DE202007002456U1

DE202007002456U1 - Clamping device with dynamic venting valve

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Publication number: DE202007002456U1
Application number: DE200720002456
Authority: DE
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: WO2008101526A1

Abstract

Hydraulische Spannvorrichtung (1) für ein flexibles Antriebsmittel mit einem Gehäuse (2) und einem in einer Kolbenbohrung (3) des Gehäuses (2) geführten Spannkolben (4), wobei zwischen dem Gehäuse (2) und dem Spannkolben (4) ein Druckraum (6) ausgebildet ist, sowie mit einer Entlüftungseinrichtung (15) zum Entlüften des Druckraumes (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung (15) ein Entlüftungsventil (18) aufweist und ein separates Aufdrückmittel (22) vorgesehen ist, der zum Übertragen der Spannkraft auf das Antriebsmittel im Kopfbereich des Spannkolbens (4) angeordnet ist, wobei ein Bestandteil des Aufdrückmittels (22) als ein Ventilkörper (21) des Entlüftungsventils (18) ausgebildet ist und der Ventilkörper (21) als Kraftübertragungsmittel zwischen Spannkolben (4) und Aufdrückmittel (22) ausgebildet ist.hydraulic Clamping device (1) for a flexible drive means with a housing (2) and one in a piston bore (3) of the housing (2) guided tensioning piston (4), wherein between the housing (2) and the clamping piston (4) a pressure chamber (6) is formed, and with a venting device (15) for venting the pressure chamber (6), characterized in that the venting device (15) is a venting valve (18) and a separate urging means (22) is provided, for transmitting the clamping force to the drive means in the head region of the tensioning piston (4) is arranged, wherein a component the urging means (22) as a valve body (21) of the venting valve (18) is formed and the Valve body (21) as a power transmission means formed between clamping piston (4) and Aufdrückmittel (22) is.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel mit einem Gehäuse und einem in einer Kolbenbohrung des Gehäuses geführten Spannkolben, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben ein Druckraum ausgebildet ist, sowie mit einer Entlüftungseinrichtung zum Entlüften des Druckraums.The The present invention relates to a hydraulic tensioner for a flexible drive means with a housing and one guided in a piston bore of the housing Tensioning piston, wherein between the housing and the tensioning piston a pressure chamber is formed, as well as with a venting device for venting the pressure chamber.

Derartige Spannvorrichtungen sind in der Technik weit verbreitet und werden insbesondere bei Verbrennungsmotoren für Steuerkettentriebe und andere Aggregatsantriebe verwendet. Das Gehäuse bildet zusammen mit einem hohlzylindrischen Spannkolben in der Kolbenbohrung des Gehäuses einen Druckraum aus, der mit einem Hydraulikmittel gefüllt ist und in dem üblicherweise eine Druckfeder angeordnet ist, um den Spannkolben gegen das Antriebsmittel vorzuspannen. In die Druckkammer strömt über ein Rückschlagventil ein Hydraulikmittel ein, das normalerweise aus einem Motorhydraulikkreislauf entnommen wird. Das in dem Druckraum befindliche Hydraulikmittel bewirkt bei einer sich ändernden Spannung des Antriebsmittels eine Dämpfung der Einfahrbewegung des Spannkolbens.such Clamping devices are widely used in the art especially in internal combustion engines for timing chain drives and other aggregate drives used. The housing forms together with a hollow cylindrical clamping piston in the piston bore of the housing a pressure chamber filled with a hydraulic fluid is and in which usually arranged a compression spring is to bias the clamping piston against the drive means. In the pressure chamber flows through a check valve a hydraulic means, which normally consists of a motor hydraulic circuit is removed. The hydraulic medium in the pressure chamber causes at a changing voltage of the drive means an attenuation of the retraction movement of the tensioning piston.

Bei der Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung durch schwellende oder ruckartige Schläge des Antriebsmittels entsteht im Druckraum ein erheblicher Druckanstieg, da das Rückschlagventil zum Hydraulikkreislauf ein Weitertragen des erhöhten Drucks in den Hydraulikkrieslauf verhindert. Darüber hinaus sammelt sich im oberen Bereich des Druckraumes ein Hydrauliköl-Luftgemisch, das die Funktionsfähigkeit der Spannvorrichtung beeinträchtigt, da wegen der Kompressibilität des Öl-Luftgemisches die Dämpfungswirkung des Spanners nachlässt und die Spannung der Druckfeder allein nicht ausreicht das flexible Antriebsmittel in allen dynamischen Betriebszuständen adäquat vorzuspannen.at the retraction movement of the clamping piston in the piston bore swelling or jerky impacts of the drive means arises in the pressure chamber, a significant increase in pressure, since the check valve to the hydraulic circuit, a transfer of the increased pressure prevented in the hydraulic Krieslauf. In addition, collects in the upper area of the pressure chamber, a hydraulic oil-air mixture, the impaired the functioning of the clamping device, because of the compressibility of the oil-air mixture the damping effect of the tensioner wears off and the tension of the compression spring alone is not sufficient for the flexible Drive means in all dynamic operating conditions adequately pretension.

Die Druckschrift DE 32 17 623 A1 beschreibt einen Kettenspanner mit einer Entlüftungsvorrichtung, die die Druckspitzen über einen Entspannungsraum dämpft und gleichzeitig die Entlüftung des Druckraumes sicherstellt. Dazu wird der in einer Kolbenbohrung längsbeweglich geführte Hohlkolben durch ein Kugelrückschlagventil in einen an der Unterseite des Hohlkolbens vorhandenen Druckraum und einen oberhalb des Rück schlagventils angeordnete Entspannungsraum geteilt. Der Entspannungsraum ist nach oben hin durch einen Drosselstopfen verschlossen, über dessen Kanäle die Entlüftung des Entspannungsraums stattfindet. Bei einer Druckerhöhung im Druckraum durch Kettenschläge auf den Hohlkolben öffnet sich das Rückschlagventil und verhindert dadurch einen zu starken Druckanstieg und ermöglicht über den Entspannungsraum und die Drosselkanäle eine Entlüftung des Druckraums, jedoch reduziert sich gleichzeitig auch die Dämpfungswirkung des Kettenspanners. Da beim Betrieb des Kettenspanner Kettenschläge schnell aufeinanderfolgen, wirkt das Rückschlagventil zwischen Druckraum und Entspannungsraum als Verdrängerpumpe, die die Spannvorrichtung in kurzer Zeit entlüftet.The publication DE 32 17 623 A1 describes a chain tensioner with a venting device that dampens the pressure peaks over a relaxation space and at the same time ensures the venting of the pressure chamber. For this purpose, the longitudinally movably guided in a piston bore hollow piston is divided by a ball check valve in a present at the bottom of the hollow piston pressure chamber and a check valve arranged above the relaxation space. The relaxation room is closed at the top by a throttle plug, via whose channels the ventilation of the relaxation space takes place. With an increase in pressure in the pressure chamber by chain impacts on the hollow piston, the check valve opens, thereby preventing excessive pressure increase and allows venting the pressure chamber and the throttle channels venting the pressure chamber, but at the same time reduces the damping effect of the chain tensioner. Since chain slams occur rapidly during operation of the chain tensioner, the check valve between the pressure chamber and the expansion chamber acts as a positive displacement pump, which vents the tensioning device in a short time.

Eine andere hydraulische Spannvorrichtung ist aus der US 5,346,436 bekannt. Auch hier ist der hohlzylindrische Spannkolben in einer Bohrung des Gehäuses geführt und durch eine Druckfeder vorgespannt sowie die Druckkammer zwischen Spannkolben und Gehäuse mit einem Hydrauliköl befüllt, dass über ein Rückschlagventil aus einem Motorhydraulikkreislauf in den Druckraum einströmt. Der Spannkolben weist an seinem den Antriebsmittel zugewandten Spannende eine axiale Entlüftungsbohrung auf, die in den Druckraum mündet. Vor der Entlüftungsbohrung ist eine Entlüftungsscheibe mit einem seitlichen Zuführkanal und einem stirnseitigen Labyrinthkanal angeordnet, wobei der Entlüftungsweg an dem seitlichen Zuführkanal beginnt und sich über den Labyrinthkanal bis zur Entlüftungsbohrung erstreckt. Zwar ist diese Entlüftungseinrichtung konstruktiv sehr einfach und damit kostengünstig gehalten, jedoch sind die Drosselergebnisse und die Funktionssicherheit nicht zufriedenstellend.Another hydraulic tensioner is from the US 5,346,436 known. Again, the hollow cylindrical clamping piston is guided in a bore of the housing and biased by a compression spring and the pressure chamber between clamping piston and housing filled with a hydraulic oil that flows via a check valve from a motor hydraulic circuit in the pressure chamber. The clamping piston has at its the drive means facing exciting an axial vent hole, which opens into the pressure chamber. Before the vent hole, a vent disk is arranged with a lateral feed channel and a frontal labyrinth channel, wherein the vent path starts at the side feed channel and extends over the labyrinth channel to the vent hole. Although this venting device is structurally very simple and thus kept inexpensive, but the throttle results and reliability are not satisfactory.

Aus der DE 103 27 024 A1 ist eine ähnliche Spannvorrichtung bekannt, bei der anstatt einer Entlüftungsscheibe eine formschlüssig in den Hohlzylinder aufgenommene Kappe eingesetzt wird, wobei die Kappe seitlich Verbindungsöffnungen aufweist, über die das Hydraulikmittel zur stirnseitigen Verbindungskanälen und der Entlüftungsöffnung gelangt. Die Drosselwirkung dieser Konstruktion entsteht über die Passung der Kappe in dem Hohlzylinder, d. h. durch den Spalt zwischen Außenumfang der Kappe und Innendurchmesser des Hohlzylinders. Da die Verbindungskanäle an der Drosselwirkung nicht mehr beteiligt sind, ist auch deren Dimensionierung und maßhaltige Fertigung nur noch von untergeordneter Bedeutung, wodurch sich entsprechend die Herstellungskosten reduzieren lassen.From the DE 103 27 024 A1 a similar clamping device is known, in which instead of a vent disc a form-fitting accommodated in the hollow cylinder cap is used, wherein the cap laterally has connection openings through which the hydraulic fluid passes to the end-side connecting channels and the vent opening. The throttling effect of this construction arises over the fit of the cap in the hollow cylinder, ie through the gap between the outer circumference of the cap and the inner diameter of the hollow cylinder. Since the connecting channels are no longer involved in the throttle effect, their dimensioning and dimensionally stable production is only of minor importance, which can be reduced according to the manufacturing cost.

Eine Spannvorrichtung mit einer Entlüftungseinrichtung und einem drehbaren Andrückkopf, der die Druckkraft über eine schwenkbare Spannschiene an ein flexibles Antriebsmittel überträgt, wird in der DE 199 02 108 A1 beschrieben. Die Entlüftung dieses hydraulischen Kettenspanners erfolgt in herkömmlicher, bereits beschriebener Art und Weise über Drosselkanäle, die an dem stirnseitigen Kopf des Einsatzes im Hohlzylinder vorgesehen sind und in einer Entlüftungsbohrung enden, von wo aus das Hydrauliköl-Luftgemisch aus dem Kettenspanner austritt. Der drehbare Andrückkopf dieser Spannvorrichtung ermöglicht eine quer zur Wirklinie des Spanners verlaufende Andrückfläche der Spannschiene über die der Andrückkopf bei einem Ausfahren des Spannkolbens abrollt. Dabei wird die Andrückkraft von der Spannschiene über den drehbaren Andrückkopf bzw. Kugel, direkt auf den Spannkolben übertragen, wobei die Kugel durch das aus der Entlüftungsbohrung austretende Hydrauliköl immer gut geschmiert ist.A tensioning device with a venting device and a rotatable pressure head, which transmits the pressure force via a pivotable clamping rail to a flexible drive means, is in the DE 199 02 108 A1 described. The venting of this hydraulic chain tensioner is carried out in a conventional manner already described via throttle channels, which are provided on the front-side head of the insert in the hollow cylinder and terminate in a vent hole from where the hydraulic oil-air mixture exits the chain tensioner. The rotatable pressure head of this clamping device allows a transversely to the line of action of the chip ners extending pressure surface of the clamping rail over which the pressure head rolls during an extension of the clamping piston. In this case, the pressing force is transmitted from the clamping rail via the rotatable pressure head or ball, directly to the clamping piston, wherein the ball is always well lubricated by the leaking from the vent hole hydraulic oil.

Herkömmliche Spannvorrichtungen mit passiv wirkenden Entlüftungseinrichtungen, bei denen die Entlüftungswirkung von dem Druck im Druckraum bzw. der Einfahrbewegung des Spannkolbens abhängig ist, sind zwar zumeist relativ kostengünstig herstellbar, jedoch steigt die Dämpfungswirkung der Spannvorrichtung nicht proportional mit der Einfahrbewegung des Spannkolbens an, da ein Teil des Druckanstiegs für die Entlüftungswirkung über Rückschlagventile und/oder Drosselkanäle genutzt wird und somit nicht zur Erhöhung der Dämpfungswirkung zur Verfügung steht. Daher kommt es gerade bei der Entwicklung moderner leistungsfähiger Verbrennungsmotoren immer wieder zu Problemen bei der Auslegung von Steuertrieben und Antrieben von Nebenaggregaten, so dass anstatt einer optimalen Abstimmung der Spannvorrichtung auf die Funktion des Antriebs immer wieder Kompromisslösungen zwischen Funktionalität und sicheren Betrieb eingegangen werden müssen. Darüber hinaus neigen Drosselkanäle zu Verstopfungen, die die Funktion der Entlüftungseinrichtung und damit auch die Funktionssicherheit der Spannvorrichtung beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Entlüftungseinrichtungen mit Drosselkanälen oder -spalte sind die hohen Genauigkeitsanforderungen für deren Herstellung, da die Maßheitlichkeit der Drosselöffnungen von elementarer Bedeutung für die Funktion der Entlüftungseinrichtung ist. Falsche Drosselquerschnitte können sowohl zu einem Versagen der Entlüftungswirkung als auch der Drosselfunktion führen. Darüber hinaus haben Spannvorrichtungen mit einer ungeregelten Entlüftungseinrichtung, d. h. Drosselkanäle ohne vorgeschaltetes Rückschlagventil und Entspannungsraum, das Problem, dass das Hydraulikmittel im statischen Zustand, d. h. bei Stillstand des Verbrennungsmotors, über die Drosselkanäle ausläuft und bei einer erneuten dynamischen Inbetriebnahme die hydraulische Dämpfungsfunktion nicht sofort gegeben ist.conventional Tensioning devices with passive venting devices, in which the venting effect of the pressure in the pressure chamber or the retraction movement of the clamping piston is dependent are Although mostly relatively inexpensive to produce, however the damping effect of the tensioning device does not increase proportional to the retraction movement of the tensioning piston, as a Part of the pressure rise for the venting effect over Check valves and / or throttle channels used is and therefore not to increase the damping effect Available. That's why it's developing modern powerful combustion engines again and again Problems with the design of timing gears and drives Ancillaries, so that instead of an optimal vote of the Clamping device on the function of the drive repeatedly compromise solutions between functionality and safe operation Need to become. In addition, throttle channels tend to blockages, the function of the venting device and thus impair the reliability of the clamping device. Another disadvantage of conventional venting devices with throttle channels or gaps are the high accuracy requirements for their manufacture, as the Maßheitlichkeit the throttle openings of elementary importance for the function of the venting device is. Incorrect throttle cross sections can both to a failure of the venting effect as well lead the throttle function. In addition, have Clamping devices with an unregulated venting device, d. H. Throttle channels without upstream check valve and relaxation space, the problem that the hydraulic fluid in the static State, d. H. at standstill of the internal combustion engine, over the throttle channels expires and at a renewed dynamic Do not start up the hydraulic damping function is given immediately.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine hydraulische Spannvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer verbesserten Funktion bereitzustellen, die die bei herkömmlichen Spannvorrichtungen bestehenden Nachteile zumindest teilweise verbessert oder beseitigt.It Therefore, the object of the present invention is a hydraulic Clamping device of the type mentioned with an improved To provide the same function as conventional tensioners existing disadvantages at least partially improved or eliminated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Entlüftungseinrichtung ein Entlüftungsventil aufweist und ein separates Aufdrückmittel vorgesehen ist, der zum Übertragen der Spannkraft auf das Antriebsmittel im Kopfbereich des Spannkolbens angeordnet ist, wobei ein Bestandteil des Aufdrückmittels als ein Ventilköper des Entlüftungsventil des Ventilkörpers und der Ventilkörper als Kraftübertragungsmittel zwischen Spannkolben und Aufdrückmittel ausgebildet ist. Die Verwendung eines Entlüftungsventils und eines separaten Aufdrückmittels ermöglicht eine verbesserte hydraulische Funktion der Spannvorrichtung mit einer proportionalen Arbeitsweise der Dämpfung, so dass eine Auslegung und Auswahl der Spannvorrichtung auf die Spann- und Dämpfungsfunktion erfolgen kann, ohne Kompromisse bezüglich der Entlüftungswirkung eingehen zu müssen. Durch die Ausbildung des Ventilkörpers als Kraftübertragungsmittel ist das Entlüftungsventil als Druckventil ausgebildet, das bei einem steigenden Druck des flexiblen Antriebsmittels auf das Aufdrückmittel schließt. Im Gegensatz zu dem als Druckventil ausgebildeten im Kopfbereich des Aufdrückmittels angeordneten Entlüftungsventil öffnen die sonst üblicherweise eingesetzten Rückschlag- oder Druckbegrenzungsventile bei einem steigenden Druck, um den hohen Druck im System für die Entlüftungswirkung über enge Drosselspalte auszunutzen. Als Kopfbereich des Spannkolbens ist dabei die dem flexiblen Antriebsmittel zugewandte Stirnseite des Kolbens anzusehen. Das proportional wirkende Entlüftungsventil der erfindungsgemäßen hydraulischen Spannvorrichtung reagiert im dynamischen Betrieb bei einer steigenden Krafteinleitung durch das Antriebsmittel mit einer steigenden Dämpfungswirkung. Die Entlüftungswirkung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung tritt nur in der Entspannungsphase auf, d. h. bei einem Nachlassen der Krafteinleitung durch das Antriebsmittel. In der Entspannungsphase reicht der Druck im Druckraum aus, den Ventilkörper gegen die reduzierte Krafteinleitung vom Antriebsmittel anzuheben und das Entlüftungsventil zu öffnen. Darüber hinaus verschließt das Entlüftungsventil im statischen Betrieb die Entlüftungseinrichtung, da auch im statischen Betrieb eine üblicherweise vorhandene Vorspannung den Spannkolben bzw. das Aufdrückmittel gegen das Antriebsmittel drückt und die Krafteinleitung über den Ventilkörper ein Schließen des Entlüftungsventils bewirkt. Dadurch wird ein Auslaufen des Hydraulikmittels aus dem Druckraum über die Entlüftungseinrichtung verhindert, so dass bei einer erneuten dynamischen Inbetriebnahme die hydraulische Funktion sofort gegeben ist. Im Zusammenwirken mit einem geeigneten Ventilsitz oder -fläche reduziert sich bei einer steigenden Krafteinleitung auf den Ventilkörper entsprechend der Entlüftungsquerschnitt, wodurch direkt auf die Dämpfung der Spannvorrichtung Einfluss genommen wird. Dabei zeigt die Entlüftungsvorrichtung im dynamischen Betrieb einen proportionalen Verlauf der Dämpfung zur Veränderung der Krafteinleitung, so dass über die Ausgestaltung des Entlüftungsventils und des Entlüftungsquerschnitts eine optimierte Auslegung der hydraulischen Spannvorrichtung auf die Anforderung des jeweiligen Antriebs in einem Verbrennungsmotor möglich ist.This object is achieved in that the venting device comprises a vent valve and a separate pressing means is provided, which is arranged for transmitting the clamping force to the drive means in the head region of the clamping piston, wherein a component of the Aufdrückmittels as a valve body of the venting valve of the valve body and the valve body is designed as a power transmission means between clamping piston and pressing means. The use of a bleed valve and a separate squeeze means allows improved hydraulic operation of the jig with proportional damping operation so that the tensioning and damping function can be designed and selected without compromising the bleeding action. Due to the design of the valve body as a force transmission means, the vent valve is designed as a pressure valve, which closes at a rising pressure of the flexible drive means on the urging means. In contrast to the designed as a pressure valve arranged in the head region of the Aufdrückmittels vent valve open the otherwise commonly used check or pressure relief valves at an increasing pressure to exploit the high pressure in the system for the venting effect over narrow throttle gaps. The head region of the tensioning piston is the end face of the piston facing the flexible drive means. The proportionally acting vent valve of the hydraulic tensioning device according to the invention reacts in dynamic operation with an increasing introduction of force by the drive means with an increasing damping effect. The venting effect of the tensioning device according to the invention occurs only in the relaxation phase, ie when the introduction of force by the drive means. In the expansion phase, the pressure in the pressure chamber is sufficient to raise the valve body against the reduced introduction of force from the drive means and to open the venting valve. In addition, the vent valve closes in static operation, the venting device, since even in static operation, a commonly present biasing presses the clamping piston or the Aufdrückmittel against the drive means and causes the introduction of force through the valve body, a closing of the venting valve. As a result, leakage of the hydraulic fluid from the pressure chamber is prevented via the venting device, so that the hydraulic function is given immediately upon renewed dynamic startup. In cooperation with a suitable valve seat or surface is reduced at an increasing force on the valve body according to the vent cross section, which is directly influenced by the damping of the tensioning device. In this case, the venting device in dynamic operation shows a proportional course of the damping to change the introduction of force, so that on the design of the venting valve and the venting cross section, an optimized interpretation of hy draulic clamping device to the requirement of the respective drive in an internal combustion engine is possible.

Zweckmäßigerweise kann das Aufdrückmittel ein Druckstück aufweisen und der Ventilkörper zwischen Druckstück und Spannkolben angeordnet sein. Die Trennung zwischen dem Übertragen der Kraft an den Spannkolben durch den Ventilkörper und der Aufnahme der Kraft bzw. dem Übertragen der Kraft von dem Antriebsmittel durch ein separates Druckstück ermöglicht die optimale Ausgestaltung der Bauteile auf ihre jeweilige Funktion und vermeidet kostenintensive Multifunktionselemente.Conveniently, the pressing-on means can have a pressure piece and the valve body between pressure piece and clamping piston be arranged. The separation between transmitting the power on the clamping piston through the valve body and the recording the force or the transmission of the force from the drive means by a separate pressure piece allows the optimal design of the components to their respective function and avoids costly multifunctional elements.

Für eine einfache und funktionssichere Ausgestaltung des Entlüftungsventils kann der Ventilkörper als Ventilkugel ausgebildet sein und das Druckstück eine Aufnahmevertiefung zum Führen der Ventilkugel aufweisen, wobei die Form der Aufnahmevertiefung sowohl auf die Fixierung der Ventilkugel zwischen Spannkolben und Aufdrückmittel als auch zur Positionierung der Ventilkugel im Entlüftungsventil ausgebildet sein kann und dazu insbesondere eine konisch- oder kugelförmig ausgebildete Aufnahmevertiefung aufweist.For a simple and reliable design of the vent valve the valve body may be formed as a valve ball and the pressure piece has a receiving recess for guiding having the valve ball, wherein the shape of the receiving recess both on the fixation of the valve ball between clamping piston and Pressing means as well as for positioning the valve ball may be formed in the vent valve and in particular a conical or spherical formed receiving recess having.

Eine günstige Ausgestaltung der hydraulischen Spannvorrichtung sieht vor, dass der Spannkolben Mittel zur Führung und/oder Sicherung des Druckstücks aufweist, die ein Verdrehen oder Verkanten des Druckstücks relativ zum Spannkolben vermeiden. Dazu kann das Druckstück einen vorspringenden Abschnitt aufweisen, der in eine entsprechende Vertiefung des Kopfbereichs des Spannkolbens eingreift. Bevorzugt kann der vorspringende Abschnitt des Druckstücks als mittig angeordneter kreisförmiger Vorsprung ausgebildet sein und die Vertiefung des Kopfbereichs durch einen außen liegenden koaxial dazu verlaufenden Ring gebildet werden. Durch derart einfach konstruktive Mittel kann eine kostengünstige und funktionelle Führung und/oder Sicherung des Druckstücks erreicht werden.A favorable embodiment of the hydraulic tensioning device provides that the tensioning piston means for guiding and / or Fuse of the pressure piece, the twisting or Avoid tilting the pressure piece relative to the tensioning piston. For this, the pressure piece can have a projecting section which, in a corresponding recess of the head area engages the clamping piston. Preferably, the projecting portion the pressure piece as a centrally arranged circular Be formed projection and the depression of the head area through an outer coaxially extending ring formed become. By such simple design means can be a cost-effective and functional guidance and / or securing of the pressure piece be achieved.

Eine Variante der Spannvorrichtung sieht vor, dass zwischen Druckstück und dem Kopfbereich des Spannkolbens ein Entlüftungsspalt vorgesehen ist. Ein solcher Entlüftungsspalt ermöglicht ein sicheres Austreten des entlüfteten Hydrauliköl-Luftgemisches, bzw. des Hydraulikmittels selbst aus dem Spannkolben.A Variant of the tensioning device provides that between pressure piece and the head portion of the tensioning piston a venting gap is provided. Such a venting gap allows a safe escape of the vented hydraulic oil-air mixture, or the hydraulic agent itself from the clamping piston.

Eine besondere Ausbildung sieht vor, dass der Durchmesser des Druckstücks und der Durchmesser des Spannkolbens gleich sind, wobei im Hinblick auf die Herstellungsgenauigkeit und die große Herstellungstoleranz für den Durchmesser des nicht in der Kolbenbohrung geführten Druckstücks auch eine Abweichung von ±5% noch als gleich zu verstehen ist. Die gleichen Durchmesser von Druckstück und Spannkolben halten die Konstruktion der Spannvorrichtung insbesondere im Hinblick auf angrenzende Komponenten einfach, so dass keine Anpassungen notwendig sind. Zudem reduziert die Wahl gleicher Durchmesser die Angriffspunkte für ein Verklemmen oder Verhaken des Aufdrückmittels, bzw. des Druckstücks.A special training provides that the diameter of the pressure piece and the diameter of the tensioning piston are equal, with respect to on the manufacturing accuracy and the large manufacturing tolerance for the diameter of the piston not guided in the piston bore Pressure piece also a deviation of ± 5% still is to be understood as the same. The same diameter of pressure piece and Tensioning pistons hold the construction of the tensioning device in particular With regard to adjacent components simply, so no adjustments necessary. In addition, choosing the same diameter reduces the Points of attack for jamming or catching of the pressing means, or the pressure piece.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Durchmesser der Ventilkugel zwischen 10% und 50%, bevorzugt zwischen 20% und 40% des Durchmessers des Spannkolbens beträgt. Dieses Verhältnis ermöglicht eine gute hydraulische Funktion für einen großen Anwendungsbereich und ermöglicht ein optimiertes Spann- und Dämpfungsverhalten der erfindungsgemäßen hydraulischen Spannvorrichtung.A advantageous embodiment provides that the diameter the valve ball between 10% and 50%, preferably between 20% and 40% of the diameter of the clamping piston. This ratio allows a good hydraulic function for a large scope and allows an optimized clamping and damping behavior of the invention hydraulic tensioning device.

Um den Austritt des Hydraulikmittels aus dem Druckraum sicherzustellen, ist im Kopfbereich des Spannkolbens eine Entlüftungsbohrung vorgesehen, die sich von der Außenseite des Spannkolbens bis in den Druckraum erstreckt. Dabei kann das an die Entlüftungsbohrung angrenzende Entlüftungsventil einen Ventilsitz aufweisen, wobei der Ventilsitz auf der Außenseite des Spannkolbens um die Entlüftungsbohrung herum angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Entlüftungsbohrung und Entlüftungsventil bzw. Ventilsitz vereinfacht die Konstruktion der Spannvorrichtung und reduziert die Anzahl der notwendigen Bauteile. Dabei unterstützt die direkte Kombination der Entlüftungsbohrung mit dem Entlüftungsventil die Interaktion zwischen Ventilsitz und Ventilkörper. Bei steigender Krafteinwirkung auf den Ventilkörper reduziert sich der wirksame Entlüftungsquerschnitt zwischen Ventilkörper und Ventilsitz, wobei über eine angepasste und veränderbare Ventilsitzfläche Einfluss auf das Dämpfverhalten der Spannvorrichtung möglich ist. Für einen abgestimmten Durchfluss des Hydraulikmittels durch den Ventilspalt beträgt unab hängig von der Ausgestaltung des Ventilsitzes und des Ventilkörpers der Durchmesser der Entlüftungsbohrung zwischen 5% und 30%, bevorzugt zwischen 10% und 20% des Durchmessers der Kolbenbohrung.Around to ensure the discharge of the hydraulic fluid from the pressure chamber, is in the head area of the clamping piston a vent hole provided, extending from the outside of the tensioning piston until extends into the pressure chamber. It can do this to the vent hole adjacent vent valve having a valve seat, the valve seat on the outside of the clamping piston is arranged around the vent hole around. The connection between Vent hole and vent valve or Valve seat simplifies the construction of the clamping device and reduces the number of necessary components. It supports the direct combination of the vent hole with the Bleed valve the interaction between valve seat and valve body. Reduced with increasing force on the valve body the effective vent cross section between the valve body and valve seat, with an adapted and changeable Valve seat surface influences the damping behavior the clamping device is possible. For a coordinated Flow of hydraulic fluid through the valve gap is inde pendent of the configuration of the valve seat and the Valve body the diameter of the vent hole between 5% and 30%, preferably between 10% and 20% of the diameter of the Piston bore.

Bevorzugt kann der Spannkolben als Hohlkolben ausgebildet sein. Dabei kann der Durchmesser der Entlüftungsbohrung zwischen 10% und 40%, bevorzugt zwischen 20% und 30% des Innendurchmessers des Hohlkolbens betragen. Ein Hohlkolben ermöglicht ein ausreichendes Volumen des Druckraums auch in einem eingefallenen Zustand. Darüber hinaus ermöglicht der Hohlkolben eine auf eine konstante hydraulische Funktion der Spannvorrichtung abgestimmte Dimensionierung der Druckkammer. Im Gegensatz zu herkömmlichen Entlüftungsbohrungen ist der hier genutzte Durchmesser verhältnismäßig groß dimensioniert, um ein ausreichendes Volumen an Hydraulikmittel direkt vor dem Entlüftungsventil bereitzustellen und über das Hydraulikmittel Druck auf die Ventilkugel auszuüben. Als Relation zwischen Ventilkugel und Entlüftungsbohrung ergibt sich ein Verhältnis zwischen 40% und 70%, bevorzugt zwischen 50% und 60%.Preferably, the clamping piston may be formed as a hollow piston. In this case, the diameter of the vent hole between 10% and 40%, preferably between 20% and 30% of the inner diameter of the hollow piston amount. A hollow piston allows a sufficient volume of the pressure chamber even in a sunken state. In addition, the hollow piston allows a tuned to a constant hydraulic function of the clamping device dimensioning of the pressure chamber. In contrast to conventional vent holes, the diameter used here is relatively large, to a sufficient volume to provide hydraulic fluid directly in front of the vent valve and exert pressure on the valve ball via the hydraulic fluid. As a relation between valve ball and vent hole results in a ratio between 40% and 70%, preferably between 50% and 60%.

Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass im Hohlkolben ein Füllkörper vorgesehen ist, wobei der Füllkörper an den Kopfbereich, d. h. der inneren Stirnseite, des Hohlkolbens angrenzt und im Füllkörper und/oder zwischen Füllkörper und Innenwand des Hohlkolbens mindestens ein Entlüftungskanal vorgesehen ist. Dazu kann der Füllkörper mit einem in den Druckraum hinein ragenden Vorsprung ausgebildet sein, der zur Führung eines optionalen Spannelements dient, das den Füllkörper sicher in den Hohlzylinder hineindrückt. Darüber hinaus hat der Füllkörper die Funktion das Volumen des Druckraums auf die Funktion der Spannvorrichtung abzustimmen. Zur Begrenzung des momentanen Volumenstroms, der sich bei einer Offenstellung des Entlüftungsventils zwischen Druckraum und Entlüftungsbohrung einstellt, ist zwischen Füllkörper und Innenwandung des Hohlkolbens ein Entlüftungskanal vorgesehen, der eine Drosselfunktion wahrnimmt, die verhindert, dass bei sehr großen Druckschwankungen ein zu hoher Volumenstrom aus der Spannvorrichtung austritt. Zwar hat somit der Entlüftungskanal in Zusammenwirken mit der Entlüftungsbohrung und dem Entlüftungsventil einen direkten Einfluss auf das Dämpfungsverhalten bzw. auf die Entlüftung und das Entlüftungsvolumen, da jedoch das Dämpfungsverhalten signifikant von der Ausbildung des Entlüftungsventils bzw. des Ventilquerschnitts abhängt, sind die notwendigen Fertigungstoleranzen für die Ausbildung des Entlüftungskanals verhältnismäßig gering. Da die Entlüftungskanäle insgesamt größer dimensioniert werden können, ergeben sich auf weniger Probleme durch Verschmutzungen und Ablagerungen, die bei kleinen Querschnitten schnell zu einem Verstopfen der Kanäle und zu Funktionsbeschränkungen der Spannvorrichtung führen. In einer einfachen Konstruktion kann der Füllkörper pilzförmig ausgebildet sein, wobei mehrere Entlüftungskanäle in der Außenwand des kugelabschnittförmigen Kopfes vorgesehen sind. Ein pilzförmiger Füllkörper lässt sich trotz der Entlüftungskanäle verhältnismäßig einfach herstellen, wobei die in der Außenwand des Kugelabschnitts oder halbkugelförmigen Kopfes unabhängig von der Form des komplementären Bauteils, d. h. der inneren Stirnfläche des Hohlzylinders, vorgesehenen Entlüftungskanälen im Kontaktbereich zu der Stirnfläche einen für das Hydraulikmittel wirksamen Strömungsquerschnitt aufweisen, d. h. eine sichere Volumenstrombegrenzung ermöglichen.A special embodiment provides that in the hollow piston a packing is provided, wherein the filler body to the head area, d. H. the inner end face of the hollow piston adjacent and in the packing and / or between packing and inner wall of the Hollow piston provided at least one vent passage is. For this purpose, the filler with a in the Pressure chamber into protruding projection be formed, leading to the leadership an optional clamping element is used, which is the filler safely pushed into the hollow cylinder. About that In addition, the filler has the function of the volume of the pressure chamber to match the function of the clamping device. To limit the current volume flow, which is at a Open position of the vent valve between pressure chamber and sets vent hole is between filler and inner wall of the hollow piston provided a venting channel, which perceives a throttle function, which prevents at very large pressure fluctuations too high a volume flow the tensioning device exits. Although thus has the ventilation channel in Interaction with the vent hole and the vent valve a direct influence on the damping behavior or on the ventilation and the ventilation volume, However, since the damping behavior significantly from the training of the vent valve or the valve cross-section are dependent the necessary manufacturing tolerances for the training the venting channel relatively low. Because the ventilation channels are larger overall can result from fewer problems Dirt and debris, which in small cross sections quickly to a clogging of the channels and to functional limitations lead the clamping device. In a simple design the filler can be mushroom-shaped be, with several venting channels in the outer wall of the spherical segment-shaped head are provided. One mushroom-shaped filler leaves in spite of the ventilation channels relatively simply manufacture, wherein in the outer wall of the ball section or hemispherical head regardless of the Shape of the complementary component, d. H. the inner face of the hollow cylinder, provided venting channels in the contact area to the end face a for have the hydraulic fluid effective flow cross-section, d. H. enable a safe volume flow limitation.

Zum Aufbringen einer Vorspannung auf das flexible Antriebsmittel durch die Spannvorrichtung kann zwischen Spannkolben und Gehäuse ein Spannelement, bevorzugt eine Schraubenfeder angeordnet sein. Üblicherweise erstreckt sich ein solches Spannelement bzw. eine solche Schraubenfeder von dem Boden der Kolbenbohrung bis in das Innere eines als Hohlkolben ausgebildeten Spannkolbens hinein. Das Spannelement ermöglicht auch im statischen Zustand ohne eine hydraulische Funktion eine Vorspannung auf das Antriebsmittel die zur Sicherung der Antriebe im Stillstand dient.To the Applying a bias to the flexible drive means the tensioning device can be between tensioning piston and housing a tensioning element, preferably a coil spring may be arranged. Usually such a clamping element or such a coil spring extends from the bottom of the piston bore into the interior of a hollow piston trained clamping piston into it. The clamping element allows even in the static state without a hydraulic function, a bias on the drive means for securing the drives at a standstill serves.

Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen Spannkolben und Innenwandung der Kolbenbohrung ein Abstreifring zum Abdichten des Leckspalts zwischen Kolbenbohrung und Spannkolben vorgesehen ist. Die beim Betrieb von Spannvorrichtungen auftretenden Druckspitzen werden sowohl über die Entlüftungseinrichtung als auch über den Spalt zwischen Kolbenbohrung und Spannkolben abgebaut. Durch die Anordnung eines Abstreifrings zwischen Spannkolben und Innenwandung der Kolbenbohrung wird der Leckspalt im statischen Zustand der Spannvorrichtung abgedichtet und ein Auslaufen des Hydraulikmittels aus dem Druckraum verhindert, so dass auch nach einer längeren Stillstandszeit bei einer erneuten dynamischen Inbetriebnahme die hydraulische Spann- und Dämpfungsfunktion sofort wieder gegeben ist. Für eine einfache kostengünstige Aufnahme kann in der Innenwandung der Kolbenbohrung eine Vertiefung zum Aufnehmen des Abstreifrings vorgesehen sein. Um auch die Montage des Abstreifrings zu erleichtern, kann die Vertiefung an der Stirnseite der Kolbenbohrung eingebracht sein. Bevorzugt ist der Abstreifring als Gummi- oder Kunststoffring ausgebildet und mit einer Dichtlippe versehen, die gegen die Außenwandung des Spannkolbens drückt und Formschlüssig an der Kolbenoberfläche anliegt. Eine nach Innen geneigte Dichtlippe ermöglicht die sichere Funktion des Abstreifrings.A special embodiment provides that between clamping piston and Inner wall of the piston bore A scraper ring for sealing the leak gap is provided between the piston bore and clamping piston. The at Operation of clamping devices occurring pressure peaks both via the venting device as well as over the Gap between piston bore and clamping piston dismantled. By the Arrangement of a scraper ring between clamping piston and inner wall the piston bore becomes the leakage gap in the static state of the tensioning device sealed and leakage of hydraulic fluid from the pressure chamber prevents, so even after a long downtime during a renewed dynamic commissioning, the hydraulic clamping and damping function is given immediately. For A simple low-cost intake can be found in the inner wall the piston bore a recess for receiving the scraper ring be provided. In order to facilitate the assembly of the scraper ring, the depression can be introduced at the end face of the piston bore be. Preferably, the scraper ring is a rubber or plastic ring formed and provided with a sealing lip, which against the outer wall of the Clamping piston presses and positively locks on the piston surface is applied. An inwardly inclined sealing lip allows the safe function of the scraper ring.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt:in the Following is an embodiment of the present invention Invention explained in more detail. It shows:

1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße hydraulische Spannvorrichtung Die in der 1 dargestellte hydraulische Spannvorrichtung wird hauptsächlich als Kettenspanner zum Aufdrücken auf eine Spannschiene für einen Steuerkettentrieb oder anderweitigen Aggregatsantrieb bei einem Verbrennungsmotor verwendet. Die Spannvorrichtung 1 besteht dabei aus einem Gehäuse 2, in dem eine zylindrische Kolbenbohrung 3 vorgesehen ist. In der Kolbenbohrung 3 ist ein zylindrisch ausgebildeter Spannkolben 4 axial verschiebbar geführt. Der Spannkolben 4 weist auf seiner Innenseite eine zylindrische Aussparung 5 auf, die zusammen mit dem sich unterhalb des Spannkolbens 4 befindlichen Teil der Kolbenbohrung 3 einen Druckkammer 6 bildet. Am Boden der Bohrung 3 ist ein Rückschlagventil 7 angeordnet, die den Hydraulikölzulauf 8 in die Druckkammer 6 verschließt. Das Rückschlagventil 7 besteht dabei aus einem Ventilgehäuse, das im Gehäuse 2 der Spannvorrichtung 1 eingepresst ist und eine Ventilkugel und eine Ventilfeder aufnimmt. Über den Hydraulikölzulauf 8 mit Zulaufbohrung 9 erfolgt der Anschluss (nicht gezeigt) an einen Hydraulikölkreislauf eines Verbrennungsmotors. Des Weiteren ist das Gehäuse 2 mit einem Gewindeabschnitt 10 zum Anbringen der Spannvorrichtung in einer entsprechenden Aufnahme in einem Motorgehäuse ausgestattet. Bis auf weitere Anformungen im nicht dargestellten Endbereich der Spannvorrichtung 1 ist das Gehäuse 2 symmetrisch ausgebildet. 1 a section through a hydraulic tensioning device according to the invention in the 1 shown hydraulic tensioner is mainly used as a chain tensioner for pressing on a clamping rail for a timing chain drive or otherwise drive unit in an internal combustion engine. The tensioning device 1 consists of a housing 2 in which a cylindrical piston bore 3 is provided. In the piston bore 3 is a cylindrically shaped clamping piston 4 guided axially displaceable. The tensioning piston 4 has on its inside a cylindrical recess 5 on that together with the itself below the tensioning piston 4 located part of the piston bore 3 a pressure chamber 6 forms. At the bottom of the hole 3 is a check valve 7 arranged the hydraulic oil inlet 8th in the pressure chamber 6 closes. The check valve 7 consists of a valve housing in the housing 2 the tensioning device 1 is pressed and receives a valve ball and a valve spring. About the hydraulic oil inlet 8th with inlet bore 9 the connection (not shown) is made to a hydraulic oil circuit of an internal combustion engine. Furthermore, the housing 2 with a threaded section 10 equipped for mounting the clamping device in a corresponding receptacle in a motor housing. Except for further formations in the end region of the clamping device, not shown 1 is the case 2 formed symmetrically.

In der Aussparung 5 des Spannkolbens 4 ist eine Druckfeder 11 angeordnet, die sich zum einen auf dem Rückschlagventil 7 abstützt und zum anderen auf die Unterseite des Kopfes 12 eines Füllkörpers 13 drückt. Der Füllkörper 13 erstreckt sich mit seinem zylindrischen Abschnitt 14 innerhalb der Druckfeder 11, wobei der Kopf 12 gegenüber dem zylindrischen Abschnitt 14 vorsteht. Der Füllkörper 13 dient auch zur Anpassung des Volumens der Druckkammer 6 auf den jeweiligen Einsatz der Spannvorrichtung 1.In the recess 5 of the tensioning piston 4 is a compression spring 11 arranged, on the one hand on the check valve 7 and on the other hand on the underside of the head 12 a packing 13 suppressed. The filler 13 extends with its cylindrical section 14 within the compression spring 11 , where the head 12 opposite the cylindrical section 14 protrudes. The filler 13 also serves to adjust the volume of the pressure chamber 6 on the particular use of the clamping device 1 ,

Am oberen Ende der zylindrischen Aussparung 5 ist eine Entlüftungseinrichtung 15 vorgesehen. Die Entlüftungseinrichtung 15 besteht aus den Entlüftungskanälen 16 auf dem Kopf 12 des Füllkörpers 13, der Entlüftungsbohrung 17, die am oberen Ende des Spannkolbens 4, die koaxial zur Spannkolbenachse A angeordnet ist und mit den Entlüftungskanälen 16 in Verbindung steht, einem Entlüftungsventil 18 und einem Entlüftungsspalt 19, über den die Hydraulikflüssigkeit aus dem Spannkolben 4 austritt. Dabei besteht das Entlüftungsventil 18 aus einem Ventilsitz 20 und einem Ventilkörper 21, wobei der Ventilsitz 20 sich auf der Außenseite des Spannkolbens 4 um die Entlüftungsbohrung 17 herum erstreckt. Der als Ventilkugel ausgebildete Ventilkörper 21 ist weiter auch Teil des mit einer zugeordneten Spannschiene in Kontakt stehendem Aufdrückmittel 22. Das Aufdrückmittel 22 umfasst weiter ein Druckstück 23. Das Druckstück 23 besitzt ein mittig koaxial zur Spannkolbenachse A angeordneten Vorsprung 24, der in Richtung des Spannkolbens 4 vorspringt und in einem von der Stirnseite des Spannkolbens 4 vorstehenden koaxial zur Spannkolbenachse verlaufenden Ringflansch 25 aufgenommen und geführt ist. Der mittige Vorsprung 24 des Druckstücks 23 weist selbst wieder eine kegelförmig ausgebildete Aufnahmevertiefung 26 auf, die an dem Ventilkörper 21 anliegt und diesen in seiner Position gegenüber dem Ventilsitz 20 halt. Der Entlüftungsspalt 19 der Entlüftungseinrichtung 15 erstreckt sich zwischen dem Druckstück 22 und der Stirnseite Spannkolbens 4, wobei zwischen der Stirnseite des Ringflansches 25 und dem Druckstück 23 auch im geschlossenen Zustand des Entlüftungsventils 18 bevorzugt ein durchgängiger Spalt vorhanden ist, während zwischen dem mittigen Vorsprung 24 des Druckstücks 23 und der Innenwandung des Ringflansches 25 unabhängig vom Öffnungszustand des Entlüftungsventils 18 nur abschnittsweise ein Spalt vorgesehen sein kann, falls die Führung des Druckstücks 23 dies erfordert.At the upper end of the cylindrical recess 5 is a venting device 15 intended. The venting device 15 consists of the ventilation channels 16 on the head 12 of the packing 13 , the vent hole 17 at the top of the tensioning piston 4 , which is arranged coaxially to the clamping piston axis A and with the ventilation channels 16 communicates, a vent valve 18 and a venting gap 19 , via which the hydraulic fluid from the tensioning piston 4 exit. There is the vent valve 18 from a valve seat 20 and a valve body 21 , where the valve seat 20 on the outside of the tensioning piston 4 around the vent hole 17 extends around. The valve body designed as a valve ball 21 is also part of the standing with an associated clamping rail in contact pressing 22 , The squeezing agent 22 further includes a pressure piece 23 , The pressure piece 23 has a center coaxial with the clamping piston axis A arranged projection 24 in the direction of the tensioning piston 4 protrudes and in one of the end face of the tensioning piston 4 projecting coaxial with the clamping piston axis extending annular flange 25 recorded and conducted. The central projection 24 of the pressure piece 23 again has a cone-shaped receiving recess 26 on that on the valve body 21 abuts and this in its position relative to the valve seat 20 stop. The ventilation gap 19 the venting device 15 extends between the pressure piece 22 and the front side clamping piston 4 , wherein between the end face of the annular flange 25 and the pressure piece 23 also in the closed state of the vent valve 18 preferably a continuous gap is present, while between the central projection 24 of the pressure piece 23 and the inner wall of the annular flange 25 regardless of the opening state of the vent valve 18 only in sections, a gap may be provided if the leadership of the pressure piece 23 this requires.

Der Füllkörper 13 hat auf der Stirnseite des Kopfes 12 vier sich radial über die Oberfläche des halbkugelförmigen oder kugelabschnittsförmigen Kopfes 12 erstreckende Entlüftungskanäle 16, die in der Mitte zusammenlaufen und in der Entlüftungsbohrung 17 münden. Der Kopf 12 wird durch die Druckfeder 11 gegen die Stirnseite der zylindrischen Aussparung 5 des Spannkolbens 4 gedrückt, wodurch die Entlüftungskanäle 16 zusammen mit der Stirnseite der Aussparung 5 ein Drosselspalt bilden, der dem Volumenstrom von der Druckkammer 6 zur Entlüftungsbohrung 17 begrenzt. Dabei ist es ausreichend, wenn sich der Kopf 12 und die Stirnseite der Aussparung 5 abschnittsweise, bzw. entlang eines Ringes berühren.The filler 13 has on the front of the head 12 four radially across the surface of the hemispherical or bullet-shaped head 12 extending venting channels 16 that converge in the middle and in the vent hole 17 lead. The head 12 is by the compression spring 11 against the end face of the cylindrical recess 5 of the tensioning piston 4 pressed, causing the ventilation channels 16 together with the front of the recess 5 form a throttle gap, the volume flow from the pressure chamber 6 to the vent hole 17 limited. It is sufficient if the head 12 and the front of the recess 5 in sections, or touch along a ring.

Am oberen, dem Antriebsmittel zugewandten Ende des Gehäuses 2 ist zwischen der Kolbenbohrung 3 und dem Spannkolben 4 ein Abstreifring 27 mit einer nach Innen geneigten Dichtlippe 28 vorgesehen. Der Abstreifring 27 ist in einer Vertiefung 29, die Stirnseitig in der Kolbenbohrung 3 des Gehäuses 2 vorgesehen ist, eingepresst und dichtet den Leckspalt 30 zwischen Kolbenbohrung 3 und Spannkolben 4 ab.At the top, the drive means facing the end of the housing 2 is between the piston bore 3 and the tensioning piston 4 a scraper ring 27 with an inwardly inclined sealing lip 28 intended. The scraper ring 27 is in a depression 29 , the front side in the piston bore 3 of the housing 2 is provided, pressed and seals the leakage gap 30 between piston bore 3 and tensioning piston 4 from.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der oben beschriebenen Spannvorrichtung 1 näher erläutert. Im Einsatz strömt eine Hydraulikflüssigkeit über die Zulaufbohrung 9, den Hydraulikölzulauf 8 und das Rückschlagventil 7 in die Druckkammer 6 und beaufschlagt die Rückseite des Spannkolbens 4 mit einem Hydraulikdruck. Die durch den Hydraulikdruck erzeugte Spannkraft ist im dynamischen Zustand, d. h. im Betrieb des Verbrennungsmotors, in aller Regel größer als die Spannkraft durch die Druckfeder 11. Insbesondere bei der dynamischen Inbetriebnahme der Spannvorrichtung 1 durch das Anlassen des Verbrennungsmotors und beim Nachströmen des Hydraulikmittels in die Druckkammer 6 kann es zu Luftansammlungen in der Druckkammer 6 kommen. Die Luft oder ein Hydrauliköl-Luftgemisch strömt aus der Druckkammer 6 über die Entlüftungskanäle 16 in die Entlüftungsbohrung 17, wobei das Volumen durch den sich zwischen Entlüftungskanal 16 und Stirnseite der zylindrischen Aussparung 5 bildenden Drosselquerschnitt beschränkt ist, insbesondere bei einem großen Anteil von viskosem Hydrauliköl. Aus der Entlüftungsbohrung 17 strömt die Luft bzw. das Hydrauliköl durch den Ventilspalt zwischen Ventilsitz 20 und Ventilkörper 21 des Entlüftungsventils 18 in den Entlüftungsspalt 19 und von dort frei aus.The following is the operation of the above-described tensioning device 1 explained in more detail. In use, a hydraulic fluid flows through the inlet bore 9 , the hydraulic oil inlet 8th and the check valve 7 in the pressure chamber 6 and acts on the back of the tensioning piston 4 with a hydraulic pressure. The clamping force generated by the hydraulic pressure is in the dynamic state, ie in operation of the internal combustion engine, usually greater than the clamping force by the compression spring 11 , In particular, in the dynamic commissioning of the clamping device 1 by starting the internal combustion engine and during the flow of hydraulic fluid into the pressure chamber 6 it can lead to air accumulation in the pressure chamber 6 come. The air or a hydraulic oil-air mixture flows out of the pressure chamber 6 via the ventilation channels 16 into the vent hole 17 , wherein the volume through which is located between vent passage 16 and end face of the cylindrical recess 5 forming throttle cross-section is limited, especially in a large proportion of viscous hydraulic oil. From the vent hole 17 the air or hydraulic oil flows through the valve gap between the valve seat 20 and valve body 21 of the vent valve 18 in the venting gap 19 and from there free.

Im dynamischen Betrieb bildet sich der Ventilspalt zwischen Ventilkörper 21 und Ventilsitz 20 in Abhängigkeit des Drucks des Hydraulikmittels in der Druckkammer 6 und der Kraft aus, die von dem Antriebsmittel über das Druckstück 23 auf den Ventilkörper 21 drückt. Dabei nimmt mit einem zunehmenden Öffnungsquerschnitt des Entlüftungsventils 18 der Druck in der Druckkammer 6 ab, so dass sich durch die vom Antriebsmittel aufgeprägte Kraft der Spalt zwischen Ventilkörper 19 und Ventilsitz 20 wieder verringert oder schließt und der Druck im Druckraum 6 in Abhängigkeit des über das Rückschlagventil 7 nachströmenden Hydraulikmittels ansteigt. Bei einer konstanten Kraftübertragung von dem flexiblen Antriebsmittel über das Aufdrückmittel 22 auf den Spannkolben 4 bildet sich in Abhängigkeit der Feder- bzw. Ventilcharakteristik des Rückschlagventils 7 und dem Druck des angeschlossenen Hydraulikkreislaufs sowie dem Drosselverhalten der Entlüftungskanäle 16 ein Öffnungsquerschnitt zwischen Ventilkörper 21 und Ventilsitz 20 aus, der einen geringen Volumenstrom des Hydraulikmittels zur Entlüftung der Druckkammer 6 zulässt oder gerade eben einen Entlüftungsvolumenstrom verhindert. Im dynamischen Betrieb ist jedoch die Krafteinleitung durch das Antriebsmittel nicht konstant sondern unregelmäßig mit starken Schwankungen durch Schläge des Antriebsmittels. Daher schließt bei einer zunehmenden Krafteinleitung vom Antriebsmittel über den Ventilkörper 21 auf den Spannkolben 4 das Entlüftungsventil 18, so dass der Einrückbewegung des Spannkolbens 4 eine optimale Dämpfung des Hydraulikmittels in der Druckkammer 6 entgegenwirkt. Demgegenüber öffnet das Entlüftungsventil 18 bei einem Nachlassen der Kraftübertragung vom Antriebsmittel, während sich gleichzeitig der Spannkolben 4 aus der Kolbenbohrung 3 herausbewegt, um eine ausreichende Spannung auf das Antriebsmittel auszuüben. Die wechselnde Kraftübertragung vom Antriebsmittel bewirkt insbesondere bei der dynamischen Inbetriebnahme der Spannvorrichtung 1 eine Pumpwirkung, die ein schnelles Entlüften der Druckkammer 6 ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Spannvorrichtungen erfolgt die Entlüftung des Druckraums 6 bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 nicht während der Einfahrbewegung des Spannkolbens 4 in die Kolbenbohrung 3, wodurch ein Teil des sich durch die Einfahrbewegung des Kolbens 4 aufbauenden Drucks in der Druckkammer 6 nicht zum Aufbau einer der Einfahrbewegung entgegenstehenden Dämpfung zur Verfügung steht, da dieser Teil für die Entlüftungsfunktion genutzt wird, sondern bei der Ausrückbewegung des Spannkolbens 4, bei der der Druck in der Druckkammer 6 abfällt und sowieso keine Dämpfung stattfindet. Folglich kann bei einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung der gesamte Druckaufbau durch die Einrückbewegung des Spannkolbens 4 für die Dämpfung dieser Einrückbewegung verwendet werden. Da im dynamischen Zustand das Entlüftungsventil 18 in Abhängigkeit der Kraftübertragung vom Antriebsmittel bzw. der Einrückbewegung des Spannkolbens 4 im Wesentlichen sofort schließt, weist die Dämpfung der Spannvorrichtung 1 einen proportionalen Verlauf zu der Krafteinleitung bzw. der Einrückbewegung auf.In dynamic operation, the valve gap forms between the valve body 21 and valve seat 20 depending on the pressure of the hydraulic fluid in the pressure chamber 6 and the power coming from the drive means via the pressure piece 23 on the valve body 21 suppressed. It increases with an increasing opening cross-section of the vent valve 18 the pressure in the pressure chamber 6 so that, due to the force applied by the drive means, the gap between the valve body 19 and valve seat 20 again decreases or closes and the pressure in the pressure chamber 6 depending on the over the check valve 7 inflowing hydraulic fluid increases. At a constant power transmission from the flexible drive means via the urging means 22 on the tensioning piston 4 Forms as a function of the spring or valve characteristic of the check valve 7 and the pressure of the connected hydraulic circuit and the throttle behavior of the venting channels 16 an opening cross section between the valve body 21 and valve seat 20 from, the low volume flow of hydraulic fluid to vent the pressure chamber 6 allows or just prevents a venting volume flow. In dynamic operation, however, the introduction of force by the drive means is not constant but irregular with large fluctuations due to impacts of the drive means. Therefore, with an increasing introduction of force from the drive means via the valve body closes 21 on the tensioning piston 4 the vent valve 18 , so that the engaging movement of the tensioning piston 4 an optimal damping of the hydraulic fluid in the pressure chamber 6 counteracts. In contrast, the vent valve opens 18 at a decrease in the power transmission from the drive means, while at the same time the tensioning piston 4 from the piston bore 3 moved out to exert sufficient tension on the drive means. The changing power transmission from the drive means causes in particular during the dynamic startup of the tensioning device 1 a pumping action, which is a quick venting of the pressure chamber 6 allows. In contrast to conventional clamping devices, the venting of the pressure chamber takes place 6 in the tensioning device according to the invention 1 not during the retraction movement of the tensioning piston 4 into the piston bore 3 , whereby a part of itself by the retraction movement of the piston 4 building pressure in the pressure chamber 6 is not available for building a retraction movement opposing damping is available, since this part is used for the venting function, but in the disengagement movement of the clamping piston 4 in which the pressure in the pressure chamber 6 drops and anyway no damping takes place. Consequently, in a tensioning device according to the invention, the entire pressure build-up by the engagement movement of the tensioning piston 4 be used for damping this engagement movement. Because in the dynamic state, the vent valve 18 as a function of the power transmission from the drive means or the engagement movement of the tensioning piston 4 essentially immediately closes, indicates the damping of the tensioning device 1 a proportional course to the force or the engagement movement on.

Im statischen Zustand ist die Entlüftungseinrichtung 15 der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 geschlossen, während herkömmliche Spannvorrichtungen mit einer Drossel-Entlüftung den im dynamischen Betrieb in der Druckkammer 6 herrschenden Druck des Hydraulikmittels abbauen oder sogar sich gänzlich entleeren. Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 sinkt direkt nach der Beendigung des dynamischen Betriebs der Druck in der Druckkammer 6 leicht ab, bis das Entlüftungsventil 18 durch die Vorspannung der Federkraft gegen das Antriebsmittel schließt. Im statischen Zustand bleibt das Entlüftungsventil 18 ständig geschlossen, auch wenn Kraftübertragung aus dem Antriebsmittel und der Federkraft im Gleichgewicht sind, da die Öffnung des Entlüftungsventils 18 nur über die Krafteinwirkung des Hydraulikmittels auf den Ventilkörper 21 erfolgt. Dadurch wird im statischen Zustand ein Auslaufen des Hydraulikmittels verhindert, so dass bei einer erneuten dynamischen Inbetriebnahme die hydraulische Dämpfungsfunktion der Spannvorrichtung 1 sofort gegeben ist.In the static state is the venting device 15 the tensioning device according to the invention 1 closed, while conventional tensioning devices with a throttle vent the in dynamic operation in the pressure chamber 6 reduce prevailing pressure of the hydraulic fluid or even completely empty. In the tensioning device according to the invention 1 decreases immediately after the completion of dynamic operation, the pressure in the pressure chamber 6 Slightly off until the vent valve 18 closes by the bias of the spring force against the drive means. In the static state remains the vent valve 18 constantly closed, even if power transmission from the drive means and the spring force are in equilibrium, since the opening of the vent valve 18 only via the force of the hydraulic fluid on the valve body 21 he follows. As a result, leakage of the hydraulic fluid is prevented in the static state, so that at a renewed dynamic startup, the hydraulic damping function of the clamping device 1 is given immediately.

Je nach Ausgestaltung der Passung zwischen Spannkolben 4 und der Kolbenbohrung 3 des Gehäuses 2 besitzt auch der Leckspalt 30 einen signifikanten Einfluss auf den stati schen Zustand der Spannvorrichtung 1. Durch den zwischen Kolbenbohrung 3 und Außenwand des Spannkolbens 4 angeordneten Abstreifring 27 wird die Druckkammer 6 im statischen Zustand gedichtet und ein Auslaufen des Hydraulikmittels über den Leckspalt 30 wirkungsvoll verhindert. Auch nach einer längeren Stillstandszeit ist so die hydraulische Dämpfungsfunktion der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 sofort wieder gegeben.Depending on the design of the fit between clamping piston 4 and the piston bore 3 of the housing 2 also owns the leakage gap 30 a significant influence on the stati rule state of the clamping device 1 , By the between piston bore 3 and outer wall of the tensioning piston 4 arranged scraper ring 27 becomes the pressure chamber 6 sealed in the static state and leakage of hydraulic fluid through the leakage gap 30 effectively prevented. Even after a longer downtime is so the hydraulic damping function of the clamping device according to the invention 1 returned immediately.

Der auf dem Außenumfang der Entlüftungsbohrung 17 angeordnete Ventilsitz 20 des Entlüftungsventils 18 kann entsprechend den Anforderungen an die erfindungsgemäße Spannvorrichtung angepasst werden, wodurch ein direkter Einfluss auf das Dämpfungsverhalten der Spannvorrichtung 1 ermöglicht wird. Demgegenüber besitzt der Querschnitt der Entlüftungskanäle 16 auf dem kugelabschnittsförmigen Kopf 12 des Füllkörpers 13 über die als Drossel wirkende Querschnittsfläche der Entlüftungskanäle 16 zwischen Kopf 12 und Stirnfläche der zylindrischen Aussparung 5 ein direkten Einfluss auf die Entlüftungsfunktion der Spannvorrichtung 1 und damit indirekt auch auf das Dämpfungsverhalten. Weiter wird die Entlüftungsfunktion und das Dämpfungsverhalten auch von dem Durchmesser der Entlüftungsbohrung 17, der die Angriffsfläche des Hydraulikmittels auf den Ventilkörper 21 definiert, bestimmt. Der Durchmesser der Entlüftungsbohrung wirkt sich auch auf die Auflagefläche des Ventilkörpers 21 auf dem Ventilsitz 20 aus.The on the outer circumference of the vent hole 17 arranged valve seat 20 of the vent valve 18 can be adjusted according to the requirements of the clamping device according to the invention, whereby a direct influence on the damping behavior of the clamping device 1 is possible. In contrast, has the cross-section of the venting channels 16 on the ball-shaped head 12 of the packing 13 via the cross-sectional area of the ventilation channels, which acts as a throttle 16 between head 12 and end face of the cylindrical recess 5 a direct influence on the venting function of the clamping device 1 and thus indirectly on the damping behavior. Next, the venting function and the damping behavior of the diameter of the vent hole 17 , which is the attack surface of the Hy Draulikmittels on the valve body 21 defined, determined. The diameter of the vent hole also affects the bearing surface of the valve body 21 on the valve seat 20 out.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 3217623 A1 [0004]
US 5346436 [0005]
- DE 10327024 A1 [0006]
- DE 19902108 A1 [0007]

Claims

Hydraulic tensioning device ( 1 ) for a flexible drive means with a housing ( 2 ) and one in a piston bore ( 3 ) of the housing ( 2 ) guided tensioning piston ( 4 ), between the housing ( 2 ) and the tensioning piston ( 4 ) a pressure chamber ( 6 ) is formed, and with a venting device ( 15 ) for venting the pressure chamber ( 6 ), characterized in that the venting device ( 15 ) a vent valve ( 18 ) and a separate pressurizing agent ( 22 ) is provided, which is for transmitting the clamping force to the drive means in the head region of the tensioning piston ( 4 ), wherein a constituent of the pressurizing agent ( 22 ) as a valve body ( 21 ) of the venting valve ( 18 ) is formed and the valve body ( 21 ) as power transmission means between clamping piston ( 4 ) and pressurizing agents ( 22 ) is trained.

Clamping device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the urging means ( 22 ) a pressure piece ( 23 ) and the valve body ( 21 ) between pressure piece ( 23 ) and tensioning piston ( 4 ) is arranged.

Clamping device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the valve body ( 21 ) is designed as a valve ball and the pressure piece ( 23 ) a survey ( 26 ), in particular a conical or conical receiving recess, for guiding the valve ball has.

Clamping device ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the tensioning piston ( 4 ) Means for guiding and / or securing the pressure piece ( 23 ) having.

Clamping device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the pressure piece ( 23 ) a projecting section ( 24 ), which in a corresponding recess of the head portion of the clamping piston ( 4 ) intervenes.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that between pressure piece ( 23 ) and the head region of the tensioning piston ( 4 ) a venting gap ( 19 ) is provided.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the diameter of the pressure piece ( 23 ) and the diameter of the tensioning piston ( 4 ) are the same.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 3 to 7, characterized in that the diameter of the valve ball between 10% and 50%, preferably between 20% and 40%, of the diameter of the tensioning piston ( 4 ) is.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the head region of the tensioning piston ( 4 ) a vent hole ( 17 ) is provided, which extends from the outside of the tensioning piston ( 4 ) into the pressure chamber ( 6 ).

Clamping device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the vent valve ( 18 ) a valve seat ( 20 ) and the valve seat ( 20 ) on the outside of the tensioning piston ( 4 ) around the vent hole ( 17 ) is arranged around.

Clamping device ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the diameter of the vent hole ( 17 ) between 5% and 30%, preferably between 10% and 20%, of the diameter of the piston bore ( 3 ) is.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 9 to 11, characterized in that the tensioning piston ( 4 ) is designed as a hollow piston and the diameter of the vent hole ( 17 ) is between 10% and 40%, preferably between 20% and 30% of the inner diameter of the hollow piston.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the tensioning piston ( 4 ) is designed as a hollow piston.

Clamping device ( 1 ) according to claim 13, characterized in that in the hollow piston a filling body ( 13 ) is provided, wherein the filling body ( 13 ) adjoins the head region of the hollow piston and in the filling body ( 13 ) and / or between packing ( 13 ) and inner wall of the hollow piston at least one venting channel ( 16 ) is provided.

Clamping device ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the filling body ( 13 ) is mushroom-shaped and a plurality of ventilation channels ( 16 ) in the outer wall of the spherical segment-shaped head ( 12 ) are provided.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that between clamping piston ( 4 ) and housing ( 2 ) a tensioning element, preferably a helical spring ( 11 ) is arranged.

Clamping device ( 1 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that between clamping piston ( 4 ) and inner wall of the piston bore ( 3 ) a scraper ring ( 27 ) for sealing the leakage gap ( 30 ) between piston bore ( 3 ) and tensioning piston ( 4 ) is provided.

Clamping device ( 1 ) according to claim 17, characterized in that in the inner wall the piston bore ( 3 ) a recess ( 29 ) for receiving the scraper ring ( 27 ) is provided.

Clamping device ( 1 ) according to claim 17 or 18, characterized in that the scraper ring ( 27 ) a sealing lip ( 28 ), which is used to seal the leakage gap ( 30 ) against the outer wall of the tensioning piston ( 4 ) presses.