DE102015206356B4

DE102015206356B4 - Zugmittelspannanordnung

Info

Publication number: DE102015206356B4
Application number: DE102015206356.9A
Authority: DE
Inventors: Niels Flämig; Lajos Farkas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Catensys Germany GmbH
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: WO2016162024A1; DE102015206356A1

Abstract

Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit (1) und eine Spannschiene (2), wobei die Zugmittelspanneinheit (1) ein Gehäuse (3) aufweist, in dem ein mit der Spannschiene (2) zusammenwirkender Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder (5) zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben (4) und dem Gehäuse (3) in einer innerhalb des Gehäuses (3) ausgebildeten Druckkammer (6) angeordnet ist, wobei ferner die Druckkammer (6) fluidtechnisch mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist und wobei die Druckkammer (6) über eine Schaltvorrichtung (8), umfassend ein Mehrwegeventil (9) und eine Steuereinheit (10), fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (9) eine Förderstellung (14) ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer (6) und eine Durchgangsstellung (16) zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit und eine Spannschiene, wobei die Zugmittelspanneinheit ein Gehäuse aufweist, in dem ein mit der Spannschiene zusammenwirkender Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben und dem Gehäuse in einer innerhalb des Gehäuses ausgebildeten Druckkammer angeordnet ist und wobei ferner die Druckkammer fluidtechnisch mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung verbunden ist. Die Druckkammer ist über eine Schaltvorrichtung, umfassend ein Mehrwegeventil und eine Steuereinheit, fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung verbunden.
Gebiet der Erfindung
Es ist allgemein bekannt, dass Zugmittelspannanordnungen hauptsächlich zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, einer Zugmittellängung und von Verschleiß dienen. Die Spannwirkung wird durch eine Zugmittelspanneinheit realisiert, die über eine Spannschiene auf das Zugmittel, in der Regel eine Kette oder einen Riemen, wirkt.
Aus der DE 10 2012 223 329 A1 geht eine hydraulische Zugmittelspanneinheit hervor. Diese umfasst ein Spannergehäuse mit einem Zylinder, einen längsbeweglich im Zylinder geführten Kolben, der mit dem Zylinder eine hydraulische Druckkammer begrenzt, einen vom Spannergehäuse und vom Zylinder begrenzten hydraulischen Vorratsraum, ein Rückschlagventil, das den Vorratsraum mit der Druckkammer verbindet, wobei das Rückschlagventil schließt, wenn der Druck in der Druckkammer den Druck im Vorratsraum überschreitet, und mit einem Druckentlastungsventil, das die Druckkammer mit dem Vorratsraum verbindet, wobei das Druckentlastungsventil öffnet, wenn der Druck in der Druckkammer einen vorgegebenen Grenzdruck überschreitet. Ferner umfasst die Zugmittelspanneinheit eine zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung umschaltbares Steuerventil, das in der geöffneten Stellung den Durchfluss über das Druckentlastungsventil erlaubt und das in der geschlossenen Stellung den Durchfluss über das Druckentlastungsventil verhindert.
Die DE 10 2013 224 457 A1 offenbart eine Spannvorrichtung für einen Kettentrieb mit einem in einem Gehäuse gelagerten Kolben, der mit dem Gehäuse einen Druckraum einschließt. Der Druckraum ist mit Druckmittel über eine Zufuhrleitung versorgbar und mit der Umgebung über eine Abfuhrleitung verbunden. Ein zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbares Wegeventil ist zur Änderung des Druckmittelzuflusses in der Zufuhrleitung oder der Abfuhrleitung angeordnet.
Die DE 42 13 038 C1 zeigt eine Spannvorrichtung mit zwei in einem Zylinder angeordneten Kolben, die jeweils einen Druckraum einschließen. Die Druckräume stehen jeweils in Verbindung mit einem Schaltventil, das die Druckräume wechselweise mit einer Druckmittelzufuhr oder einer Druckmittelabfuhr verbindet.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zugmittelspannanordnung weiterzuentwickeln, indem die Möglichkeiten zur Abstimmung der Zugmittelspannanordnung auf die vorhandenen Betriebszustände des Motors optimiert werden.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß weist das Mehrwegeventil eine Förderstellung ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer und eine Durchgangsstellung zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel auf. Mit anderen Worten kann in einer Durchgangsstellung des Mehrwegeventils sowohl Druckmittel in die Druckkammer gefördert werden als auch Druckmittel aus der Druckkammer heraus gefördert werden. Dies verändert ebenso die Dämpfungscharakteristik der Zugmittelspanneinheit.
Die Druckkammer ist über eine Schaltvorrichtung, umfassend ein Mehrwegeventil und eine Steuereinheit, fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung verbunden. Die Steuereinheit ist zur Steuerung des Mehrwegeventils vorgesehen und kann mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Das Mehrwegeventil weist mindestens zwei Schaltstellungen auf und ermöglicht eine Anpassung des Dämpfungsverhaltens der Zugmittelspanneinheit. Mit anderen Worten wird durch die Steuereinheit eine Abstimmung der Zugmittelspannanordnung auf die vorhandenen Betriebszustände des Motors realisiert. Dynamische Effekte werden kompensiert, sodass das Spannmittel optimal unter Spannung gehalten wird ohne dabei überdämpft zu werden. Die Dämpfung des Kolbens wird über die Schaltvorrichtung angepasst.
Vorzugsweise ist die Schaltvorrichtung separat von der Zugmittelspanneinheit ausgebildet. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit die Schaltvorrichtung an einer Zugmittelspanneinheit nachzurüsten. Insbesondere erleichtert die separate Anordnung der Schaltvorrichtung sowohl die Fertigung als auch die Montage der gesamten Zugmittelspannanordnung.
Vorzugsweise ist eine Drossel in der Durchgangsstellung des Mehrwegeventils angeordnet. Die Drossel realisiert einen kontrollierten, gedrosselten Zufluss und Abfluss des Druckmittels.
Besonders bevorzugt ist ein Rückschlagventil in der Förderstellung des Mehrwegeventils angeordnet. Dadurch entfällt die Ausbildung eines Rückschlagventils an der Zugmittelspanneinheit.
Besonders bevorzugt weist die Zugmittelspanneinheit einen Leckagespalt zumindest zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer auf. Insbesondere weist der Leckagespalt aufgrund der geringen Durchflussrate durch seine Ausbildung eine Drosselwirkung auf. Des Weiteren dient der Leckagespalt auch zum Ansaugen eines Fluids, insbesondere Luft, beim axialen Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse.
Figurenliste
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen

1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zugmittelspannanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
3 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der Zugmittelspannanordnung gemäß einem nicht unter die Erfindung fallenden dritten Ausführungsbeispiel.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß den 1 bis 3 weist eine erfindungsgemäße Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs eine Zugmittelspanneinheit 1 und eine Spannschiene 2 auf, wobei die Spannschiene 2 ein - hier nicht dargestelltes - Zugmittel unter Spannung hält. Die Zugmittelspanneinheit 1 umfasst ein Gehäuse 3, in dem ein mit der Spannschiene 2 zusammenwirkender Kolben 4 axial beweglich angeordnet ist. Ferner ist eine Druckfeder 5 zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben 4 und dem Gehäuse 3 in einer innerhalb des Gehäuses 3 ausgebildeten Druckkammer 6 angeordnet. Die Druckkammer 6 ist über eine separate Schaltvorrichtung 8, umfassend ein Mehrwegeventil 9 und eine Steuereinheit 10 fluidtechnisch mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung 7, insbesondere mit einem Motor, verbunden. Des Weiteren weist die Zugmittelspanneinheit 1 einen Leckagespalt 11 zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer 6 auf. Der Leckagespalt 11 ist derart ausgebildet, dass eine Drosselwirkung realisiert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Leckagespalt 11 und seine Drosselwirkung 12 in den Figuren schematisch vereinfacht angedeutet ist.
Gemäß 1 weist das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 auf. Ferner weist das Mehrwegeventil 9 auch eine Durchgangsstellung 16 zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel auf. Mithin erfolgt ein ungehinderter Rückfluss des Druckmittels aus der Druckkammer 6 in die Druckmittelversorgungseinrichtung 7. Darüber hinaus ist ein Rückschlagventil in der Förderstellung 14 des Mehrwegeventils 9 angeordnet.
Nach 2 umfasst das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 und eine Durchgangsstellung 16 zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel. Ferner ist ein Rückschlagventil in der Förderstellung 14 des Mehrwegeventils 9 angeordnet. Darüber hinaus ist eine Drossel 17 in der Durchgangsstellung 16 des Mehrwegeventils 9 angeordnet. Dadurch wird zumindest der Rückfluss des Druckmittels gedrosselt.
Gemäß der nicht unter die Erfindung fallenden Ausführungsform der 3 ist ein Rückschlagventil 13 an der Zugmittelspanneinheit 1 ausgebildet, wobei das Rückschlagventil 13 die Druckkammer 6 fluidtechnisch mit der Schaltvorrichtung 8 verbindet. Ferner weist das Mehrwegeventil 9 eine Förderstellung 14 ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 und eine Sperrstellung 15 zum Sperren der Druckmittelförderung in die Druckkammer 6 auf.
Bezugszeichenliste

1: Zugmittelspanneinheit
2: Spannschiene
3: Gehäuse
4: Kolben
5: Druckfeder
6: Druckkammer
7: Druckmittelversorgungseinrichtung
8: Schaltvorrichtung
9: Mehrwegeventil
10: Steuereinheit
11: Leckagespalt
12: Drosselwirkung
13: Rückschlagventil
14: Förderstellung
15: Sperrstellung
16: Durchgangsstellung
17: Drossel

Claims

Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Zugmittelspanneinheit (1) und eine Spannschiene (2), wobei die Zugmittelspanneinheit (1) ein Gehäuse (3) aufweist, in dem ein mit der Spannschiene (2) zusammenwirkender Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Druckfeder (5) zur Erzeugung einer Spannkraft axial zwischen dem Kolben (4) und dem Gehäuse (3) in einer innerhalb des Gehäuses (3) ausgebildeten Druckkammer (6) angeordnet ist, wobei ferner die Druckkammer (6) fluidtechnisch mittelbar mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist und wobei die Druckkammer (6) über eine Schaltvorrichtung (8), umfassend ein Mehrwegeventil (9) und eine Steuereinheit (10), fluidtechnisch mit der Druckmittelversorgungseinrichtung (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (9) eine Förderstellung (14) ausschließlich zur Druckmittelförderung in die Druckkammer (6) und eine Durchgangsstellung (16) zum beidseitigen Durchgang von Druckmittel aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (8) separat von der Zugmittelspanneinheit (1) ausgebildet ist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelspanneinheit (1) einen Leckagespalt (11) zumindest zum Abführen des Druckmittels aus der Druckkammer (6) aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckagespalt (11) eine Drosselwirkung (12) aufweist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drossel (17) in der Durchgangsstellung (16) des Mehrwegeventils (9) angeordnet ist.
Zugmittelspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil in der Förderstellung (14) des Mehrwegeventils (9) angeordnet ist.