DE3621750A1

DE3621750A1 - HYDRAULIC POWER TRANSMISSION ELEMENT

Info

Publication number: DE3621750A1
Application number: DE19863621750
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Wuenschmann; Bernd Dr Faber
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1986-06-28
Filing date: 1986-06-28
Publication date: 1988-01-14
Also published as: EP0250781A3; EP0250781B1; EP0250781A2

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Kraftüber tragungselement mit einem in einer Achsrichtung of fenen Zylinder, einem darin axial verschiebbar an geordneten, die Zylinderöffnung überragenden Kol ben sowie einem diese Zylinderkolbeneinheit im we sentlichen konzentrisch umgebenden, von einem Balg element mit wenigstens einem ringförmig gewellten Balg aufgenommenen Druckmittelvolumen, das über wenigstens eine Öffnung oder Ausnehmung von Zylinder und/oder Kolben sowie ein darin angeordnetes, unter Überdruck im Zylinderraum schließendes Rückschlagventil zwischen Zylinderraum und Balgraum verschiebbar ist, wobei ein Balgende mit einem der die Zylinderkol beneinheit bildenden Teile dicht verbunden ist. The invention relates to a hydraulic power transmission Support element with an in an axial direction open cylinder, one axially displaceable therein orderly col ben and one this cylinder-piston unit in the we considerably concentric, surrounded by a bellows element with at least one ring-shaped corrugated Bellows absorbed volume of pressure medium, which about at least one opening or recess of the cylinder and / or pistons and a arranged therein, under Check valve closing overpressure in the cylinder chamber is displaceable between the cylinder space and the bellows space, where a bellows end with one of the cylinder columns Ben unit forming parts is tightly connected.

Derartige durch die DE-OS 35 06 730 bekannte Kraft übertragungselemente mit Bälgen aus Metall finden beispielsweise, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, bei Verbrennungsmotoren im Ventil antrieb als Zwischenglied zwischen den Nocken der Nockenwelle und den Ventilen Verwendung, um hier auftretenden Verschleiß und temperaturbedingte Längenänderungen selbsttätig zur Gewährleistung einer spielfreien Kraftübertragung auszugleichen. Als ge schlossenes System sind sie unabhängig von einer Druckölversorgung und folglich auch von Laufbetrieb und Wartung der Maschine. Außerdem treten keine Druck ölverluste nach außen auf. Dabei wirkt sich auftre tender Verschleiß des Ventilsitzes dahingehend aus, daß die Gesamtlänge der Zylinderkolbeneinheit eine axiale Verkürzung erfahren muß, also die Verdrängung von Drucköl aus dem Zylinderraum erforderlich ist, was im wesentlichen über den Schiebesitz zwischen Zylinder und Kolben erfolgt. Eine entsprechende Druckölverdrängung ergibt sich bei stehendem Motor und entsprechender Nockenstellung unter der Wirkung der Kraft der Ventilfeder. Die so im Laufe der Zeit und während des Motorstillstandes verdrängte Druck ölmenge muß von dem durch das Balgelement gebilde ten Balgraum aufgenommen werden, ohne daß sich dort der Innendruck über einen Grenzwert hinaus erhöht. Andererseits kann ein Druckölverlust des Zylinder raumes, wie er sich beim Stillstand der Maschine durch Abbau des im Zylinderraum herrschenden Über druckes ergibt, beim Lauf der Maschine sofort aus dem im Balgraum befindlichen Vorrat wieder über das Rück schlagventil angesaugt bzw. ausgeglichen werden, ohne den Innendruck im Balgraum unter einen bestimm ten Grenzwert sinken zu lassen. Gleichermaßen kom pensiert der Balgraum temperaturbedingte Volumenän derungen des Druckmittels, so daß das Übertragungs element insgesamt stets eine spiel- und wartungsfreie Verbindung zwischen Nocken und Ventilschaft gewähr leistet.Such force known from DE-OS 35 06 730 Find transmission elements with metal bellows for example, but the invention does not is limited, in internal combustion engines in the valve drive as an intermediate link between the cams of the Camshaft and valves use to wear occurring here and temperature-related Length changes automatically to ensure a balance play-free power transmission. As ge closed system, they are independent of one Pressure oil supply and consequently also from running operation and maintenance of the machine. There is also no pressure oil losses to the outside. This affects tender wear of the valve seat in that the total length of the cylinder piston unit one axial shortening must experience, so the displacement of pressure oil from the cylinder chamber is required what's essentially between the sliding seat Cylinder and piston are done. A corresponding Pressure oil displacement occurs when the engine is stopped and corresponding cam position under the effect the force of the valve spring. So over time and displaced pressure during engine shutdown Oil quantity must be that of the bellows element ten bellows can be recorded without being there the internal pressure increases beyond a limit. On the other hand, a loss of pressure oil in the cylinder space as it is when the machine is at a standstill by reducing the excess prevailing in the cylinder space pressure results when the machine is running immediately from the the stock in the bellows chamber again via the rear check valve is sucked in or compensated, without determining the internal pressure in the bellows chamber lower the limit value. Equally com the bellows space compensates for temperature-related volumes changes in the pressure medium so that the transmission element as a whole is always free of play and maintenance Ensure connection between cam and valve stem accomplishes.

Zur Bildung des Balgraumes sind im bekannten Falle zwei zueinander konzentrisch angeordnete Bälge vor gesehen, die sich in einem die Zylinderkolbeneinheit umgebenden Ringraum befinden, dessen äußere, zur Zy linderkolbeneinheit konzentrische Wandung von einem beispielsweise mit dem Zylinderboden verbundenen Mantel gebildet ist. Hier sind die einen, sich im wesentlichen in gleicher Höhe befindlichen Enden der Bälge mit dem Kolben einerseits und mit dem Mantel andererseits verbunden, während ihre gegen überliegenden Enden an einer gemeinsamen Ringplatte befestigt sind, die in dem genannten Ringraum axial verschiebbar angeordnet ist und sich auch unter ent sprechender Längenänderung der Bälge entsprechend dem vom Balgraum aufzunehmenden Druckmittelvolumen axial verstellt. Durch diese indirekte, dichte Ver bindung zwischen Kolben und Zylinder über die beiden Bälge und die zwischen diese geschaltete Ringplatte kann die den Balgraum gegenüber der Umgebung ab schließende Wandung auch die Schwingungsbewegungen ausführen bzw. mitmachen, die sich mit jeder ventil bewegenden Kraftübertragung durch die damit einher gehende gegenseitige Axialverstellung von Zylinder und Kolben ergeben.To form the bellows are in the known case two bellows arranged concentrically to each other seen that in a the cylinder piston unit surrounding annulus are located, the outer, to the Zy Lindenkkolbeneinheit concentric wall of one for example connected to the cylinder bottom Coat is formed. Here are some of the ends essentially at the same height the bellows with the piston on the one hand and with the Coat on the other hand connected while their against overlying ends on a common ring plate are attached axially in the said annular space is slidably arranged and also under ent speaking change in length of the bellows accordingly the volume of pressure medium to be absorbed by the bellows chamber axially adjusted. Through this indirect, dense ver bond between piston and cylinder via the two Bellows and the ring plate connected between them can the bellows space from the environment closing wall also the vibrational movements run or join in with each valve moving power transmission through it mutual axial displacement of cylinders and pistons result.

In entsprechend umgekehrter Weise ergäbe sich die Funktion dieses Kraftübertragungselementes dann, wenn sich der Abstand zwischen zwei an der Kraft übertragung beteiligten Bauelementen im Laufe des Betriebes vergrößern würde. Dann wäre von dem Balg raum bei Verkürzung der Bälge nicht allmählich ein Druckmittelvolumen zusätzlich aufzunehmen, sondern es müßte bei entsprechender Längenvergrößerung der Bälge allmählich ein Druckmittelvolumen abgegeben werden.In a correspondingly reverse manner, that would result Function of this power transmission element then, when the distance between two at the force components involved in the course of the transfer Would increase operations. Then it would be from the bellows do not gradually allow space when the bellows are shortened Additional pressure medium volume, but with a corresponding increase in length, it would have to Bellows gradually released a volume of pressure medium will.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Bauform einmal das Erfordernis zweier Bälge sowie der diese mitein ander verbindenden Ringplatte und ferner die Not wendigkeit des die gesamte Baueinheit nach außen abschließenden, entsprechend dem vorstehend geschil derten Beispiel mit dem Zylinder verbundenen Mantels. Dadurch ergeben sich in Radialrichtung ein erheb licher Platzbedarf, die Notwendigkeit einer erheb lichen Zahl von Bauteilen nur zur Darstellung des Balgraumes für die Aufnahme des Druckmittelvolumens sowie im Hinblick auf die Unvermeidbarkeit zweier Bälge die Notwendigkeit, diese mit Hilfe von insgesamt vier Schweißnähten mit den jeweils angrenzenden Bauteilen dicht zu verbinden. Insgesamt führt dies zu einer sowohl vom Material als auch vom Herstel lungsaufwand her teuren Konstruktion.One disadvantage of this known design is the requirement of two bellows as well as these other connecting ring plate and further the need maneuverability of the entire structural unit to the outside final, according to the above schil third example of the jacket connected to the cylinder. This results in a significant increase in the radial direction Liche space requirement, the need for a substantial number of components only to illustrate the Bellows space for the absorption of the pressure medium volume as well as the inevitability of two Bellows the need to total this with the help four welds with the adjacent ones Connect components tightly. Overall this leads to one of both the material and the manufacturer expensive construction.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftübertra gungselement der eingangs genannten und vorstehend mehr ins einzelne geschilderten Art derart abzuän dern und zu vereinfachen, daß zur Bildung des Balg raumes bei Verminderung des insgesamten Druckmittel volumens und Reduzierung der schwingenden Massen nur noch die Verwendung eines Balges erforderlich ist und sich entsprechend vom Material- und Herstel lungsaufwand her eine Verbilligung sowie räumlich eine Verkleinerung des Kraftübertragungselementes und damit eine entsprechende Platzersparnis an der Einbaustelle ergibt.The object of the invention is to transmit a force supply element of the aforementioned and above more to be described in detail in the manner described change and simplify that to form the bellows space when the total pressure medium is reduced volume and reduction of the vibrating masses only the use of a bellows is required is and accordingly from the material and manufacture a cost reduction as well as space a downsizing of the power transmission element and thus a corresponding space saving on the Installation location results.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Kraftübertra gungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das andere Balgende dicht mit dem anderen der die Zylinderkolbeneinheit bildenden Teile verbunden ist und daß wenigstens eine der Balgwellen einen gegenüber den anderen Balgwellen größeren Außendurch messer und/oder kleineren Innendurchmesser aufweist.This task is based on a power transfer solved element of the type mentioned above, that the other bellows tight with the other one the parts forming the cylinder-piston unit and that at least one of the bellows waves is one compared to the other bellows waves larger outside Knife and / or smaller inner diameter.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist zunächst nur ein Balg verwendet, der mit seinen Enden unmit telbar einerseits am Zylinder und andererseits am Kolben befestigt ist und so die Zylinderkolbenein heit direkt und allein umgibt, ohne daß noch weitere Bauteile Verwendung finden müssen. Diese Maßnahme allein würde jedoch eine Problemlösung noch nicht darstellen können, da ein dem axialen Bewegungsaus gleich zwischen Zylinder und Kolben dienender Balg nicht gleichzeitig in seiner Länge verkürzt und mit einem zusätzlichen Druckmittelvolumen ohne erheb liche Innendruckerhöhung gefüllt werden kann, wie dies der Fall ist, wenn Zylinder und Kolben unter Verkleinerung des Zylinderraumes ineinandergescho ben werden. Vielmehr ist die Problemlösung erst da durch gegeben, daß außerdem wenigstens eine, vor zugsweise natürlich mehrere der Balgwellen einen gegenüber den übrigen Balgwellen nennenswert größe ren Außendurchmesser bzw. kleineren Innendurchmesser aufweisen. Dies führt nämlich dazu, daß bei einer axia len Verkürzung des Balges unter gleichzeitiger Ver größerung des aufzunehmenden Volumens infolge der damit einhergehenden Druckerhöhung die Flanken der im Außendurchmesser größeren bzw. im Innendurchmes ser kleineren Balgwellen wegen ihrer größeren Fläche eine entsprechend größere axiale Druckkraft ausüben als die Flanken der anderen Balgwellen, so daß sich im Ergebnis nicht nur alle Flanken wegen der Ver größerung des aufzunehmenden Druckmittelvolumens aufblähen, sondern auch die Fußpunkte bzw. Schei telpunkte der in Radialrichtung größeren Flanken auf Kosten der anderen Balgwellen voneinander ent fernen bzw. aufeinander zu bewegen. Das dadurch inner halb bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balgwel len frei werdende Volumen ist aber auch größer als das ggf. durch das axiale Zusammendrücken der anderen Balgwellen verdrängte und dann von den größeren Balgwel len aufzunehmende Volumen, so daß insgesamt in bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balgwellen ein zusätz liches Volumen zur Verfügung steht. Dies geschieht, was besonders zu betonen ist, ohne bedeutsamen Druckanstieg innerhalb des Balges verglichen mit einem Balg gleich großer Wellen, der ein zusätzliches Druckmittelvolumen ausschließlich durch Aufblähen der Wellenflanken auf nehmen müßte.Through these measures according to the invention is first only one bellows used, the ends of which are telbar on the one hand on the cylinder and on the other hand on Piston is attached and so the cylinder piston surrounds directly and alone, without any more Components must be used. This measure however, solving the problem would not be enough can represent because of the axial movement bellows serving between cylinder and piston not shortened in length and with an additional pressure medium volume without significant internal pressure increase can be filled, such as this is the case when cylinder and piston are under Shrinking the cylinder space be. Rather, the problem solution is only there given that also at least one, before preferably several of the bellows waves, of course noteworthy size compared to the other bellows waves ren outer diameter or smaller inner diameter exhibit. This leads to the fact that with an axia len shortening of the bellows while simultaneously ver increase in volume to be recorded due to the associated pressure increase the flanks of the larger in outside diameter or inside diameter smaller bellows waves because of their larger area exert a correspondingly greater axial pressure force than the flanks of the other bellows waves, so that as a result not only all flanks because of the ver increase in the volume of pressure medium to be absorbed inflate, but also the base points or shit points of the larger flanks in the radial direction at the expense of the other bellows waves distant or move towards each other. The inner half or next to the larger bellows in the radial direction The volume released is also larger than that possibly by axially compressing the others Bellows waves displaced and then from the larger bellows len volume to be recorded, so that overall in or next to the bellows waves larger in the radial direction an additional volume is available. This is what happens should be emphasized in particular without significant pressure increase inside the bellows compared to a bellows equal large waves, which is an additional pressure medium volume only by inflating the wave flanks would have to take.

Mit anderen Worten ist es nach der Erfindung so, daß die im Außendurchmesser größeren bzw. im Innendurchmesser kleineren Balgwellen neben der für alle Balgwellen glei chermaßen auftretenden Aufblähung ihrer Flanken infolge durch das Zusatzvolumen bedingter Druckmittelerhöhung außerdem sich mit ihren Fußpunkten bzw. Scheitelpunkten auf Kosten der anderen Balgwellen derart axial bewegen, daß in bzw. neben den in Radialrichtung größeren Balg wellen ein zusätzliches Volumen frei wird, das auch größer ist als das ggf. in den anderen Balgwellen verdrängte Volumen, womit im wesentlichen die in Radialrichtung größeren Balgwellen die Möglichkeit der Aufnahme eines zusätzlichen Volumens liefern, während die anderen Balg wellen der Aufnahme der Bewegung dienen, die sich aus der gleichzeitigen Verkürzung der Gesamtlänge des Balges ergibt. In other words, according to the invention, the larger in outside diameter or inside diameter smaller bellows waves in addition to the same for all bellows waves inflating their flanks as a result pressure medium increase due to the additional volume also with their base points or vertices move axially at the expense of the other bellows, that in or next to the larger bellows in the radial direction waves an additional volume is released, which is also larger is that which may have been displaced in the other bellows waves Volume, which is essentially the radial direction larger bellows waves the possibility of taking one deliver additional volume while the other bellows waves serve to accommodate the movement that arises from the simultaneous shortening of the total length of the Balges results.

Entsprechend sind auch die anderen Balgwellen in ihrer radialen Erstreckung zu dimensionieren, sie sind also im wesentlichen so auszulegen, daß ihre Summe hinsichtlich Flexibilität und Lebensdauer allein ausreicht, um die axiale Längenänderung der Zylinder kolbeneinheit im Laufe des Betriebes aufzunehmen, während die in Radialrichtung größeren Balgwellen hinsichtlich ihrer Zahl und radialen Erstreckung im wesentlichen auf die Größe des zusätzlich aufzu nehmenden Volumens auszulegen sind, das sich aus der Verkürzung der Gesamtlänge des Balges, dem aus dem Zy linderraum verdrängten Volumen und der Zunahme des Druckmittelvolumens bei steigender Temperatur ergibt. Verglichen mit der bekannten Bauform ist aber außerdem durch die Erfindung das insgesamt erforderliche Druckmittelvolumen verkleinert und es ist eine schwingungsbedingte dauernde Verlagerung eines Teiles des Druckmittelvolumens zwischen zwei durch zwei Bälge gebildeten Räumen vermieden.The other bellows waves are corresponding to dimension them in their radial extent are essentially to be interpreted so that their sum in terms of flexibility and lifespan alone sufficient to change the axial length of the cylinder to take up the piston unit during operation, while the bellows waves, which are larger in the radial direction in terms of number and radial extension essentially based on the size of the addition increasing volume to be interpreted, which results from the Shortening the total length of the bellows, which from the Zy linderraum displaced volume and the increase in Pressure medium volume with increasing temperature results. Compared to the known design, however, is also by the invention the total required Pressure medium volume reduced and it is one permanent displacement of a part due to vibration of the pressure medium volume between two by two Bellows formed rooms avoided.

Zweckmäßig ist es, den Innendurchmesser aller Balgwel len gleich auszubilden, wie sich dies in der Regel auch durch die zylindrische Außenkontur der Zylinder kolbeneinheit ergeben wird. Auch hierdurch wird das Druckmittelvolumen verglichen mit Balgwellen unter schiedlichen Innendurchmessers möglichst klein gehal ten. Je nach den Umständen des Einzelfalles kann es jedoch auch ebenso zweckmäßig sein, daß der Außen durchmesser aller Balgwellen gleich ist. It is useful to know the inner diameter of all bellows len to train the same, as is usually the case also due to the cylindrical outer contour of the cylinders piston unit will result. This also makes it Pressure medium volume compared to bellows waves below different internal diameters as small as possible Depending on the circumstances of the individual case, it can however, it should also be just as useful that the outside diameter of all bellows shafts is the same.

Bei mehreren Balgwellen größeren Außendurchmessers bzw. kleineren Innendurchmessers können diese nebenein ander angeordnet sein. Vorteilhaft ist es jedoch, daß bei mehreren Balgwellen mit größerem Außendurch messer bzw. kleinerem Innendurchmesser zwischen diesen jeweils eine der anderen Balgwellen angeordnet ist, also nicht alle in Radialrichtung größeren Balgwellen einerseits und alle anderen Balgwellen andererseits nebeneinander gruppiert sind.With several bellows shafts with a larger outside diameter or smaller inner diameter, these can be next to each other be arranged differently. However, it is advantageous that with several bellows shafts with a larger outside diameter knife or smaller inner diameter between these one of the other bellows shafts is arranged, not all bellows waves larger in the radial direction on the one hand and all other bellows waves on the other are grouped side by side.

Im Sinne dieses Gedankens kann es besonders zweck mäßig sein, daß bei mehreren Balgwellen mit größerem Außendurchmesser bzw. kleinerem Innendurchmesser zwi schen diesen jeweils eine Balgwelle mit gegenüber den anderen Balgwellen reduziertem Außendurchmesser bzw. vergrößertem Innendurchmesser angeordnet ist. Damit wird das Verhältnis der durch den Druckmitteldruck be dingten Axialverstellung der Fußpunkte bzw. der Schei telpunkte der Wellenflanken hier noch mehr zugunsten der Balgwellen mit dem größeren Außendurchmesser bzw. kleineren Innendurchmesser verschoben.In the sense of this thought, it can be particularly useful be moderate that with several bellows waves with a larger Outside diameter or smaller inside diameter between each a bellows wave with opposite to the other bellows shafts with reduced outer diameter or enlarged inner diameter is arranged. In order to is the ratio of be by the pressure medium due axial adjustment of the base points or the Schei points of the wave flanks here even more in favor the bellows shaft with the larger outer diameter or smaller inner diameter shifted.

Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung die Balglänge in einen ersten Abschnitt mit Wellen des anderen Durchmessers und einen zweiten Abschnitt mit Wellen des größeren und des reduzierten Außendurchmessers bzw. des kleineren und des vergrößerten Innendurchmessers aufgeteilt sein, so daß der genannte erste Abschnitt im wesentlichen dem Ausgleich bzw. der Aufnahme der Längenänderung des Balges dient, während der genannte zweite Abschnitt im wesentlichen der gleichzeitigen Aufnahme eines vergrößerten Volumens dient. Um diese Wirkung noch zu verstärken, kann es vorteilhaft sein, daß der genannte zweite Abschnitt gegen Längenänderung blockiert ist, so daß er von der Änderung der Gesamt länge des Balges unbeeinträchtigt bleibt. Eine solche Blockierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zwischen den beiden genannten Balgabschnitten ein starres Stützteil in das dortige Wellental greift, das zusammen mit dem freien Ende des zweiten Balg abschnittes am Zylinder bzw. am Kolben befestigt ist.In a further development of the invention, the bellows length can in a first section with waves of the other Diameter and a second section with waves of larger and the reduced outer diameter or of the smaller and the enlarged inner diameter be divided so that said first section essentially the compensation or the inclusion of Change in length of the bellows serves while the said second section essentially the simultaneous Includes an enlarged volume. Around To intensify the effect, it can be advantageous that said second section against change in length is blocked, so that it will change from the total length of the bellows remains unaffected. Such Blocking can take place, for example, by that between the two bellows sections mentioned a rigid support part reaches into the trough there, this along with the free end of the second bellows section attached to the cylinder or piston is.

Eine andere konstruktive Verwirklichung des der Er findung zugrunde liegenden und vorstehend im einzelnen geschilderten Prinzips kann je nach den Umständen des Einzelfalles aber auch darin bestehen, daß der Außen durchmesser und/oder der Innendurchmesser der Balgwel len über die Balglänge kontinuierlich von einem kleinsten Wert zu einem größten Wert ggf. stufen weise übergehend ausgebildet ist. Hier ergeben sich in Balglängsrichtung fortschreitend kontinuierliche bzw. stufenweise Übergänge zwischen Aufnahme der Längenänderung des Balges bis zur Aufnahme eines Zusatzvolumens.Another constructive realization of the He underlying and above in detail described principle can, depending on the circumstances of the Individual cases also consist in the fact that the outside diameter and / or the inner diameter of the bellows wel len continuously over the bellows length of one Grading the smallest value to a largest value if necessary is transiently trained. Here arise progressively continuous in the bellows longitudinal direction or gradual transitions between admission of the Change in length of the bellows until a Additional volume.

In der Praxis hat sich, um ein Beispiel zu geben, bei einem Balg mit fünf Balgwellen größeren Außen durchmessers und sechs anderen Balgwellen bezogen auf einen Balginnendurchmesser von 1,0 eine Balglänge von 2,2, ein Außendurchmesser der anderen Balgwel len von 1,4 und ein Außendurchmesser der größeren Balgwellen von 1,8 ergeben. In einem anderen Falle mit einem hinsichtlich Längenänderung blockierten Balgabschnitt mit drei Balgwellen größeren Außen durchmessers und vier Balgwellen reduzierten Außen durchmessers sowie einem hinsichtlich Längenänderung nicht blockierten Balgabschnitt mit vier anderen Balgwellen ergab sich bezogen auf einen Balginnen durchmesser von 1,0 bei einer Balglänge von 2,2 ein Außendurchmesser der reduzierten Balgwellen von 1,4, der anderen Balgwellen von 1,6 und der Balg wellen mit größerem Außendurchmesser von 1,8. Es ver steht sich von selbst, daß sich hinsichtlich der nur beispielhalber genannten Größenordnungen wesentliche Änderungen ergeben werden, je nachdem, in welchem geänderten Verhältnis beispielsweise das aufzuneh mende Zusatzvolumen zur Gesamtlänge des Balges steht oder in welchem Verhältnis die Gesamtlänge des Balges zur Größe der aufzunehmenden axialen Längenänderung ist.In practice, to give an example, for a bellows with five bellows waves larger outside diameter and six other bellows shafts to a bellows inner diameter of 1.0 a bellows length of 2.2, an outer diameter of the other bellows len of 1.4 and an outer diameter of the larger Bellows waves of 1.8 result. In another case with one blocked in terms of length change Bellows section with three bellows waves larger outside diameter and four bellows shafts reduced outside diameter as well as a change in length unblocked bellows section with four others Bellows waves related to a bellows diameter of 1.0 with a bellows length of 2.2 an outer diameter of the reduced bellows waves of 1.4, the other bellows waves of 1.6 and the bellows shafts with a larger outer diameter of 1.8. It ver stands by itself that regarding the only order of magnitude mentioned by way of example Changes will result depending on which one changed ratio, for example, to record additional volume to the total length of the bellows or in what ratio the total length of the bellows the size of the axial length change to be recorded is.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh rungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:Further features and details of the invention emerge from the following description of Ausfüh tion forms that are shown on the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kraft übertragungselementes im axialen Halb schnitt; Figure 1 shows a first embodiment of a force transmission element in the axial half section.

Fig. 2 eine gegenüber dem Beispiel gemäß Fig. 1 geänderte Balgausführung; FIG. 2 shows a bellows design modified compared to the example according to FIG. 1;

Fig. 3 ein Kraftübertragungselement mit einer Balgausführung der anhand der Fig. 2 dargestellten Art im axialen Halbschnitt und Fig. 3 shows a power transmission element with a bellows design of the type shown in FIG. 2 in axial half-section and

Fig. 4 bis 7 weitere Balgausführungen im axia len Halbschnitt. Fig. 4 to 7 further bellows designs in axia len half-section.

Fig. 1 zeigt im axialen Halbschnitt den Zylinder 1 und den in dessen Bohrung axial verschiebbaren und damit gegenüber dem Zylinder 1 geführten Kolben 2 eines Kraftübertragungselementes beispielsweise zwischen dem Nocken einer Nockenwelle und dem Ven tilschaft des Ventils eines Verbrennungsmotors, wo bei sich beispielsweise der Nocken in Anlage an der Stirnfläche 3 des Zylinders und der Ventilschaft in Anlage an der Stirnfläche 4 des Kolbens 2 befin den mag. Zylinder 1 und Kolben 2 bilden einen Zy linderraum 5, der durch eine Axialbohrung 6 und eine Radialbohrung 7 der so gebildeten Zylinderkol beneinheit mit deren Äußerem in Verbindung steht. Die Bohrung 6 wird durch die Kugel 8 eines unter Überdruck im Zylinderraum 5 schließenden Rückschlag ventils verschlossen, die durch eine Feder 9 gegen den Ventilsitz 10 gedrückt wird, welche sich gegen den Boden eines Käfigs 11 abstützt. Der Käfig 11 sitzt in einer Ausdrehung 12 des Kolbens 2 und wird gegen den Boden 13 dieser Ausdrehung durch eine Feder 14 gehalten, die sich ihrerseits gegen den Zylinder 1 abstützt. Der Käfig 11 hat Durchbrechun gen 15, über die der Zylinderraum 5 mit dem Ventil verbunden ist. Fig. 1 shows in axial half section the cylinder 1 and the axially displaceable in its bore and thus guided relative to the cylinder 1 piston 2 of a power transmission element, for example, between the cam of a camshaft and the valve shaft of the valve of an internal combustion engine, where, for example, the cam in System on the end face 3 of the cylinder and the valve stem in contact with the end face 4 of the piston 2 befin the mag. Cylinder 1 and piston 2 form a cylinder chamber 5 Zy, which beneinheit is connected to the outside through an axial bore 6 and a radial bore 7 of the Zylinderkol thus formed. The bore 6 is closed by the ball 8 of a check valve closing under excess pressure in the cylinder chamber 5 , which is pressed by a spring 9 against the valve seat 10 , which is supported against the bottom of a cage 11 . The cage 11 sits in a recess 12 of the piston 2 and is held against the bottom 13 of this recess by a spring 14 , which in turn is supported against the cylinder 1 . The cage 11 has openings 15 through which the cylinder chamber 5 is connected to the valve.

Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, bilden Zylinder 1 und Kolben 2 endständig je einen Bund 16 und 17 gleichen Außendurchmessers, mit dem die Enden eines insgesamt mit 18 bezeichneten Balges verschweißt sind, der die aus Zylinder 1 und Kolben 2 gebildete Einheit konzentrisch umgibt. Der Balg 18 besteht aus abwechselnd nebeneinander angeordneten Balgwel len 19 und diesen gegenüber mit einem nennenswert größeren Außendurchmesser versehenen Balgwellen 20, wobei alle Balgwellen von einem einheitlichen Innen durchmesser ausgehen, der im wesentlichen der Außen kontur der Zylinderkolbeneinheit entspricht. Das durch den Balg 18 abgeschlossene System ist mit einer hydraulischen Druckflüssigkeit gefüllt.As can also be seen from the drawing, cylinder 1 and piston 2 form a respective collar 16 and 17 with the same outside diameter, with which the ends of a bellows, designated as a whole with 18 , are welded, which concentrically surrounds the unit formed by cylinder 1 and piston 2 . The bellows 18 consists of alternately arranged side by side bellows shaft 19 and this bellows shafts 20 provided with a significantly larger outer diameter, with all bellows shafts starting from a uniform inner diameter which essentially corresponds to the outer contour of the cylinder-piston unit. The system closed by the bellows 18 is filled with a hydraulic pressure fluid.

Denkt man sich an den Stirnflächen 3 und 4 angrei fende Maschinenteile, zwischen denen eine hin- und hergehende Kraftübertragung stattfindet, so geschieht diese Kraftübertragung mittels des dargestellten Zylinderkolbenaggregates spielfrei, da das Zylin derkolbenaggregat unter der Wirkung der Feder 14 bei Ansaugen von Druckmittel aus dem durch den Balg 18 gebildeten Raum in den Zylinderraum 5 seine Länge solange vergrößert, bis gegenüber den Maschinentei len etwa vorhandenes Spiel ausgeglichen ist. Dieser Zustand entspricht in der Regel dem Einbauzustand, wobei dort eventuell zu viel im Zylinderraum 5 be findliches Druckmittel über den Schiebesitz zwi schen Zylinder 1 und Kolben 2 nach außen und in den durch den Balg 18 gebildeten Raum kriechen kann. Das heißt also, daß das im Betrieb hydraulisch harte Element bei statischer Außenbelastung den Über druck im Zylinderraum 5 abbaut, so daß bei stehen den Maschinenteilen das Element keine Gegenkraft mehr aufbaut.If you think on the end faces 3 and 4 angrei fende machine parts, between which a reciprocating power transmission takes place, this power transmission takes place by means of the cylinder piston unit shown, since the cylinder derkolbenaggregat under the action of the spring 14 when sucking pressure medium from the the bellows 18 formed space in the cylinder space 5 increases its length until len compared to the machine parts existing play is balanced. This state generally corresponds to the installed state, where there may be too much pressure medium in the cylinder chamber 5 be sensitive over the sliding seat between the cylinder 1 and piston 2 to the outside and into the space formed by the bellows 18 . So that means that the hydraulically hard element in operation with static external load reduces the excess pressure in the cylinder chamber 5 , so that when the machine parts are standing, the element no longer builds up any counterforce.

Auf die gleiche Weise gelangt aus dem Zylinderraum 5 weitere Druckflüssigkeit nach außen in den Balg 18, wenn sich verschleißbedingt der Abstand zwischen den erwähnten Maschinenteilen verringert, also die Länge der dargestellten Zylinderkolbeneinheit kürzer werden muß.In the same way, further pressure fluid reaches the bellows 18 from the cylinder space 5 if the distance between the machine parts mentioned is reduced due to wear, that is, the length of the cylinder-piston unit shown must be shorter.

Damit ergibt sich jedoch für den Balg 18 die Not wendigkeit einer Längenverkürzung, die an sich eine Verringerung des im Balg enthaltenen Volumens be deutet, und andererseits die Notwendigkeit nicht nur des Ausgleiches dieses durch die Längenverkür zung anfallenden Volumens, sondern auch des Ausglei ches bzw. der Aufnahme des aus dem Zylinderraum 5 zu sätzlich verdrängten Volumens.However, this results in the need for a length reduction for the bellows 18 , which in itself means a reduction in the volume contained in the bellows, and on the other hand the need not only to compensate for this volume resulting from the length reduction, but also of the compensation or the inclusion of the additionally displaced volume from the cylinder space 5 .

Damit diese Forderung von dem einen mit Zylinder 1 und Kolben 2 dicht verbundenen Balg erfüllt werden kann, weist dieser einige im Außendurchmesser gegen über den anderen Balgwellen 19 vergrößerte Balgwel len 20 auf, die in der einleitend ausführlich be schriebenen Weise eine zusätzliche Volumenaufnahme durch den Balg 18 ohne nennenswerte Innendruckerhö hung erlauben, während die anderen Balgwellen 19 im wesentlichen oder doch zumindest weitaus über wiegend die Aufgabe der Aufnahme der Längenverkür zung des Balges und der axialen Verschiebung der Fußpunkte der Balgwellen 20 erfüllen.So that this requirement of the one with cylinder 1 and piston 2 tightly connected bellows can be met, this has some in the outer diameter compared to the other bellows shafts 19 enlarged bellows len 20 , which in the introductory manner be an additional volume uptake by the bellows Allow 18 without significant internal pressure increase, while the other bellows shafts 19 essentially or at least largely fulfill the task of accommodating the length reduction of the bellows and the axial displacement of the base points of the bellows waves 20 .

Fig. 2 zeigt im radialen Halbschnitt und in Al leinstellung einen Balg 21 mit für alle Balgwel len gleichbleibendem Innendurchmesser und im Außen durchmesser gegenüber den anderen Balgwellen 22 größeren Balgwellen 23 sowie an Letzte angrenzen den Balgwellen 24 mit gegenüber den anderen Balg wellen 22 reduziertem Außendurchmesser. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die größeren Balgwellen 23 immer durch eine kleinere Balgwelle 24 gegenein ander distanziert, wie dies auch beim Beispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist. Fig. 2 shows in the radial half section and in Al l setting a bellows 21 with constant for all bellows len inner diameter and the outer diameter compared to the other bellows shafts 22 larger bellows shafts 23 and adjacent to the bellows waves 24 with compared to the other bellows shafts 22 reduced outer diameter. As can be seen from FIG. 2, the larger bellows shafts 23 are always spaced from one another by a smaller bellows shaft 24 , as is also the case in the example according to FIG. 1.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 dienen die Balgwel len 24 mit reduziertem Außendurchmesser noch stärker, als dies bei Fig. 1 der Fall war, dazu, ein axiales Voneinanderfortbewegen der Flanken der Balgwellen 23 mit vergrößertem Außendurchmesser zu ermöglichen, da bei einem bestimmten im Balg 21 herrschenden Druck die durch die Flanken der kleinen Balgwel len 24 ausgeübten Axialkraftkomponenten wesentlich geringer sind als die durch die Flanken der großen Balgwellen 23 ausgeübten. Das dabei durch Zusammen drücken der Balgwellen 24 verdrängte Volumen ist wesentlich kleiner als das Volumen, das bei den Balg wellen 23 mit dem Auseinandergehen deren Flanken entsteht, so daß die Balgwellen 23 entsprechend ein zusätzliches Volumen aufnehmen können.In the example according to FIG. 2, the bellows shafts 24 with a reduced outer diameter serve even more than was the case in FIG. 1 to enable the flanks of the bellows shafts 23 with an enlarged outer diameter to move axially away from one another, since at a specific one in the bellows 21 prevailing pressure, the axial force components exerted by the flanks of the small bellows shafts 24 are substantially lower than those exerted by the flanks of the large bellows shafts 23 . The displaced volume 24 while pressing by cooperation of the bellows corrugations is substantially smaller than the volume waves in the bellows 23 is formed with the divergence whose sides so that the bellows corrugations 23 can record corresponding to an additional volume.

Fig. 3 zeigt den Einbau eines Balges der anhand der Fig. 2 geschilderten Art bei einer Zylinderkolbeneinheit gemäß Fig. 1. Letztere ist mit den in Fig. 1 verwendeten Bezeichnungen verse hen, so daß insoweit auch bezüglich der Funktion auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Fig. 3 shows the installation of a bellows of the type described with reference to FIG. 2 in a cylinder piston unit according to FIG. 1. The latter is provided with the designations used in FIG. 1, so that the function of the description of FIG. 1 is referred.

In Fig. 3 ist der insgesamt mit 25 bezeichnete Balg mit dem freien Ende seines Abschnittes mit Balgwel len 26 größeren Außendurchmessers und Balgwellen 27 reduzierten Durchmessers mit dem Zylinder 1 dicht verbunden, während das freie Ende seines Abschnit tes mit den anderen Balgwellen 28 mit dem Kolben 2 dicht verbunden ist. Außerdem ist der mit dem Zy linder 1 verbundene Balgabschnitt von einem Stütz körper 29 überbrückt, der einerseits mit dem Balg ende am Zylinder 1 befestigt ist und andererseits mit seinem freien Ende 30 in das die beiden Balgab schnitte voneinander trennende Wellental 31 ein greift und so verhindert, daß der bezogen auf Fig. 3 rechte Balgabschnitt eine Längenänderung ausführen kann. Damit dient dieser Balgabschnitt in der be reits anhand der Fig. 2 bezüglich der Wellen 23 und 24 erläuterten Weise ausschließlich der Auf nahme eines zusätzlichen Druckmittelvolumens, wäh rand der die anderen Balgwellen 28 aufweisende Balgabschnitt praktisch ausschließlich der Auf nahme der Längenänderung dient, die sich bei ge genseitiger Axialverschiebung von Zylinder 1 und Kolben 2 im Sinne einer Verkürzung der Gesamt länge des Zylinderkolbenelementes ergibt.In Fig. 3, the bellows, generally designated 25, is tightly connected to the cylinder 1 with the free end of its section with bellows shafts 26 having a larger outside diameter and bellows shafts 27 of reduced diameter, while the free end of its section with the other bellows shafts 28 with the piston 2 is tightly connected. In addition, the bellows section is connected to the cy linder 1 is bridged by a support body 29 which is on the one hand the end of the bellows fixed to the cylinder 1 and on the other hand with its free end 30 in which the two Balgab cuts a from each other separating trough 31 engages and prevents that the right bellows section with reference to FIG. 3 can carry out a change in length. Thus, this bellows section in the be already explained with reference to FIG. 2 with respect to the shafts 23 and 24 only on the admission of an additional pressure medium volume, while the edge of the other bellows shafts 28 having bellows section practically serves only the admission of the change in length, which applies to ge mutual axial displacement of cylinder 1 and piston 2 in the sense of a shortening of the total length of the cylinder piston element results.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in vereinfachter Darstel lung Bälge 32 bzw. 33 im Axialschnitt, bei denen in Umkehrung der anhand der Fig. 1 bis 3 geschilderten Verhältnisse die Balgwellen 34 bzw. 35 einen gegenüber den anderen Balgwellen 36 bzw. 37 kleineren Innen durchmesser aufweisen. Für die Funktion dieser Bälge gelten die vorstehend gemachten Ausführungen sinn gemäß. FIGS. 4 and 5 show, in simplified depicting lung bellows 32 and 33 respectively, in axial section, wherein reversing the reference to Figs. 1 to 3 described conditions, the bellows corrugations 34 and 35, one over the other bellows corrugations 36 and 37 smaller internal have diameter. The statements made above apply mutatis mutandis to the function of these bellows.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Balg 38 ist dagegen die Anordnung so getroffen, daß bei gleichbleibendem Innendurchmesser der Außendurchmesser der Balgwel len 39 über die Balglänge gesehen kontinuierlich ansteigt, so daß die Balgwellen von links nach rechts gesehen in zunehmendem Maße der Aufnahme eines zu sätzlichen Volumens dienen können.In the case of the bellows 38 shown in Fig. 6, however, the arrangement is such that, with the inner diameter remaining the same, the outer diameter of the bellows shaft 39 increases continuously over the bellows length, so that the bellows waves are seen from left to right to an increasing extent to the inclusion of an additional one Volume can serve.

Letzteres gilt schließlich sinngemäß für den in Fig. 7 dargestellten Balg 40, bei dem sowohl die Außen- als auch die Innendurchmesser der Balgwel len 41 sich über die Balglänge gesehen vergrößern, womit auch die durch die Wellenflanken gebildete Ringfläche entsprechend ansteigt.The latter finally applies mutatis mutandis to the bellows 40 shown in Fig. 7, in which both the outside and the inside diameter of the bellows shaft 41 increase over the bellows length, which also increases the annular surface formed by the wave flanks accordingly.

Claims

1.Hydraulic power transmission element with an open cylinder in one axial direction, an axially displaceably arranged therein, the cylinder opening projecting piston and a cylinder piston unit that concentrically around this cylinder, the pressure medium volume received by a bellows element with at least one annularly corrugated bellows, which has at least An opening or recess from the cylinder and / or piston and an arranged therein, under pressure in the cylinder chamber close the check valve between the cylinder chamber and bellows chamber is displaceable, a bellows end being tightly connected to one of the parts forming the cylinder piston unit, characterized in that other bellows is tightly connected to the other of the parts forming the cylinder piston unit ( 1 , 2 ) and that at least one of the bellows shafts ( 20 , 23 , 26 , 34 , 35 , 39 , 41 ) is opposite the other bellows shafts ( 19 , 22 , 24 , 27 , 28 , 36 , 37 , 39 , 41 ) has a larger outer diameter and / or smaller inner diameter.

2. Power transmission element according to claim 1, there characterized in that the inside diameter of all Bellow waves is the same.

3. Power transmission element according to claim 1, there characterized in that the outer diameter of all Bellow waves is the same.

4. Power transmission element according to claim 1, characterized in that with several bellows shafts of larger outer diameter or smaller inner diameter ( 34 ) these are arranged side by side.

5. Power transmission element according to claim 1, characterized in that at least one of the other bellows shafts ( 19 , 37 ) is arranged between a plurality of bellows shafts with a larger outer diameter ( 20 ) or smaller inner diameter ( 35 ).

6. Power transmission element according to claim 1, characterized in that in the case of a plurality of bellows shafts with a larger outer diameter ( 23 , 26 ) or a smaller inner diameter, a bellows shaft ( 24 , 27 ) with a reduced outer diameter compared to the other bellows shafts ( 22 , 28 ) or enlarged inner diameter is arranged.

7. Power transmission element according to claim 6, characterized in that the bellows length in a first section with shafts ( 22 , 28 ) of the other diameter and a second section with wel len of the enlarged ( 23, 26 ) and the reduced ( 24, 27 ) Outside diameter or the smaller and the enlarged inner diameter is divided.

8. Power transmission element according to claim 7, there characterized in that the second section against Change in length is blocked.

9. Power transmission element according to claim 1, characterized in that the outer diameter and / or the inner diameter of the bellows shafts ( 39 , 41 ) over the bellows length is formed continuously from a smallest value to a largest value, if necessary gradually.