 dargestellt.
Erhöht sich der Druck im Druckraum 10 noch weiter, so überwindet dieser Druck den durch die Feder 15 zur Verfügung gestellten Gegendruck und drängt den zweiten Sperrkörper 17 aus seiner Anlage mit dem Dichtungsvorsprung 28 und in eine Anlage mit dem Absatz 23 eines oberen Abschnitts 31 des Hohlzylinders 27. Dies ist in 7 dargestellt. Das Druckfluid fließt nun aus dem Druckraum 10 in Richtung des Pfeiles A durch das Kombinationsventil 12. Ist der Überdruck abgebaut, so drängt die Feder 15 sowohl den ersten Sperrkörper 16, als auch den zweiten Sperrkörper 17 wieder in die in 4 dargestellte Position.
Der obere Abschnitt 31 des Hohlkörpers 27 bildet eine Abstützfläche, genauso wie der Absatz 23 der Außenwand 21.
Bezugszeichenliste

1: Spanvorrichtung
2: Motorblock
3: Gehäuse
4: Zylinder
5: Symmetrieachse
6: konvexes Ende
7: Spannschiene
8: Schwenkgelenk
9: Kette
10: Druckraum
11: Hauptfeder
12: Kombinationsventil
13: Versorgungsöffnung
14: Kunststoffpatrone
15: Feder
16: Erster Sperrkörper (Kegel)
17: Zweiter Sperrkörper (Platte)
18: Ventilgehäuse
19: Kegeloberfläche
20: Öffnung
21: Außenwand
22: Fluidleitschlitz
23: Absatz
24: Vorsprung an zweitem Sperrkörper
25: Kanal
26: Bohrung
27: Hohlzylinder
28: Dichtungsvorsprung
29: Rand
30: Rückhaltevorsprung
31: Oberer Abschnitt
32: Vorsprung an erstem Sperrkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202006018836 U1 [0005]
DE 202007004988 U1 [0005]
DE 102007036119 A1 [0005]
DE 102004040222 A1 [0011]
DE 69908702 T2 [0011]
DE 20202665 U1 [0011, 0011]
DE 102004043727 A1 [0011]
DE 19957527 A1 [0014]
DE 9409155 U1 [0014]

Claims

Spannvorrichtung (1) für ein Endlostriebmittel, mit einem Gehäuse (3), in dem ein ausfahrbarer Zylinder (4) vorhanden ist, wobei zwischen dem Gehäuse (3) und dem Zylinder (4) ein mit einem Druckfluid über eine Versorgungsöffnung (13) des Gehäuses (3) befüllbarer Druckraum (10) vorhanden ist, wobei die Versorgungsöffnung (13) ein Kombinationsventil (12) aus einem in Richtung der Druckkammer (10) zu öffnenden Rückschlagventil mit einem beweglichen ersten Sperrkörper (16) und einem entgegen dieser Richtung zu öffnenden Überdruckventil mit einem beweglichen zweiten Sperrkörper (17) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sperrkörper (16) des Rückschlagventils im Wesentlichen auf der Druckkammerseite des zweiten Sperrkörpers (17) angeordnet ist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sperrkörper (16) eine dem zweiten Sperrkörper (17) zugewandte Kegeloberfläche (19) aufweist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sperrkörper (16) als Platte ausgebildet ist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine zentrisch angeordnete Öffnung (20) aufweist, die von der in sie hineinragenden Kegeloberfläche (19) fluiddicht verschließbar ist.
Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsventil (12) ein Ventilgehäuse (18) aufweist, das einen Rückhaltevorsprung (30) zum Begrenzen einer Bewegung des ersten Sperrkörpers (16) in Richtung der Druckkammer (10) umfasst.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (18) einen Dichtungsvorsprung (28) aufweist, der im Zusammenspiel mit der Oberfläche der Platte einen Fluiddurchfluss zwischen der Platte und dem Ventilgehäuse (18) unterbindet.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Druckkammer abgewandten Seite des Dichtungsvorsprungs (28) eine Kunststoffpatrone (14) in das Ventilgehäuse (18) dichtend, fest eingesetzt ist, die eine Abstützfläche für eine die Platte auf dem Dichtungsvorsprung (28) drängenden Feder (15) bildet.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffpatrone (14) eine auf der Innenseite des Ventilgehäuses (18) flächig anliegende Außenwand (21) aufweist, wobei die Außenwand (21) mehrere sie teilweise unterbrechende Fluidleitschlitze (22) aufweist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffpatrone (14) auf der der Druckkammer abgewandten Seite einen sich in Richtung der Platte erstreckenden konzentrisch zum Ventilgehäuse (18) angeordneten Hohlzylinder (27) aufweist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Druckkammer abgewandten Seite der Kunststoffpatrone (14) durch die Außenwand (21) und den Hohlzylinder (27) dringende fluchtende Bohrungen (26) vorhanden sind, die um 90° um die Rotationsachse versetzt sind und/oder die Fluidleitschlitze (22) durch auf der Außenwand (21) mit der Kunststoffpatrone (14) nutenartig ausgebildeten Kanäle (25) mit den Bohrungen (26) verbunden sind.