DE19631607A1

DE19631607A1 - Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE19631607A1
Application number: DE1996131607
Authority: DE
Inventors: Reinhard Koch; Bolko Schuseil; Thomas Ullein
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1998-02-12

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Zugmittel, ins besondere Ketten, mit einem in einer Gehäusebohrung längsbeweglich geführ ten, gegen das Zugmittel angefederten Kolben, und mit einer Dämpfungsein richtung zum Dämpfen von Kolbenbewegungen, wobei Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Motoröl, aus einem Druckraum über wenigstens einen Leckspalt der Dämpfungseinrichtung abgeführt werden kann.

Ein derartiger Kettenspanner ist beispielsweise aus der DE-C 40 15 708 bekannt. Der durch einen Kolbenboden einseitig geschlossene hohlzylindrische Kolben ist in seinem Hohlraum mit einer ringförmigen Scheibe versehen. Die eine plane Stirnseite der ringförmigen Scheibe liegt an dem Kolbenboden an, dessen Innenwandung mit radial verlaufenden Drosselkanälen versehen ist, die radial außen in einen ringförmigen Drosselkanal einmünden. Die ringförmige Scheibe ist mit einer Durchgangsbohrung versehen, die mit diesen Drosselkanälen kommuniziert. Der Druckraum erstreckt sich in das Innere des hohlen Kolbens hinein. Das bei Einwärtsbewegungen des Kolbens unter Druck gesetzte Motoröl strömt durch die Durchgangsbohrung der ringförmigen Scheibe in die Drossel kanäle und von dort über eine Öffnung im Kolbenboden nach außerhalb des Kolbens bzw. der Spanneinrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Die Dämpfungseinrichtung bei gallungsgemäßen Spanneinrichtungen muß exakt an die Einsatzbedingungen der Spanneinrichtung angepaßt sein, wobei der Ausbildung des Leckspaltes bzw. der Drosselkanäle eine besonders hohe Bedeutung bei kommt, da der Strömungsquerschnitt in den Drosselkanälen weitgehend die Dämpfung des Kolbens beeinflußt. Bei der oben bezeichneten bekannten Spanneinrichtung werden sich kreuzende Drosselkanäle eingearbei tet. Eine derartige Drosseleinrichtung ist aufwendig herzustellen. Sofern die Drosselkanäle fließgepreßt werden, ist mit unter Umständen unzulässig hohen Toleranzabweichungen vom Sollmaß zu rechnen. Wenn die Drosselkanäle spanabhebend hergestellt sind, ist zwar eine höhere Formgenauigkeit erreichbar, jedoch ist der Fertigungs- und Kostenaufwand vermehrt. Sofern der Kolben einstückig hergestellt ist - einstückige Verbindung von Kolbenhemd und Kolben boden - wird die Einarbeitung von Leck- bzw. Drosselkanälen in die Innenwan dung des Kolbenbodens sehr aufwendig, und u. U. sogar unmöglich, wenn das Kolbenhemd sehr lang ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Spann einrichtung derart weiterzubilden, daß insbesondere die Dämpfungseinrichtung einfach herstellbar ist, wobei die Abstimmung der Leckage bzw. Drosselspalte einwandfrei möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Aufnahme der Dämpfungseinrichtung ein rotationssymmetrischer Körper, wie beispiels weise ein Zylinder angeordnet ist, wobei zwischen der Aufnahmewandung und der Mantelfläche des Zylinders der Leckspalt gebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung läßt sich der Leckspalt sehr einfach und preiswert und gleichzeitig sehr präzise festlegen. Eine besonders einfache Lösung kann darin bestehen, daß die Aufnahmewandung eine kreiszy lindrische Kontur aufweist. Möglicherweise weicht die Aufnahmewandung von ihrer kreiszylindrischen Kontur ab; fertigungstechnisch sehr praktikabel scheint jedoch die kreiszylindrische Kontur zu sein. Der Zylinder wird lediglich koaxial zu der kreiszylindrischen Aufnahmewandung in die Aufnahme eingeführt, so daß der Leckspalt gebildet ist. Die Mantelfläche und der Außendurchmesser des Zylinders können hochgenau gefertigt werden. Beispielsweise sind preiswerte zylindrische Wälzkörper von Wälzlagern verwendbar, deren Außendurchmesser aufgrund ihrer Verwendung oftmals hochgenau festgelegt ist. Anstelle des Zylinders ist auch eine Kugel mit denselben erfindungsgemäßen Vorteilen einsetzbar. Der Leckspalt ist in diesem Fall zwischen dem Äquator der Kugel und der Aufnahmewandung ausgebildet.

Ebenso wie bei der beschriebenen bekannten Spanneinrichtung ist es auch bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung zweckmäßig, daß die Dämpfungsein richtung in dem hohlen Kolben an dessen oberen, den Kolbenboden aufweisen den Ende angeordnet ist, wobei der erfindungsgemäße Zylinder konzentrisch zu dem Kolben angeordnet ist. Auf diese Weise ist bei oben liegendem Kolbenbo den sichergestellt, daß im Druckraum eingeschlossene Gaspolster durch den Leckspalt abgeführt werden können.

Die Aufnahmewandung ist vorzugsweise durch die Innenwandung des hohlen Kolbens gebildet. Es ist aber auch möglich, daß im Inneren des hohlen Kolbens eine Hülse angeordnet ist, deren Innenwandung die Aufnahmewandung bildet. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der hohle Kolben ein sehr langes Kolbenhemd aufweist. In diesem Fall ist eine Bearbeitung der Innenwan dung des Kolbens an dessen dem Kolbenboden benachbarten Ende technisch sehr aufwendig oder sogar unmöglich, da das Werkzeug zur Bearbeitung der Innenwandung sehr tief in den hohlen Kolben eintauchen muß. In diesem Fall ist die hier vorgeschlagene Hülse zweckmäßig, da die für den Leckspalt wichti ge Innenwandung vorab an der Hülse hergestellt werden kann. Um zu verhin dern, daß Hydraulikflüssigkeit zwischen der Hülse und dem Kolben abströmt, kann in zweckmäßiger Weise eine Dichtung vorgesehen werden, die einen zwischen der Hülse und dem Kolben möglicherweise gebildeten Spalt in Richtung auf den Kolbenboden verschließt. Wenn die Dichtung in vorteilhafter Weise zwischen dem Kolbenboden und der Hülse angeordnet ist, ist sie mit einer Öffnung für aus den Leckspalt abgeführte Hydraulikflüssigkeit versehen.

Die Dämpfungseinrichtung und der Kolbenboden sind ebenso wie die bekannte Spanneinrichtung mit miteinander kommunizierenden Öffnungen versehen, durch die durch den Leckspalt ausgetretene Hydraulikflüssigkeit abgeführt werden kann.

Zur Begrenzung eines unzulässig hohen Drucks im Druckraum kann ein Druck begrenzungsventil vorgesehen sein, das vorzugsweise als Rückschlagventil ausgeführt ist. In besonders günstiger Weise läßt sich das Rückschlagventil in die erfindungsgemäße Einrichtung integrieren, wenn der rotationssymmetrische Körper als Hohlzylinder ausgebildet ist. In diesem Fall umfaßt der Hohlzylinder das Rückschlagventil, wobei der Hohlzylinder an seiner dem Druckraum zu gewandten Stirnseite mit einem Ventilsitz für eine Schließkugel versehen ist, die gegen den Ventilsitz angefedert ist. Bei unzulässig hohem Druck im Druckraum hebt die Schließkugel vom Ventilsitz ab. Das abströmende Medium gelangt in die Umgebung außerhalb der Spanneinrichtung, wobei vorzugsweise die oben bereits beschriebenen Durchtrittsöffnungen die Verbindung zwischen dem Rückschlagventil und der Umgebung der Spanneinrichtung herstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spannein richtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung im Längsschnitt. Ein Gehäuse 1 umfaßt ein Rohr 2, in dessen Bohrung 3 ein Kolben 4 längsbeweg lich geführt ist. Ein Boden 5 des Rohres 2 weist ein Rückschlagventil 6 auf. Eine Schraubendruckfeder 7 ist an dem Boden 5 abgestützt und gegen den Kolben 4 derart angefedert, daß der Kolben nach außerhalb des Gehäuses 1 gedrückt wird und mit seinem Kolbenboden 8 gegen eine nicht dargestellte Kette ge drückt wird. Eine Dämpfungseinrichtung 9 ist im Inneren des Kolbens 4 an seinem den Kolbenboden 8 aufweisenden Ende angeordnet. Die Dämpfungsein richtung 9 weist eine Rolle 10 auf, die koaxial zu dem Kolben 4 angeordnet ist. In dem Bereich der Rolle 10 ist das Kolbeninnere als Aufnahme 11 für die Rolle 10 ausgebildet. Die Aufnahmewandung 12 und die Mantelfläche der Rolle 10 begrenzen dabei einen Leckspalt 13. Die Schraubendruckfeder 7 liegt an der einen Stirnseite der Rolle 10 an, wobei die Rolle 10 mit ihrer anderen Stirnseite an dem Kolbenboden 8 abgestützt ist. Die Innenwandung des Kolbens 4 ist mit einer dem Kolbenboden 8 axial benachbarten Ringnut 14 versehen, die mit einer in dem Kolbenboden 8 vorgesehenen Durchtrittsöffnung 15 korrespon diert.

Das Rohr 2 und der Kolben 4 begrenzen einen Druckraum 16 für Hydrau likflüssigkeit, insbesondere Motoröl. Die Hydraulikflüssigkeit gelangt über eine Gehäuseöffnung 17 und das Rückschlagventil 6 in den Druckraum 16.

Infolge von Auswärtsbewegungen des Kolbens 4 vergrößert sich der Druckraum 16 unter gleichzeitigem Druckabfall. Infolge des Druckabfalls öffnet das Rück schlagventil 16 und Hydraulikflüssigkeit strömt in den Druckraum 16 hinein. Bei Einwärtsbewegungen des Kolbens 4 wird der Druckraum 16 unter Druckzu nahme verkleinert, wobei die Hydraulikflüssigkeit durch den Leckspalt 13 in die Ringnut 14 und von dort über die Durchtrittsöffnung 15 geführt wird und die Spanneinrichtung verläßt. Infolgedessen werden die Einwärtsbewegungen des Kolbens 4 gedämpft. Der Leckspalt 13 beeinflußt die Dämpfung maßgeblich.

Die in der Fig. 2 dargestellte weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesent lichen durch eine modifizierte Dämpfungseinrichtung 18. Die Dämpfungsein richtung 18 weist eine tassenförmige Hülse 19 auf, zwischen deren Hülsenbo den 20 und dem Kolbenboden 8 eine Dichtung 21 angeordnet ist. Der Hülsen boden 20, die Dichtung 21 und der Kolbenboden 8 sind je mit Durchtrittsöff nungen 22, 23 und der oben bereits erwähnten Durchtrittsbohrung 15 versehen, wobei die Durchtrittsöffnungen 15, 22, 23 koaxial zu dem Kolben 4 angeordnet sind. Das Innere der Hülse 19 ist als Aufnahme 24 für den Zylinder 10 ausgebil det, wobei die Aufnahmewandung 25 und die Mantelfläche des Zylinders 10 einen erfindungsgemäßen Leckspalt 26 begrenzen. Der Zylinder 10 liegt an dem Hülsenboden 20 an, wobei der Hülsenboden 20 an seiner dem Zylinder 10 zugewandten Seite mit einer Mulde 27 versehen ist, die mit der Durchtritts öffnung 22 kommuniziert. Bei Einwärtsbewegungen des Kolbens 4 wird die Hydraulikflüssigkeit über den Leckspalt 26 in die Mulde 27, und von dort über die Durchtrittsöffnungen 22, 23, 15 nach außerhalb der Spanneinrichtung geführt. Die hier beschriebene Dämpfungseinrichtung 18 wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn der Kolben 4 sehr lang baut. Da der Kolben 4 mit einem einstückig an geformten Kolbenboden 8 versehen ist, müßte gemäß der zuerst beschriebenen erfindungsgemäßen Variante eine Bearbeitung der Innenwandung des Kolbens 4 zur Herstellung der Aufnahmewandung mittels eines Werkzeuges erfolgen, das von dem offenen Ende des Kolbens 4 her eingeführt wird. Diese Vorgehensweise wäre sehr aufwendig und kostenintensiv. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Hülse 19 ist eine einfache Bearbeitung der Aufnahme wandung 25 sichergestellt, und zwar unabhängig von der Länge des Kolbens 4.

Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung, die sich von der aus der Fig. 2 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß ein Rückschlagven til 28 vorgesehen ist, daß bei unzulässig hohem Druck im Druckraum 16 öffnet. Das Rückschlagventil 28 ist im Inneren der als Hohlzylinder ausgeführten Rolle 10 angeordnet. Der Hohlzylinder 10 weist an seiner dem Druckraum 16 zu gewandten Stirnseite einen Ventilsitz 29 für eine Schließkugel 30 auf. Die Schließkugel 30 hebt vom Ventilsitz 29 ab, wenn der Druck im Druckraum 16 unzulässig hoch wird. Die durch das Rückschlagventil 28 abströmende Hydrau likflüssigkeit verläßt über die Durchtrittsöffnungen 22, 23 die Spanneinrichtung.

In allen Ausführungsbeispielen ist zwischen dem Kolben 4 und dem Rohr 2 ein weiterer Leckspalt 31 ausgebildet, der jedoch so eng gewählt ist, daß er einen vernachlässigbaren Dämpfungseinfluß darstellt.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Rohr
3 Bohrung
4 Kolben
5 Boden
6 Rückschlagventil
7 Schraubendruckfeder
8 Kolbenboden
9 Dämpfungseinrichtung
10 Rolle, Hohlzylinder
11 Aufnahme
12 Aufnahmewandung
13 Leckspalt
14 Ringnut
15 Durchtrittsöffnung
16 Druckraum
17 Gehäuseöffnung
18 Dämpfungseinrichtung
19 Hülse
20 Hülsenboden
21 Dichtung
22 Durchtrittsöffnung
23 Durchtrittsöffnung
24 Aufnahme
25 Aufnahmewandung
26 Leckspalt
27 Mulde
28 Rückschlagventil
29 Ventilsitz
30 Schließkugel
31 Leckspalt

Claims

1. Spanneinrichtung für Zugmittel, insbesondere Ketten, mit einem in einem Gehäuse (1, 3) längsbeweglich geführten, gegen das Zugmittel angefederten Kolben (4), und mit einer Dämpfungseinrichtung (9, 18) zum Dämpfen von Kolbenbewegungen, wobei Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Motoröl, aus einem Druckraum (16) über wenigstens einen Leckspalt (13, 26) der Dämp fungseinrichtung (9, 18) abgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aufnahme (11, 24) der Dämpfungseinrichtung (9, 18) ein rotationssym metrischer Körper, insbesondere Zylinder (10), angeordnet ist, wobei zwischen der Aufnahmewandung (12, 25) und der Mantelfläche des rotationssymmetri scher Körpers (10) der Leckspalt (13, 26) gebildet ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämp fungseinrichtung (9, 18) in dem hohlen Kolben (4) an dessen oberen, den Kolbenboden (8) aufweisenden Ende angeordnet ist, wobei der Zylinder (10) konzentrisch zu dem Kolben (4) angeordnet ist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen wandung des hohlen Kolbens (4) die Aufnahmewandung (12) bildet.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des hohlen Kolbens (4) eine Hülse (19) angeordnet ist, deren Innenwandung die Aufnahmewandung (25) bildet.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämp fungseinrichtung (9, 18) und der Kolbenboden (8) mit miteinander kommunzie renden Öffnungen (14, 15, 22, 23, 27) versehen sind, durch die durch den Leckspalt (13, 26) ausgetretene Hydraulikflüssigkeit abgeführt werden kann.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (21) vorgesehen ist, die einen zwischen der Hülse (19) und dem Kolben (4) gebildeten Spalt in Richtung auf den Kolbenboden (8) verschließt.

7. Spanneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich tung mit einer mit dem Leckspalt (26) kommunizierenden Öffnung (23) für aus dem Leckspalt (26) abgeführte Hydraulikflüssigkeit versehen ist.

8. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck begrenzungsventil, vorzugsweise Rückschlagventil (28) zur Begrenzung des Drucks im Druckraum (16) vorgesehen ist.

9. Spanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) als Hohlzylinder ausgebildet ist, der das Rückschlagventil (28) umfaßt, wobei der Hohlzylinder an seiner dem Druckraum (16) zugewandten Stirnseite mit einem Ventilsitz (29) für eine Schließkugel (30) versehen ist, die gegen den Ventilsitz angefedert ist, und die bei einem einen zulässigen Druck überschreitenden Überdruck im Druckraum (16) vom Ventilsitz (29) abhebt.

10. Spanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (28) mit den Durchtrittsöffnungen (15, 22, 23) kommuniziert.