DE112014000738T5

DE112014000738T5 - Kettenantriebsspanner-Federkraft-Steuermechanismus

Info

Publication number: DE112014000738T5
Application number: DE112014000738.2T
Authority: DE
Inventors: Kevin B. Todd; Mark E. Patton; Dale N. Smith
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-10-22
Also published as: KR20150141183A; CN105102859A; JP6359571B2; JP2016509185A; KR102211909B1; CN105102859B; JP2018185047A; WO2014137790A1; JP6538932B2

Abstract

Spanner, welcher die mittlere Spannerkraft einstellt, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne eine Kettensteuerung zu opfern, wodurch die Antriebseffizienz signifikant verbessert wird, während die Kette sich abnutzt und niedrigen dynamischen Belastungen ausgesetzt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Spannern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Kettenantriebsspanner-Federkraft-Steuermechanismen.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Im Allgemeinen haben Steuerketten für Ventilantriebe von Verbrennungsmotoren, Nockenwellenketten, die für einen Nockenwellen-Nockenwellen-Antrieb verwendet werden, und Ausgleichsketten Spanner, die auf der durchhängenden Seite einer Kette verwendet werden, um den Durchhang in der Kette aufzunehmen und eine Spannung an die Kette anzulegen.
Im Betrieb drückt ein Kolben des Spanners gegen die Kette, um Spannung in der Kette zu halten. Wenn die Spannung in der Kette während des Betriebs aufgrund der Resonanz eines Kettentrums zunimmt, wirkt eine hohe Belastung von der Kette auf den Kolben des Spanners ein, was veranlasst, dass sich der Kolben in das Gehäuse des Spanners zurückzieht.
Die Kettenantriebsspanner-Federkraft ist oft zu hoch für die meisten Betriebsbedingungen, damit die Federkraft ausreicht, um Betriebsbedingungen des Spannersystems im schlechtesten Fall zu behandeln. Die Effizienz des Spanners sowie das gesamte Systemverhalten und die gesamte Systemeffizienz könnten verbessert werden, falls die Spannerfederkraft mit Betriebsbedingungen variiert werden könnte, wobei der Verschleiß und eine Dehnung berücksichtigt werden, die in der Kette während der Lebensdauer der Kette auftreten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Spanner, welcher die mittlere Spannerkraft einstellt, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne eine Kettensteuerung zu opfern, wodurch die Antriebseffizienz signifikant verbessert wird, während die Kette sich abnützt und niedrigen dynamischen Belastungen ausgesetzt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, das eine neue Kette spannt. 1b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 1c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, das eine neue Kette spannt.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, das eine neue Kette spannt.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, wobei Kammern verwendet werden, die zwischen einem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einem Bohrungsflansch des Gehäuses gebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, wobei Kammern verwendet werden, die zwischen einem Bohrungsflansch des Gehäuses und einem Ausschnitt am Außenumfang der bewegbaren Hülse gebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, wobei Kammern verwendet werden, die zwischen dem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und der Bohrung des Gehäuses gebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, wobei Kammern verwendet werden, die zwischen einem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einem Bohrungsflansch des Gehäuses gebildet sind, versorgt von einem Schieberventil, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines passiven Spannersystems, wobei Kammern verwendet werden, die zwischen einem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einer Bohrung des Gehäuses gebildet sind, versorgt von einem Schieberventil und einem Akkumulator, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines aktiven Spannersystems, wobei eine Rückkopplungssteuerung verwendet wird, um eine bewegbare Hülse relativ zu einem Kolben zu bewegen und zu halten, um eine neue Kette zu spannen.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines aktiven Spannersystems, wobei eine Rückkopplungssteuerung verwendet wird, um eine bewegbare Hülse relativ zu einem Kolben zu bewegen, um eine neue Kette zu spannen.
11a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners eines Spannersystems, das eine neue Kette spannt. 11b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 11c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
12a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
12b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 12c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
13a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
13b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 13c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
14a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
14b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 14c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
16 zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine Endloskette durch einen Arm spannt.
17 zeigt eine alternative Ansicht eines Spanners, der eine Endloskette durch einen Arm spannt.
18a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
18b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 18c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
19a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
19b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 19c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
20a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
20b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 20c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
21a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
21b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 21c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
22a zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine neue Kette spannt.
22b zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen spannt. 22c zeigt eine schematische Darstellung eines Spanners, der eine abgenutzte Kette mit hoher Belastung spannt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1a–8, 11–15 und 18a–22c zeigen Spannersysteme unter Verwendung einer passiven Steuerung, um die Position einer bewegbaren Hülse relativ zu einem Kolben aufrechtzuerhalten. Eine passive Steuerung wird als System definiert, in dem keine Rückkopplung verwendet wird, um die Position einer bewegbaren Hülse relativ zu einem Kolben des Spanners zu regulieren. Im Gegensatz dazu sind die 9 und 10 aktive Steuersysteme, in denen eine Echtzeit-Rückkopplung von Komponenten des Motors und/oder der bewegbaren Hülse selbst verwendet wird, um die Position der Hülse zu regulieren.
Das Spannersystem umfasst einen Spanner (nachstehend detaillierter beschrieben) für ein Antriebssystem mit geschlossener Kettenschleife, das in einem Verbrennungsmotor verwendet wird. Es kann in einem Energietransmissionssystem mit geschlossener Schleife zwischen einer Antriebswelle und wenigstens einer Nockenwelle oder in einem Ausgleichswellensystem zwischen der Antriebswelle und einer Ausgleichswelle verwendet werden. Das Spannersystem kann auch eine Ölpumpe umfassen und mit Kraftstoffpumpvorrichtungen verwendet werden. Zusätzlich können die Spannersysteme auch mit Riemenantrieben verwendet werden. Der Kolben oder externe Kolben des Spanners kann die Kette 350 oder den Riemen durch einen Arm 352 spannen, wie in den 16–17 gezeigt.
Die 1a–1c zeigen den Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 1a spannt eine neue Kette; 1b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 1c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 18 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit einem Druck P1 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 oder dem hohlen Inneren der hohlen bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren 3a des Kolbens 3.
Eine Hülsenfeder 5 ist innerhalb der Bohrung 2a vorhanden und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen, wobei ein erstes Ende 5a der Hülsenfeder 5 mit einer Bodenfläche 24 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt steht und ein zweites Ende 5b der Hülsenfeder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Die bewegbare Hülse 18 hat einen Außenumfangsflansch 20, der den Durchmesser der bewegbaren Hülse 18 erhöht, um ungefähr gleich dem Durchmesser des zweiten Durchmesserabschnitts D2 zu sein, wobei jedoch gestattet wird, dass der Flansch 20 innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a gleitet und eine Fluidkammer 14 zwischen der Bodenfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a bildet. Die Fluidkammer 14 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 7 durch eine Zufuhrleitung 12, die ein Prüfventil 10 enthält. Die Zufuhrleitung 7 führt der Fluidkammer 14 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 10 verhindert, dass irgendein Fluid in der Fluidkammer 14 zurück in die Zufuhrleitung 7 eintritt. Es ist zu beachten, dass kein Fluiddruck dem Bereich zwischen der oberen Fläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der Bohrung 2a zugeführt wird.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vorwärts vom Außenumfangsflansch 20 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18. Ein Durchgangsloch 25 liegt im inneren Flansch 22 vor, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammer 14 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit der Fluidkammer 14 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Mit Bezugnahme auf 1a wird, wenn der Spanner eine neue Kette spannt, während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Mit Bezugnahme auf 1b wird, wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 Fluid von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammer 14 und bewegt die bewegbare Hülse 18 nach außen vom Gehäuse 2. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse 18 hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr 7 nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16.
Mit Bezugnahme auf 1c schiebt, wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 14 entgegen, da das Prüfventil 10 in der Zufuhrleitung 12 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 14 auszutreten, wobei die Fluidkammer 14 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 14 bewirkt, dass der innere Flansch 22 der bewegbaren Hülse 18 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 14 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Prüfventil 10 zu und führt Fluid der Fluidkammer 14 zu, um die Fluidkammer 14 zu füllen und die Bewegung der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen dem Außenumfangsflansch 20 und der bewegbaren Hülse 18 und zwischen dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a und dem ersten Durchmesser der Bohrung D1 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammer 14 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 18 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
2 zeigt einen Spanner für ein passives Spannersystem unter Verwendung eines Zufuhrdrucks, um eine bewegbare Hülse 33 zu bewegen, die vom hohlen Kolben 3 aufgenommen wird.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Eine hohle bewegbare Hülse 33 wird innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. Innerhalb der hohlen bewegbaren Hülse 33 wird eine hohle fixierte Hülse 30 aufgenommen. Innerhalb der hohlen fixierten Hülse 30 ist eine Hülsenfeder 5. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 36 eines inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 in Kontakt, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 32 eines inneren Flansches 31 der hohlen fixierten Hülse 30 oder mit dem Boden der Bohrung 2c in Kontakt, falls kein Flansch 31 vorliegt. Die Hülsenfeder 5 liefert eine Vorspannkraft, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 33 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten. Eine Druckkammer 16 wird zwischen einem Innendurchmesserabschnitt 38 der fixierten Hülse 30, dem Innendurchmesserabschnitt 17 des hohlen Inneren der hohlen bewegbaren Hülse 33 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 gebildet.
Die bewegbare Hülse 33 hat einen Durchmesser, der ungefähr gleich ist wie der Durchmesser des zweiten Durchmesserabschnitts D2, aber dennoch der bewegbaren Hülse 33 gestattet, innerhalb der Bohrung 2a zu gleiten. Eine Fluidkammer 37 wird zwischen einem Boden 2c der Bohrung 2a, der fixierten Hülse 30 und einer Bodenendfläche 39 der bewegbaren Hülse 33 gebildet. Die Fluidkammer 37 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 7 durch eine Zufuhrleitung 12, die ein Prüfventil 10 enthält. Die Zufuhr 7 führt der Fluidkammer 37 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 10 verhindert, dass irgendein Fluid in der Fluidkammer 37 zurück in die Zufuhrleitung 7 eintritt. Es ist zu beachten, dass kein Fluiddruck dem Bereich zwischen dem Kolben 3, der bewegbaren Hülse 33 und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a zugeführt wird.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 33 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 35 des inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33. Ein Durchgangsloch 25 liegt im inneren Flansch 34 vor, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 26 des inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die der Fluidkammer 37 Fluid zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die der Einlasszufuhrleitung 6 Fluid zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die der Einlasszufuhrleitung 6 Fluid zuführt, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit der Fluidkammer 37 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorliegen.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird im Betrieb Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird im Betrieb Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammer 37 zwischen der bewegbaren Hülse 33, der fixierten Hülse 30 und der Bohrung 2a des Gehäuses und bewegt die bewegbare Hülse 33 nach außen vom Gehäuse 2, ähnlich 1b. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr 7 nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 37 entgegen, da das Prüfventil 10 in der Zufuhrleitung 12 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 37 auszutreten, wobei die Fluidkammer 37 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 37 bewirkt, dass der innere Flansch 34 der bewegbaren Hülse 33 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 37 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Prüfventil 10 zu und führt Fluid der Fluidkammer 37 zu, um die Fluidkammer 37 zu füllen und die Bewegung der Hülse 33 relativ zum Kolben 3 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 33 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 33 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der bewegbaren Hülse 33 und und zwischen dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 und dem ersten Durchmesser der Bohrung D1 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammer 37 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 33 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
3 zeigt einen Spanner für ein passives Spannersystem unter Verwendung eines Zufuhrdrucks, um eine bewegbare Hülse 40 zu bewegen, die einen hohlen Kolben 3 aufnimmt.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 40 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 40 hat eine erste Öffnung 46a, die von einem oberen Innendurchmesserabschnitt 46 und einer oberen Fläche 43 eines zentralen inneren Flansches 41 definiert wird, und eine zweite Öffnung 45a, die von einem unteren Innendurchmesserabschnitt 45 und einer Bodenfläche 42 des zentralen inneren Flansches 41 definiert wird. Ein Durchgangsloch 47 des zentralen inneren Flansches 41 verbindet die erste Öffnung 46a mit der zweiten Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40. Eine obere Fläche 48 der bewegbaren Hülse 40 ist atmosphärischem Druck ausgesetzt.
Innerhalb der ersten Öffnung 46a der bewegbaren Hülse 40, die vom oberen Innendurchmesserabschnitt 46 und von der oberen Fläche 43 des zentralen inneren Flansches 41 definiert wird, wird ein hohler Kolben 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 43 des zentralen inneren Flansches 41 der bewegbaren Hülse 40.
Innerhalb der Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40, die vom unteren Innendurchmesserabschnitt 45 und von der Bodenfläche 42 des zentralen inneren Flansches 41 definiert wird, wird eine hohle fixierte Hülse 30 aufgenommen. Innerhalb der hohlen fixierten Hülse 30 ist eine Hülsenfeder 5. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 42 des zentralen inneren Flansches 41 der bewegbaren Hülse 40 in Kontakt, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 32 eines inneren Flansches 31 der hohlen fixierten Hülse 30 in Kontakt. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 40 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten. Eine Druckkammer 16 wird zwischen einem inneren Abschnitt 38 der fixierten Hülse 30, oder Boden der Bohrung, falls kein Flansch 31 vorliegt, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der zweiten Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 gebildet. Das Durchgangsloch 47 liegt im zentralen inneren Flansch 41 vor und lässt Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 43 des zentralen inneren Flansches 41 der bewegbaren Hülse 40.
Eine Fluidkammer 37 wird zwischen einem Boden der Bohrung 2a, der fixierten Hülse 30 und einer Bodenendfläche 39 der bewegbaren Hülse 40 gebildet. Die Fluidkammer 37 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 7 durch eine Zufuhrleitung 12, die ein Prüfventil 10 enthält. Das Prüfventil 10 verhindert, dass irgendein Fluid in der Fluidkammer 37 zurück in die Zufuhrleitung 7 eintritt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammer 37 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit der Fluidkammer 37 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammer 37 zwischen der bewegbaren Hülse 33 und der fixierten Hülse 30 und bewegt die bewegbare Hülse 40 nach außen vom Gehäuse 2, ähnlich 1b. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr 7 nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 37 entgegen, da das Prüfventil 10 in der Zufuhrleitung 12 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 37 auszutreten, wobei die Fluidkammer 37 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 37 bewirkt, dass der zentrale innere Flansch 41 der bewegbaren Hülse 40 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt.
Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 14 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Prüfventil 10 zu und führt Fluid der Fluidkammer 37 zu, um die Fluidkammer 37 zu füllen und die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 40 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammer 37 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
4 zeigt einen Spanner für ein passives Spannersystem unter Verwendung eines Zufuhrdrucks, um eine bewegbare Hülse zu bewegen, die von einem hohlen Kolben 3 aufgenommen wird.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als ein erster Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 150 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, der den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, der einen Außenumfangsflansch 141 der bewegbaren Hülse 140 aufnimmt.
Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 140 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 140 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 140 und dem Inneren 3a des Kolbens 3. Eine Hülsenfeder 5 ist innerhalb der Bohrung 2a vorhanden und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 17 der bewegbaren Hülse 140 aufgenommen, wobei eine erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer Bodenfläche 147 des inneren Flansches 145 der bewegbaren Hülse 140 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 140 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Die bewegbare Hülse 140 hat einen Außenumfangsflansch 141 mit einer oberen Fläche 142 mit einem Bereich A2 und einer Bodenfläche 143 mit einem Bereich A1. Der Bereich A2 der oberen Fläche 142 ist kleiner als der Bereich A1 der Bodenfläche 143. Eine erste Fluidkammer 58 wird zwischen einer oberen Fläche 142 des Außenumfangsflansches 141 und der Bodenfläche 152 des Bohrungsflansches 150 gebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 zwischen der Bodenfläche 143 des Außenumfangsflansches 141 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2.
Die erste Fluidkammer 58 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 55 verbunden, die vorzugsweise ein Prüfventil 53 aufweist, und die zweite Fluidkammer 57 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 56 verbunden, die vorzugsweise auch ein Prüfventil 54 aufweist. Die Prüfventile 53, 54 verhindern, dass irgendein Fluid in den Fluidkammern 58, 57 zurück in die Zufuhr 7 eintritt. Die Zufuhr 7 führt den Fluidkammern 58, 57 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 140 vorwärts vom Außenumfangsflansch 141 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 146 des inneren Flansches 145 der bewegbaren Hülse 140. Ein Durchgangsloch 144 ist im inneren Flansch 145 vorhanden, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 146 des inneren Flansches 145 der bewegbaren Hülse 140 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammern 58, 57 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit den Fluidkammern 58, 57 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammern 58, 57 zwischen der bewegbaren Hülse 140 und der Bohrung 2a des Gehäuses. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse 140 hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr 7 nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16. Da eine Bodenfläche 143 des Außenumfangsflansches 141 einen Bereich A1 aufweist, der größer ist als der Bereich A2 der oberen Fläche 142 des Außenumfangsflansches 141, erfordert die Kammer 57 weniger Fluiddruck, um die bewegbare Hülse 140 nach außen vom Gehäuse zu bewegen, ähnlich 1b, als die Kammer 58, um die bewegbare Hülse 140 in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 57 entgegen, da das Prüfventil 54 in der Zufuhrleitung 56 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wobei die Fluidkammer 57 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Da der Bereich A1 der Bodenfläche 143 des Umfangsflansches 141 größer ist als der Bereich A2 der oberen Fläche 142 des Umfangsflansches 141, bewirkt ferner die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57, dass der innere Flansch 145 der bewegbaren Hülse 33 „hochgepumpt” wird oder die bewegbare Hülse 140 nach außen vom Gehäuse 2 bewegt, und eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 57 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Prüfventil 54 zu und führt Fluid der Fluidkammer 57 zu, um die Fluidkammer 57 zu füllen und die Bewegung der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 140 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn der Druck aus der Fluidkammer 57 abgelassen wird, die Fluidkammer 58 unter Druck gesetzt wird. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid von der Zufuhr 7 bewegt die bewegbare Hülse 140. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 140 über den Weg hinaus oder um mehr als den Weg, der notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette aufrechtzuerhalten, wirkt das Fluid in der Fluidkammer 58 entgegen, da das Prüfventil 53 in der Zufuhrleitung 55 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 58 auszutreten, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Sobald die Belastung von der Hülse entfernt ist, wird der Druck in der Kammer 58 abgelassen und die Zufuhr 7 führt Fluid durch das Prüfventil 53 zu und führt der Fluidkammer 58 Fluid zu, um die Kammer 58 zu füllen, und kompensiert die Bewegung der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 und hält die Position der Hülse 140 relativ zum Kolben aufrecht, ungeachtet anderer Kräfte, die auf die Hülse einwirken.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammern 58, 57 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 140 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
5 zeigt einen Spanner für ein passives Spannersystem unter Verwendung eines Zufuhrdrucks, um eine bewegbare Hülse zu bewegen, die von einem Kolben aufgenommen wird.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 163 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 163 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 169 der hohlen bewegbaren Hülse 163 und dem Inneren 3a des Kolbens 3.
Eine Hülsenfeder 5 liegt innerhalb der Bohrung 2a vor und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 169 der bewegbaren Hülse 163 aufgenommen, wobei ein erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer Bodenfläche 166 des inneren Flansches 164 der bewegbaren Hülse 163 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 163 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Entlang eines Außenumfangsabschnitts der bewegbaren Hülse 163 befindet sich ein Umfangsausschnitt 168. Der Ausschnitt 168 der bewegbaren Hülse 163 nimmt gleitbar einen Bohrungsflansch 160 auf. Der Bohrungsflansch 160 hat eine obere Fläche 161 mit einem Bereich A1 und eine Bodenfläche 162 mit einem Bereich A2. Der Bereich A1 der oberen Fläche 161 des Bohrungsflansches 160 ist größer als der Bereich A2 der Bodenfläche 162 des Bohrungsflansches 160.
Eine erste Fluidkammer 58 wird zwischen einer oberen Fläche 161 des Bohrungsflansches 160 und einer Fläche des Ausschnitts 168 der bewegbaren Hülse 163 gebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 wird zwischen der Bodenfläche 162 des Bohrungsflansches 160 und einer weiteren Fläche des Ausschnitts 168 der bewegbaren Hülse 163 gebildet. Die erste Fluidkammer 58 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 55 verbunden, die vorzugsweise ein Prüfventil 53 aufweist, und die zweite Fluidkammer 57 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 56 verbunden, die vorzugsweise auch ein Prüfventil 54 aufweist. Die Prüfventile 53, 54 verhindern, dass irgendein Fluid in den Fluidkammern 58, 57 zurück in die Zufuhr 7 eintritt. Die Zufuhr 7 führt den Fluidkammern 57, 58 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 163 vorwärts vom Ausschnitt 168 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 165 des inneren Flansches 164 der bewegbaren Hülse 163. Ein Durchgangsloch 144 ist im inneren Flansch 164 vorhanden, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 165 des inneren Flansches 164 der bewegbaren Hülse 163 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammern 57, 58 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit den Fluidkammern 57, 58 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 163 und der Bohrung 2a des Gehäuses 2. Da eine obere Fläche 161 des Bohrungsflansches 160 einen Bereich A1 aufweist, der größer ist als der Bereich A2 der Bodenfläche 162 des Bohrungsflansches 160, erfordert die Kammer 58 weniger Fluiddruck, um die bewegbare Hülse 163 nach außen vom Gehäuse zu bewegen, ähnlich 1b, als die Kammer 57. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse 163 hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr 7 nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 58 entgegen, da das Prüfventil 53 in der Zufuhrleitung 55 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 58 auszutreten, wobei die Kammer 58 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Da der Bereich A1 der oberen Fläche 161 des Bohrungsflansches 160 größer ist als der Bereich A2 der Bodenfläche 162 des Bohrungsflansches 160, bewirkt ferner die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 58, dass der innere Flansch 164 der bewegbaren Hülse 163 „hochgepumpt” wird oder nach außen vom Gehäuse 2 bewegt wird und eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 58 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Prüfventil 53 zu und führt Fluid der Fluidkammer 58 zu, um die Fluidkammer 58 zu füllen und die Bewegung der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 163 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn der Druck aus der Fluidkammer 58 abgelassen wird, die Fluidkammer 57 unter Druck gesetzt wird. Das Füllen der Fluidkammer 58 mit Fluid von der Zufuhr 7 bewegt die bewegbare Hülse 163. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 163 über den Weg hinaus oder um mehr als den Weg, der notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette aufrechtzuerhalten, wirkt das Fluid in der Fluidkammer 57 entgegen, da das Prüfventil 54 in der Zufuhrleitung 56 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird.
Sobald die Belastung von der Hülse entfernt ist, wird der Druck in der Kammer 57 abgelassen und die Zufuhr 7 führt Fluid durch das Prüfventil 54 zu und führt der Fluidkammer 57 Fluid zu, um die Kammer 57 zu füllen, und kompensiert die Bewegung der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 und hält die Position der Hülse 163 relativ zum Kolben aufrecht, ungeachtet anderer Kräfte, die auf die Hülse einwirken.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 163 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammern 57, 58 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 163 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
6 zeigt ein passives Spannersystem unter Verwendung von internen Druckbereichen und Flanschdrucken, um eine bewegbare Hülse zu bewegen, die von einem Kolben aufgenommen wird.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 80 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 80 hat eine erste Öffnung 89a, die von einem oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und einer oberen Fläche 81 eines zentralen Flansches 82 definiert wird, und eine zweite Öffnung 96a, die von einem unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und einer Bodenfläche 83 des zentralen inneren Flansches 82 definiert wird. Ein Durchgangsloch 97 des zentralen inneren Flansches 82 verbindet die erste Öffnung 89a mit der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80. Eine obere Fläche 98 der bewegbaren Hülse 80 ist atmosphärischem Druck des Motors ausgesetzt.
Innerhalb der ersten Öffnung 89a der bewegbaren Hülse 40, die vom oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und von der oberen Fläche 81 des zentralen inneren Flansches 82 definiert wird, wird ein hohler Kolben 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 81 des zentralen inneren Flansches 82 der bewegbaren Hülse 80.
Innerhalb der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80, die vom unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und von der Bodenfläche 83 des zentralen inneren Flansches 82 definiert wird, wird eine Hülsenfeder 5 aufgenommen. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 83 des zentralen Flansches 82 der bewegbaren Hülse 80 in Kontakt, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 steht mit einem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 80 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten. Eine Druckkammer 16 wird zwischen dem oberen Innendurchmesserabschnitt 89 der Hülse 80, dem unteren Innendurchmesserabschnitt 96 der Hülse 80, der Bohrung 2a des Gehäuses und dem Inneren 3a des Kolbens gebildet. Das Durchgangsloch 97 liegt im zentralen inneren Flansch 81 vor und lässt Fluid aus der Einlasszufuhrleitung 6 von der zweiten Öffnung 96a zur ersten Öffnung 89a fließen.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammern 94, 95 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit den Fluidkammern 94, 95 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Die bewegbare Hülse 80 hat einen Außenumfangsflansch 84, der ungefähr gleich ist wie die Breite des zweiten Durchmesserabschnitts D2, wobei jedoch gestattet wird, dass der Flansch 84 innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a gleitet und eine erste Fluidkammer 95 und eine zweite Fluidkammer 94 bildet. Die erste Fluidkammer 95 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 93 verbunden, die vorzugsweise ein Prüfventil 92 aufweist, und die zweite Fluidkammer 94 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 91 verbunden, die vorzugsweise auch ein Prüfventil 90 aufweist. Die Prüfventile 92, 90 verhindern, dass irgendein Fluid in den Fluidkammern 95, 94 zurück in die Zufuhr 7 eintritt. Die Zufuhr 7 führt den Fluidkammern 94, 95 Fluid zu, wie es notwendig ist, um ein Lecken auszugleichen. Der Außendurchmesser der bewegbaren Hülse 80 unter dem Außenumfangsflansch 84 wird von einem ersten Durchmesserabschnitt D1 der Bohrung 2a aufgenommen. Der zweite Durchmesserabschnitt D2 ist größer als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammern 94, 95 zwischen der bewegbaren Hülse 80 und der Bohrung 2a des Gehäuses, und der Fluiddruck in der Kammer 16 auf einer Bodenfläche 99 der Hülse 80 und auf der Bodenfläche 83 des zentralen innen Flansches 82 bewegt die bewegbare Hülse 80 nach außen vom Gehäuse, ähnlich 1a. Es ist zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl von der Zufuhr nach außen bewegt wird und nicht das Öl von der hydraulischen Kammer 16.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens wirkt das Fluid in der Fluidkammer 94 entgegen, da das Prüfventil 90 in der Zufuhrleitung 91 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 94 auszutreten, wobei die Kammer 94 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 94 zusätzlich zum Druck auf der Bodenfläche 99 auf die bewegbare Hülse 80 bewirkt, dass der zentrale innere Flansch 82 der bewegbaren Hülse 80 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 94 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 durch das Prüfventil 10 Fluid zu und führt der Fluidkammer 94 Fluid zu, um die Fluidkammer 94 zu füllen und die Bewegung der bewegbaren Hülse 80 relativ zum Kolben 3 auszugleichen, und um die Position der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 80 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn der Druck aus der Fluidkammer 94 abgelassen wird, die Fluidkammer 95 unter Druck gesetzt wird. Das Füllen der Fluidkammer 94 mit Fluid von der Zufuhr 7 bewegt die bewegbare Hülse 80. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 80 über den Weg hinaus oder um mehr als den Weg, der notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette aufrechtzuerhalten, wirkt das Fluid in der Fluidkammer 95 entgegen, da das Prüfventil 92 in der Zufuhrleitung 93 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 95 auszutreten, wodurch die Kammer 95 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Sobald die Belastung von der Hülse 80 entfernt ist, wird der Druck in der Kammer 95 abgelassen und die Zufuhr 7 führt Fluid durch das Prüfventil 92 zu und führt der Fluidkammer 95 Fluid zu, um die Kammer 95 zu füllen, und kompensiert die Bewegung der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 und hält die Position der Hülse 80 relativ zum Kolben aufrecht, ungeachtet anderer Kräfte, die auf die Hülse einwirken.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 80 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammern 94, 95 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 80 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
7 zeigt einen Spanner für ein passives Spannersystem.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, der den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, der einen Außenumfangsflansch 20 einer bewegbaren Hülse 18 aufnimmt.
Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 18 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren des Kolbens 3. Eine Hülsenfeder 5 ist innerhalb der Bohrung 2a vorhanden und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen, wobei eine erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer Bodenfläche 24 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Die bewegbare Hülse 18 hat einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Fläche 29 und einer Bodenfläche 27. Der Außenumfangsflansch 20 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 wird zwischen einer oberen Fläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der Bodenfläche 51 des Bohrungsflansches 52 gebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 zwischen der Bodenfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2.
Die erste Fluidkammer 58 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 101 und ein Steuerventil 108 verbunden. Die zweite Fluidkammer 57 ist mit einer Zufuhr 7 durch die Leitung 100 und das Steuerventil 108 verbunden. Die Zufuhr 7 führt den Fluidkammern 57, 58 Fluid zu, nur um ein Lecken aus den Kammern auszugleichen. Das Steuerventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil 109, umfasst einen Schieber 109 mit wenigstens zwei zylindrischen Stegen 109a, 109b, die gleitbar innerhalb einer Bohrung 106 aufgenommen werden. Die Bohrung 106 kann im Spannergehäuse 2 sein oder entfernt vom Spannergehäuse im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Schiebers steht mit einer Feder 110 in Kontakt, die den Schieber in einer ersten Richtung vorspannt.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vorwärts vom Außenumfangsflansch 20 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18. Ein Durchgangsloch 47 ist im inneren Flansch 22 vorhanden, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Die Zufuhr 7, die Fluid für die Fluidkammern 57, 58 liefert, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 6 vorsieht, von der Zufuhr 7 in Fluidkommunikation mit den Fluidkammern 57, 58 verschieden sein. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 18 und der Bohrung 2a des Gehäuses 2 und bewegt die bewegbare Hülse 18 nach außen vom Gehäuse, ähnlich 1b.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 3 wirkt das Fluid in der Fluidkammer 57 entgegen, da die Federkraft von der Feder 110 auf das Schieberventil 108 den Steg 109a in eine Position relativ zur Leitung 100 versetzt, um Fluid zu blockieren, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wobei die Fluidkammer 57 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57 bewirkt, dass der zentrale innere Flansch 22 der bewegbaren Hülse 40 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 57 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 7 Fluid durch das Schieberventil 108 der Fluidkammer 57 zu und kompensiert die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3, und um die Position der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 40 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn der Druck aus der Fluidkammer 57 abgelassen wird, die Fluidkammer 58 unter Druck gesetzt wird. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid von der Zufuhr 7 bewegt die bewegbare Hülse 18. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 18 über den Weg hinaus oder um mehr als den Weg, der notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette aufrechtzuerhalten, wirkt das Fluid in der Fluidkammer 58 entgegen, da das Schieberventil 108 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 58 auszutreten, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Sobald die Belastung von der Hülse entfernt ist, wird der Druck in der Kammer 58 abgelassen und die Zufuhr 7 führt Fluid durch das Schieberventil 108 zu und führt der Fluidkammer 58 Fluid zu, um die Kammer 58 zu füllen, und kompensiert die Bewegung der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 und hält die Position der Hülse 18 relativ zum Kolben aufrecht, ungeachtet anderer Kräfte, die auf die Hülse einwirken.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 18 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Druckkammern 57, 58 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
8 ist eine alternative Ausführungsform von 7, bei der das Steuerventil 108 in Fluidkommunikation mit einem Akkumulator 114 steht. Der Akkumulator 114 steht auch in Fluidkommunikation mit der Druckkammer 16, die von Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 durch ein Prüfventil 125 gebildet wird. Der Akkumulator 114 speichert oder akkumuliert Fluid aus der Druckkammer 16, um es den Fluidkammern 57, 58 im Fall eines Leckens zuzuführen.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, der den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, der einen Außenumfangsflansch 20 der bewegbaren Hülse 18 aufnimmt.
Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses wird eine bewegbare Hülse 18 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Inneren des Kolbens 3 und dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 18. Eine Hülsenfeder 5 ist innerhalb der Bohrung 2a vorhanden und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen, wobei eine erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer Bodenfläche 24 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Die bewegbare Hülse 18 hat einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Fläche 29 und einer Bodenfläche 27. Der Außenumfangsflansch 20 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 wird zwischen einer oberen Fläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der Bodenfläche 51 des Bohrungsflansches 52 gebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 zwischen der Bodenfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2.
Die erste Fluidkammer 58 ist mit dem Akkumulator 114 durch die Leitung 101, das Steuerventil 108 und die Leitung 112 verbunden. Die zweite Fluidkammer 57 ist mit dem Akkumulator 114 durch die Leitung 100, das Steuerventil 108 und die Leitung 112 verbunden. Der Akkumulator 114 führt den Kammern 57, 58 Fluid nur für Ausgleichszwecke aufgrund eines Leckens zu. Das Steuerventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit wenigstens zwei zylindrischen Stegen 109a, 109b, die gleitbar innerhalb einer Bohrung 106 aufgenommen werden. Die Bohrung 106 kann im Spannergehäuse 2 sein oder entfernt vom Spannergehäuse im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Schiebers steht mit einer Feder 110 in Kontakt, die das Schieberventil in einer ersten Richtung vorspannt.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vorwärts vom Außenumfangsflansch 20 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18. Ein Durchgangsloch 47 ist im inneren Flansch 22 vorhanden, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 1a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird Fluid während des Betriebs der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 3 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Da eine größere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 nach außen vom Gehäuse 2 hinzuzufügen, leckt etwas von dem Fluid, das der hydraulischen Kammer 16 zugeführt wird, in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 18 und der Bohrung 2a des Gehäuses und bewegt die bewegbare Hülse 18 nach außen vom Gehäuse, ähnlich 1b.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 3 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 1c gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens wirkt das Fluid in der Fluidkammer 57 entgegen, da die Federkraft von der Feder 110 auf das Schieberventil 108 den Steg 109a in eine Position relativ zur Leitung 100 versetzt, um Fluid zu blockieren, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wobei die Fluidkammer 57 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57 bewirkt, dass der zentrale innere Flansch 22 der bewegbaren Hülse 40 eine Kraft nach außen auf den Kolben 3 durch die Kolbenfeder 4 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kammer 57 im Wesentlichen abgelassen wird, führt der Akkumulator 114 Fluid durch das Schieberventil 108 der Fluidkammer 57 zu, um die Fluidkammer 57 zu füllen, und kompensiert die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 40 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn der Druck aus der Fluidkammer 57 abgelassen wird, die Fluidkammer 58 unter Druck gesetzt wird. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid von der Zufuhr 7 bewegt die bewegbare Hülse 40. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 40 über den Weg hinaus oder um mehr als den Weg, der notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette aufrechtzuerhalten, wirkt das Fluid in der Fluidkammer 58 entgegen, da das Schieberventil 108 Fluid blockiert, aus der Fluidkammer 58 auszutreten, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Sobald die Belastung vom Kolben 3 entfernt ist, wird der Druck in der Fluidkammer 58 abgelassen und die Fluidkammer 57 wird unter Druck gesetzt.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Druckkammern 57, 58 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
9 zeigt ein aktives Spannersteuersystem.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, der den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, der einen Außenumfangsflansch 20 der bewegbaren Hülse 18 aufnimmt, durch ein Prüfventil 125.
Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 18 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Inneren 3a des Kolbens 3 und dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 18. Eine Hülsenfeder 5 ist innerhalb der Bohrung 2a vorhanden und wird innerhalb des Innendurchmesserabschnitts 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen, wobei eine erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer Bodenfläche 24 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt steht. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten.
Die bewegbare Hülse 18 hat einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Fläche 29 und einer Bodenfläche 27. Der Außenumfangsflansch 20 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 wird zwischen einer oberen Fläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der Bodenfläche 51 des Bohrungsflansches 52 gebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 zwischen der Bodenfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2.
Die erste Fluidkammer 58 steht mit einem Akkumulator 114 durch die Leitung 101, ein Steuerventil 108 und die Leitung 112 in Fluidkommunikation. Die zweite Fluidkammer 57 steht mit einem Akkumulator 114 durch die Leitung 100, ein Steuerventil 108 und die Leitung 112 in Fluidkommunikation. Der Akkumulator 114 steht auch vorzugsweise mit der Druckkammer 16 in Fluidkommunikation, die von der Bohrung 2a des Gehäuses 2 und dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen bewegbaren Hülse 18 gebildet wird.
Das Steuerventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit wenigstens zwei zylindrischen Stegen 109a, 109b, die gleitbar innerhalb einer Bohrung 106 aufgenommen werden und die einen Fluss vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 57, 58 blockieren oder gestatten können. Die Bohrung 106 kann im Spannergehäuse 2 sein oder entfernt vom Spannergehäuse im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Steuerventils 108 steht mit einem Betätiger 116 in Kontakt. Der Betätiger 116 ist ein Positionseinstellbetätiger oder ein linearer Betätiger, wobei der Betätiger eine spezifische Position des Steuerventils 108 einstellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Betätiger 116 auch ein Kraftbetätiger sein, wobei eine Kraft auf einer Seite des Steuerventils vorliegt. Es ist zu beachten, dass, falls der Betätiger 116 ein Kraftbetätiger ist, eine Feder auf der gegenüberliegenden Seite des Steuerventils vorliegen würde, die vom Betätiger 116 beeinflusst wird.
Der Betätiger wird von einer Steuereinheit 118 gesteuert, die einen Sollwert-Eingang 122 von einem Sollwert-Algorithmus oder einer Sollwert-Karte 124 empfangt. Die Steuereinheit 118 empfängt auch eine Positionsrückkopplung 120 der bewegbaren Hülse 18 des Spanners über einen Sensor (nicht gezeigt). Der Sollwert-Algorithmus oder die Sollwert-Karte 124 empfängt einen Eingang von verschiedenen Motorparametern 126, wie, jedoch nicht beschränkt auf, Nockenzeitsteuerung, Motorgeschwindigkeit, Drossel, Temperatur, Alter und Spannerposition.
Wenigstens ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vorwärts vom Außenumfangsflansch 20 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist auch eine Kolbenfeder 4 vorhanden, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18. Ein Durchgangsloch 47 ist im inneren Flansch 22 vorhanden, das Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in den inneren Abschnitt 3a des Kolbens 3 lässt.
Am Boden der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Im Betrieb wird Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 und die Kammer 9 unter Druck zu setzen, die innerhalb des inneren Abschnitts 3a des Kolbens gebildet wird, und um den Kolben nach außen vom Gehäuse 2 mit der Federkraft von der Kolbenfeder 4 vorzuspannen, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Ein Sensor (nicht gezeigt) liefert eine Positionsrückkopplung 120 der bewegbaren Hülse 18 an die Steuereinheit 118. Die Steuereinheit 118 vergleicht die Positionsrückkopplung der bewegbaren Hülse mit dem Sollwert 122 aus dem Sollwert-Algorithmus oder der Sollwert-Karte 124 auf der Basis verschiedener Motorparameter 126.
Falls die Position der bewegbaren Hülse 18 äquivalent ist zum Sollwert 122, dann wird das Steuerventil 108 nicht bewegt oder betätigt, und die Stege 109a, 109b blockieren den Fluidfluss vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 57, 58. Da ferner kein Fluid hinzugefügt oder aus den Fluidkammern 57, 58 entfernt wird, wird die Position der bewegbaren Hülse 18 relativ zum Kolben und zur Bohrung 2a des Gehäuses aufrechterhalten.
Falls die Position der bewegbaren Hülse 18 nicht äquivalent ist zum Sollwert 122, dann wird das Steuerventil 108 vom Betätiger 106 zu einer Position betätigt, in der Fluid vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 57, 58 fließt, um die bewegbare Hülse 18 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses zu bewegen. Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt den Ort des zweiten Endes 4b der Kolbenfeder 4, das mit einer oberen Fläche 26 des inneren Flansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt steht, wobei der Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 und in Kontakt mit einem Trum einer Kette oder eines Riemens (nicht gezeigt) vorgespannt wird. Da das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, das den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, bewegbar ist, ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammern 57 und 58 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 18 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter einer Belastung steht.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
10 zeigt ein aktives Steuerspannersystem.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine bewegbare Hülse 80 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 80 hat eine erste Öffnung 89a, die von einem oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und einer oberen Fläche 82 eines zentralen inneren Flansches 81 definiert wird, und eine zweite Öffnung 96a, die von einem unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und einer Bodenfläche 83 des zentralen inneren Flansches 81 definiert wird. Ein Durchgangsloch 97 des zentralen inneren Flansches 81 verbindet die erste Öffnung 89a mit der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80. Die bewegbare Hülse 80 weist auch eine obere Fläche 98 auf.
Innerhalb der ersten Öffnung 89a der bewegbaren Hülse 80, die vom oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und von der oberen Fläche 82 des zentralen inneren Flansches 81 definiert wird, wird ein hohler Kolben 3 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 3 ist eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 4 hat ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem inneren Abschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Fläche 82 des zentralen inneren Flansches 81 der bewegbaren Hülse 80.
Innerhalb der zweiten Öffnung der bewegbaren Hülse 80, die von der unteren Innenfläche 96 und der Bodenfläche 83 des zentralen inneren Flansches 81 definiert wird, wird eine Hülsenfeder 5 aufgenommen. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 steht mit einer Bodenfläche 83 des zentralen inneren Flansches 81 der bewegbaren Hülse 80 in Kontakt, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 steht mit einem Boden der Bohrung 2a in Kontakt. Die Hülsenfeder 5 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um die bewegbare Hülse 80 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 zu halten. Eine Druckkammer 16 wird zwischen der ersten und zweiten Öffnung 89, 96 der bewegbaren Hülse 80, der Bohrung 2a und dem Inneren 3a des Kolbens 3 gebildet. Das Durchgangsloch 97 liegt im zentralen inneren Flansch 81 vor und lässt Fluid von der Einlasszufuhrleitung 6 in das Innere 3a des Kolbens und zur oberen Fläche 82 des zentralen inneren Flansches 81 der bewegbaren Hülse 80.
Am Boden 2c der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorliegen (nicht gezeigt) sowie eine Einlasszufuhrleitung 6, um einen Öldruck für die Druckkammer 16 vorzusehen. Ferner kann ein Abzug oder ein Druckentlastungsventil (nicht gezeigt) innerhalb des hohlen Kolbens 3 vorhanden sein.
Die bewegbare Hülse 80 hat einen Außenumfangsflansch 84, der ungefähr gleich ist wie die Breite des zweiten Durchmesserabschnitts D2, wobei jedoch gestattet wird, dass der Flansch 84 innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a gleitet und eine erste Fluidkammer 95 und eine zweite Fluidkammer 94 bildet. Die erste Fluidkammer 95 ist mit einem Akkumulator 114 durch die Leitung 101, ein Steuerventil 108 und die Leitung 112 verbunden. Die zweite Fluidkammer 94 ist mit dem Akkumulator 114 durch die Leitung 100, das Steuerventil 108 und die Leitung 112 verbunden. Der Akkumulator 114 steht auch vorzugsweise mit der Druckkammer 16 in Fluidkommunikation, die von der Bohrung 2a des Gehäuses 2 und der unteren Innenfläche 96a der zweiten Öffnung 96 der bewegbaren Hülse 80 gebildet wird, durch ein Prüfventil 125.
Das Steuerventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit wenigstens zwei zylindrischen Stegen 109a, 109b, die gleitbar innerhalb einer Bohrung 106 aufgenommen werden, und die einen Fluss vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 94, 95 blockieren oder gestatten kann. Die Bohrung 106 kann im Spannergehäuse 2 sein oder entfernt vom Spannergehäuse im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Steuerventils 108 steht mit einem Betätiger 116 in Kontakt. In dieser Ausführungsform ist der Betätiger 116 ein Positionseinstellbetätiger oder ein linearer Betätiger, wobei der Betätiger eine spezifische Position des Steuerventils 108 einstellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Betätiger 116 auch ein Kraftbetätiger sein, wobei eine Kraft auf einer Seite des Steuerventils vorliegt. Es ist zu beachten, dass, falls der Betätiger 116 ein Kraftbetätiger ist, eine Feder auf der gegenüberliegenden Seite des Steuerventils vorliegen würde, die vom Betätiger 116 beeinflusst wird.
Die Betätigerposition wird von einer Steuereinheit 118 gesteuert, die einen Sollwert-Eingang 122 von einem Sollwert-Algorithmus oder einer Sollwert-Karte 124 empfängt. Die Steuereinheit 118 empfängt auch eine Positionsrückkopplung 120 der bewegbaren Hülse 80 des Spanners über einen Sensor (nicht gezeigt). Der Sollwert-Algorithmus oder die Sollwert-Karte 124 empfängt einen Eingang von verschiedenen Motorparametern 126, wie, jedoch nicht beschränkt auf, Nockenzeitsteuerung, Motorgeschwindigkeit, Drossel, Temperatur, Alter und Spannerposition.
Im Betrieb wird Fluid der hydraulischen Kammer 16 von einer Einlasszufuhrleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die hydraulische Kammer 16 unter Druck zu setzen und den Kolben nach außen vom Gehäuse 2 mit der Federkraft von der Kolbenfeder 4 vorzuspannen, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Ein Sensor (nicht gezeigt) liefert eine Positionsrückkopplung 120 der bewegbaren Hülse 80 an die Steuereinheit 118. Die Steuereinheit 118 vergleicht die Positionsrückkopplung der bewegbaren Hülse mit dem Sollwert 122 aus dem Sollwert-Algorithmus oder der Sollwert-Karte 124 auf der Basis verschiedener Motorparameter 126.
Falls die Position der bewegbaren Hülse 80 äquivalent ist zum Sollwert 122, dann wird das Steuerventil 108 nicht bewegt oder betätigt, und die Stege 109a, 109b blockieren den Fluidfluss vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 94, 95. Da ferner kein Fluid hinzugefügt oder aus den Fluidkammern 94, 95 entfernt wird, wird die Position der bewegbaren Hülse 80 relativ zum Kolben und zur Bohrung 2a des Gehäuses aufrechterhalten.
Falls die Position der bewegbaren Hülse 80 nicht äquivalent ist zum Sollwert 122, dann wird das Steuerventil 108 vom Betätiger 106 zu einer Position betätigt, in der Fluid vom Akkumulator 114 zu den Fluidkammern 94, 95 fließt, um die bewegbare Hülse 80 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses zu bewegen. Die Bewegung der bewegbaren Hülse 80 bewegt den Ort des zweiten Endes 4b der Kolbenfeder 4, das mit einer oberen Fläche 82 des zentralen inneren Flansches 81 der bewegbaren Hülse 80 in Kontakt steht, wobei der Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 und in Kontakt mit einem Trum einer Kette oder eines Riemens (nicht gezeigt) vorgespannt wird. Da das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, das den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, bewegbar ist, ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 80 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 einwirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Druckkammer 16 und Fluidkammern 94, 95 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 80 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Abdichtungen (nicht gezeigt) können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 80 oder an irgendeinem anderen Ort innerhalb des Spanners vorhanden sein, wie notwendig.
Die 11a–11c zeigen den Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 11a spannt eine neue Kette; 11b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 11c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 202 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 202a. Innerhalb der Bohrung 202a wird eine hohle Hülse 230 aufgenommen. Die hohle Hülse 230 ist am Boden 202c der Bohrung 202a fixiert, es kann jedoch gestattet werden, dass sie sich innerhalb der Bohrung 202a lateral bewegt. Innerhalb der hohlen Hülse 230 und der Bohrung 202a werden eine Hülsenfeder 205, ein interner Kolben 232 und eine externe Kolbenfeder 204 aufgenommen. Der interne Kolben 232 hat einen Körper mit einem ersten Ende 232a und einem zweiten Ende 232b. Innerhalb der Bohrung 202a des Gehäuses 202 wird auch ein externer Kolben 203 mit einem Körper aufgenommen, der ein offenes Ende mit einer Bodenfläche 203b, ein geschlossenes Ende und ein hohles Inneres 203a mit einem Innendurchmesser aufweist.
Die Hülsenfeder 205 hat ein erstes Ende 205a in Kontakt mit dem zweiten ende 232b des internen Kolbens 232 und ein zweites Ende 205b in Kontakt mit dem Boden 202c der Bohrung 202a oder einem Flansch am Boden der hohlen Hülse 230, wie in anderen Ausführungsformen gezeigt. Die Hülsenfeder 205 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 232 in der gewünschten Position relativ zum externen Kolben 203 zu halten. Die Steifigkeit der externen Kolbenfeder 204 ist größer als die Steifigkeit der Hülsenfeder 205, da idealerweise die mittlere Länge der externen Kolbenfeder 204 mit zunehmender Kettenlänge unverändert bleibt.
Eine interne Kolbendruckkammer 211 wird zwischen dem Inneren 230a der hohlen Hülse 230, dem zweiten Ende 232b des internen Kolbens 232, dem Boden 202c der Bohrung 202a und der Hülsenfeder 205 gebildet.
Eine externe Kolbendruckkammer 214 wird zwischen der Bohrung 202a, einer Außenfläche 230b der hohlen Hülse 230 und einer Bodenfläche oder einem Ende 203b des externen Kolbens 203 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 214 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 212, die ein Prüfventil 210 enthält. Die Zufuhr 207 führt der externen Kolbendruckkammer 214 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 214 zurück in die Zufuhr 207 eintritt. Die externe Kolbendruckkammer 214 kann auch mit einem Druckentlastungsventeil 234 in Kommunikation stehen.
Wenigstens ein Abschnitt des internen Kolbens 232 wird gleitbar innerhalb des hohlen Kolbens 203 aufgenommen. Innerhalb des hohlen Kolbens 203 ist auch eine externe Kolbenfeder 204 vorhanden, die den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt. Die externe Kolbenfeder 204 hat ein erstes Ende 204a in Kontakt mit dem Inneren 203a des externen hohlen Kolbens 203 und ein zweites Ende 204b in Kontakt mit einem ersten Ende 232a des internen Kolbens 232. Die Steifigkeit der externen Kolbenfeder 204 ist größer als die Steifigkeit der Hülsenfeder 205, da idealerweise die mittlere Länge der externen Kolbenfeder 204 unverändert bleibt. Die hohle Hülse 230 kann auch innerhalb des hohlen Kolbens 203 aufgenommen werden. Es ist zu beachten, dass eine Kammer 209, die zwischen dem Inneren 203a des hohlen Kolbens 203, der Kolbenfeder 204, dem internen Kolben 232 und der hohlen Hülse 230 gebildet wird, vorzugsweise auf Atmosphären- oder atmosphärischem Druck ist. Jegliches Fluid in dieser Kammer 209 wird abgeführt, beispielsweise durch einen Abzug 238 im externen Kolben 203.
Am unteren Ende der Bohrung 202a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 208) sowie eine Einlasszufuhrleitung 206, um einen Öldruck für die interne Druckkammer 211 vorzusehen. Die Zufuhr 207, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 214 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt, von der Zufuhr in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 214 verschieden sein.
Mit Bezugnahme auf 11a wird, wenn der Spanner eine neue Kette spannt, während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 214 von einer Zufuhr 207 durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 214 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Mit Bezugnahme auf 11b wird, wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 214 Fluid von einer Zufuhr 207 und durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 214 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 203 weiter nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 232 vorgesehen, der auch das zweite Ende 204b der Feder 204 ebenso nach außen vom Gehäuse bewegt.
Mit Bezugnahme auf 11c schiebt, wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 203 nach innen zum Gehäuse 202 aus der Kolbenposition, die in 11b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 203 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 214 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 214 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 214 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der externen Kolbendruckkammer 214 bewirkt, dass der interne Kolben 232 eine Kraft nach außen auf den Kolben 203 durch die externe Kolbenfeder 204 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 203 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 214 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 214 zu, um die externe Kolbendruckkammer 214 zu füllen und die Bewegung des internen Kolbens 232 relativ zum externen Kolben 203 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 232 relativ zum externen Kolben 203 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des internen Kolbens 232 bewegt das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204, die den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 203 einwirkt, variabel und der externe Kolben 203 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Eine teilweise Abdichtung oder eine Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 232 und der hohlen Hülse 232, zwischen der hohlen Hülse 230 und dem externen Kolben 203 und zwischen dem externen Kolben 203 und der Bohrung 202a vorhanden sein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 211 und externen Kolbendruckkammer 214 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 203 und des internen Kolbens 232 nach innen zum Gehäuse 202, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der externen Kolbendruckkammer 214 durch das Druckentlastungsventil 234 eingestellt wird.
Die 12a–12c zeigen den Spanner unter variierenden Kettenbedingungen; 12a spannt eine neue Kette; 12b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 12c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 202 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 202a. Innerhalb der Bohrung 202a wird eine hohle Hülse 230 aufgenommen. Die hohle Hülse 230 ist am Boden 202c der Bohrung 202a fixiert, es kann jedoch gestattet werden, dass sie sich innerhalb der Bohrung 202a lateral bewegt. Innerhalb der hohlen Hülse 230 und der Bohrung 202a wird ein interner Kolben 242 mit einem Körper aufgenommen, der ein erstes Ende 242a, ein zweites Ende 242b und einen Umfangsflansch 220 mit einer ersten (äußeren oder oberen) Fläche 229 und einer zweiten (inneren oder unteren) Fläche 227 zwischen dem ersten Ende 242a und dem zweiten Ende 242b des internen Kolbens 242 aufweist. Innerhalb der Bohrung 202a werden auch eine interne Kolbenfeder 245 und eine externe Kolbenfeder 204 aufgenommen. Wenigstens ein Abschnitt des internen Kolbens 242 wird gleitbar innerhalb des externen hohlen Kolbens 203 aufgenommen. Der externe Kolben 203 hat einen Körper mit einem offenen Ende mit einer Bodenfläche 203b, einem geschlossenen Ende und einem hohlen Inneren 203a mit einem Innendurchmesser.
Die interne Kolbenfeder 245 hat ein erstes Ende 245a in Kontakt mit der Bodenfläche 227 des Umfangsflansches 220 des internen Kolbens 242 und ein zweites Ende 245b in Kontakt mit dem Boden 202c der Bohrung 202a oder einem Flansch am Boden der hohlen Hülse 230. Die interne Kolbenfeder 245 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 232 in der gewünschten Position relativ zum externen Kolben 203 zu halten. Die externe Kolbenfeder 204 hat ein erstes Ende 204a in Kontakt mit einem Ende 203b des hohlen externen Kolbens 203 und ein zweites Ende 204b in Kontakt mit einer oberen Fläche 229 des Umfangsflansches 220 des internen Kolbens 232. Die Steifigkeit der externen Kolbenfeder 204 ist größer als die Steifigkeit der internen Kolbenfeder 245, da idealerweise die mittlere Länge der externen Kolbenfeder 204 mit zunehmender Kettenlänge unverändert bleibt.
Alternativ dazu kann die externe Kolbenfeder 204 zwischen das Innere 203a des externen Kolbens und die obere Fläche 242a des internen Kolbens 242 platziert werden, und die interne Kolbenfeder 245 kann zwischen den internen Kolben 242 und den Boden 202c der zylindrischen Bohrung 202a oder einen Flansch platziert werden, der auf der hohlen fixierten Hülse 230 vorliegt.
Eine interne Kolbendruckkammer 246 wird zwischen der hohlen Hülse 230, dem Boden 202c der Bohrung 202a und dem zweiten Ende 242b des internen Kolbens 242 gebildet.
Eine externe Kolbendruckkammer 247 wird zwischen der Bohrung 202a, einer Außenfläche 230b der hohlen Hülse 230, einer Bodenfläche 203b des hohlen externen Kolbens 203 und dem internen Kolben 232 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 247 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 232, die ein Prüfventil 210 enthält. Die Zufuhr 207 führt der externen Kolbendruckkammer 247 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 247 zurück in die Zufuhr 207 eintritt. Die externe Kolbendruckkammer 247 kann auch mit einem Druckentlastungsventeil 234 in Fluidkommunikation stehen.
Es ist zu beachten, dass eine Kammer 209, die zwischen dem Inneren 203a des externen hohlen Kolbens 203 und dem ersten Ende des internen Kolbens 242 gebildet ist, vorzugsweise auf Atmosphärendruck ist. Jegliches Fluid, das letztendlich innerhalb der Kammer 209 vorliegen kann, kann durch den Abzug 238 des externen Kolbens 203 abgezogen werden.
Am Boden der Bohrung 202a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 208) sowie eine Einlasszufuhrleitung 206, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 246 vorzusehen. Die Zufuhr 207, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 247 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt, von der Zufuhr 207 in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 247 verschieden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 12a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 247 von einer Zufuhr 207 durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 247 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 12b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 247 Fluid von einer Zufuhr 207 und durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 247 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 203 weiter nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 242 vorgesehen, der auch das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204 ebenso nach außen vom Gehäuse bewegt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 12c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 203 nach innen zum Gehäuse 202 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 12b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 203 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 247 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 247 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 247 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der externen Kolbendruckkammer 247 bewirkt, dass der Umfangsflansch 220 des internen Kolbens 242 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 203 durch die externe Kolbenfeder 204 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 203 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 247 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 247 zu, um die externe Kolbendruckkammer 247 zu füllen und die Bewegung des internen Kolbens 242 relativ zum externen Kolben 203 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 242 relativ zum externen Kolben 203 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des internen Kolbens 242 bewegt das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204, die den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 203 einwirkt, variabel und der externe Kolben 203 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 242 und der hohlen Hülse 230, zwischen der hohlen Hülse 230 und dem externen Kolben 203 und zwischen dem externen Kolben 203 und der Bohrung 202a vorhanden sein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 246 und externen Kolbendruckkammer 247 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 203 und des internen Kolbens 232 nach innen zum Gehäuse 202, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der externen Kolbendruckkammer 247 durch das Druckentlastungsventil 234 eingestellt wird.
Die 13a–13c zeigen einen Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 13a spannt eine neue Kette; 13b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 13c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Innerhalb der Kolbenbohrung 2a wird ein interner Kolben 232 mit einem ersten Ende 232a und einem zweiten Ende 232b aufgenommen. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine interne Kolbenfeder 245 mit einem ersten Ende 245a in Kontakt mit dem zweiten Ende 232b des internen Kolbens 232 aufgenommen. Das zweite Ende 245b der internen Kolbenfeder 245 steht mit dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2 in Kontakt. Die interne Kolbenfeder 245 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 232 in der gewünschten Position relativ zu einem externen Kolben 203 zu halten. Innerhalb der Bohrung 202a des Gehäuses 202 wird auch ein externer Kolben 203 mit einem Körper aufgenommen, der ein offenes Ende mit einer Bodenfläche 203b, ein geschlossenes Ende und ein hohles Inneres 203a mit einem Innendurchmesser aufweist.
Eine interne Kolbendruckkammer 248 wird zwischen dem Inneren der Bohrung 2a mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1, dem Boden 2c der Bohrung 2a, der internen Kolbenfeder 245 und dem zweiten Ende 232b des internen Kolbens 232 gebildet.
Eine externe Kolbendruckkammer 249 wird zwischen dem Inneren der Bohrung 2a mit einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, einer Außenfläche des internen Kolbens 232 und einem Ende 203b des externen Kolbens 203 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 249 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 212, die ein Prüfventil 210 enthält. Die Zufuhr 207 führt der externen Kolbendruckkammer 249 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 249 zurück in die Zufuhr 207 eintritt. Die externe Kolbendruckkammer 249 steht auch mit einem Druckentlastungsventeil 234 in Fluidkommunikation.
Wenigstens ein Abschnitt des internen Kolbens 232 wird gleitbar innerhalb des externen hohlen Kolbens 203 aufgenommen. Innerhalb des externen hohlen Kolbens 203 liegt auch eine Kolbenfeder 204 vor, die den Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt. Die Kolbenfeder 204 hat ein erstes Ende 204a in Kontakt mit dem Inneren 203a des hohlen Kolbens 203 und ein zweites Ende 204b in Kontakt mit einem ersten Ende 232a des internen Kolbens 232. Die Kolbenfeder 204 weist eine größere Steifigkeit auf als die interne Kolbenfeder 245. Es ist zu beachten, dass eine Kammer 209, die zwischen dem Inneren 203a des hohlen Kolbens 203, der Kolbenfeder 204 und dem internen Kolben 232 gebildet wird, vorzugsweise auf Atmosphärendruck ist. Ferner kann ein Abzug 238 innerhalb des externen hohlen Kolbens 203 vorhanden sein.
Am Boden 2c der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 208) sowie eine Einlasszufuhrleitung 206, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 248 vorzusehen. Die Zufuhr 207, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 249 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt, von der Zufuhr 207 in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 249 verschieden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 13a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 249 von einer Zufuhr 207 durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 249 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 13b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 249 Fluid von einer Zufuhr 207 und durch ein Prüfventil zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 249 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 203 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 232 vorgesehen, der auch das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204 ebenso nach außen vom Gehäuse 2 bewegt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 13c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 203 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 13b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 203 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 249 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 249 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 249 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der externen Kolbendruckkammer 249 bewirkt, dass der interne Kolben 232 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 203 durch die externe Kolbenfeder 204 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 203 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 249 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 249 zu, um die externe Kolbendruckkammer 249 zu füllen und die Bewegung des internen Kolbens 232 relativ zum externen Kolben 203 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 232 relativ zum externen Kolben 203 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des internen Kolbens 232 bewegt das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204, die den externen Kolben 203 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 203 einwirkt, variabel und der externe Kolben 203 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 232 und dem externen Kolben 203 und zwischen dem externen Kolben 203 und der Bohrung 202a vorhanden sein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 245 und externen Kolbendruckkammer 249 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 203 und des internen Kolbens 232 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der externen Kolbendruckkammer 249 durch das Druckentlastungsventil 234 eingestellt wird.
Obwohl der interne Kolben 232 als fest und ein Stück gezeigt wird, könnte er aus zwei getrennten festen Kolben, zwei getrennten hohlen Kolben oder einer Kombination von beidem bestehen. Die beiden getrennten festen Kolben, die beiden getrennten hohlen Kolben oder eine Kombination eines festen und eines hohlen Kolbens könnten eingerichtet sein, miteinander innerhalb der zylindrischen Bohrung 2a in Kontakt zu stehen, wobei einer der Kolben gleitbar innerhalb des ersten Durchmesserabschnitts D1 der zylindrischen Bohrung 2a aufgenommen wird, und der andere der Kolben gleitbar innerhalb des offenen Endes des externen Kolbens 203 aufgenommen wird.
Die 14a–14c zeigen einen Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 14a spannt eine neue Kette; 14b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 14c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 202 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 202a. Eine hohle bewegbare Hülse 33 wird innerhalb der Bohrung 202a des Gehäuses 202 aufgenommen. Die hohle bewegbare Hülse 33 hat einen inneren Flansch 34 mit einer oberen Fläche 35 und einer Bodenfläche 36. Ein Durchgangsloch 25 liegt im inneren Flansch 34 vor, um den Schaft 272 des Kolbens 270 aufzunehmen.
Innerhalb der hohlen bewegbaren Hülse 33 wird eine fixierte hohle Hülse 30 aufgenommen. Innerhalb der hohlen bewegbaren Hülse 33 und der fixierten hohlen Hülse 30 wird auch ein Abschnitt des externen Spannerkolbens 270 aufgenommen. Der externe Spannerkolben 270 umfasst einen Kopf 271, der mit einem Schaft 272 mit einem Bodenende oder einer Bodenfläche 272a verbunden ist. Der Kopf 271 hat eine erste oder obere Fläche 271a, die mit dem Arm 351 oder der Kette/dem Riemen 350 in Kontakt steht, und eine Bodenfläche 271b.
Eine Kolbendruckkammer 274 wird zwischen dem Ende 272a des Schafts des externen Kolbens 270, dem Boden 202c der Bohrung 202a und/oder dem Innendurchmesserabschnitt 38 der fixierten Hülse 30 gebildet.
Eine Kolbenfeder 277 ist zwischen dem Kopf 271 des Kolbens und der bewegbaren Hülse 33 vorhanden. Ein erstes Ende 277a der Kolbenfeder 277 steht mit der Bodenfläche 271b des Kopfs 271 des Kolbens 270 in Kontakt, und das zweite Ende 277b der Kolbenfeder 277 steht mit einer oberen Fläche 35 des inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 in Kontakt.
Eine Hülsenfeder 278 ist zwischen der Bohrung 202a des Gehäuses 202 und der bewegbaren Hülse 33 vorhanden, wobei ein erstes Ende 278a der Hülsenfeder mit einer Bodenfläche 39 der bewegbaren Hülse 33 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 278b der Hülsenfeder 278 mit dem Boden 202c der Bohrung 202a oder einem Flansch am Boden der fixierten hohlen Hülse 230 in Kontakt steht.
Eine Hülsendruckkammer 276 wird zwischen der Bohrung 202a, der Hülsenfeder 278, der fixierten Hülse 30 und einer unteren Endfläche 39 der bewegbaren Hülse 33 gebildet. Die Hülsendruckkammer 276 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 212, die ein Prüfventil 210 enthält. Die Zufuhr 207 führt der Hülsendruckkammer 276 Fluid zu, um jegliches Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der Hülsendruckkammer 276 zurück in die Zufuhr 207 eintritt.
Die Kammer 279, die zwischen der fixierten Hülse 30 und einer Bodenfläche 36 eines inneren Flansches 24 der bewegbaren Hülse 33 gebildet wird, ist auf Atmosphärendruck. Jegliches Fluid, das in der Kammer 279 vorhanden sein kann, kann durch die Spielräume lecken, die zwischen dem inneren Flansch 24 und dem Schaft 272 des Kolbens 270 vorliegen.
Die Steifigkeit der Kolbenfeder 277 ist größer als die Steifigkeit der Kolbenfeder 278, da idealerweise die mittlere Länge der Kolbenfeder 277 mit zunehmender Kettenlänge unverändert bleibt.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 14a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 274 von einer Einlasszufuhrleitung 206 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die Kolbendruckkammer 274 unter Druck zu setzen und den Kolben 279 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 277, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 14b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der Kolbendruckkammer 274 Fluid von einer Einlasszufuhrleitung 206 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die Kolbendruckkammer 274 unter Druck zu setzen und den Kolben 270 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 277, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 270 weiter nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen, und die bewegbare Hülse 33 bewegt sich nach außen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 14c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 270 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 14b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 270 wirkt das Fluid in der Hülsendruckkammer 276 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Hülsendruckkammer 276 auszutreten, wobei die Hülsendruckkammer 276 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Hülsendruckkammer 276 bewirkt, dass der innere Flansch 34 der bewegbaren Hülse 33 eine Kraft nach außen auf den Kolben 270 durch die Kolbenfeder 277 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 270 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kolbendruckkammer 276 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der Fluidkammer-Kolbendruckkammer 279 zu, um die Hülsendruckkammer 276 zu füllen und die Bewegung der Hülse 33 relativ zum Kolben 270 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 33 relativ zum Kolben 270 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 33 bewegt das zweite Ende 277b der Kolbenfeder 277, die den Kolben 270 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 270 einwirkt, variabel und der Kolben 270 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Kolbendruckkammer 274 und Hülsendruckkammer 276 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 270 und der bewegbaren Hülse 33 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
15 zeigt einen Spanner unter Verwendung von Zufuhrdruck, um eine bewegbare Hülse 33 zu bewegen, die einen Kolben 270 umgibt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und den Ausführungsformen von 14a–14c ist die Platzierung der Hülsenfeder.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 202 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 202a. Eine hohle bewegbare Hülse 33 wird innerhalb der Bohrung 202a des Gehäuses 202 aufgenommen. Die hohle bewegbare Hülse 33 hat einen inneren Flansch 34 mit einer oberen Fläche 35 und einer Bodenfläche 36. Ein Durchgangsloch 25 liegt im inneren Flansch 34 vor, um den Schaft 272 des Kolbens 270 aufzunehmen.
Innerhalb der hohlen bewegbaren Hülse 33 wird eine fixierte hohle Hülse 30 aufgenommen. Innerhalb der hohlen bewegbaren Hülse 33 und der fixierten hohlen Hülse 30 wird auch ein Abschnitt des externen Spanners 270 aufgenommen. Der externe Spannerkolben 270 umfasst einen Kopf 271, der mit einem Schaft 272 mit einem Bodenende oder einer Bodenfläche 272a verbunden ist. Der Kopf 271 hat eine erste oder obere Fläche 271a, die mit dem Arm 351 oder der Kette/dem Riemen 350 in Kontakt steht, und eine Bodenfläche 271b.
Eine Kolbendruckkammer 274 wird zwischen dem Ende 272a des Schafts des externen Kolbens 270, dem Boden 202c der Bohrung 202a und dem Innendurchmesserabschnitt 38 der fixierten Hülse 30 gebildet.
Eine Kolbenfeder 277 ist zwischen dem Kopf 271 des Kolbens und der bewegbaren Hülse 33 vorhanden. Ein erstes Ende 277a der Kolbenfeder 277 steht mit dem Boden 271b des Kopfs 271 des Kolbens 270 in Kontakt, und das zweite Ende 277b der Kolbenfeder 277 steht mit einer oberen Fläche 35 des inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 in Kontakt.
Eine Hülsenfeder 278 ist zwischen der der bewegbaren Hülse 33 und der fixierten Hülse 30 vorhanden, wobei ein erstes Ende 278a der Hülsenfeder mit einer Bodenfläche 36 des Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 278b der Hülsenfeder 278 mit der fixierten Hülse 30 in Kontakt steht.
Eine Hülsendruckkammer 276 wird zwischen der Bohrung 202a, der fixierten Hülse 30 und einer unteren Endfläche 39 der bewegbaren Hülse 33 gebildet. Die Hülsendruckkammer 276 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 212, die ein Prüfventil 210 enthält. Die Zufuhr 207 führt der Hülsendruckkammer 276 Fluid zu, um jegliches Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der Hülsendruckkammer 276 zurück in die Zufuhr 207 eintritt.
Die Kammer 279, die zwischen der fixierten Hülse 30, der Hülsenfeder 278 und einer Bodenfläche 36 eines inneren Flansches 34 der bewegbaren Hülse 33 vorhanden ist, ist auf Atmosphärendruck. Jegliches Fluid, das in der Kammer 279 vorhanden sein kann, kann durch die Spielräume lecken, die zwischen dem inneren Flansch 34 und dem Schaft 272 des Kolbens 270 vorliegen.
Die Steifigkeit der Kolbenfeder 277 ist größer als die Steifigkeit der Kolbenfeder 278, da idealerweise die mittlere Länge der Kolbenfeder 277 mit zunehmender Kettenlänge unverändert bleibt.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs Fluid der Kolbendruckkammer 274 von einer Einlasszufuhrleitung 206 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil (nicht gezeigt) zugeführt, um die Kolbendruckkammer 274 unter Druck zu setzen und den Kolben 270 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 277, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen, ähnlich 14a.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der Kolbendruckkammer 274 Fluid von einer Einlasszufuhrleitung 206 und gegebenenfalls durch ein Einlassprüfventil zugeführt, um die Kolbendruckkammer 274 unter Druck zu setzen und den Kolben 270 nach außen vom Gehäuse 202 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 277, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der Kolben 270 weiter nach außen vom Gehäuse 202 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen, und die bewegbare Hülse 33 bewegt sich nach außen, auch wie von der bewegbaren Hülse mit gestrichelten Linien und ähnlich 14b angezeigt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den Kolben 270 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die in 14b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des Kolbens 270 wirkt das Fluid in der Hülsendruckkammer 276 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Hülsendruckkammer 276 auszutreten, wobei die Hülsendruckkammer 276 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Hülsendruckkammer 276 bewirkt, dass der innere Flansch 34 der bewegbaren Hülse 33 eine Kraft nach außen auf den Kolben 270 durch die Kolbenfeder 277 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 270 entfernt ist, wobei der Druck aus der Kolbendruckkammer 276 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der Fluidkammer-Hülsendruckkammer 276 zu, um die Hülsendruckkammer 276 zu füllen und die Bewegung der Hülse 33 relativ zum Kolben 270 zu kompensieren, und um die Position der Hülse 33 relativ zum Kolben 270 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 33 bewegt das zweite Ende 277b der Kolbenfeder 277, die den Kolben 270 nach außen vom Gehäuse 202 vorspannt, und daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 270 einwirkt, variabel und der Kolben 270 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch die Kolbendruckkammer 274 und Hülsendruckkammer 276 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 270 und der bewegbaren Hülse 33 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Die 18a–18c zeigen einen Spanner unter variierenden Kettenbedingungen; 18a spannt eine neue Kette; 18b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 18c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Innerhalb des ersten Durchmesserabschnitts D1 der Kolbenbohrung 2a wird ein interner hohler Kolben 323 mit einem offenen Ende mit einer Bodenfläche 323b, einem geschlossenen Ende mit einer oberen Fläche 323d und einem hohlen Inneren 323a mit einem Innendurchmesser 323c aufgenommen. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine interne Kolbenfeder 345 mit einem ersten Ende 345a in Kontakt mit dem Inneren 323a des internen hohlen Kolbens 323 aufgenommen, und ein zweites Ende 345b der internen Kolbenfeder 345 steht mit dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2 in Kontakt. Die interne Kolbenfeder 345 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 323 in der gewünschten Position relativ zu einem externen Kolben 303 zu halten.
Innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 wird ein externer Kolben 303 aufgenommen. Der externe Kolben 303 hat einen Körper 303a mit einem Kopf 303b in Kontakt mit einem Spannerarm oder einer Spannerführung und einem Boden 303c mit einer Länge 303d, die sich zwischen dem Kopf 303b und dem Boden 303c erstreckt. Die Länge 303d des externen Kolbens 303 umgibt ein Zylinder 330 mit einem ersten Ende 330a und einem zweiten Ende 330b.
Eine Zylindervorspannfeder 306 ist im zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 302 zwischen einem Boden 2d des zweiten Durchmesserabschnitts D2 und dem zweiten Ende 330b des Zylinders 330 vorhanden. Eine Zylinderdruckkammer 307 wird von dem zweiten Durchmesserabschnitt D2, der Zylindervorspannfeder 306 und einem Abschnitt der Länge 303d des externen Kolbens 303 gebildet. Die Zylinderdruckkammer 307 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 310 durch eine Zufuhrleitung 312, die ein Prüfventil 311 enthält. Die Zufuhr 310 führt der Zylinderdruckkammer 307 Fluid zu, um jegliches Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 311 verhindert, dass irgendein Fluid in der Zylinderdruckkammer 307 zurück in die Zufuhr 310 eintritt.
Eine externe Kolbenfeder 304 ist im zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 mit einem ersten Ende 304a in Kontakt mit einer Fläche des Kopfs 303b des externen Kolbens 303 und einem zweiten Ende 304a in Kontakt mit dem zweiten Ende 330a des Zylinders 330 vorhanden. Die externe Kolbenfeder 304 hat eine größere Federsteifigkeit als die Zylindervorspannfeder 306.
Es ist zu beachten, dass die Kammer, die von dem zweiten Durchmesserabschnitt D2, dem ersten Ende 330a des Zylinders 330 und dem Kopf 303b des externen Kolbens 303 gebildet wird, vorzugsweise auf Atmosphären- oder atmosphärischem Druck ist.
Eine Kolbendruckkammer 316 wird zwischen dem ersten Durchmesserabschnitt D1 des Gehäuses 2, dem Inneren 323a des internen hohlen Kolbens 323, der internen Kolbenfeder 345 und dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2 gebildet.
Am Boden 2c der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 308) sowie eine Einlasszufuhrleitung 314, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 316 vorzusehen. Die Zufuhr 310, die Fluid für die Zylinderdruckkammer 307 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 314 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 314 zuführt, von der Zufuhr 310 in Fluidkommunikation mit der Kolbendruckkammer 316 verschieden sein.
Ein Lecken kann in der Kolbendruckkammer 316 unter Verwendung eines Druckentlastungsventils 321, wie gezeigt, oder eines Abzugs, eines gewundenen Wegs oder eines Abflusswegs erzeugt oder gesteuert werden. Das Lecken erzeugt eine Dämpfung für den externen Kolben 303.
Es ist zu beachten, dass die interne Kolbenfeder 345, das Druckentlastungsventil 321 und der interne Kolben 323 vorzugsweise innerhalb des Spanners vorliegen, jedoch entfernt werden können, und dass der Spanner weiterhin die Kette spannt, egal ob eine neue, abgenutzte mit hohen Belastungen oder abgenutzte mit niedrigen Belastungsbedingungen.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 18a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der Kolbendruckkammer 316 von einer Einlasszufuhrleitung 314 durch ein Prüfventil 308 zugeführt, um die Kolbendruckkammer 316 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 303 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 304, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Falls der interne Kolben 323 und die interne Kolbenfeder 345 im Spanner vorhanden sind, würden die Kraft der internen Kolbenfeder 345 sowie der interne Kolben 323 auch dazu beitragen, den externen Kolben 303 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 18b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der Kolbendruckkammer 316 Fluid von einer Einlasszufuhrleitung 314 und durch ein Prüfventil 308 zugeführt, um die Kolbendruckkammer 316 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 303 nach außen vom Gehäuse 302 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 304, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Falls der interne Kolben 323 und die interne Kolbenfeder 345 im Spanner vorhanden sind, spannt wiederum die interne Kolbenfeder 345 den internen Kolben 323 vor, zusätzlich zur Vorspannung des externen Kolbens 303 nach außen vom Gehäuse 2. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 303 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 303 nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des Zylinders 330 vorgesehen, der auch das zweite Ende 304b der externen Kolbenfeder 304 ebenso nach außen vom Gehäuse 2 bewegt. Der Zylinder 330 wird durch die Druckbeaufschlagung der Zylinderdruckkammer 307 mit Öl von der Zufuhr 310 und durch die Zylindervorspannfeder 306 bewegt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 18c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 303 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 18b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 303 wirkt das Fluid in der Zylinderdruckkammer 307 entgegen, da das Prüfventil 311 in der Zufuhrleitung 312 Fluid blockiert, aus der Zylinderdruckkammer 307 auszutreten, wobei die Zylinderdruckkammer 307 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Zylinderdruckkammer 307 bewirkt, dass der Zylinder 330 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 303 durch die externe Kolbenfeder 304 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 303 entfernt ist, wobei der Druck aus der Zylinderdruckkammer 307 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 310 Fluid durch das Prüfventil 311 zu und führt Fluid der Zylinderdruckkammer 307 zu, um die Zylinderdruckkammer 307 zu füllen, und Fluid wird auch der Kolbendruckkammer zugeführt, um die Bewegung des Zylinders 330 relativ zum externen Kolben 303 zu kompensieren, und um die Position des Zylinders 330 relativ zum externen Kolben 303 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des Zylinders 330 bewegt das zweite Ende 304b der externen Kolbenfeder 304, die den externen Kolben 303 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, wobei die Federkraft geändert wird, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 303 einwirkt, variabel und der externe Kolben 303 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird. Mit anderen Worten stellt der Zylinder 303 die Vorspannkraft der externen Kolbenfeder 304 automatisch ein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der Zylinderdruckkammer 307 und Kolbendruckkammer 316 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 303 und des Zylinders 330 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der Kolbendruckkammer 316 durch das Druckentlastungsventil 321 oder einen anderen Abzug eingestellt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 323 und der Bohrung 2a und zwischen dem externen Kolben 303 und dem Zylinder 330 vorhanden sein.
Der Spanner der 18a–18c stellt automatisch die mittlere Spannerkraft ein, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne die Kettensteuerung zu opfern, was die Antriebseffizienz bei einer neuen Kette und bei Bedingungen mit niedrigen dynamischen Belastungen signifikant verbessert.
Die 19a–19c zeigen einen Spanner unter variierenden Kettenbedingungen; 19a spannt eine neue Kette; 19b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 19c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 402 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 402a. Die Kolbenbohrung 402a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Ein hohler externer Kolben 403 hat einen Körper mit einem ersten Durchmesserabschnitt und einem zweiten Durchmesserabschnitt. Der erste Durchmesserabschnitt des Körpers des externen Kolbens 403 wird im ersten Durchmesserabschnitt D1 des Gehäuses 402 aufgenommen, und der zweite Durchmesserabschnitt des Körpers des externen Kolbens 402 wird innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 des Gehäuses 402 aufgenommen. Der hohle externe Kolben 403 hat ein offenes Ende mit einer Bodenfläche 403b, einer Übergangsfläche 403c zwischen dem ersten Durchmesserabschnitt und dem zweiten Durchmesserabschnitt des Körpers, ein geschlossenes Ende mit einer oberen Fläche 403a und ein hohles Inneres 403d mit einem Innendurchmesser 403f. Die obere Fläche 403a des externen Kolbens steht mit einem Trum der Kette in Kontakt und spannt diesen. Der externe Kolben 403 kann mit dem Trum der Kette durch einen Spannerarm in Kontakt stehen.
Innerhalb des Innendurchmessers 403f des externen Kolbens 403 wird ein interner hohler Kolben 423 aufgenommen. Der interne hohle Kolben 423 hat ein offenes Ende mit einer Bodenfläche 423b, ein geschlossenes Ende mit einer oberen Fläche 423c und ein hohles Inneres mit einem Innendurchmesser 423a. Ein Druckentlastungsventil 421 kann innerhalb des hohlen Inneren 423a des internen Kolbens 423 vorhanden sein.
Eine interne Kolbenfeder 445 ist innerhalb des Innendurchmessers 423a des internen Kolbens 423 und des Innendurchmessers 403f des externen Kolbens 403 vorgesehen. Die interne Kolbenfeder 445 hat ein erstes Ende 445a, das mit dem hohlen Inneren des internen Kolbens 423 in Kontakt steht, und ein zweites Ende 445b, das mit dem Boden 402c der Bohrung 402a des Gehäuses 402 in Kontakt steht. Die interne Kolbenfeder 445 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 423 in der gewünschten Position relativ zum externen Kolben 403 zu halten.
Eine externe Kolbenfeder 404 ist innerhalb des Innendurchmessers 403f des externen Kolbens 403 vorhanden. Ein erstes Ende 404a der Feder steht mit dem hohlen Inneren 403d des externen Kolbens 403 in Kontakt, und das zweite Ende 404b der Feder steht mit der oberen Fläche 423c des internen Kolbens 423 in Kontakt. Die externe Kolbenfeder 404 hat eine größere Federsteifigkeit als die interne Kolbenfeder 445.
Es ist zu beachten, dass die Kammer 409, die von dem Innendurchmesser 403f des externen Kolbens, der externen Kolbenfeder 404 und der oberen Fläche 423c des internen Kolbens 423 gebildet wird, vorzugsweise auf Atmosphären- oder atmosphärischem Druck ist.
Eine externe Kolbendruckkammer 423 wird von dem zweiten Durchmesserabschnitt D2, der Übergangsfläche 403c des externen Kolbens 403 und einem Teil des ersten Durchmesserabschnitts des Körpers des externen Kolbens 403 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 432 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 407 durch die Zufuhrleitung 412, die ein Prüfventil 410 enthält. Die Zufuhr 407 führt der externen Kolbendruckkammer 432 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 410 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 432 zurück in die Zufuhr 407 eintritt.
Eine interne Druckkammer 416 wird zwischen dem ersten Durchmesserabschnitt D1 des Gehäuses 402, dem Innendurchmesser 423c des internen Kolbens 423, dem Innendurchmesser 403f des externen Kolbens 403 und dem Boden 402c der Bohrung 402a des Gehäuses 402 gebildet.
Am Boden 402c der Bohrung 402a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 408) sowie eine Einlasszufuhrleitung 406, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 416 vorzusehen. Die Zufuhr 407, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 432 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 406 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 406 zuführt, von der Zufuhr 407 in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 432 verschieden sein.
Ein Lecken kann in der Kolbendruckkammer 432 unter Verwendung eines Druckentlastungsventils 434, wie gezeigt, oder eines Abzugs, eines gewundenen Wegs oder eines Abflusswegs erzeugt oder gesteuert werden. Das Lecken erzeugt eine Dämpfung für den externen Kolben 403.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 19a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 432 von einer Zufuhrleitung 407 durch ein Prüfventil 410 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 432 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 403 durch die Übergangsfläche 403c nach außen vom Gehäuse 402 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 404 und zum Druck, der auf den internen Kolben 423 von der Einlassleitung 406 durch die interne Druckkammer 416 einwirkt, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 19b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 432 Fluid von einer Zufuhr 407 und durch ein Prüfventil 410 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 432 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 403 nach außen vom Gehäuse 402 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 404 und zum Druck, der auf den internen Kolben 423 von der Einlassleitung 406 durch die interne Druckkammer 416 einwirkt, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 403 weiter nach außen vom Gehäuse 402 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 403 nach außen vom Gehäuse 402 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 432 vorgesehen, der auch das zweite Ende 404b der externen Kolbenfeder 404 ebenso nach außen vom Gehäuse 402 bewegt. Der Spanner stellt automatisch die mittlere Spannerkraft ein, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne die Kettensteuerung zu opfern, wodurch die Antriebseffizienz signifikant verbessert wird, während die Kette abgenutzt und niedrigen dynamischen Belastungen ausgesetzt wird.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 19c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 403 nach innen zum Gehäuse 402 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 19b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 403 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 432 entgegen, da das Prüfventil 410 in der Zufuhrleitung 412 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 432 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 432 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der externen Kolbendruckkammer 432 bewirkt, dass der interne Kolben 432 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 403 durch die externe Kolbenfeder 404 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 403 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 432 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 407 Fluid durch das Prüfventil 410 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 432 zu, um die externe Kolbendruckkammer 432 zu füllen, und Fluid wird auch der internen Kolbendruckkammer 416 zugeführt, um die Bewegung des internen Kolbens 432 relativ zum externen Kolben 403 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 432 relativ zum externen Kolben 403 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des internen Kolbens 432 bewegt das zweite Ende 404b der externen Kolbenfeder 404, die den externen Kolben 403 nach außen vom Gehäuse 402 vorspannt, wobei die Federvorspannkraft geändert wird, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 403 einwirkt, variabel und der externe Kolben 403 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird. Mit anderen Worten stellt der interne Kolben 423 die Vorspannkraft der externen Kolbenfeder 404 automatisch ein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 416 und externen Kolbendruckkammer 432 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 403 und des internen Kolbens 423 nach innen zum Gehäuse 402, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der externen Kolbendruckkammer 432 durch das Druckentlastungsventil 434 oder einen anderen Abzug eingestellt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 423 und dem externen Kolben 403 und zwischen dem externen Kolben 403 und der Bohrung 402a vorhanden sein.
Die 20a–20c zeigen einen Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 20a spannt eine neue Kette; 20b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 20c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a hat ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Ein hohler externer Kolben 503 hat einen Körper mit einem ersten Durchmesserabschnitt und einem zweiten Durchmesserabschnitt. Der erste Durchmesserabschnitt des Körpers des externen Kolbens 503 wird im ersten Durchmesserabschnitt D1 des Gehäuses 2 aufgenommen, und der zweite Durchmesserabschnitt des Körpers des externen Kolbens 503 wird innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 des Gehäuses 2 aufgenommen.
Der hohle externe Kolben 503 hat ein offenes Ende mit einer Bodenfläche 503b, einer Übergangsfläche 503c zwischen dem ersten Durchmesserabschnitt und dem zweiten Durchmesserabschnitt des Körpers, ein geschlossenes Ende mit einer oberen Fläche 503a und ein hohles Inneres 503d mit einem Innendurchmesser 503e. Die obere Fläche 503a des externen Kolbens 503 steht mit einem Trum der Kette in Kontakt und spannt diesen. Der externe Kolben 503 kann mit dem Trum der Kette durch einen Spannerarm in Kontakt stehen.
Innerhalb des Innendurchmessers 503e des externen Kolbens 503 wird ein interner hohler Kolben 232 mit einem ersten Ende 232a und einem zweiten Ende 232b aufgenommen. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird eine interne Kolbenfeder 245 mit einem ersten Ende 245a in Kontakt mit dem zweiten Ende 232b des internen Kolbens 232 aufgenommen. Das zweite Ende 245b der internen Kolbenfeder 245 steht mit dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2 in Kontakt. Die interne Kolbenfeder 245 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 232 in der gewünschten Position relativ zu einem externen Kolben 503 zu halten.
Eine interne Kolbendruckkammer 248 wird zwischen dem Inneren der Bohrung 2a mit dem ersten Durchmesserabschnitt D1, dem Boden 2c der Bohrung 2a, der internen Kolbenfeder 245 und dem zweiten Ende 232b des internen Kolbens 232 gebildet.
Eine externe Kolbendruckkammer 249 wird zwischen dem Inneren der Bohrung 2a mit dem zweiten Durchmesserabschnitt D2, einer Außenfläche des internen Kolbens 232 und einem Ende 503b des externen Kolbens 503 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 249 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 207 durch eine Zufuhrleitung 212, die ein Prüfventil 610 enthält. Die Zufuhr 207 führt der externen Kolbendruckkammer 249 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 210 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 249 zurück in die Zufuhr 207 eintritt. Die externe Kolbendruckkammer 249 kann auch mit einem Druckentlastungsventil 234 in Kommunikation stehen.
Der interne Kolben 232 wird gleitbar innerhalb des externen hohlen Kolbens 503 aufgenommen. Innerhalb des externen hohlen Kolbens 503 ist auch eine Kolbenfeder 204 vorhanden, die den Kolben 503 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt. Die Kolbenfeder 204 hat ein erstes Ende 204a in Kontakt mit dem Inneren 503d des hohlen Kolbens 503 und ein zweites Ende 204b in Kontakt mit einem ersten Ende 232a des internen Kolbens 232. Die Kolbenfeder 204 weist eine größere Federsteifigkeit auf als die interne Kolbenfeder 245. Es ist zu beachten, dass eine Kammer 209, die zwischen dem Inneren 203a des hohlen externen Kolbens 503, der Kolbenfeder 204 und dem internen Kolben 232 gebildet ist, vorzugsweise auf Atmosphärendruck ist. Ferner kann ein Abzug innerhalb des externen hohlen Kolbens 503 vorhanden sein.
Am Boden 2c der Bohrung 2a kann ein Einlassprüfventil vorhanden sein (angezeigt durch das Kästchen 208) sowie eine Einlasszufuhrleitung 206, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 248 vorzusehen. Die Zufuhr 207, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 249 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 206 zuführt, von der Zufuhr 207 in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 249 verschieden sein.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 20a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 249 von einer Zufuhr 207 durch ein Prüfventil 210 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 249 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 503 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Es wird auch eine bestimmte Kraft vom Fluid in der internen Druckkammer 248 vorgesehen, die der Bodenfläche 503b des externen Kolbens 503 entgegenwirkt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 20b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 249 Fluid von einer Zufuhr 207 und durch ein Prüfventil zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 249 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 503 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 204, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Es wird auch eine bestimmte Kraft vom Fluid in der internen Druckkammer 248 vorgesehen, die der Bodenfläche 503b des externen Kolbens 503 entgegenwirkt. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 503 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 503 nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 232 vorgesehen, der auch das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204 ebenso nach außen vom Gehäuse 2 bewegt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 20c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 503 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 20b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 503 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 249 entgegen, da das Prüfventil 210 in der Zufuhrleitung 212 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 249 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 249 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Kraft nach innen setzt auch die interne Kolbendruckkammer 248 unter Druck und bewirkt, dass der interne Kolben 232 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 503 durch die externe Kolbenfeder 204 ausübt, welche die Vorspannkraft der externen Kolbenfeder 204 ändert und der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 503 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 249 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 207 Fluid durch das Prüfventil 210 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 249 zu, um die externe Kolbendruckkammer 249 zu füllen und eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 503 auszuüben. Fluid wird auch von der Einlassleitung 206 zugeführt, um die Bewegung des internen Kolbens 232 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 232 relativ zum externen Kolben 503 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung des internen Kolbens 232 bewegt das zweite Ende 204b der externen Kolbenfeder 204, die den externen Kolben 503 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, wobei die Federvorspannkraft geändert wird, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 503 einwirkt, variabel und der externe Kolben 503 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 232 und dem externen Kolben 503 und zwischen dem externen Kolben 503 und der Bohrung 202a vorhanden sein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 245 und externen Kolbendruckkammer 249 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 503 und des internen Kolbens 232 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Ein Lecken kann in der Kolbendruckkammer 249 unter Verwendung eines Druckentlastungsventils 234, wie gezeigt, oder eines Abzugs, eines gewundenen Wegs oder eines Abflusswegs erzeugt oder gesteuert werden. Das Lecken erzeugt eine Dämpfung für den externen Kolben 503.
Die 21a–21c zeigen einen Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 21a spannt eine neue Kette; 21b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 21c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner hat ein Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird ein innerer Zylinder 663 aufgenommen. Der innere Zylinder 663 hat einen Innendurchmesser 669 und ein Loch 663a, das ein Prüfventil 664 in der Öffnung 663a aufnimmt.
In der Kolbenbohrung 2a ist auch ein externer Kolben 603 mit einem offenen Ende mit einer Bodenfläche 603b, einem geschlossenen Ende mit einer oberen Fläche 603a und einem hohlen Inneren 603d mit einem Innendurchmesser 603c vorhanden.
Innerhalb des Innendurchmessers 603c des externen Kolbens 603 wird ein interner Kolben 623 mit einem offenen Ende mit einer Bodenfläche 623b, einem geschlossenen Ende mit einer oberen Fläche 623d und einem hohlen Inneren 623a mit einem Innendurchmesser 623c aufgenommen. Es ist zu beachten, dass der Kolben 623 auch fest sein kann. Eine interne Kolbenfeder 645 liegt innerhalb des Innendurchmessers des internen hohlen Kolbens 623 vor. Das erste Ende der internen Kolbenfeder 645 steht mit dem hohlen Inneren 623a in Kontakt, und ein zweites Ende der internen Kolbenfeder 645 steht mit einer Außenfläche des inneren Zylinders 663 in Kontakt. Die interne Kolbenfeder 645 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den internen Kolben 623 in der gewünschten Position relativ zum externen Kolben 603 zu halten.
Eine externe Kolbenfeder 604 ist im Innendurchmesser des externen Kolbens 603 mit einem ersten Ende 604a in Kontakt mit dem hohlen Inneren 603d des externen Kolbens 603 und einem zweiten Ende 604b in Kontakt mit einer oberen Fläche 623d des internen Kolbens 623 vorhanden. Die externe Kolbenfeder 604 hat eine größere Federsteifigkeit als eine interne Kolbenfeder 645.
Eine externe Kolbendruckkammer 632 wird zwischen der Bodenfläche 603b des externen Kolbens 603, dem Innendurchmesser der Bohrung 2a und einer Außenfläche des inneren Zylinders 663 gebildet. Die externe Kolbendruckkammer 632 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 607 durch die Zufuhrleitung 612, die ein Prüfventil 610 enthält. Die Zufuhr 607 führt der externen Kolbendruckkammer 632 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 610 verhindert, dass irgendein Fluid in der externen Kolbendruckkammer 632 zurück in die Zufuhr 607 eintritt.
Eine interne Kolbenkammer 616 wird zwischen dem hohlen Inneren 623a des internen Kolbens 623 und dem Innendurchmesser 603c des externen Kolbens 603 gebildet. Am Boden 2c der Bohrung 2a ist eine Einlasszufuhrleitung 606 vorhanden, um einen Öldruck für die interne Kolbendruckkammer 616 vorzusehen. Ein Einlassprüfventil kann in der internen Kolbendruckkammer 616 vorliegen. Die Zufuhr, die Fluid für die externe Kolbendruckkammer 632 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 606 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 606 zuführt, von der Zufuhr 610 in Fluidkommunikation mit der externen Kolbendruckkammer 632 verschieden sein.
Ein Abschnitt des inneren Zylinders 663 wird vom Innendurchmesser 603c des externen Kolbens 603 aufgenommen, um die zwei Hochdruckkammern 632 und 616 zu trennen.
Die Kammer 609, die zwischen dem Innendurchmesser 603c des externen Kolbens 603 und der oberen Fläche 623d des internen Kolbens 623 gebildet wird, ist vorzugsweise auf Atmosphären- oder atmosphärischem Druck.
Ein Lecken kann in der externen Kolbendruckkammer 632 unter Verwendung eines Druckentlastungsventils 634 oder eines Abzugs, eines gewundenen Wegs oder eines Abflusswegs erzeugt oder gesteuert werden. Das Lecken erzeugt eine Dämpfung für den externen Kolben 603.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 21a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbendruckkammer 632 von einer Zufuhr 607 durch ein Prüfventil 610 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 632 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 603 durch eine Bodenfläche 603b nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 604, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 21b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs der externen Kolbendruckkammer 632 Fluid von einer Zufuhr 607 und durch ein Prüfventil 610 zugeführt, um die externe Kolbendruckkammer 632 unter Druck zu setzen und den externen Kolben 603 nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 604 und zum Druck von der Einlassleitung 606 in der internen Druckkammer 616, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 603 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 603 nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des internen Kolbens 623 vorgesehen, der auch das zweite Ende 604b der externen Kolbenfeder 604 ebenso nach außen vom Gehäuse 2 bewegt. Der Spanner stellt automatisch die mittlere Spannerkraft ein, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne die Kettensteuerung zu opfern, wodurch die Antriebseffizienz signifikant verbessert wird, während die Kette abgenutzt und niedrigen dynamischen Belastungen ausgesetzt wird.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 21c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 603 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 21b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 603 wirkt das Fluid in der externen Kolbendruckkammer 632 entgegen, da das Prüfventil 610 in der Zufuhrleitung 612 Fluid blockiert, aus der externen Kolbendruckkammer 632 auszutreten, wobei die externe Kolbendruckkammer 632 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Kraft nach innen setzt auch die interne Kolbendruckkammer 616 unter Druck und bewirkt, dass der interne Kolben 632 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 603 durch die externe Kolbenfeder 604 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 603 entfernt ist, wobei der Druck aus der externen Kolbendruckkammer 632 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 607 Fluid durch das Prüfventil 610 zu und führt Fluid der externen Kolbendruckkammer 632 zu, um die externe Kolbendruckkammer 632 zu füllen, und um die Bewegung des internen Kolbens 632 relativ zum externen Kolben 603 zu kompensieren, und um die Position des internen Kolbens 632 relativ zum externen Kolben 603 aufrechtzuerhalten. Fluid wird auch von der Einlasszufuhrleitung 606 der internen Kolbendruckkammer 616 zugeführt, um die Bewegung des internen Kolbens 623 zu kompensieren. Die innere Kolbenfeder 645 unterstützt auch das Aufrechterhalten der Position des internen Kolbens 623.
Die Bewegung des internen Kolbens 632 bewegt das zweite Ende 604b der externen Kolbenfeder 604, die den externen Kolben 603 nach außen vom Gehäuse 2 vorspannt, wobei die Federvorspannkraft geändert wird, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 603 einwirkt, variabel und der externe Kolben 603 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Kolben 623 und dem externen Kolben 603 und zwischen dem externen Kolben 603 und der Bohrung 2a vorhanden sein. Eine Abdichtung könnte auch zwischen dem externen Kolben 603 und dem inneren Zylinder 663 vorliegen.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der internen Kolbendruckkammer 616 und externen Kolbendruckkammer 632 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 603 und des internen Kolbens 623 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der externen Kolbendruckkammer 632 durch das Druckentlastungsventil 634 oder einen anderen Abzug eingestellt wird.
Die 22a–2c zeigen einen Spanner, der unter variierenden Kettenbedingungen spannt; 22a spannt eine neue Kette; 22b spannt eine abgenutzte Kette ohne hohe Belastungen; 22c spannt eine abgenutzte Kette unter hoher Belastung.
Der Spanner hat ein Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Innerhalb der Bohrung 2a des Gehäuses 2 wird ein innerer Zylinder 763 aufgenommen. Der innere Zylinder 763 ist hohl und hat einen Innendurchmesser 763c, einen Außendurchmesser 763b und ein Loch 763a, das ein Prüfventil 764 in der Öffnung 763a aufnimmt. Das Prüfventil 764 könnte an einem beliebigen Ort entlang des Innendurchmessers des inneren Zylinders 763 angeordnet sein. Die Oberseite (wie gezeigt) ist ein solcher Ort. Das Prüfventil könnte auch am Boden des inneren Zylinders 763 oder an irgendeinem dazwischenliegenden Ort innerhalb des inneren Zylinders unter Verwendung eines Flansches angeordnet sein.
In der hohlen Bohrung 2a des Gehäuses 2 und den Außendurchmesser 763b des inneren Zylinders 763 umgebend befindet sich ein äußerer Zylinder 730. Der äußere Zylinder hat eine erste Fläche 730a und eine zweite Fläche 730b.
In der Kolbenbohrung 2a ist auch ein externer Kolben 703 vorhanden mit einem offenen Ende mit einer Bodenfläche 703a, einem geschlossenen Ende mit einer oberen Fläche 703a und einem hohlen Inneren 703d mit einem Innendurchmesser 703c. Der Innendurchmesser 703c des externen Kolbens 703 nimmt einen Abschnitt des inneren Zylinders 763 auf. Das geschlossene Ende kann einen Abzug aufweisen.
Eine interne Kolbenfeder 745 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 vorhanden und umgibt einen Abschnitt des Außendurchmessers 763b des inneren Zylinders 763, wobei ein erstes Ende 745a der internen Kolbenfeder 745 mit dem zweiten Ende 730b des äußeren Zylinders 730 in Kontakt steht, und das zweite Ende 745b der internen Kolbenfeder 745 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2 in Kontakt steht. Die interne Kolbenfeder 745 sieht eine Vorspannkraft vor, um die Steuerkraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um den äußeren Zylinder 730 in der gewünschten Position relativ zum externen Kolben 703 zu halten.
Eine externe Kolbenfeder 704 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 vorhanden und umgibt einen Abschnitt des Außendurchmessers 763b des inneren Zylinders 763, wobei ein erstes Ende 704a der externen Kolbenfeder 704 mit der Bodenfläche 703b des externen Kolbens 703 in Kontakt steht, und das zweite Ende 704b der externen Kolbenfeder 704 mit dem ersten Ende 730a des äußeren Zylinders 730 in Kontakt steht. Die externe Kolbenfeder 704 hat eine größere Federsteifigkeit als die interne Kolbenfeder 745.
Eine Außenzylinder-Kolbendruckkammer 732 wird zwischen dem Boden 2c der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Außendurchmesser 763b des inneren Zylinders 763 und dem zweiten Ende 730b des äußeren Zylinders gebildet. Die Außenzylinder-Druckkammer 732 steht in Fluidkommunikation mit einer Öldruckzufuhr 707 durch die Zufuhrleitung 712, die ein Prüfventil 710 enthält. Die Zufuhr 707 führt der Außenzylinder-Druckkammer 732 Fluid zu, um irgendein Lecken auszugleichen, das auftreten kann. Das Prüfventil 710 verhindert, dass irgendein Fluid in der Außenzylinder-Druckkammer 732 zurück in die Zufuhr 707 eintritt.
Eine externe Kolbenkammer 716 wird zwischen dem Inneren des externen Kolbens und der oberen Fläche des inneren Zylinders 723 gebildet.
Am Boden 2c der Bohrung 2a ist eine Einlasszufuhrleitung 706, um einen Öldruck vorzusehen, um den externen Kolben nach außen vom Gehäuse 2 vorzuspannen. Die Zufuhr, die Fluid für die Zufuhr 707 zuführt, kann gleich sein wie die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 706 zuführt. Alternativ dazu kann die Zufuhr, die Fluid für die Einlasszufuhrleitung 706 zuführt, von der Zufuhr 707 in Fluidkommunikation mit der Außenzylinder-Druckkammer 732 verschieden sein.
Die Kammer 709, die zwischen der Bodenfläche 703b des externen Kolbens 703, der externen Kolbenfeder 704, dem Außendurchmesser 763b des inneren Zylinders 763 und der oberen Fläche 730a des äußeren Zylinders 730 gebildet wird, ist vorzugsweise auf Atmosphären- oder atmosphärischem Druck.
Wenn der Spanner eine neue Kette spannt, beispielsweise wie in 22a gezeigt, wird während des Betriebs Fluid der Außenzylinder-Druckkammer 732 von einer Zufuhrleitung 707 durch ein Prüfventil 710 zugeführt, um die Außenzylinder-Druckkammer 732 unter Druck zu setzen. Die Druckbeaufschlagung der Außenzylinder-Druckkammer 732 spannt den externen Kolben 703 nach außen vom Gehäuse 2 vor, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 304 und irgendeinem Fluid in der Kammer 716, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette spannt, beispielsweise wie in 22b gezeigt, ohne hohe Belastung, wird während des Betriebs Fluid der externen Kolbenkammer 716 durch Fluid von einer Einlasszufuhrleitung 706 zugeführt, das durch den Innendurchmesser 763c des inneren Zylinders 763 und durch das Prüfventil 764 an der Oberseite des inneren Zylinders 763 hindurchgeht, wobei die externe Kolbendruckkammer 716 unter Druck gesetzt wird. Fluid wird auch der Außenzylinder-Druckkammer 732 von der Zufuhr 707 und durch das Prüfventil 710 zugeführt. Die Druckbeaufschlagung der Außenzylinder-Druckkammer 732 und der externen Kolbendruckkammer 716 spannt den externen Kolben 703 nach außen vom Gehäuse 2 vor, zusätzlich zur Federkraft von der externen Kolbenfeder 704, um einen Trum der geschlossenen Kettenschleife vorzuspannen. Mit der Abnutzung der Kette muss der externe Kolben 703 weiter nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden, um die Kette adäquat zu spannen. Die zusätzliche Distanz, um die der externe Kolben 703 nach außen vom Gehäuse 2 vorgespannt werden muss, wird durch eine Bewegung des externen Zylinders 730 vorgesehen, der auch das zweite Ende 704b der externen Kolbenfeder 304 ebenso nach außen vom Gehäuse 2 bewegt. Der externe Zylinder 730 wird durch eine Druckbeaufschlagung der Außenzylinder-Druckkammer 732 mit Öl von der Zufuhr 707 und durch die Feder 745 bewegt.
Wenn der Spanner eine abgenutzte Kette unter hoher Kettenbelastung spannt, beispielsweise wie in 22c gezeigt, schiebt im Betrieb die starke Kraft den externen Kolben 703 nach innen zum Gehäuse 2 aus der Kolbenposition, die beispielsweise in 22b gezeigt ist (angezeigt durch gestrichelte Linien). Der Kraft nach innen und der Bewegung des externen Kolbens 703 wirkt das Fluid in der Außenzylinder-Druckkammer 732 entgegen, da das Prüfventil 710 Fluid blockiert, aus der Außenzylinder-Druckkammer 732 auszutreten, wobei die Außenzylinder-Druckkammer 732 im Wesentlichen unter Druck gesetzt wird. Die Druckbeaufschlagung der Außenzylinder-Druckkammer 732 bewirkt, dass der äußere Zylinder 730 eine Kraft nach außen auf den externen Kolben 703 durch die externe Kolbenfeder 704 ausübt, die der Kraft nach innen entgegenwirkt. Sobald die hohe Belastung vom Kolben 703 entfernt ist, wobei der Druck aus der Außenzylinder-Druckkammer 732 im Wesentlichen abgelassen wird, führt die Zufuhr 707 Fluid durch das Prüfventil 710 zu und führt Fluid der Außenzylinder-Druckkammer 732 zu, um die Außenzylinder-Druckkammer 732 zu füllen, um die Bewegung des äußeren Zylinders 730 relativ zum externen Kolben 703 zu kompensieren, und um die Position des äußeren Zylinders 730 relativ zum externen Kolben 703 aufrechtzuerhalten. Fluid wird auch der externen Kolbenkammer 716 von der Einlassleitung 706 zugeführt. Es ist zu beachten, dass auch die interne Kolbenfeder 745 die Aufrechterhaltung der Position des äußeren Zylinders 730 relativ zum externen Kolben 703 unterstützt.
Die Bewegung des äußeren Zylinders 730 bewegt das zweite Ende 704b der externen Kolbenfeder 704, die den externen Kolben 703 nach außen vom Gehäuse 702 vorspannt, wobei die Federvorspannkraft geändert wird, und daher ist die Federkraft, die auf den externen Kolben 703 einwirkt, variabel und der externe Kolben 703 spannt die Kette kontinuierlich, auch wenn die Kette abgenutzt und gedehnt wird. Der äußere Zylinder 730 stellt die Vorspannkraft der externen Kolbenfeder 704 automatisch ein.
Die hydraulische Steifigkeit des Spanners wird durch den Druck in der Außenzylinder-Druckkammer 732 und externen Druckkammer 716 des Spanners erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des externen Kolbens 703 und des äußeren Zylinders 730 nach innen zum Gehäuse 2, wenn der Kettentrum unter Belastung steht.
Dem Spanner kann auch eine Dämpfung verliehen werden, indem das Lecken der ersten und zweiten Druckkammer 716, 732 durch das Druckentlastungsventil oder einen Abzug (nicht gezeigt) eingestellt wird.
Eine Abdichtung oder eine teilweise Abdichtung kann zwischen dem internen Zylinder 763 und dem externen Kolben 703 und zwischen dem externen Kolben 703 und der Bohrung 2a vorhanden sein.
Der Spanner der 22a–22c stellt automatisch die mittlere Spannerkraft ein, um die Kettenspannung so niedrig wie möglich zu halten, ohne die Kettensteuerung zu opfern, wodurch die Antriebseffizienz bei einer neuen Kette und unter niedrigen dynamischen Belastungen signifikant verbessert wird.
Es ist zu beachten, dass in den gezeigten Ausführungsformen die Überlappung zwischen den Kolben, Zylindern und Bohrungen variieren kann. Abdichtungen können verwendet werden, um ein Lecken durch Abflusswege zu reduzieren.
Es ist zu beachten, dass Druckentlastungsventile für jede der externen Kolbenkammern vorhanden sein können.
Volumsverringerungen, Abzüge und Druckentlastungsventile können in die Kolben und zylindrische Bohrung eingeschlossen werden, wie notwendig.
Der Zylinder oder interne Kolben, der die externe Kolbenfeder stützt, kann mit einer Kraft- oder Positionssteuervorrichtung gesteuert werden, beispielsweise einem Motor oder einer hydraulischen Schaltung, ähnlich den in den 7–8 gezeigten Ausführungsformen. Die Ausführungsformen der 18a–22c können auch ein aktives Steuerrückkopplungssystem verwenden, wie in den 9–10 gezeigt, wodurch die Notwendigkeit für enge Spielräume und Abdichtungen entfällt.
Es ist zu beachten, dass der externe Kolben in einer beliebigen der Ausführungsformen zusätzlich Zähne umfassen kann, die in einen Ratschenmechanismus eingreifen, wie eine Klinken- oder Ratschenklemme. Der Ratschenmechanismus sieht einen harten Anschlag für den externen Kolben und den Spannerarm vor. Der Ratschenmechanismus kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass sich der externe Kolben zu stark zurückzieht, wenn kein Öl vorhanden ist, wie in einem Start-Zustand, nachdem der Motor für einige Zeit nicht betrieben wurde.
Ein Ratschenmechanismus kann auch auf die „Federbasis” angewendet werden, wobei die „Federbasis” definiert wird als bewegbare Hülse und interner Kolben, wobei wenigstens ein Abschnitt davon direkt an die Bohrung des Gehäuses oder den externen Zylinder angrenzt, der die externe Kolbenfeder stützt, die ihrerseits den externen Kolben stützt. Wenn der Ratschenmechanismus auf die Federbasis angewendet wird, wird ein harter Anschlag für die Federbasis vorgesehen. Da die externe Kolbenfeder zwischen der Federbasis und dem externen Kolben vorliegt, wird ein weicher Anschlag für den externen Kolben vorgesehen.
Demgemäß ist es klar, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nur der Veranschaulichung der Anwendung der Prinzipien der Erfindung dienen. Eine Bezugnahme auf Details der veranschaulichten Ausführungsformen soll hier den Umfang der Ansprüche nicht einschränken, welche jene Merkmale angeben, die als wesentlich für die Erfindung angesehen werden.

Claims

Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen externen Kolben, der einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende, einer Bodenfläche am offenen Ende und einem hohlen Inneren mit einem Innendurchmesser umfasst; einen internen Kolben, der einen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst; wobei der externe Kolben und der interne Kolben koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, so dass der interne Kolben innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird; eine externe Kolbenfeder, die innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird, zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit einer Innenfläche des geschlossenen Endes des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit dem ersten Ende des internen Kolbens in Kontakt steht, aufweist; eine interne Kolbenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, zum Vorspannen des internen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die interne Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit dem zweiten Ende des internen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende aufweist; eine erste hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die Bodenfläche des externen Kolbens gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und das zweite Ende des internen Kolbens gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch der interne Kolben veranlasst wird, eine Kraft nach außen auf den externen Kolben durch die externe Kolbenfeder auszuüben, die der Kraft nach innen entgegenwirkt.
Spanner nach Anspruch 1, ferner umfassend eine hohle fixierte Hülse, die von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, wobei die hohle fixierte Hülse den internen Kolben aufnimmt.
Spanner nach Anspruch 2, wobei das zweite Ende der internen Kolbenfeder mit einem Flansch an einem Ende der fixierten hohlen Hülse in Kontakt steht.
Spanner nach Anspruch 1, wobei die zylindrische Bohrung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Durchmesser des zweiten Abschnitts.
Spanner nach Anspruch 4, wobei der externe Kolben vom zweiten Abschnitt der zylindrischen Bohrung aufgenommen wird.
Spanner nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der ersten hydraulischen Kammer.
Spanner nach Anspruch 1, wobei die zweite hydraulische Kammer ferner durch eine fixierte Hülse gebildet wird, die von der zylindrischen Bohrung aufgenommen wird.
Spanner nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Abzug im externen Kolben.
Spanner nach Anspruch 8, ferner umfassend eine dritte Kammer auf atmosphärischem Druck und in Kommunikation mit dem Abzug, wobei die dritte Kammer zwischen dem ersten Ende des internen Kolbens und dem hohlen Inneren des externen Kolbens gebildet wird.
Spanner nach Anspruch 1, wobei der erste Fluideingang ferner ein Prüfventil umfasst.
Spanner nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende der internen Kolbenfeder mit der zylindrischen Bohrung des Gehäuses in Kontakt steht.
Spanner eines passiven Spannersystems zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen externen Kolben, der einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende, einer Bodenfläche am offenen Ende und einem hohlen Inneren mit einem Innendurchmesser umfasst; einen internen Kolben, der einen Körper mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einem Flansch zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende umfasst, wobei der Flansch eine obere Fläche und eine Bodenfläche aufweist; wobei der externe Kolben und der interne Kolben koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, so dass der interne Kolben innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird; eine externe Kolbenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit der Bodenfläche des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit einer oberen Fläche des Flansches des internen Kolbens in Kontakt steht, aufweist; eine interne Kolbenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, zum Vorspannen des internen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die interne Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit der Bodenfläche des Flansches des internen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit der zylindrischen Bohrung des Gehäuses in Kontakt steht, aufweist; eine erste hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die Bodenfläche des externen Kolbens gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und das zweite Ende des internen Kolbens gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch der interne Kolben veranlasst wird, eine Kraft nach außen auf den externen Kolben durch die externe Kolbenfeder auszuüben, die der Kraft nach innen entgegenwirkt.
Spanner nach Anspruch 12, ferner umfassend eine hohle fixierte Hülse, die von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, wobei die hohle fixierte Hülse den internen Kolben aufnimmt.
Spanner nach Anspruch 12, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der ersten hydraulischen Kammer.
Spanner nach Anspruch 12, wobei die zweite hydraulische Kammer ferner durch eine fixierte Hülse gebildet wird, die von der zylindrischen Bohrung aufgenommen wird.
Spanner nach Anspruch 12, ferner umfassend einen Abzug im externen Kolben.
Spanner nach Anspruch 16, ferner umfassend eine dritte Kammer auf atmosphärischem Druck und in Kommunikation mit dem Abzug, wobei die dritte Kammer zwischen dem ersten Ende des internen Kolbens und dem hohlen Inneren des externen Kolbens gebildet wird.
Spanner nach Anspruch 12, wobei der erste Fluideingang ferner ein Prüfventil umfasst.
Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen externen Kolben, der einen mit einem Schaft verbundenen Kopfumfasst, wobei der Kopf eine obere Fläche und eine Bodenfläche aufweist und der Schaft eine Bodenfläche aufweist; eine hohle bewegbare Hülse, die von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, umfassend einen hohlen Körper mit einem ersten Ende mit einem inneren Flansch, einem zweiten Ende und einem Inneren mit einem Innendurchmesser, wobei der innere Flansch eine obere Fläche und eine Bodenfläche aufweist; wobei der externe Kolben und die hohle bewegbare Hülse koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind; eine hohle fixierte Hülse, die von der zylindrischen Bohrung und der hohlen bewegbaren Hülse aufgenommen wird und den Schaft des externen Kolbens aufnimmt; eine externe Kolbenfeder zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit der Bodenfläche des Kopfs des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit der oberen Fläche des inneren Flansches der hohlen bewegbaren Hülse in Kontakt steht, aufweist; eine Hülsenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses und in Kontakt mit der hohlen bewegbaren Hülse aufgenommen wird, zum Vorspannen der hohlen bewegbaren Hülse nach außen vom Gehäuse; eine erste hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses, die hohle bewegbare Hülse und die fixierte Hülse gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses, die fixierte Hülse und den Schaft des externen Kolbens gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch die hohle bewegbare Hülse veranlasst wird, eine Kraft nach außen auf den externen Kolben durch die externe Kolbenfeder auszuüben, die der Kraft nach innen entgegenwirkt.
Spanner nach Anspruch 19, wobei ein erstes Ende der Hülsenfeder mit dem zweiten Ende der hohlen bewegbaren Hülse in Kontakt steht und ein zweites Ende der Hülsenfeder mit der zylindrischen Bohrung des Gehäuses in Kontakt steht.
Spanner nach Anspruch 19, wobei ein erstes Ende der Hülsenfeder mit der fixierten hohlen Hülse in Kontakt steht und das zweite Ende der Hülsenfeder mit der Bodenfläche des Flansches der hohlen bewegbaren Hülse in Kontakt steht.
Spanner nach Anspruch 19, ferner umfassend eine dritte Kammer auf atmosphärischem Druck, die zwischen der Bodenfläche des inneren Flansches der hohlen bewegbaren Hülse und der fixierten Hülse gebildet wird und durch eine Öffnung des inneren Flansches entlüftet.
Spanner nach Anspruch 19, wobei der erste Fluideingang ferner ein Prüfventil umfasst.
Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen externen Kolben, der koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist, umfassend einen Körper mit einem ersten Durchmesserabschnitt, einem zweiten Durchmesserabschnitt, der einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste Durchmesserabschnitt, einer Übergangsfläche zwischen dem ersten Durchmesserabschnitt und dem zweiten Durchmesserabschnitt, einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende, einer Bodenfläche am offenen Ende und einem hohlen Inneren mit einem Innendurchmesser; einen internen Kolben, der innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird, umfassend einen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende; eine externe Kolbenfeder, die innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird, zum Ausüben einer Vorspannkraft nach außen auf den externen Kolben nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit einer Innenfläche des geschlossenen Endes des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit dem ersten Ende des internen Kolbens in Kontakt steht, aufweist; eine interne Kolbenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, zum Vorspannen des internen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die interne Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit dem zweiten Ende des internen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit einem Ende der zylindrischen Bohrung des Gehäuses in Kontakt steht, aufweist; eine erste hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses, den internen Kolben und die Bodenfläche des externen Kolbens gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang; so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der ersten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch der interne Kolben veranlasst wird, sich relativ zum externen Kolben zu bewegen, wobei die Vorspannkraft nach außen der externen Kolbenfeder auf den externen Kolben geändert wird; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die Übergangsfläche des externen Kolbens gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang mit einem Einlassprüfventil, so dass ein Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer eine Kraft nach außen auf den externen Kolben ausübt, wobei das Einlassprüfventil einem Fluidfluss aus der zweiten hydraulischen Kammer entgegenwirkt, wenn eine Kraft nach innen auf den externen Kolben ausgeübt wird.
Spanner nach Anspruch 24, wobei die zylindrische Bohrung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Durchmesser des zweiten Abschnitts.
Spanner nach Anspruch 25, wobei der erste Durchmesserabschnitt des externen Kolbens vom ersten Abschnitt der zylindrischen Bohrung aufgenommen wird und der zweite Durchmesserabschnitt des externen Kolbens vom zweiten Abschnitt der zylindrischen Bohrung aufgenommen wird.
Spanner nach Anspruch 24, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der zweiten hydraulischen Kammer.
Spanner nach Anspruch 24, ferner umfassend eine dritte Kammer bei atmosphärischem Druck, wobei die dritte Kammer zwischen dem ersten Ende des internen Kolbens und dem hohlen Inneren des externen Kolbens gebildet wird.
Spanner nach Anspruch 24, wobei der erste Fluideingang ferner ein Prüfventil umfasst.
Spanner nach Anspruch 24, wobei der interne Kolben hohl ist, mit einem Inneren mit einem Innendurchmesser, das erste Ende des Körpers ein geschlossenes Ende ist, das zweite Ende des Körpers ein offenes Ende ist, und das offene Ende ein Bodenflächenende aufweist.
Spanner nach Anspruch 30, wobei die zylindrische Bohrung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Durchmesser des zweiten Abschnitts.
Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen externen Kolben, der koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist, umfassend einen mit einem Schaft verbundenen Kopf, wobei der Kopf eine obere Fläche und eine Bodenfläche aufweist und der Schaft eine Bodenfläche aufweist; einen hohlen bewegbaren Zylinder, der koaxial um den Schaft des externen Kolbens angeordnet ist und von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, umfassend ein erstes Ende und ein zweites Ende; eine externe Kolbenfeder zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit der Bodenfläche des Kopfs des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit dem ersten Ende des hohlen bewegbaren Zylinders in Kontakt steht, aufweist; eine erste hydraulische Kammer in der zylindrischen Bohrung des Gehäuses zwischen dem Bodenende des Schafts des externen Kolbens und einem Boden der zylindrischen Bohrung, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der ersten hydraulischen Kammer erzeugt, welcher der Kraft nach innen entgegenwirkt; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses, den Schaft des externen Kolbens und das zweite Ende des hohlen bewegbaren Zylinders gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang mit einem Einlassprüfventil, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch die zylindrische Hülse veranlasst wird, sich relativ zum externen Kolben zu bewegen, wobei die Vorspannkraft nach außen der externen Kolbenfeder auf den externen Kolben geändert wird.
Spanner nach Anspruch 32, wobei ein internes Ende des Schafts des externen Kolbens, das sowohl innerhalb der ersten hydraulischen Kammer als auch der zweiten hydraulischen Kammer enthalten ist, durch einen internen Kolben gebildet wird, der einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende, einer Bodenfläche am offenen Ende und einem hohlen Inneren mit einem Innendurchmesser umfasst; und der Spanner ferner eine interne Kolbenfeder umfasst, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses mit einem ersten Ende, das mit dem hohlen Inneren des internen Kolbens in Kontakt steht, und einem zweiten Ende, das mit einem Boden der zylindrischen Bohrung des Gehäuses in Kontakt steht, aufgenommen wird, zum Vorspannen des internen Kolbens nach außen vom Gehäuse.
Spanner nach Anspruch 32, wobei die zylindrische Bohrung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Durchmesser des zweiten Abschnitts.
Spanner nach Anspruch 32, wobei der erste Fluideingang ferner ein Prüfventil umfasst.
Spanner nach Anspruch 32, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der zweiten hydraulischen Kammer.
Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung mit einer Innenfläche und einer fixierten Hülse koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung, wobei die fixierte Hülse ein Ende mit einem Prüfventil aufweist; einen externen Kolben, der koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist, umfassend einen Körper mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende mit einem hohlen Inneren und einer Bodenfläche, wobei das innere Ende zwischen der Innenfläche der zylindrischen Bohrung und der fixierten Hülse aufgenommen wird; einen internen Kolben, der innerhalb des hohlen Inneren des externen Kolbens aufgenommen wird, umfassend einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende; eine interne Kolbenfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, die ein erstes Ende, das mit dem internen Kolben in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit der fixierten Hülse in Kontakt steht, aufweist, und die den internen Kolben nach außen vom Gehäuse vorspannt; eine externe Kolbenfeder zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit dem externen Kolben in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit dem internen Kolben in Kontakt steht, aufweist; eine erste hydraulische Kammer, die durch das hohle Innere des externen Kolbens, den internen Kolben und das Ende der fixierten Hülse gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang; so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der ersten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch der interne Kolben veranlasst wird, sich relativ zum externen Kolben zu bewegen, wobei die Vorspannkraft nach außen der externen Kolbenfeder auf den externen Kolben geändert wird; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die hohle fixierte Hülse und die Bodenfläche des externen Kolbens gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang mit einem Einlassprüfventil, so dass ein Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer eine Kraft nach außen auf den externen Kolben ausübt, wobei das Einlassprüfventil einem Fluidfluss aus der zweiten hydraulischen Kammer entgegenwirkt, wenn eine Kraft nach innen auf den externen Kolben ausgeübt wird.
Spanner nach Anspruch 37, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der zweiten hydraulischen Kammer.
Spanner nach Anspruch 37, ferner umfassend eine dritte Kammer auf atmosphärischem Druck, wobei die dritte Kammer zwischen dem internen Kolben und dem hohlen Inneren des externen Kolbens gebildet wird.
Spanner nach Anspruch 37, wobei der interne Kolben hohl ist und ferner eine Bodenfläche am offenen Ende und ein hohles Inneres mit einem Innendurchmesser umfasst, und wobei die interne Kolbenfeder innerhalb des hohlen Inneren des internen Kolbens aufgenommen wird.
Spanner für ein passives Spannersystem zum Spannen eines Kettentrums oder eines Riemens, umfassend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung mit einer Innenfläche und einer fixierten Hülse koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung, wobei die fixierte Hülse ein Ende mit einem Prüfventil aufweist; einen externen Kolben, der koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist, umfassend einen Körper mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende mit einem hohlen Inneren und einer Bodenfläche, wobei das innere Ende zwischen der Innenfläche der zylindrischen Bohrung und der fixierten Hülse aufgenommen wird; einen hohlen bewegbaren Zylinder, der koaxial innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist und zwischen der Innenfläche der zylindrischen Bohrung und der fixierten Hülse aufgenommen wird, wobei der Zylinder ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst; eine externe Kolbenfeder zum Vorspannen des externen Kolbens nach außen vom Gehäuse, wobei die externe Kolbenfeder ein erstes Ende, das mit der Bodenfläche des externen Kolbens in Kontakt steht, und ein zweites Ende, das mit dem ersten Ende des hohlen bewegbaren Zylinders in Kontakt steht, aufweist; eine Zylinderfeder, die innerhalb der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen wird, mit einem ersten Ende in Kontakt mit dem zweiten Ende des hohlen bewegbaren Zylinders und einem zweiten Ende in Kontakt mit einer Bodenfläche der zylindrischen Bohrung, und die den bewegbaren Zylinder nach außen vom Gehäuse vorspannt; eine erste hydraulische Kammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die hohle fixierte Hülse und das zweite Ende des bewegbaren Zylinders gebildet wird, mit einem ersten Fluideingang mit einem Prüfventil, so dass eine Kraft nach innen, die wirkt, um den externen Kolben in das Gehäuse zu schieben, einen Fluiddruck in der ersten hydraulischen Kammer erzeugt, wodurch der bewegbare Zylinder veranlasst wird, sich relativ zum externen Kolben zu bewegen, wobei die Vorspannkraft nach außen der externen Kolbenfeder auf den externen Kolben geändert wird; und eine zweite hydraulische Kammer, die durch das hohle Innere des externen Kolbens und das Ende der hohlen fixierten Hülse gebildet wird, mit einem zweiten Fluideingang mit einem Einlassprüfventil, so dass ein Fluiddruck in der zweiten hydraulischen Kammer eine Kraft nach außen auf den externen Kolben ausübt, wobei das Einlassprüfventil einem Fluidfluss aus der zweiten hydraulischen Kammer entgegenwirkt, wenn eine Kraft nach innen auf den externen Kolben ausgeübt wird.
Spanner nach Anspruch 41, ferner umfassend ein Druckentlastungsventil in Fluidkommunikation mit der zweiten hydraulischen Kammer.