DE19960395A1 - Hydraulische Spannvorrichtung für Ketten oder dgl. Endlosglieder von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Eine hydraulische Spannvorrichtung für Ketten oder dgl. Endlosglieder von Verbrennungsmotoren besteht aus einem Gehäuse und einem Zylinderraum, in dem ein Kolben gleitbeweglich geführt ist, der eine vom Kolben beaufschlagte Druckplatte für eine Berührungsanlage an der Kette trägt, einem von dem Zylinderraum und dem Kolben begrenzten Hochdruckraum und einer Schmierflüssigkeitszufuhr von einer Quelle eines hydraulischen Druckmediums zur Versorgung der Spannvorrichtung mit Schmierflüssigkeit. Der Hochdruckraum ist durch eine Gasablaßöffnung mit der äußeren Umgebung verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydrauli­ sche Spannvorrichtung für Ketten oder dgl. Endlosglieder von Verbrennungsmotoren, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum, in dem ein Kolben gleitbeweglich ge­ führt ist, der eine vom Kolben beaufschlagte Druckplatte für eine Berührungsanlage an der Kette trägt, einem von dem Zylinderraum und dem Kolben begrenzten Hochdruckraum und einer Schmierflüssigkeitszufuhr von einer Quelle eines hydraulischen Druckmediums zur Versorgung der Spannvor­ richtung mit Schmierflüssigkeit.

Hydraulische Spannvorrichtungen dieser Art für Ketten oder dgl. als Endlosglieder bezeichnete Transmissionsorgane sind bekannt und beispielsweise beschrieben in FR-A-2 610 685. Die Spannvorrichtung ist dabei an eine Quelle einer hydraulischen Druckflüssigkeit wie die Öl­ pumpe des Verbrennungsmotors angeschlossen. Durch ihren Kolben übt die Spannvorrichtung auf die Kette einen Druck aus. Wenn die Kette an Spannung verliert, tritt der Kolben aus seinem Zylinderraum heraus, so daß der Flüssigkeits­ druck im Zylinderraum abnimmt, und wenn dieser Druck nied­ riger ist als der Druck der Hydraulikflüssigkeit, öffnet ein Ventil und Hydraulikflüssigkeit tritt in den Hoch­ druckraum ein. Die Spannvorrichtung wirkt Schlagbewegungen der Kette entgegen, da der Hochdruckraum eine Flüssigkeit enthält, die grundsätzlich inkompressibel ist.

Dabei kann der Fall eintreten, daß die Hydraulikflüssig­ keit, d. h. das Öl des Schmierkreislaufs, Gas gelöst oder in Form einer Emulsion enthält. Diese Gase können sich allmählich von der Flüssigkeit trennen und ein Gas- bzw. Luftkissen im Hochdruckraum der Spannvorrichtung bilden. Das Verhalten der Spannvorrichtung ändert sich sodann ent­ sprechend dem komprimierten Gasvolumen. Darüber hinaus kann, insbesondere nach einem längeren Stillstand des Motors, der Fall eintreten, daß die Spannvorrichtung nicht unmittelbar nach dem Anlassen des Motors ihre Funktion wieder erfüllt, solange nicht der Druck des von der Me­ diumquelle gelieferten Hydraulikmediums die entsprechende Höhe erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrau­ lische Spannvorrichtung für Ketten oder dgl. Endlosglieder der eingangs angegebenen Art mit verbesserter Funktion zu schaffen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hochdruckraum durch eine Gasablaßöffnung mit der äußeren Umgebung verbunden ist. Hierdurch können etwaige Gaseinschlüsse aus der Hydraulikflüssigkeit austreten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Druck­ feder zwischen dem Gehäuse und der Druckplatte angeordnet, die sich an der Kette bzw. dem Endlosglied abstützt. Diese Feder ermöglicht es, Schlagbewegungen der Kette im Moment des ersten Anlassens des Motors zu absorbieren, wenn der Hochdruckraum noch nicht mit Druckflüssigkeit gefüllt ist.

Die Druckfeder ist vorzugsweise von einer zwischen den Kolben und den Rand einer den Kolben aufnehmenden Zylindermantels eingesetzten Schraubendruckfeder gebildet.

Die Druckfeder kann ferner von einer im Hochdruckraum zwischen dessen Boden und dem Boden des Kolbens einge­ setzten Schraubendruckfeder gebildet sein.

In beiden Fällen ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit einem lösbaren Verriegelungsglied auszustatten, das es er­ möglicht, die Druckplatte in einer eingefahrenen Stellung für die Durchführung von Montagearbeiten festzulegen und die Druckplatte erst dann freizugeben, wenn die Spannvor­ richtung installiert ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der neben einer Ausführungsform des Standes der Technik mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer hydraulischen Spann­ vorrichtung nach dem Stand der Technik in einge­ fahrener Stellung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Spannvorrichtung nach Fig. 1 in ausgefahrener Stellung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer hydraulischen Spann­ vorrichtung nach der Erfindung in eingefahrener Stellung,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Spannvorrichtung nach Fig. 3 in ausgefahrener Stellung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer abgewandelten Aus­ führungsform einer Spannvorrichtung nach der Er­ findung in eingefahrener Stellung und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung der Spannvorrichtung nach Fig. 5 in ausgefahrener Stellung.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist eine bekannte hydraulische Spannvorrichtung für eine Kette oder dgl. Endlosglied ein Gehäuse 1 auf, das als Träger zur Befestigung der Spann­ vorrichtung dient. Das Gehäuse 1 weist einen Strömungs­ kanal 11 für Hydraulikflüssigkeit auf, der mit einer Quelle für Hydraulikflüssigkeit, wie die das Schmieröl liefernde Pumpe, verbunden ist.

Das Gehäuse 1 nimmt eine Zylinderbüchse 3 auf, die die Aufnahme für einen Kolben 4 bildet, der aus einer in der Zylinderbüchse 3 gleitenden Zylinderhülse 41 und einem Boden 42 besteht, der mit dem Boden 32 der Zylinderbüchse 3 einen Hochdruckraum 5 begrenzt. Der Boden 42 ist mit einem Kugelventil 43 mit einer tarierten Feder 44 ver­ sehen, die den Öffnungsdruck des Kugelventils bestimmt. Die Durchlaßrichtung ist durch den Pfeil A angegeben. Die Zylinderhülse 41 des Kolbens 4 ist über eine bestimmte Höhe mit einem ausgenommenen Umfangsbereich 411 versehen, in den eine Queröffnung 412 ausmündet, die in den Hohlraum 45 des Kolbens eintritt. Der Hohlraum 45 ist mit dem Hoch­ druckraum 5 über das Ventil 43 verbunden.

Die Zylinderbüchse 3 weist in ihrer Umfangswand einen Kanal 311 auf, der die Leitung 11 mit dem ausgenommenen Bereich 411 des Kolbens 4 verbindet, um das Eintreten von Hydraulikflüssigkeit, gleichgültig bei welcher Ver­ lagerungsstellung des Kolbens 4 in bezug auf die Zylinderbüchse 3, zu ermöglichen. Der Boden 42 des Kolbens 4 weist eine die Dichtigkeit gewährleistende Dichtung 46 auf.

Somit ist bei der bekannten Spannvorrichtung der Hoch­ druckraum 5 von der Zylinderbüchse 3 und dem Boden 42 des Kolbens 4 dicht geschlossen.

Der Kolben 4 stützt sich am Trum 8 der Kette über eine Druckplatte 6 ab, die vom Kolben 4 vorgeschoben wird. Die Platte 6 besteht aus einem Stützblatt 61, das ein Gleit­ element 62 trägt. Dabei ist die Platte 6 von einer Doppelöffnung 63, 64 durchquert, die in den Hohlraum 45 ausmündet, um den Durchgang von Öl zum Schmieren des Trums 8 der Kette zu ermöglichen. Das Gehäuse 1 weist eine Führungsfläche 13 zur Bewegungsführung der Platte 6 auf. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Aus­ führung dient die Spannvorrichtung gleichzeitig der Ab­ stützung des anderen Trums 8' der Kette.

Die Fig. 2 zeigt die bekannte Spannvorrichtung in Be­ triebsstellung. Der Hochdruckraum 5 ist mit Flüssigkeit mit einem bestimmten Druck gefüllt und die Platte 6 liegt am Trum 8 der Kette mit dem durch den Kolben 4 über­ tragenen Druck an. Da das Hydraulikmedium des Hochdruck­ raums 5 inkompressibel ist, kann die Kette nicht schlagen.

Zu bemerken ist, daß das andere Trum 8' von der Spannvor­ richtung nicht gespannt wird, da die Spannvorrichtung fest montiert ist und sie ihren Druck auf das Trum 8 ausübt, während sich das Trum 8' einfach an dem entsprechenden unteren Teil 6' des Gehäuses 1 abstützt.

Eine erste Ausführungsform einer Spannvorrichtung nach der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 be­ schrieben.

Gemäß Fig. 3 befindet sich die hydraulische Spannvor­ richtung von Ketten oder dgl. Endlosgliedern, dargestellt durch das Trum 108, in ihrer eingefahrenen Stellung außer Eingriff mit dem Trum 108. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse 101, das als Träger ihrer Befestigung dient. Das Gehäuse 101 weist einen Kanal 111 auf, durch den es Hydraulikflüssigkeit von einer Quelle 102 für Hydraulik­ flüssigkeit, z. B. der Schmierölpumpe, erhält. Dabei weist das Gehäuse 101 eine Zylinderbüchse 103 auf, die einen von einer Zylinderhülse 141 und einem Boden 142 gebildeten Kolben 104 aufnimmt. Der Boden 142 ist mit einem von einer tarierten Feder 144 belasteten Kugelventil 143 ausge­ stattet, um den Durchtritt von Flüssigkeit unter Druck in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung zu ermög­ lichen.

Der Umfang der Zylinderhülse 141 ist über einen Teil seiner Höhe mit einem ausgenommenen Bereich 147 versehen, in den eine Queröffnung 148 ausmündet, die in den Hohlraum 145 des Kolbens eintritt. Das Ventil 143 ermöglicht eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 145 und dem Hochdruckrum 105.

Der ausgenommene Umfangsbereich 147 erstreckt sich über eine Höhe des Kolbens 104, die im wesentlichen seinem Hub entspricht. Der Bereich 147 ist mit dem Kanal 111 durch eine Öffnung 137 verbunden, um den Eintritt von Flüssig­ keit unter Druck aus der Quelle 102 über den Kanal 111, die Öffnung 137, den ausgenommenen Umfangsbereich 147 und die Öffnung 148 bis in den Hohlraum 145 zu ermöglichen, um über das Ventil 143 den Druckraum 105 zu speisen. Der Boden 142 des Kolbens 104 umfaßt ferner eine Dichtung 146, und der obere Teil des Kolbens 104 bzw. zumindest die Hülse 141 stützt sich an einer Druckplatte 106 ab, die von einem Trägerblatt 161 und einem Gleitelement 162 gebildet ist. Diese beiden Elemente werden jeweils von einer Öffnung 163, 164 durchquert. Die Öffnungen 163, 164 er­ stellen eine Verbindung des Hohlraums 145 mit der äußeren Oberfläche des Gleitelements 162 und ermöglichen den Durchgang von Schmierflüssigkeit, um das Trum 108 zu schmieren, wenn die Platte 106 in Anlage am Trum 108 (Betriebsstellung gemäß Fig. 4) gehalten ist.

Die Platte 106 wird bei ihrer Translationsbewegung von einer Führungsfläche 113 des Gehäuses 101 geführt.

Eine Druckfeder 107 ist zwischen dem Gehäuse 101 und der Platte 106 angebracht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 stützt sich die Druckfeder 107 als Schraubendruck­ feder am oberen Rand 131 der Zylinderbuchse 103 und an der Unterseite des Blattes 161 der Platte 106 ab. Ein Ver­ riegelungsglied 171 hält durch seinen Haken 172 die Platte 106 in der in Fig. 3 gezeigten eingefahrenen Stellung. Das Verriegelungsglied 171 ist von einem Fixelement der Anlage gehalten und wirkt der von der Druckfeder 107 ausgeübten Rückfederungskraft entgegen.

Die Fig. 4 zeigt die hydraulische Spannvorrichtung nach der Erfindung in Betriebsstellung. In dieser Stellung liegt die Platte 106 am Trum 108 der Kette bzw. eines End­ losgliedes an. Zu Beginn wird diese Anlage durch die Feder 107 nach Freigabe der Platte 106, d. h. nach Aufhebung der Verriegelung durch das Verriegelungsglied 171 (in Fig. 4 nicht dargestellt), herbeigeführt.

Der Boden 132 der Zylinderbüchse 103 und der Boden 117 des Gehäuses 101 sind von einer Öffnung 190 eines bestimmten Querschnitts im Boden 117 durchquert, die in der Zylinder­ büchse 103 durch eine Drosselzone 191 kalibriert ist. Die Öffnung 190, 191 hat eine Kalibrierung auf ein solches Maß, daß im Hochdruckraum 105 eingeschlossene Luft ent­ weichen kann, jedoch ist die Öffnung andererseits so klein, daß die Hydraulikflüssigkeit zurückgehalten wird. Die Öffnung 190, 191 ermöglicht eine Entlüftung des Hoch­ druckraums 105, damit dieser nur Flüssigkeit enthält und nicht ein Gemisch von Flüssigkeit und Gas bzw. ein Gas- oder Luftkissen in der Flüssigkeit. In dem Maße, wie ggf. Gas aus der mit hohem Druck im Raum 105 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit austritt, entweicht dieses Gas durch die Öffnung 190 und deren Drosselstelle 191. Diese Volumenverringerung des Hochdruckraums 105 wird durch das Einführen einer neuen Flüssigkeitsmenge über das Ventil 143 ausgeglichen.

Selbst bevor das Druckmedium in den Hochdruckraum 105 der Spannvorrichtung eintritt, legt die Feder 107 das Gleit­ element 162 der Platte 106 an das Trum 108 an. Der Kolben 104 nimmt in diesem Augenblick nicht notwendigerweise die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein. Nur wenn der Druck der von der Quelle 102 gelieferten Hydraulikflüssigkeit den Hochdruckraum 105 beaufschlagt und den Kolben 104 vor­ schiebt, nimmt dieser die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der hydraulischen Spannvorrichtung nach der Erfindung. Diese Ausführungsform stimmt mit der oben beschriebenen Aus­ führungsform weitgehend überein, und die Bezugszeichen zur Bezeichnung der verschiedenen Elemente sind die gleichen wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel und lediglich um 100 erhöht.

Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich auf die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen Unterschiede. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die zwischen dem Gehäuse 201 und dem Trum 208 der Kette wirkende Druckfeder nicht um den Kolben 204 angebracht, sondern zwischen dem Boden 232 der Zylinderbüchse 203 und dem Boden 242 des Kolbens 204. Zur Bildung einer Ab­ stützungsfläche für die Feder 207 ist eine Scheibe 248 vorgesehen, die sich am Boden 242 des Kolbens 204 abstützt und die Dichtung 246 schützt.

Die Platte 206 wird ebenfalls von einem Verriegelungsorgan 271 gehalten, das der Wirkung der Feder 207 entgegenwirkt.

Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform der hydraulischen Spannvorrichtung und insbesondere die Ab­ führung von Luft, die im Hochdruckraum 205 mit not­ wendigerweise größeren Abmessungen als denen des ersten Ausführungsbeispiels, da die Druckfeder 207 hier unter­ gebracht ist, enthalten ist, sind analog den oben be­ schriebenen. Der Vorteil der zweiten Ausführungsform be­ steht darin, daß die Feder in einer geschützten Bauweise montiert ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird die Platte 206 ständig, sei es auch nur schwach, gegen das Trum 208 von der Feder mittels des Kolbens 204 gedrückt, während bei der ersten Ausführungsform die Wirkung der Feder nicht über den Kolben, sondern direkt durch Ab­ stützung der Feder zwischen dem Gehäuse 101 und der Platte 106 erfolgt.

Claims (5)

1. Hydraulische Spannvorrichtung für Ketten oder dgl. End­ losglieder von Verbrennungsmotoren, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum, in dem ein Kolben gleitbe­ weglich geführt ist, der eine vom Kolben beaufschlagte Druckplatte für eine Berührungsanlage an der Kette trägt, einem von dem Zylinderraum und dem Kolben begrenzten Hochdruckraum und einer Schmierflüssigkeitszufuhr von einer Quelle eines hydraulischen Druckmediums zur Versor­ gung der Spannvorrichtung mit Schmierflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckraum (105; 205) durch eine Gasablaßöffnung (190, 191; 290, 291) mit der äußeren Umgebung verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (101; 201) und der Druckplatte (106; 206) eine Druckfeder (107; 207) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (107) von einer den Kolben (104) umge­ benden Schraubendruckfeder gebildet ist, die sich am Rand (131) einer gehäuseseitigen Zylinderbüchse (103) abstützt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (207) von einer im Hochdruckraum (205) zwischen dessen Boden (232) und dem Boden (242) des Kolbens (204) eingesetzten Schraubendruckfeder gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch ein lösbares Verriegelungsglied (171; 272), durch das der Kolben (106; 206) in einer eingefahrenen Stellung entgegen der Kraft der Druckfeder (107; 207) festlegbar ist.