DE102015013121A1

DE102015013121A1 - Spannvorrichtung mit Entriegelungsmechanismus

Info

Publication number: DE102015013121A1
Application number: DE102015013121.4A
Authority: DE
Inventors: Franz Wach
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel, insbesondere für eine Antriebskette oder einen Antriebsriemen, mit einem Gehäuse, einem in einer Kolbenbohrung des Gehäuses verschiebbar geführten, federbelasteten Spannkolben, einer Nachstelleinrichtung zum schrittweisen Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens und einer Transportsicherung. Die Nachstelleinrichtung umfasst eine Rastspange mit zwei Klemmabschnitten und ein an dem in Spannrichtung vorderen Bereich des Spannkolbens angeordnetes Rastprofil, während die Transportsicherung eine am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut umfasst, in der im Transportzustand die Klemmabschnitte der Rastspange angeordnet sind. Die den Spannkolben umlaufende Sicherungsnut weist zwei flache Nutabschnitte auf, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in Abhängigkeit der relativen Drehstellung des Spannkolbens zu den Klemmabschnitten der Rastspange ein Übergang der Klemmabschnitte der Rastspange aus der Sicherungsnut über die zwei flachen Nutabschnitte in das Rastprofil möglich ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Kettentrieb, der eine solche Spannvorrichtung umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel, insbesondere eine Antriebskette oder einen Antriebsriemen eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, einem in einer Kolbenbohrung des Gehäuses verschiebbar geführten, federbelasteten Spannkolben, einer Nachstelleinrichtung zum schrittweisen Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens und einer Transportsicherung, wobei die Nachstelleinrichtung eine Rastspange mit zwei Klemmabschnitten und ein an dem in Spannrichtung vorderen Bereich des Spannkolbens angeordnetes Rastprofil umfasst, und wobei die Transportsicherung eine am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut umfasst, in der im Transportzustand die Klemmabschnitte der Rastspange angeordnet sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kettentrieb für einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Spannvorrichtung.
Derartige kolbenbetätigte Spannvorrichtungen mit einer Nachstelleinrichtung sind weit verbreitet und werden insbesondere als Kettenspanner in Verbrennungsmotoren eingesetzt, um Steuerkettentriebe oder andere Aggregatsantriebe vorzuspannen. Die Spannvorrichtung weist ein an den Motorblock angebrachtes Gehäuse auf, in dessen Kolbenbohrung ein Spannkolben längsbeweglich geführt ist. Zusammen mit dem hohlzylindrischen Spannkolben bildet das Gehäuse in der Kolbenbohrung einen Druckraum aus, der üblicherweise mit einem Hydraulikmittel gefüllt ist und in dem eine Druckfeder angeordnet ist, um den Spannkolben in Richtung des flexiblen Antriebsmittels vorzuspannen. Die Hydraulikmittelversorgung erfolgt üblicherweise über einen Anschluss an den Motorölkreislauf, wobei der Motoröleinlass in den Druckraum mit einem Rückschlagventil ausgerüstet ist, um eine Rückströmung des Motoröls zu verhindern. Das in dem Druckraum befindliche Motoröl bewirkt bei einer sich ändernden Spannung des Antriebsmittels eine Dämpfung der induzierenden Einfahrbewegung des Spannkolbens. Ein Leckagespalt zwischen dem Spannkolben und der Kolbenbohrung und/oder eine Ölauslassbohrung am stirnseitigen Ende des hohlzylindrischen Spannkolbens ermöglichen im Betrieb einen begrenzten Abfluss des Motoröls, wodurch das Motoröl in dem Druckraum eine Dämpfung der Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung bewirkt. Je nach Einbausituation der Spannvorrichtung kann im Stillstand des Verbrennungsmotors das Motoröl durch den Leckagespalt und/oder die Ölauslassbohrung aus dem Druckraum entweichen, so dass beim erneuten Starten des Verbrennungsmotors kein Öl im Druckraum die Einfahrbewegung des Spannkolbens dämpfen kann.
Beim Einsatz von Spannvorrichtungen in Steuerantrieben ist es wichtig, dass das flexible Antriebsmittel zwischen dem Kurbelwellenrad und dem Nockenwellenrad ausreichend geführt und gespannt wird, damit es aufgrund der relativ hohen Geschwindigkeiten und der durch den Verbrennungsmotor selbst sowie dem Fahrbetrieb entstehenden Vibrationen nicht zu einem Überspringen des Antriebsmittels kommt. Der Anschluss der Spannvorrichtung an den Motorölkreislauf ermöglicht in herkömmlichen Verbrennungsmotoren eine lastabhängige Versorgung mit Motoröl, bei der sich mit zunehmender Motordrehzahl durch den erhöhten Öldruck die Dämpfungswirkung verstärkt. Um bei einem Start des Verbrennungsmotors und einem unzureichend mit Motoröl gefüllten Druckraum ein zu tiefes Einfahren des Spannkolbens in die Kolbenbohrung zu verhindern und damit die Gefahr des Überspringens der Steuerkette zu eliminieren, kann eine Nachstelleinrichtung zum schrittweisen Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens vorgesehen sein. Solche Nachstelleinrichtungen, beispielsweise in Form von Rastmechanismen, definieren für den Spannkolben eine Blockierrichtung und eine Durchrutschrichtung, wodurch ein zu tiefes Einfahren des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses mittels eines Anschlags verhindert, aber eine Nachstellung des Arbeitsbereichs des Spannkolbens ermöglicht wird.
Eine derartige Spannvorrichtung mit einem herkömmlichen Rastmechanismus ist aus der DE10014700A1 bekannt, wobei der Spannkolben mit einer Sägezahnprofilierung versehen ist, in die durch einen Fensterausschnitt im Gehäuse ein Ratschenblock eingreift. Der freie Arbeitsbereich des Spannkolbens wird bei dieser Spannvorrichtung durch die axiale Bewegungsfreiheit des Ratschenblocks in dem Gehäusefenster begrenzt.
Eine weitere Spannvorrichtung ist in der US 2006/281595 A1 offenbart, die einen hydraulischen Kettenspanner mit einem Spannkolben zeigt, der in der Kolbenbohrung eines Gehäuses geführt wird. Zur Begrenzung der Einfahrbewegung des Spannkolbens greift ein Klemmring in ein an der Außenumfangsfläche des Spannkolbens vorgesehenes umlaufendes Rillenprofil ein, wobei sich die seitlich vorstehenden Enden des Klemmrings durch eine Öffnung in dem Gehäuse erstrecken.
Auch der Spannkolben des Hydraulikspanners aus der DE 19680418 C1 weist mehrere axial zueinander beabstandete umlaufende Rastnuten auf, wobei der ringförmige Abschnitt einer Rastspange im Transportzustand in die oberste Rastnut eingreift. Zum Nachstellen dieser Rastspange sind am Gehäuse Anschlagsflächen vorgesehen, die einen ausreichenden Arbeitsbereich der Spannvorrichtung definieren.
Die Druckschrift EP 2395259 B1 beschreibt eine gattungsgemäße Spannvorrichtung mit einem in einer Kolbenbohrung eines Gehäuses verschiebbar geführten federbelasteten Spannkolben sowie einer auf dem Rastprofil des Spannkolbens angeordneten Rastspange zum schrittweisen Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens. Ein Transportsicherungsstift hält die Rastspange während des Transports in einer Sicherungsnut und verhindert in Verbindung mit dem stirnseitigen Anschlag am Gehäuse ein Ausfahren des Spannkolbens. Dabei weist diese Rastspange mindestens einen abgewinkelten U-förmigen Schenkel auf, der mit einem seitlich vorstehenden Anschlag am Gehäuse zusammenwirkt, um ein schrittweises Nachstellen des Arbeitsbereichs zu ermöglichen.
Spannvorrichtungen mit Nachstelleinrichtungen zur Begrenzung der Einfahrbewegung des Spannkolbens und einer gleichzeitigen Definition freien Arbeitsbereichs des Spannkolbens sind in unterschiedlichen Konzepten und Ausführungsformen in der Technik weit verbreitet und haben sich im Einsatz bewährt. Leider erfordert das Vorsehen einer Nachstelleinrichtung in derartigen Spannvorrichtungen üblicherweise einen relativ komplexen Aufbau und eine exakte Abstimmung auf die Funktion der jeweiligen Spannvorrichtung sowie eine individuelle Herstellung der notwendigen Komponenten.
Die im Stand der Technik bekannten Spannvorrichtungen mit Nachstelleinrichtungen zeigen daher eine Vielfalt von Konzepten mit auf den jeweiligen Anwendungsfall aufgerichteten Ausführungsformen. In modernen Verbrennungsmotoren werden zudem oftmals nur noch geregelte Ölpumpen für den Motorölkreislauf eingesetzt, obwohl diese Motoren weiterhin Steuer- und Aggregatsantriebe mit Ketteneinsätzen nutzen und die dort verwendeten Spannvorrichtungen in zunehmendem Maße einer unzureichenden Versorgung mit Motoröl ausgesetzt sind. Neben den kontinuierlich bestehenden Problemen im Bereich der ausreichenden Versorgung und kontinuierlichen Bereitstellung von Hydraulikmitteln für den Druckraum sowie dem komplexen Aufbau und der Funktionssicherheit von Nachstelleinrichtungen besteht durch die fortschreitenden Innovationen von Verbrennungsmotoren im Bereich der Automobilindustrie ein kontinuierlicher Entwicklungsdruck zur Verbesserung und Optimierung von Komponenten sowie ihrer Einbindung in immer kompliziertere Verbrennungsmotoren. Darüber hinaus werden hydraulisch betätigte Spannvorrichtungen oftmals in ganzen Motorreihen eingesetzt, so dass sich im Hinblick auf die hohen Stückzahlen solcher Massenprodukte beständig eine Notwendigkeit ergibt, die bestehenden Konstruktionen zu optimieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel mit einer Nachstelleinrichtung beizustellen, dessen Konstruktion bei einer sicheren Funktion durch einen möglichst einfachen Aufbau und Montage der Spannvorrichtung eine kostengünstige Herstellung und Produktion ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Spannvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut zwei flache Nutabschnitte aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in Abhängigkeit der relativen Drehstellung des Spannkolbens zu den Klemmabschnitten der Rastspange ein Übergang der Klemmabschnitte der Rastspange aus der Sicherungsnut über die zwei flachen Nutabschnitte in das Rastprofil möglich ist. Im Bereich der zwei flachen Nutabschnitte ist die Sicherungsnut, die an dem in Spannrichtung vorderen Bereich des Umfangs des zylindrischen Spannkolbens an das Rastprofil angrenzt sowie zwischen dem Rastprofil und der Stirnseite des Spannkolbens angeordnet ist, zumindest gegenüber dem Rastprofil abgeflacht und ermöglichen bei einer Position der zwei Klemmabschnitte im Bereich der zwei flachen Nutabschnitte ein Herausrutschen der Rastspange aus dem Transportzustand in der Sicherungsnut in die Betriebsposition auf dem Rastprofil. Dabei erfolgt das Entriegeln der Rastspange aus dem Transportzustand automatisch, sobald die relative Drehstellung der Klemmabschnitte der Rastspange mit der Position der zwei flachen Nutabschnitte der Sicherungsnut am Spannkolben übereinstimmt, so dass die Federkraft des Spannkolbens die Verriegelungskraft der Sicherungsnut im Bereich der zwei flachen Nutabschnitte übersteigt und ein Überspringen der Rastspange aus der Sicherungsnut in das Rastprofil bewirkt. Da die beiden Klemmabschnitte der Rastspange üblicherweise auf gegenüberliegenden Seiten des Spannkolbens wirken, sind auch die zwei flachen Nutabschnitte auf gegenüberliegenden Seiten der Sicherungsnut angeordnet, wobei der Winkel zwischen den versetzt zueinander angeordneten Nutabschnitten in etwa dem Winkel der beiden in der Sicherungsnut versetzt zueinander angeordneten Klemmabschnitten entspricht, bevorzugt in etwa 180° beträgt. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ermöglicht trotz der einfachen Konstruktion und der wenigen Komponenten eine sichere Funktion der Spannvorrichtung mit einer Nachstelleinrichtung und einer Transportsicherung des Spannkolbens. Dabei ermöglicht die einfache Auswahl der Federkräfte für den Spannkolben und die Rastspange eine genaue Abstimmung der Spannvorrichtung auf den jeweiligen Einsatz. Der einfache Aufbau der Spannvorrichtung und die einfache automatisierte Entriegelungsfunktion ermöglichen neben einer kostengünstigen Herstellung auch eine zeitsparende Endmontage der Spannvorrichtung in einem Verbrennungsmotor. Darüber hinaus ist in einem Schadens- oder Reparaturfall die Spannvorrichtung einfach rücksetzbar durch ein Verdrehen des eingefahrenen Spannkolbens relativ zum Gehäuse bzw. den Klemmabschnitten der Rastspange, deren Drehstellung üblicherweise mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass die am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut eine in Richtung des Rastprofils angeordnete erste Nutflanke aufweist, wobei die zwei flachen Nutabschnitte mittels zweier Abflachungen der ersten Nutflanke ausgebildet sind. Neben der ersten Nutflanke, die eine erste Seitenfläche der Nut ausbildet, wird die Nut in Richtung der in Spannrichtung des Spannkolbens liegenden geschlossenen Stirnseite des Spannkolbens mittels einer zweiten Nutflanke begrenzt. Die Ausgestaltung der zwei flachen Nutabschnitte mittels zweier Abflachungen der ersten Nutflanke ist unabhängig von der Produktion des Spannkolbens auch nachträglich einfach an der Sicherungsnut herstellbar. Alternativ oder zusätzlich zu den Abflachungen der ersten Nutflanke kann die am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut einen Nutgrund aufweisen, wobei die zwei flachen Nutabschnitte mittels zweier Erhöhungen des Nutgrunds ausgebildet sind. Eine derartige Erhöhung des Nutgrunds gegenüber dem kreisförmigen Umfang des Spannkolbens bzw. der zweiten Nutflanke führt neben zwei flachen Nutabschnitten auch zu einem ovalen Querschnitt der Sicherungsnut. Bei einer Drehung des Spannkolbens relativ zu den Klemmabschnitten der Rastspange wird durch die Erhöhungen des Nutgrunds die Rastspange etwas aufgespreizt, so dass beim Überrutschen der Klemmabschnitte über die flachen Nutabschnitte der Sicherungsnut die Gefahr eines Verhakens oder ungleichen Überspringens der Rastspange aus der Sicherungsnut in das Rastprofil reduziert wird.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass der Spannkolben an dem in Spannrichtung vorderen Ende einen Eingriffsbereich aufweist, um eine Veränderung der relativen Drehstellung des Spannkolbens zu den Klemmabschnitten der Rastspange zu ermöglichen. Der jenseits der Sicherungsnut am spannseitig geschlossenen Ende des Spannkolbens vorgesehene Eingriffsbereich ermöglicht über den Angriff eines Werkzeugs oder geeigneter Anlageflächen eine aktive Änderung der relativen Drehstellung des Spannkolbens zu den Klemmabschnitten der Rastspange, die bevorzugt drehfest gegenüber dem Gehäuse in der Sicherungsnut bzw. dem Rastprofil angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann dabei der Eingriffsbereich an dem in Spannrichtung vorderen Ende des Spannkolbens zwei abgeschrägte Anlageflächen an der Stirnseite des Spannkolbens umfassen. Die zwei abgeschrägten Anlageflächen ermöglichen, insbesondere bei einer Ausbildung der Spannvorrichtung als Einschraubkettenspanner, den Eingriff des vorderen Endes des Spannkolbens in entsprechende Anlageflächen am Aufdrückbereich der Spannschiene. Dadurch kann beim Einschrauben des Einschraubkettenspanners in den Motor kurz vor der Endanlage der Spannvorrichtung an der Spannschiene die Drehbewegung des Spannkolbens blockiert ist und beim weiteren Einschrauben dreht sich das Gehäuse mit der Rastspange relativ zum Spannkolben, bis die Klemmabschnitte der Rastspange und die zwei flachen Nutabschnitte der Sicherungsnut in ihrer relativen Drehstellung übereinander stehen und die Rastspange aus dem Transportzustand in den Betriebszustand auf dem Rastprofil springt. Alternativ kann der Eingriffsbereich an dem in Spannrichtung vorderen Ende des Spannkolbens seitlich der Stirnseite des Spannkolbens zwei abgeflachte oder oval ausgebildete Anlageflächen umfassen. Dies ermöglicht nicht nur den seitlichen Angriff eines Werkzeugs, sondern auch den Eingriff des abgeflachten oder oval ausgebildeten Endes des Spannkolbens zwischen die Anlageflächen am Aufdrückbereich der Spannschiene.
Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass die Rastspange als eine gebogene Runddrahtklammer ausgebildet ist. Eine gebogene Runddrahtklammer kann in einfacher Weise aus einem stabilen Runddraht, beispielsweise einem Federdraht, hergestellt werden, ohne auf eine Verdrehung der Enden der Rastspange achten zu müssen oder nachträglich Rastblöcke an der Runddrahtklammer befestigen zu müssen. Für eine ausreichende Andruckkraft der zwei Klemmabschnitte auf dem Rastprofil oder in der Sicherungsnut kann die Rastspange zwei klammerartig wirkende Federarme oder Federabschnitte aufweisen, die jeweils mit einem der zwei Klemmabschnitte verbunden sind. Um den Arbeitsbereich des Spannkolbens nachzustellen, können die zwei klammerartig wirkenden Federabschnitte der Rastspange mittels mindestens einem das Gehäuse zumindest abschnittsweise umgreifenden Stoppflügel verbunden sein, der mit einem Stoppvorsprung am Gehäuse in Wirkkontakt bringbar ist. Der mindestens eine Stoppflügel, der bevorzugt einteilig aus dem Runddraht der Rastspange als U-förmiges, abgewinkeltes Ende geformt ist, bildet zusammen mit dem Stoppvorsprung am Gehäuse einen Anschlag gegen eine weitere Aufwärtsbewegung der Rastspange aus. Beim Nachstellen des Arbeitsbereichs wird der Spannkolben weiter aus der Kolbenbohrung des Gehäuses herausgedrückt, während die Rastspange mit dem mindestens einen U-förmigen Stoppflügel an einem Stoppvorsprung am Gehäuse anschlägt und sich nicht weiter in Spannrichtung bewegen kann. Dies bewirkt ein Aufspreitzen der durch die zwei klammerartig wirkenden Federabschnitte vorgespannten Klemmabschnitte und ein Durchrutschen des Rastprofils durch die aufgespreitzten Klemmabschnitte sowie ein Einrasten in einer weiter ausgefahrenen Position des Rastprofils des Spannkolbens. Neben dem mindestens einen den Stoppvorsprung des Gehäuses zumindest abschnittsweise umgreifenden Stoppflügel, der zur Verbindung der zwei Federabschnitte geschlossen ausgeführt ist, kann auch ein zweiter das Gehäuse zumindest abschnittsweise umgreifender Stoppflügel vorgesehen sein, der mit einem weiteren Stoppvorsprung am Gehäuse in Wirkkontakt bringbar ist und eine sichere verkantungsfreie Nachstellung des Arbeitsbereichs ermöglicht. Um das Aufspreitzen der zwei Klemmabschnitte der Rastspange nicht zu behindern oder eine zu große Vorspannung aufzuprägen, ist der zweite Stoppflügel üblicherweise offen ausgebildet.
Eine mögliche Ausgestaltung sieht vor, dass die mit den Klemmabschnitten verbundenen Federarme derart radial gegenüber dem Spannkolben vorstehen, dass die Federarme beim Einfahren des Spannkolbens am Einfahrende des Arbeitsbereichs mit Anschlägen am Gehäuse in Kontakt bringbar sind, die ein weiteres Einfahren des Spannkolbens verhindern. Dabei benötigen weder die radial gegenüber dem Spannkolben vorstehenden Federarme noch die Anschlagflächen am Gehäuse eine besondere Anordnung oder Form. Eine derart einfache Ausgestaltung des Anschlags gegen ein weiteres Einfahren des Spannkolbens ermöglicht eine funktionssichere und kostengünstige Konstruktion der Spannvorrichtung. Im Zusammenspiel zwischen den Anschlagflächen und den radial vorstehenden Federarmen zum Blockieren der Einfahrbewegung des Spannkolbens kann eine entsprechende Formgebung der Anschlagflächen, insbesondere im Bereich der Klemmabschnitte, beispielsweise in Form eines Konus oder einer Schräge, die Klemmabschnitte in Richtung des Spannkolbens pressen, so dass ein Herausgleiten der Klemmabschnitte aus dem Rastprofil beim Anschlag an die Anschlagflächen sicher verhindert wird.
Günstigerweise kann das Rastprofil in Spannrichtung des Spannkolbens unterhalb der umlaufenden Sicherungsnut angeordnet sein und mittels untereinander angeordneter ringförmiger Rastnuten ausgebildet sein. Die Ausbildung des Rastprofils aus mehreren ringförmigen Rastnuten unterhalb der umlaufenden Sicherungsnut ermöglicht nicht nur die kostengünstige Herstellung des Spannkolbens, sondern gleichzeitig auch ein einfaches Überspringen der Klemmabschnitte der Rastspange beim Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens.
Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Kettentrieb, insbesondere einen Steuerkettentrieb oder Aggregateantrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad, mindestens einem Abtriebskettenrad, eine das Antriebskettenrad und das mindestens eine Abtriebskettenrad miteinander verbindenden Antriebskette und einer die Antriebskette spannenden Spannvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Durch die besondere Ausgestaltung der Spannvorrichtung mit Nachstelleinrichtung und Transportsicherung wird trotz eines einfachen kostengünstigen Aufbaus ein sicherer Betrieb mit einer sicheren Notfunktion bereitgestellt. Auch beim Absinken des Öldrucks im Motorölkreislauf oder einer Unterbrechung der Motorölzufuhr ist durch die Nachstelleinrichtung eine zuverlässige Notfunktion der Spannvorrichtung gewährleistet, trotz eines sehr einfachen Aufbaus der Spannvorrichtung mit wenigen Komponenten.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Steuerkettentriebs gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht der Spannvorrichtung aus 1 in einer Einbausituation vor der Entriegelung,
3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung nach der Entriegelung,
4 eine vergrößerte perspektivische Rückseitenansicht des spannseitigen Endes der Spannvorrichtung aus 3,
5 eine perspektivische Darstellung des Gehäuses der Spannvorrichtung aus 3,
6a eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Rastspange der Spannvorrichtung aus 1,
6b eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Rastspange der Spannvorrichtung aus 3,
7a eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Spannkolbens für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung,
7b einen Querschnitt durch die Sicherungsnut des Spannkolbens aus 7a,
8a eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines zweiten Spannkolbens für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung,
8b einen Querschnitt durch die Sicherungsnut des Spannkolbens aus 8a,
9a eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines weiteren Spannkolbens für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung,
9b einen Querschnitt durch die Sicherungsnut des Spannkolbens aus 9a,
10 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung aus 3 vor Beginn des Entriegelungsvorgangs,
11 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Spannvorrichtung aus 3 nach Beginn des Entriegelungsvorgangs,
12 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung aus 3 während des Entriegelungsvorgangs,
13 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Spannvorrichtung aus 3 nach dem Entriegelungsvorgang, d. h. im Betriebszustand, und
14 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung aus 3 nach dem Enriegelungsvorgang und im Blockierzustand der Einfahrbewegung des Spannkolbens.
In 1 ist ein Kettentrieb 1 für einen Verbrennungsmotor dargestellt. Dieser als Steuertrieb ausgebildete Kettentrieb 1 umfasst zwei obenliegende Nockenwellenräder 2, ein untenliegendes Kurbelwellenrad 3, eine um diese herumgeführte endlose Antriebskette 4, eine Führungsschiene (nicht dargestellt) im Lastrum 5 des Kettentriebs 1 und eine schwenkbar angeordnete Spannschiene 6 im Leertrum 7 des Kettentriebs 1. Die Spannschiene 6 wird mittels der Spannvorrichtung 8 an die Antriebskette 4 angedrückt, um so den Leertrum 7 des Kettentriebs 12 vorzuspannen. Die Spannvorrichtung 8 ist hierbei als Einschraubspanner ausgebildet, der in einer entsprechenden Bohrung im Motorblock 9 oder in einem anderen Motorbauteil eingeschraubt ist.
2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung 8 und eines Teils der Spannschiene 6 des Kettentriebs 1 aus 1. Am Außenumfang des Gehäuses 10 der Spannvorrichtung 8 ist ein längerer Gewindeabschnitt 11 vorgesehen, mit dem die Spannvorrichtung 8 in einer Gewindebohrung im Motorblock 9 befestigt wird. Am rückseitigen Ende besitzt das Gehäuse 10 einen Sechskantkopf 12, mit dem die Spannvorrichtung 8 in die Gewindebohrung im Motorblock 9 eingeschraubt werden kann. Am spannseitigen Ende der Spannvorrichtung 8 ist der Spannkolben 13 vorgesehen, der von einer Rastspange 14 relativ zum Gehäuse 10 gehalten wird. Dabei ist der Durchmesser des spannseitigen Endes der Spannvorrichtung 8 mit der Rastspange 14 kleiner als die zugehörige Öffnung der Gewindebohrung im Motorblock 9, um ein Einschrauben der Spannvorrichtung 8 in die Gewindebohrung zu ermöglichen. Der Spannkolben 13 drückt auf einen Andrückbereich 15 der Spannschiene 6, der auf der dem Gleitbelag 16 abgewandten Rückseite der Spannschiene 6 vorgesehen ist. Der Andrückbereich 15 weist zwei seitliche Führungsabschnitte 17 auf, die eine Führung des Spannkolbens 13 im Andrückbereich 15 zwischen den Anlageflächen 17 ermöglichen. Dabei können die Führungsabschnitte 17 einteilig mit dem Tragkörper 18 der Spannschiene 6 ausgebildet sein oder als separate Bauteile am Tragkörper 18 befestigt sein. Desweiteren können die Führungsabschnitte 17 auch als Teil eines den Andrückbereich 15 ausbildenden Druckstücks am Tragkörper 18 montiert sein.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 ist in 3 gezeigt. Das Gehäuse 10 der Spannvorrichtung 8 weist am unteren Ende einen Sechskantkopf 12 auf, der gegenüber dem sich anschließenden Gewindeabschnitt 11 radial vorsteht. Am spannseitigen Ende des Gehäuses 10 ist eine umlaufende Stoppnut 19 vorgesehen, in der zwei freie Endabschnitte 20 der Rastspange 14 angeordnet sind. Die Stoppnut 19 bildet dabei gegenüber den Endabschnitten 20 der Rastspange 14 einen Anschlag gegen eine weitere Aufwärtsbewegung der Rastspange 14 bei einer Ausrückbewegung des Spannkolbens 13 aus. Die Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14 liegen an der Rastprofilierung 22 des Spannkolbens 13 an und halten den Spannkolben 13 in seinem von der Rastspange 14 definierten Arbeitsbereich. An dem spannseitigen Ende des Spannkolbens 13 sind an der Stirnseite 23 zwei um 180° zueinander versetzte abgeschrägte Anlageflächen 23 vorgesehen, die einen Eingriff des Spannkolbens 13 zwischen den zwei Führungsabschnitten 17 am Andrückbereich 15 der Spannschiene 6 ermöglichen. Alternativ können die schrägen Abschnitte 23 auch parallel zur Mittelachse des Spannkolbens 13 verlaufen, um den sicheren Eingriff eines Werkzeugschlüssels zu ermöglichen.
In 4 ist eine vergrößerte perspektivische Draufsicht auf die Spannseite der Spannvorrichtung 8 aus 3 abgebildet. Neben dem Gewindeabschnitt 11 und der Stoppnut 19 weist das Spannergehäuse 10 einen Stoppvorsprung 24 auf, der von dem U-förmig gebogenen und zur Stoppnut 19 hin abgewinkelten Stoppflügel 25 am Ende der Rastspange 14 umschlungen wird. Hierdurch wird ein weiterer Anschlag gegen eine Aufwärtsbewegung der Rastspange 14 ausgebildet. Das U-förmige, abgewinkelte Ende der Rastspange 14 ist über zwei Federabschnitte 26 mit den seitlichen Klemmabschnitten 21 der Rastspange 14 verbunden, wobei die Federabschnitte 26 die Klemmabschnitte 21 mit einer Vorspannung gegen das Rastprofil 22 des Spannkolbens 13 drücken. Das Gehäuse 10 der Spannvorrichtung 8 ist am spannseitigen Ende mit zwei sich gegenüberliegenden Anschlagflächen 27 versehen, an denen bei einer Einfahrbewegung des Spannkolbens 13 die Federabschnitte 26 der Rastspange 14 anliegen oder aufgenommen sind.
Die Ausgestaltung der Anschlagflächen 27 sowie des Stoppvorsprungs 24 am spannseitigen Ende des Gehäuses 10 ist noch einmal deutlich in der perspektivischen Detailansicht des Gehäuses 10 in 5 zu erkennen. Zwischen den beiden Anschlagflächen 27 sind zwei vorspringende Stegabschnitte 28 vorgesehen, die zwei innenliegende kreisabschnittsförmige Anschlagkanten 29 für die Anlage der Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14 ausbilden. Zwischen den Anschlagflächen 27 und den Stegabschnitten 28 am spannseitigen Ende des Gehäuses 10 ist die Kolbenbohrung 30 zu erkennen, die im zusammengebauten Zustand der Spannvorrichtung 8 den Spannkolben 13 aufnimmt und längsbeweglich führt.
Die 6a zeigt eine Detailansicht der Rastspange 14 für die Spannvorrichtung 8 aus 1 und 2. Neben den zwei sich gegenüberliegenden Klemmabschnitten 21, die über die zwei Federabschnitte 26 mit dem U-förmigen abgewinkelten Stoppflügel 25 der Rastspange 14 verbunden sind, weist diese Rastspange 14 in Verlängerung der Klemmabschnitte 21 ein weiteres abgewinkeltes, U-förmiges Ende auf. Dabei ist das zweite U-förmige Ende mit zwei freien Enden versehen, um ein Aufspreizen der Klemmabschnitte 21 beim Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens 13 nicht zu behindern.
Demgegenüber stellt die 6b eine weitere Ausführungsform der Rastspange 14 dar, die in der Spannvorrichtung 8 aus 3 genutzt ist. Auch bei dieser Rastspange 16 sind die zwei gegenüberliegenden Klemmabschnitte 21 über zwei Federabschnitte 26 mit einem abgewinkelten, U-förmigen Stoppflügel 25 der Rastspange 14 verbunden. Die sich in Verlängerung der Klemmabschnitte 21 erstreckenden freien Endabschnitte 20 dieser Rastspange 14 sind zunächst entsprechend dem zweiten U-förmigen Ende der Rastspange 14 auf 6a abgewinkelt und dann in entgegengesetzte Richtungen gebogen, um in der Stoppnut 19 am Gehäuse 10 aufgenommen zu werden.
Der in 7a abgebildete Spannkolben 13 ist in der Kolbenbohrung 30 des Gehäuses 10 längsbeweglich aufgenommen. Dabei steht der vordere Abschnitt des Spannkolbens 13 mit der Stirnseite 31 aus dem Gehäuse 10 hervor. Der Spannkolben 13 ist in bekannter Weise als Hohlkolben ausgebildet, wobei im zusammengebauten Zustand eine zwischen dem Spannkolben 13 und der Kolbenbohrung 30 vorgesehene, nicht dargestellte Druckfeder für eine Vorspannung des Spannkolbens 13 sorgt. Der hohlzylindrische Spannkolben 13 und die Kolbenbohrung 30 bilden weiter gemeinsam einen Druckraum aus, in den über ein Rückschlagventil im Gehäuse 10 Motoröl aus dem Motorölkreislauf einströmt, um im Betrieb eine Einfahrbewegung des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 zu dämpfen. In der Stirnseite 31 des Spannkolbens 13 kann eine Entlüftungsbohrung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die gedrosselt mit dem Druckraum 32 in Verbindung steht, um für die Dämpfung der Einfahrbewegung des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 einen abgestimmten Leckagestrom aus dem Druckraum 32 zuzulassen. Alternativ kann zur Bereitstellung eines entsprechenden Leckagestroms auch zwischen dem Spannkolben 13 und der Kolbenbohrung 30 ein entsprechender Leckagespalt vorgesehen sein.
In dem der Stirnseite 31 zugewandten vorderen Abschnitt weist der Spannkolben 13 in 7a ein Rastprofil 22 auf. Das Rastfprofil 22 besteht aus nebeneinanderliegenden gleichartig ausgestalteten, ringförmig umlaufenden, abgerundeten Rastnuten 33. Zwischen dem Rastprofil 22 und der Stirnseite 31 befindet sich noch eine ringförmig umlaufende Sicherungsnut 34, die mit einem tief liegenden, gerade ausgebildeten Nutgrund 35 und geraden Nutflanken 36, 37 ausgestaltet ist. Die angefaste Stirnseite 31 des Spannkolbens 13 weist zwei um ca. 180° versetzte abgeschrägte Anlageflächen 23 auf, die sich von der Stirnseite 31 bis fast zur Sicherungsnut 34 erstrecken.
Im Übergang zwischen der Sicherungsnut 34 und dem Rastprofil 22 sind an der Sicherungsnut 34 zwei flache Nutabschnitte 38 auf gegenüberliegenden Seiten des Spannkolbens 13 vorgesehen. Dabei entstehen diese flachen Nutabschnitte 38 in der in 7a gezeigten Ausführungsform des Spannkolbens 13 durch entsprechende Abflachungen der ersten Nutflanke 36 in Richtung des Rastprofils 22. Demgegenüber ist der Nutgrund 35 kreisringförmig ausgebildet. Dies lässt sich sehr gut auch an dem Schnitt durch den Spannkolben 13 in Höhe der Sicherungsnut 34 in 7b erkennen. Der Nutgrund 35 ist kreisringförmig um eine Mittelachse (nicht gezeigt) des Spannkolbens 13 angeordnet, sodass die Wandstärke des hohlzylindrischen Spannkolbens 13 gleichmäßig ausgebildet ist. Die flachen Nutabschnitte 38 der Sicherungsnut 34 ergeben sich in dieser Ausführungsform ausschließlich durch die Abflachung der ersten Nutflanke 36 in Richtung des Rastprofils 22. Die flachen Nutabschnitte 38 ermöglichen in Abhängigkeit der relativen Drehstellung des Spannkolbens 13 zu den Klemmabschnitten 21 der in der Transportstellung in der Sicherungsnut 34 aufgenommenen Rastspange 14 ein Überspringen der Rastspange 14 aus der Sicherungsnut 34 in das Rastprofil 22.
Die perspektivische Ansicht in 8a zeigt eine zweite Ausführungsform eines Spannkolbens 13 für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 8. Der hohlzylindrisch ausgebildete Spannkolben 13 weist an dem der Stirnseite 31 zugewandten vorderen Abschnitt ein Rastprofil 22 auf, das wieder aus nebeneinanderliegenden, gleichartig ausgestalteten, ringförmig umlaufenden, abgerundeten Rastnuten 33 ausgebildet ist, sowie eine zwischen dem Rastprofil 22 und der Stirnseite 31 ringförmig umlaufende Sicherungsnut 34 auf. An der Stirnseite 31 sind wieder zwei abgeschrägte Anlageflächen 23 vorgesehen, um eine gezielte Drehung des Spannkolbens 13 in der Kolbenbohrung 30 zu ermöglichen. Die flachen Nutabschnitte 38 der Sicherungsnut 34 entstehen in dieser Ausführungsform durch eine Erhöhung des Nutgrunds 35, zumindest im Verhältnis zur ersten Flanke 38 in Richtung des Rastprofils 22 sowie optional auch gegenüber der zweiten Nutflanke 37 in Richtung der Stirnseite 31. Die ovale Form des Nutgrunds 35 der Sicherungsnut 34 ist deutlich in der Schnittdarstellung durch die Sicherungsnut 34 in 8b zu erkennen. Während die Innenwandung des hohlzylindrischen Spannkolbens 13 kreisringförmig um eine Mittelachse (nicht gezeigt) des Spannkolbens 13 verläuft, ist der Nutgrund 35 der Sicherungsnut 34 oval ausgebildet, sodass sich im Bereich der flachen Nutabschnitte 38 eine größere Wandstärke des hohlzylindrischen Spannkolbens 13 ergibt. Bei einer Drehung des Spannkolbens 13 relativ zur Rastspange 14 bewirkt der erhöhte Nutgrund 35 der Sicherungsnut 34 ein Aufspreizen der Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14, sodass die Klemmabschnitte 21, sobald sie sich im Bereich der flachen Nutabschnitte 38 befinden, aus der Sicherungsnut 34 in die erste Rastnut 33 des Rastprofils 22 überspringen können.
Eine weitere Ausführungsform eine Spannkolbens 13 für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 8 ist in der perspektivischen Ansicht in 9a dargestellt. Der hohlzylindrische Spannkolben 13 weist am vorderen Abschnitt ein Rastprofil 22 aus nebeneinanderliegenden, gleichartig ausgestalteten, ringförmig umlaufenden, abgerundeten Rastnuten 33 und eine zwischen dem Rastprofil 22 und der Stirnseite 31 angeordnete Sicherungsnut 34 auf. Auch hier sind an der Stirnseite 31 wieder zwei abgeschrägte Anlageflächen 23 ausgebildet, um eine gezielte Drehung des Spannkolbens 13 in der Kolbenbohrung 30 zu ermöglichen. Die flachen Nutabschnitte 38 der Sicherungsnut 34 werden in dieser Ausführungsform gemeinsam durch eine Erhöhung des Nutgrunds 35 im Verhältnis zur ersten Flanke 38 in Richtung des Rastprofils 22, entsprechend der Ausführungsform des Spannkolbens 13 in den 8a und 8b, sowie durch eine ergänzende Abflachung der ersten Nutflanke 36 in Richtung des Rastprofils 22, entsprechend der Ausführungsform des Spannkolbens 13 in den 7a und 7b, ausgebildet. Dies ist gut in dem Schnitt durch den Spannkolben 13 in Höhe der Sicherungsnut 34 in 9b zu erkennen. Der Nutgrund 35 der Sicherungsnut 34 ist oval ausgebildet und im Bereich der flachen Nutabschnitte 38 zusammen mit der ersten Nutflanke 36 in Richtung des Rastprofils 22 abgeflacht. Durch die gemeinsame Abflachung des erhöhten Nutgrunds 35 und der ersten Nutflanke 36 ergibt sich die größte Wandstärke nicht im Bereich der flachen Nutabschnitte 38 selbst, sondern kurz vor der Abflachung von Nutflanke 36 und Nutgrund 35, d. h. kurz vor dem flachen Nutabschnitt 38. Bei einer Drehung des Spannkolbens 13 in der Kolbenbohrung 30 des Gehäuses 10 um die Klemmabschnitte 21 der Rostspange 14 in den Bereich der flachen Nutabschnitte 38 zu bringen, bewirkt der erhöhte Nutgrund 35 der Sicherungsnut 34 ein Aufspreizen der Klemmabschnitte 21, während die Abflachung der ersten Nutflanke 36 in Richtung des Rastprofils 22 ein leichtes Überspringen der Klemmabschnitte 21 aus der Sicherungsnut 34 in die erste Rastnut 33 des Rastprofils 22 ermöglichen.
Im Folgenden wird die Funktions- und Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 näher erläutert.
Im Ausgangszustand der Spannvorrichtung 8, wie beispielsweise in 10 gezeigt, befindet sich die Spannvorrichtung 8 in einer Transportstellung. In dieser Transportstellung ist der Spannkolben 13 sehr weit eingefahren, so dass die außen an dem Gehäuse 10 angeordnete und fixierte Rastspange 14 mit seinen Klemmabschnitten 21 in die Sicherungsnut 34 eingreift. Der geschlossen ausgebildete U-förmige Stoppflügel 25 der Rastspange 14 liegt am Anschlag des Stoppvorsprungs 24 an. Ebenso liegen die freien Endabschnitte 20 an dem durch die Stoppnut 19 ausgebildeten Anschlag an und verhindern eine weitere Aufwärtsbewegung der Rastspange 14 und damit eine Ausrückbewegung des Spannkolbens 13 durch die Vorspannung der Druckfeder im Druckraum 32. Da die Sicherungsnut 34 mit einem tiefen Nutgrund 35 und einer geraden ersten Flanke 36 in Richtung des Rastprofils 22 ausgebildet ist, verhindern die in der Sicherungsnut 34 angeordneten Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14 ein Ausfahren des Spannkolbens 13, d. h. die Sicherung des Spannkolbens 13 im Gehäuse 10 der Spannvorrichtung 8 in der vollständig eingefahrenen Transportstellung.
10 zeigt die in der Transportstellung gesicherte Spannvorrichtung 8 am Anfang des Entriegelungsvorgangs. Die an der Stirnseite 31 des Spannkolbens 13 vorgesehenen abgeschrägten Anlageflächen 23 sind, durch das Einschrauben dieser als Einschraubspanner ausgebildeten Spannvorrichtung 8 in eine entsprechende Bohrung am Motorblock 9, zwischen die Führungsabschnitte 17 am Tragkörper 18 der Spannschiene 6 gerutscht, so dass ein weiteres Mitdrehen des Spannkolbens 13 beim weiteren Einschrauben der Spannfederung 8 blockiert wird. Die Innenflächen der Führungsabschnitte 17 sind dabei leicht schräg ausgebildet, um die beiden um 180° zueinander versetzten abgeschrägten Anlageflächen 23 am spannseitigen Ende des Spannkolbens 13 sicher aufzunehmen.
Beim weiteren Einschrauben der Spannvorrichtung 8 in die Bohrung am Motorblock 9 ist der Spannkolben 13 durch die Positionierung der abgeschrägten Anlageflächen 23 zwischen den Führungsabschnitten 17 in seiner Position blockiert, so dass sich die Rastspange 14, die über den Stoppflügel 25 am U-förmigen Ende und die freien Endabschnitte 20 in ihrer Drehstellung mit dem Gehäuse 10 gekoppelt ist, in der Sicherungsnut 34 relativ zum Spannkolben 13 dreht. Wie in 11 gezeigt, ändert sich dadurch die relative Drehstellung der Rastspange 14, bzw. der Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14, zu den flachen Nutabschnitten 38 der Sicherungsnut 34. Dies ist in 11 auch deutlich durch die veränderte relative Drehstellung der Rastspange 14 und der Stegabschnitte 28 des Gehäuses 10 zu erkennen. Dabei sind die um 180° zueinander versetzten abgeschrägten Anlageflächen 23 an der Stirnseite 31 des Spannkolbens 13 um 90° zu den flachen Nutabschnitten 38 der Sicherungsnut 34 versetzt. Sobald die Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14 mit den flachen Nutabschnitten 38 der Sicherungsnut 34 fluchten springt, wie in 12 gezeigt, die Rastspange 14 aus der Sicherungsnut 34 in die erste Rastnut 33 des Rastprofils 22, und dadurch aus der Transportstellung in eine Betriebsstellung.
In der Betriebsstellung der Spannvorrichtung 8, die in den 13 und 14 gezeigt ist, ermöglicht die Rastspange 14 eine Begrenzung der Einfahrbewegung des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 des Gehäuses 10 und gleichzeitig eine Definition des freien Arbeitsbereichs des Spannkolbens 13. 13 zeigt die Position der Rastspange 14 in der zweiten Rastnut 33 des Rastprofils 22 beim Erreichen der oberen Grenze des freien Arbeitsbereichs, bei dem der U-förmige Stoppflügel 25 am Stoppvorsprung 24 und die freien Endabschnitte 20 am Anschlag der Stoppnut 19 anliegen. Bei einer weiteren Ausfahrbewegung des Spannkolbens 13 aus der Kolbenbohrung 30 durch die Federvorspannung der Spannvorrichtung 8 und den Hydraulikdruck im Druckraum 32 spreizt sich die Rastspange 14 aufgrund der abgerundeten Form der Rastnuten 33 auf, und die Klemmabschnitte 21 werden nach außen gedrückt, so dass nach einem entsprechenden weiteren Ausfahren des Spannkolbens 13 die Klemmabschnitte 21 in die nächste benachbarte Rastnut 33 einrasten, wodurch dann der freie Arbeitsbereich der Spannvorrichtung 8 verstellt wird.
Neben dem Nachstellen des freien Arbeitsbereichs, bei dem die Rastspange 14 das weitere Ausfahren des Spannkolbens 13 nicht behindert, übernimmt die Rastspange 14 auch die Blockierung des Spannkolbens 13 bei einem tiefen Einfahren in die Kolbenbohrung 30, siehe 14. Beim Startvorgang eines Verbrennungsmotors kann es durch einen nicht ausreichenden Hydraulikdruck im Druckraum 32 zu einer tiefen Einfahrbewegung des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 kommen, die durch den geringen Hydraulikdruck nicht ausreichend gedämpft ist, und so zu einem Überspringen der Antriebskette 4 führen kann. Beim tiefen Einfahren des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 berühren die Klemmabschnitte 21 der Rastspange 14 die Anschlagkante 29 der Stegabschnitte 28. Aufgrund der konischen Ausgestaltung der Anschlagkante 29 werden die Klemmabschnitte 21 in Richtung des Spannkolbens 13 gedrückt, und ein Herausgleiten der Klemmabschnitte 21 aus der entsprechenden Rastnut 33 wird blockiert. Hierdurch wird das Einfahren des Spannkolbens 13 in die Kolbenbohrung 30 über den freien Arbeitsbereich hinaus verhindert. Somit ist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung 8 neben dem Entriegelungsmechanismus zum Lösen der Rastspange 14 aus der Sicherungsnut 34 durch die Rastspange 14 und das Rastprofil 22 auch mit einer Nachstelleinrichtung für den Spannkolben 13 ausgerüstet, mit der der freie Arbeitsbereich des Spannkolbens 13 an den Verschleißzustand des Kettentriebs 1 angepasst und gesichert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Kettentrieb
2: Nockenwellenrad
3: Kurbelwellenrad
4: Antriebskette
5: Lasttrum
6: Spannschiene
7: Leertrum
8: Spannvorrichtung
9: Motorblock
10: Gehäuse
11: Gewindeabschnitt
12: Sechskantkopf
13: Spannkolben
14: Rastspange
15: Andrückbereich
16: Gleitbelag
17: Führungsabschnitte
18: Tragkörper
19: Stoppnut
20: Endabschnitt
21: Klemmabschnitt
22: Rastprofil
23: Anlagefläche
24: Stoppvorsprung
25: Stoppflügel
26: Federabschnitte
27: Anschlagflächen
28: Stegabschnitte
29: Anschlagkante
30: Kolbenbohrung
31: Stirnseite
32: Druckraum
33: Rastnuten
34: Sicherungsnut
35: Nutgrund
36: erste Nutflanke
37: zweite Nutflanke
38: flache Nutabschnitte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10014700 A1 [0004]
US 2006/281595 A1 [0005]
DE 19680418 C1 [0006]
EP 2395259 B1 [0007]

Claims

Eine Spannvorrichtung (8) für ein flexibles Antriebsmittel, insbesondere für eine Antriebskette oder einen Antriebsriemen, mit einem Gehäuse (10), einem in einer Kolbenbohrung (30) des Gehäuses (10) verschiebbar geführten, federbelasteten Spannkolben (13), einer Nachstelleinrichtung zum schrittweisen Nachstellen des Arbeitsbereichs des Spannkolbens (13) und einer Transportsicherung, wobei die Nachstelleinrichtung eine Rastspange (14) mit zwei Klemmabschnitten (21) und ein an dem in Spannrichtung vorderen Bereich des Spannkolbens (13) angeordnetes Rastprofil umfasst, und wobei die Transportsicherung eine am Spannkolben umlaufende Sicherungsnut (34) umfasst, in der im Transportzustand die Klemmabschnitte (21) der Rastspange (14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die am Spannkolben (13) umlaufende Sicherungsnut (34) zwei flache Nutabschnitte (38) aufweist, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in Abhängigkeit der relativen Drehstellung des Spannkolbens (13) zu den Klemmabschnitten (21) der Rastspange (14) ein Übergang der Klemmabschnitte (21) der Rastspange (14) aus der Sicherungsnut (34) über die zwei flachen Nutabschnitte (38) in das Rastprofil (22) möglich ist.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Spannkolben (13) umlaufende Sicherungsnut (34) eine in Richtung des Rastprofils (22) angeordnete erste Nutflanke (36) aufweist, wobei die zwei flachen Nutabschnitte (38) mittels zweier Abflachungen der erste Nutflanke (36) ausgebildet sind.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die am Spannkolben (13) umlaufende Sicherungsnut (34) einen Nutgrund aufweist, wobei die zwei flachen Nutabschnitte (38) mittels zweier Erhöhungen des Nutgrunds (35) ausgebildet sind.
Die Spannvorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (13) an dem in Spannrichtung vorderen Ende einen Eingriffsbereich aufweist, um eine Veränderung der relativen Drehstellung des Spannkolbens (13) zu den Klemmabschnitten (21) der Rastspange (14) zu ermöglichen.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsbereich an dem in Spannrichtung vorderen Ende des Spannkolbens (13) zwei abgeschrägte Anlageflächen (23) an der Stirnseite (31) des Spannkolbens (13) umfasst.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsbereich an dem in Spannrichtung vorderen Ende des Spannkolbens (13) seitlich der Stirnseite (31) des Spannkolbens (13) zwei abgeflachte oder oval ausgebildete Anlageflächen (23) umfasst.
Die Spannvorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastspange (14) als eine gebogene Runddrahtklammer ausgebildet ist
Die Spannvorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastspange zwei klammerartig wirkende Federabschnitte (26) aufweist die jeweils mit einem der zwei Klemmabschnitte (21) verbunden sind.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei klammerartig wirkenden Federabschnitte (26) der Rastspange (14) mittels mindestens einem das Gehäuse (10) zumindest abschnittsweise umgreifenden Stoppflügel (25) verbunden sind, der mit einem Stoppvorsprung (24) am Gehäuse (10) in Wirkkontakt bringbar ist, um den Arbeitsbereich nachzustellen.
Die Spannvorrichtung (8) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Klemmabschnitten (21) verbundenen Federabschnitte (26) derart radial gegenüber dem Spannkolben (13) vorstehen, dass die Federabschnitte (26) beim Einfahren des Spannkolbens (13) am Einfahrende des Arbeitsbereichs mit Anschlagflächen (27) am Gehäuse (10) in Kontakt bringbar sind, um ein weiteres Einfahren des Spannkolbens (13) zu verhindern.
Die Spannvorrichtung (8) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastprofil (22) in Spannrichtung des Spannkolbens (13) unterhalb der umlaufenden Sicherungsnut (34) angeordnet ist und mittels untereinander angeordneten ringförmigen Rastnuten (33) ausgebildet ist.
Ein Kettentrieb (1), insbesondere ein Steuerkettentrieb oder Aggregateantrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad (3), mindestens einem Abtriebskettenrad (2), einer das Antriebskettenrad (3) und das mindestens eine Abtriebskettenrad (2) miteinander verbindenden Antriebskette (4) und einer die Antriebskette (4) spannenden Spannvorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.