DE4411980A1 - Kombinierte thermisch/hydraulische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Patentanspruch 1.

Brennkraftmaschinen werden verstärkt mit im Zylinderkopf angeordneten Nockenwellen konzipiert, wodurch ein schwingungssteifer und drehzahl­ fester Ventiltrieb erreichbar ist. Ein solcher Nockenwellenantrieb und die Einbindung des Antriebs von Nebenaggregaten erfordert längere Zugmitteltriebe, d. h. Zahnriemen oder Ketten.

Die zunehmende Länge des Zahnriemens oder der Kette beeinflußt die Gesamtsteifigkeit und die Steuerwinkeltreue des Triebes aufgrund von Dehnung und Setzerscheinungen negativ. Außerdem findet in heutigen Brennkraftmaschinen als Werkstoff für das Kurbelgehäuse und den Zylin­ derkopf Aluminium statt Grauguß Anwendung, was die Wärmedehnung dieser Teile beträchtlich erhöht. Da die temperaturbedingte Längenänderung des Zahnriemens bzw. der Kette wesentlich geringer ist als die Wärme­ dehnung der Motorteile, kommt es bei der Verwendung einer starren Spannrolle zu einer deutlichen Riemenvorspannungsänderung.

Die optimale Vorspannung eines Zugmitteltriebs liegt jedoch innerhalb eines relativ schmalen Bereichs. Eine zu niedrige Vorspannkraft be­ wirkt einen verstärkten Verschleiß und kann im Einzelfall zu einem "Zahnspringen" und einem damit verbundenen Motorschaden führen. Eine zu hohe Vorspannkraft erhöht die Kräfte und damit den Verschleiß insbesondere im Spannrollenlager. Sie kann auch zum Reißen des Zug­ mitteltriebes führen, was einen Motorschaden zur Folge haben kann. Des weiteren kommt es bei zu hohen Vorspannkräften zu einer nachteilig verstärkten Geräuschentwicklung des Steuertriebes.

Die DE-A 32 11 095 zeigt eine gattungsbildende hydraulische Spannvor­ richtung für einen Zugmitteltrieb. Die bekannte Vorrichtung ist am Kurbelgehäuse befestigt und umfaßt einen an einen Riemen angedrückten Hebel sowie ein hydraulisches Stellglied, das mit einem von einer Rückstellfeder gegen den Hebel gedrückten Kolben in Verbindung steht. Zwischen der Stirnseite des Kolbens und seinem Zylinder bzw. Zylin­ derboden ist eine Druckkammer ausgebildet, in der sich Hydraulikflüs­ sigkeit befindet. Bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung der Kraft der Rückstellfeder öffnet ein Rückschlagventil die Verbindung zwischen der Druckkammer und einem Reservoir im Kolben. Bei einer Umkehrbewe­ gung des Kolbens kann die Hydraulikflüssigkeit lediglich über einen engen, genau definierten Leckspalt zwischen dem Kolben und dem Zylin­ der von der Druckkammer das Reservoir ausweichen. Wenn im Betrieb das Leertrum, an dem der Riemenspanner anliegt, zum Arbeitstrum wird, gibt das Stellglied nur allmählich nach, so daß diese Umschaltung des Riementriebes ohne zeitliche Verzögerung erfolgen kann. Für einen langen Zugmitteltrieb ist zur Erreichung einer ausreichenden Spann­ kraft eine Spannvorrichtung mit einem großen Hub, d. h. einem großen Stellvermögen, erforderlich, was durch eine hydraulische Spannvor­ richtung nicht erreichbar ist.

Aus dem DE-GM 92 03 759.3 ist ferner der Aufbau einer thermischen Spannvorrichtung zu entnehmen, die ortsfest an einer Brennkraftmaschi­ ne angeordnet ist. Bei einer Temperaturerhöhung dehnt sich der im Thermoelement eingeschlossene Dehnstoff aus, wodurch der Kolben aus­ fährt und die Spannrolle in ihrer Position so verändert, daß sie die Riemenspannung verringert und dadurch die statische Riemenvorspannung abhängig von der Temperatur nahezu konstant hält. Bei Abkühlung der Temperatur des Dehnstoffes reduziert dieser sein Volumen, so daß mittels einer Druckfeder der Kolben zurückverstellt wird, was zu einem Andrücken der Spannrolle am Zugmitteltrieb führt. Mit der bekannten thermischen Spannvorrichtung ist kein Längenausgleich im Zugmittel­ trieb möglich, der sich durch Verschleiß einstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung zu schaffen, mit der sowohl eine thermisch bedingte Längenänderung als auch ein Spannen und Dämpfen des Zugmitteltriebs erzielbar ist, ohne daß große Schwenkbewegungen der Spannrolle erforderlich sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Danach ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, die ein kombiniertes thermisch/hydraulisches Spannsystem umfaßt, d. h. die neben einem Hydraulikelement ein Thermoelement aufweist. Dieses Konzept beinhaltet den Ausgleich von fertigungsbedingten bzw. durch die Konzeption der Brennkraftmaschine, insbesondere Werkstoffwahl, hervorgerufenen Tole­ ranzen und den Ausgleich einer thermisch bedingten Längenänderung. Das erfindungsgemäße Spannsystem stellt damit eine wirksame Dämpfung und eine definierte Vorspannung des Zugmitteltriebs sicher.

Erfindungsgemäß bildet das Thermoelement einen temperaturabhängigen Anschlag für das Hydraulikelement, d. h. mittels des Thermoelements kann eine temperaturabhängige Verlagerung des Bauteils ausgelöst werden, in dem das Hydraulikelement integriert ist. Der erfindungs­ gemäße Aufbau umfaßt eine Spannvorrichtung, bei der die Kolbenkraft des Thermoelements bei Erwärmung die Federkraft übersteigt und somit das Hydraulikelement in einem Gehäuse verschiebt. Ein mit der Spann­ rolle in Verbindung stehender Hebel verschwenkt dem Kolben des Hydrau­ likelementes folgend und nimmt dabei die Spannrolle entsprechend dem verschobenen Betrag aus dem Zugmitteltrieb heraus. Das bedeutet, die Spannrolle verringert die Riemenspannkraft, wodurch die in Folge einer Temperaturerhöhung der Bauteile auftretende höhere Riemenspannung kompensiert wird. Beim Abkühlvorgang der Brennkraftmaschine kommt es zu einer Umkehrung der Spannrollen-Stellbewegung.

Der Aufbau der Spannvorrichtung umfaßt zumindest zwei ineinandergrei­ fende Gehäuseteile, in denen ein Thermoelement bzw. ein Hydraulik­ element eingesetzt ist. Der Erfindungsgedanke ermöglicht den Einsatz von automatischen Spannsystemen auch für Brennkraftmaschinen, deren Zylinder in V-Form angeordnet sind, die sowohl einen Aluminium-Zylin­ derkopf als auch ein Aluminium-Kurbelgehäuse aufweisen. Für Motoren dieser Bauart, die große Temperatur-Drifterscheinungen aufweisen, ist ein großer Schwenkwinkel für die Spannrolle erforderlich, um die Beeinflussung der statischen Riemenvorspannung gering zu halten. Ein großer Schwenkwinkel erfordert einen großen Hub der Spannvorrichtung, der mit herkömmlich aufgebauten Vorrichtungen nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte. Bei Brennkraftmaschinen, deren Zylinderreihen V- förmig angeordnet sind, bestimmt die durch das Temperaturverhalten verursachte relative Riemenlängenänderung einen Großteil des Arbeits­ bereichs der Spannvorrichtung. Dies kann bei entsprechender Auslegung von rein hydraulischen Spannsystemen beim Abstellen der Brennkraftma­ schine bzw. beim erneuten Start zu unzulässig hohen Belastungen des Riemens oder der Kette führen aufgrund eines auftretenden Rückdrehmo­ ments und einer damit verbundenen Umkehrung des Zugtrums in den Leer­ trum.

Das erfindungsgemäße kombinierte thermisch/hydraulische Spannsystem begrenzt durch seine Bauweise vorteilhaft die durch ein Vertauschen von Zug- und Leertrum entstehenden "Ausbeulerscheinungen" im Zugtrum und setzt so die Riemenbelastungen insbesondere beim Anlassen der Brennkraftmaschine herab.

Durch den Erfindungsgedanken, der für eine automatische Spannvorrich­ tung vorsieht, ein hydraulisches Element mittels eines Thermoelementes verschiebbar anzuordnen, kann vorteilhaft die bisher geltende Einsatz­ grenze von hydraulischen Spannvorrichtungen vorteilhaft überwunden werden.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens nach Anspruch 2 umfaßt die Spannvorrichtung ein Gehäuse, in dem ein Thermoelement starr befestigt ist sowie ein Führungsrohr, in dem das Hydraulikelement axial verschiebbar ist. Die Kolbenaustrittsseiten beider Elemente sind dabei gegenüberstehend angeordnet. Diese Anord­ nung bietet sich insbesondere für Spannvorrichtungen an, bei denen das mit der Spannrolle in Verbindung stehende Stellglied in das Gehäuse der Spannvorrichtung ragt zur Schaffung einer kompakten Einheit.

Gemäß Anspruch 3 ist eine Anordnung des Thermo- und des Hydraulikele­ ments beansprucht, bei dem die Kolbenaustrittsseiten in entgegenge­ setzte Richtungen zeigen. Dazu ist ein Gehäuse vorgesehen, in dem an einem Ende das Thermoelement starr befestigt und in dem gegenüber­ liegenden Endbereich das Hydraulikelement geführt ist. Die Kolben­ stange des Thermoelements liegt an einem Zwischengehäuse an, in dem das Hydraulikelement eingesetzt ist. Eine Kolbenbewegung des Thermo­ elements bewirkt somit eine Verlagerung des Hydraulikelements im Gehäuse.

Die vielfältige Gestaltungsmöglichkeit unterstreichend werden nach Anspruch 4 das Hydraulikelement und das Thermoelement hintereinander, d. h. mit der Kolbenaustrittsseite in eine Richtung zeigend angeord­ net. Ein Führungsrohr, das sowohl das Thermoelement als auch das Hydraulikelement umschließt, dient gleichfalls als Führung des Hydrau­ likelements. Zur Schaffung einer Verbindung zwischen dem Thermo- und dem Hydraulikelement dient ein geschlitzt ausgeführtes Zwischengehäu­ se, in dem das Thermoelement starr befestigt ist. Durch die Schlitze des Zwischengehäuses ist ein Bolzen geführt, der im Führungsrohr eingesetzt ist und an dem sich die Kolbenstange des Thermoelementes abstützt.

Nach Anspruch 5 sind das Thermoelement und das Hydraulikelement eben­ falls so angeordnet, daß die Kolbenaustrittsseiten in entgegengesetzte Richtungen zeigen. In einem Gehäuse ist auf der einen Seite stirnsei­ tig das Thermoelement starr eingesetzt und auf der anderen Seite das Hydraulikelement verschiebbar geführt. Die Verbindung zwischen dem Hydraulikelement und dem Kolben des Thermoelements wird durch einen aufgeschnittenen Rohrabschnitt geschaffen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 sieht eine alternative Gestaltung für eine Spannvorrichtung vor, bei der die Kolbenaustrittsseiten des Thermo- und des Hydraulikelementes entgegen­ gesetzt ausgerichtet sind. In einem mit Längsschlitzen versehenen Zwischengehäuse ist stirnseitig das Hydraulikelement eingesetzt. Ein weiteres Gehäuse ist so ausgeführt, daß dieses zum einen durch die Längsschlitze in das Zwischengehäuse greift und dort zur Aufnahme des Thermoelements dient und außerdem einen hohlzylindrischen Abschnitt außerhalb des Zwischengehäuses aufweist, in dem das Hydraulikelement geführt ist. Dieser Aufbau ermöglicht die Verwendung eines groß dimen­ sionierten Thermoelements mit einer höheren Stellkraft. Thermoelemente dieser Bauart sind erforderlich für lange Zugmitteltriebe oder für Brennkraftmaschinen mit einer großen Temperaturdrifterscheinung, bei denen diese Parameter auf die statische Riemenspannung Einfluß nehmen. In diesen Fällen scheidet eine Änderung der Hebelübersetzung am Stell­ glied zwischen dem Hydraulikelement und der Spannrolle aus zur Ver­ ringerung der Stellkraft, da sich dadurch zu große Stellwege für die Spannvorrichtung ergeben. Eine Änderung des Hebelverhältnisses zugun­ sten des Stellweges erhöht jedoch die Kraft auf die Spannvorrichtung, die durch eine entsprechende Auslegung der Feder im Hydraulikelement realisierbar ist. Bauartbedingt werden die dynamischen Kraftspitzen des Zugmitteltriebs vom Hydraulikelement auf die Feder übertragen, auf die es sich abstützt. Die Federkraft, die die Rückstellbewegung beim Abkühlvorgang übernimmt, muß daher entsprechend stark ausgelegt sein und da das Thermoelement diese Feder beim Erwärmen des Motors zusam­ mendrücken muß, ist eine entsprechend große Kolbenkraft des Thermoele­ ments erforderlich. Vorteilhaft bietet es sich an, das beispielsweise für Neukonstruktionen einer Spannvorrichtung eine Abstimmung der Kolbenfläche des Thermoelementes zum Abstand der Spannrolle, der von einem Hebel überbrückt wird, vorgesehen ist.

Nach Anspruch 7 ist zu Erreichung eines verbesserten Wärmeübergangs vom Maschinenteil, z. B. dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, auf das Thermoelement ein aus Aluminium-Druckguß gefertigtes Gehäuse vorgesehen, in dem das Thermoelement eingesetzt oder geführt ist. Damit kann die Ansprechzeit des Thermoelementes verkürzt werden, was sich vorteilhaft auf eine schnelle Anpassung der Spannung des Zug­ mitteltriebs auswirkt. Außerdem stellt sich ein Gewichtsvorteil ein gegenüber einem Stahlgehäuse.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die nachfolgend näher beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in einem Längsschnitt, bei der das Hydraulikelement dem Ar­ beitselement gegenüberstehend angeordnet ist;

Fig. 2 eine Spannvorrichtung, bei der die Kolbenaustritts­ seiten des Hydraulikelements und des Arbeitselements zueinander entgegengesetzt angeordnet sind;

Fig. 3 in einem Längsschnitt die Ausbildung einer Spannvor­ richtung, bei der das Hydraulikelement durch eine seitlich geschlitzte Hülse mit dem Arbeitselement verbunden ist;

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Spannvorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 5 eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Spann­ vorrichtung, bei der die Kolbenaustrittsseiten ent­ gegengesetzt dem Hydraulikelement und dem Thermoele­ ment angeordnet sind;

Fig. 6 die Draufsicht der in Fig. 5 abgebildeten Spannvor­ richtung;

Fig. 7 eine Spannvorrichtung mit einem groß dimensionierten Thermoelement;

Fig. 8 eine Alternative zu der in Fig. 7 abgebildeten Spann­ vorrichtung, bei der das Gehäuse, in dem das Hydrau­ likelement geführt ist, dieses nahezu vollständig umschließt.

Der Aufbau und die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung wird zunächst anhand der Fig. 1 erläutert, in der eine Spannvorrichtung 1 in einem Längsschnitt abgebildet ist. Danach umfaßt die Spannvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, das an einem Maschinenteil 3 verschraubt ist, wozu Befestigungslaschen 4 vorgesehen sind. Das Gehäuse 2 dient zur Aufnahme eines Thermoelements 5, das in einer Sacklochbohrung 6 lagepositioniert ist. Zur Schaffung eines guten Wärmeübergangs von der Brennkraftmaschine zum Thermoelement 5 ist das Gehäuse 2 als Aluminiumdruckgußteil ausgebildet und liegt außerdem plan an der Brennkraftmaschine, z. B. dem Kurbelgehäuse an. An das Gehäuse 2 schließt sich ein Führungsrohr 7 an, das sich in einer Längsachse 8 erstreckt und damit von der Lage mit dem Thermoelement 5 übereinstimmt. Das Führungsrohr 7 ist beispielsweise im Gehäuse 2 verschraubt oder über einen Bajonettverschluß verbunden und gegen ein selbsttätiges Lösen gesichert. Im Führungsrohr 7 ist das Hydraulik­ element 10 axial verschiebbar geführt, das einerseits an einer Druck­ feder 9 anliegt, die am Boden 37 des Führungsrohres 7 abgestützt ist und andererseits über einen Deckel 32 mit der Kolbenstange 33 des Thermoelements 5 in Verbindung steht.

Das Hydraulikelement 10 wird gebildet aus einem Hohlkörper 11, in dem ein radial zur Innenwand 13 versetzter, in einem konischen Übergang 14 ortsfest am Hohlkörper 11 befestigter Sockel 12 vorgesehen ist, an den sich einseitig ein Zylinder 15 anschließt, der in einen Vorratsraum 16 ragt. Im Zylinder 15 ist ein axial verschiebbarer Kolben 17 einge­ bracht, der einen Hochdruckraum 18 begrenzt und an dem eine Kolben­ stange 20 starr befestigt ist. Die Kolbenstange 20 dient außerdem zur Aufnahme eines scheibenartig gestalteten zweiten Kolbens 19, der an der Kolbenstange lagefixiert ist und an dem in Richtung des Vorrats­ raums 16 eine Druckfeder 21 anliegt, die sich mit ihrem anderen Ende am Hohlkörper 11 abstützt. Die Kolbenstange 20 erfährt im Hohlkörper 11 über eine Führung 22 eine Abstützung, die gleichzeitig als Abdich­ tung für den Vorratsraum 16 ausgebildet ist. Zur Schaffung einer Stellwegbegrenzung des Kolbens 19 dient ein der Führung 22 vorgelager­ ter Sicherungsring 23. Der Vorratsraum 16 ist an dem von der Führung 22 abgewandten Ende über eine Bohrung 24 mit einem stirnseitig im Hohlkörper 11 vorgelagerten, ein topfförmiges Querschnittsprofil aufweisenden Verschlußdeckel 26 versehen, der einen Hohlraum 25 bil­ det. An der Innenwandung des Verschlußdeckels 26 liegt eine Rollenmem­ bran 27 an, die zwischen dem Hohlkörper und dem Verschlußdeckel 26 dichtend gehalten ist. Der Verschlußdeckel 26 weist eine Bohrung 28 auf, über die der atmosphärische Druck die Rollenmembran 27 beauf­ schlagt.

Eine Verlagerung des Hydraulikfluids bei einer Stellbewegung der Kolbenstange 20 vom Hochdruckraum 18 in den Vorratsraum 16 erfolgt über einen Leckspalt 29, der zwischen dem Kolben 17 und dem Zylinder 15 vorgesehen ist. Zur Auffüllung des Hochdruckraumes 18 gelangt das Hydraulikfluid vom Vorratsraum 16 über ein als Kugelventil gestalte­ tes, am Sockel 12 anliegendes Rückschlagventil 30 in den Hochdruckraum 18. Der Hohlkörper 11 des Hydraulikelements 10 ist gegenseitig vom Verschlußdeckel 26 verlängert ausgebildet, mit seitlichen Schlitzen 31 versehen und stirnseitig durch einen Deckel 32 verschlossen, der außenseitig kraftschlüssig durch die Kraft der Druckfeder 9 an einer Kolbenstange 32 des Thermoelementes 5 anliegt.

Durch einen Schlitz 31 im Führungsrohr 7 ist ein Hebel 34 geführt, der an der Kolbenstange 20 anliegt und der mit einer Spannrolle 35 ver­ bunden ist, die kraftschlüssig an einem Riemen 36 anliegt. Mittels der Spannvorrichtung 1 ist die zentrisch um den Drehpunkt 38 schwenkbare Spannrolle 35 verstellbar. Zur Erreichung eines großen Einstellbe­ reichs weist die Spannvorrichtung 1 neben einem Hydraulikelement 10 ein Thermoelement 5 auf, das temperaturabhängig eines Verlagerung des Hydraulikelements 10 im Führungsrohr 7 auslösen kann.

Funktionsweise der Spannvorrichtung

Bei einer Erwärmung verschiebt das Thermoelement 5 die Kraft der Druckfeder 9, überwindend das Hydraulikelement 10 im Führungsrohr 7, in Richtung des Bodens 37. Dabei schwenkt der Hebel 34 dem Hydraulik­ element 10 und damit der Kolbenstange 20 folgend nach oben (siehe Pfeil), wodurch gleichzeitig die Spannrolle 35 im Uhrzeigersinn ver­ dreht wird, verbunden mit einer Entspannung der Vorspannkraft des Riemens 36. Damit ist eine in Folge der Temperaturdrift der Bauteile auftretende Erhöhung der Riemenspannung stufenlos kompensierbar.

Beim Abkühlvorgang des Maschinenteils 3, z. B. dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, nimmt die Kolbenkraft des Thermoelements 5 wieder ab, wodurch die Druckfeder 9 das Hydraulikelement 10 in Richtung des Thermoelementes 5 verschiebt, verbunden mit einer Umkehrung der Lage­ position der Spannrolle 35. Der maximale Hub des Thermoelements ist mit "a" gekennzeichnet. Folglich bewirkt das Thermoelement 5 unabhän­ gig von der Bauteiltemperatur eine konstante Spannung des Riemens 36.

Das Hydraulikelement 10 hat in der Spannvorrichtung 1 die Aufgabe, die Längung des Riemens 36 auszugleichen und eine Dämpfung von Kraftspit­ zen vorzunehmen. Der maximale Hub des Hydraulikelements 10 ist mit "b" gekennzeichnet. Die Funktion des Hydraulikelements 10 sieht vor, daß die Kolbenstange 20 kraftbeaufschlagt durch die Druckfeder 21 am Hebel 34 anliegt. Falls in dieser Position ein Druckgefälle vom Vorratsraum 16 zum Hochdruckraum 18 bestehen sollte, kann Druckmittel über das Rückschlagventil 30 in den Hochdruckraum 18 eintreten. Auftretende Druckstöße im Riementrieb lösen eine im Uhrzeigersinn wirkende Kraft­ komponente auf den Hebel 34 aus, wodurch der Kolben 17 das Druckmittel im Hochdruckraum 18 komprimiert. Über den Leckspalt 29 aus dem Hoch­ druckraum 18 in den Vorratsraum 16 ausweichendes Druckmittel wird ausgeglichen, sobald die Kraft der Druckfeder 21 die Riemenkraft übersteigt.

Bei den in den Fig. 2 bis 8 gezeigten weiteren Ausführungsbeispie­ len sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entspre­ chen, gleiche Bezugszeichen verwendet, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

Die Fig. 2 zeigt die Spannvorrichtung 41, bei der das Thermoelement 45 und das Hydraulikelement 50 so angeordnet ist, daß die jeweiligen Kolbenstangen 20, 33 in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Dazu ist ein an beiden Stirnseiten geöffnetes Gehäuse vorgesehen, in dem an einem Ende das Thermoelement 45 lagefixiert ist und gegenseitig das Hydraulikelement 50 axialverschiebbar eingesetzt ist. Die Kolbenstange 33 des Thermoelementes 45 liegt auf der vom Hydraulikelement 10 abge­ wandten Seite an einem Zwischengehäuse 43 an, das teilweise Bereiche vom Gehäuse 42 übergreift oder in Aussparungen 46 des Gehäuses 42 eingreift und das am Hohlkörper 11 mittels einer Verschnappung 47 befestigt ist. Eine Druckfeder 49 ist zwischen einem Ringflansch 48 am Gehäuse 42 und der zum Thermoelement 45 gerichteten Stirnseite des Hohlkörpers 11 eingesetzt. Die Druckfeder 49 übergreift dabei teilwei­ se das Thermoelement 45 zur Verringerung der axialen Länge und sorgt für eine kraftschlüssige Anlage der Kolbenstange 33 am Zwischengehäuse 43. Der Aufbau der Spannvorrichtung 41 bewirkt, daß bei einer Erwär­ mung die Kolbenstange 33 aus dem Thermoelement 45 ausfährt und dabei eine Relativverschiebung zwischen dem Gehäuse 42 und dem Zwischenge­ häuse 43 aus löst. Aufgrund der Befestigung des Zwischengehäuses 43 am Hohlkörper 11 verschiebt sich das Hydraulikelement 50 in Richtung des Thermoelements 45, damit verbunden verschiebt sich ebenfalls das Ende der Kolbenstange 20 und damit die Position des Hebels 34 der Spann­ rolle 35 (siehe Fig. 1).

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt die Spannvorrichtung 51, bei der das Thermoelement 55 und das Hydraulikelement 60 so angeordnet sind, daß die Kolbenstangen 20, 33 in eine Richtung zeigen. Der Aufbau umfaßt ein Führungsrohr 57, in dem sowohl das Thermoelement 55 als auch das Hydraulikelement 60 integriert sind. Der Hohlkörper 11 des Hydraulikelementes ist dabei unmittelbar im Führungsrohr 57 geführt. Über ein Zwischengehäuse 53, an dessen Boden 56 ein Thermoelement 55 anliegt, steht eine Verbindung zum Hydraulikelement 60. Das Zwischen­ gehäuse 53 ist mit seitlichen Schlitzen 58 versehen, durch die ein Bolzen 54 geführt ist, der im Führungsrohr 57 lagefixiert ist, und an dem sich die Kolbenstange 33 des Thermoelements 55 abstützt. Zur Erreichung einer kraftschlüssigen Anlage der Kolbenstange 33 am Bolzen 54 dient eine Druckfeder 59, die zwischen dem Boden 56 des Zwischenge­ häuses 53 und dem Boden 52 des Führungsrohres 57 eingesetzt ist. Eine Erwärmung des Thermoelements 55 bewirkt ein Ausfahren der Kolbenstange 33, verbunden mit einer Verlagerung des Thermoelements 55 in Richtung des Bodens 52, wobei die Kraft der Druckfeder 59 überwunden wird. Synchron dazu wird gleichzeitig das Hydraulikelement 60 in Richtung des Bolzens 54 verschoben und damit die Lage der Kolbenstange 20. Zur weiteren Verdeutlichung dieses Aufbaus dient die in Fig. 4 gezeigte Draufsicht der Spannvorrichtung 51.

Eine weitere erfindungsgemäße Spannvorrichtung 61 ist den Fig. 5 und 6 entnehmbar. Übereinstimmend mit Fig. 2 sind die Austrittsseiten der Kolbenstangen 20 und 33 in entgegengesetzte Richtungen zeigend angeordnet. Das Thermoelement 65 und das Hydraulikelement 70 sind in einem Gehäuse 62 eingesetzt. In eine stirnseitig im Gehäuse 62 einge­ brachte Sacklochbohrung 66 ist das Thermoelement 65 eingesetzt, deren Kolbenstange 33 an einer stirnseitigen Platte 68 eines Zwischengehäu­ ses 63 anliegt. Das weitestgehend halbschalenförmig gestaltete Zwi­ schengehäuse 63 weist an dem von der Platte 68 gegenüberliegenden Ende einen Rohrabschnitt 67 auf, der in einer Aussparung 64 des Gehäuses 62 geführt ist und in dem das Hydraulikelement 70 lagepositioniert ist. Eine Druckfeder 69, eingesetzt zwischen dem Gehäuse 62 und dem Hydrau­ likelement 70, bewirkt eine Anlage der Kolbenstange 33 an der Platte 68 des Gehäuses 62. Eine Stellbewegung der Kolbenstange 33 verursacht gleichzeitig eine Verschiebung des Hydraulikelements 62 im Gehäuse 62.

Die weiteren in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen von der Anordnung und Verbindung des Thermoelements 75 mit dem Hydraulikelement 80 weitestgehend der in Fig. 2 abgebildeten Spannvorrichtung 41. Das Thermoelement 75 ist starr im Gehäuse 72 und das Hydraulikelement 80 starr im Zwischengehäuse 73 eingesetzt, wobei das Gehäuse 72 und das Zwischengehäuse 73 ineinandergreifend angeord­ net sind. Die Druckfeder 79, die zur Rückstellung des Hydraulikele­ ments 80 und der Kolbenstange 33 des Thermoelements 75 dient, umgibt das Hydraulikelement 80 und stützt sich stirnseitig am Gehäuse 72 ab. Die Spannvorrichtung 71 ist mit einem Thermoelement 75 versehen, das eine deutlich größere radiale Abmessung aufweist zur Erreichung einer höheren Kolbenkraft. Im Unterschied zu Fig. 7 zeigt das Ausführungs­ beispiel in Fig. 8 ein Gehäuse 72, das sich axial über die gesamte Länge des Hydraulikelements 80 erstreckt und dabei gleichzeitig die Druckfeder 79 radial umschließt.

Bezugszeichenliste

1 Spannvorrichtung
2 Gehäuse
3 Maschinenteil
4 Befestigungslasche
5 Thermoelement
6 Sacklochbohrung
7 Führungsrohr
8 Längsachse
9 Druckfeder
10 Hydraulikelement
11 Hohlkörper
12 Sockel
13 Innenwand
14 Übergang
15 Zylinder
16 Vorratsraum
17 Kolben
18 Hochdruckraum
19 Kolben
20 Kolbenstange
21 Druckfeder
22 Führung
23 Sicherungsring
24 Bohrung
25 Hohlraum
26 Verschlußdeckel
27 Rollenmembran
28 Bohrung
29 Leckspalt
30 Rückschlagventil
31 Schlitz
32 Deckel
33 Kolbenstange
34 Hebel
35 Spannrolle
36 Riemen
37 Boden
38 Drehpunkt
41 Spannvorrichtung
42 Gehäuse
43 Zwischengehäuse
45 Thermoelement
46 Aussparung
47 Verschnappung
49 Druckfeder
50 Hydraulikelement
51 Spannvorrichtung
52 Boden
53 Zwischengehäuse
54 Bolzen
55 Thermoelement
56 Boden
57 Führungsrohr
58 Schlitz
59 Druckfeder
60 Hydraulikelement
61 Spannvorrichtung
62 Gehäuse
63 Zwischengehäuse
64 Aussparung
65 Thermoelement
66 Sacklochbohrung
67 Rohrabschnitt
68 Platte
69 Druckfeder
70 Hydraulikelement
71 Spannvorrichtung
72 Gehäuse
73 Zwischengehäuse
75 Thermoelement
79 Druckfeder
80 Hydraulikelement

Claims (7)

1. Spannvorrichtung bestimmt zum selbsttätigen Spannen eines Zugmit­ teltriebs einer Brennkraftmaschine, die ein an einem Maschinenteil, insbesondere Kurbelgehäuse, angeordnetes Gehäuse aufweist, in dem als Betätigungsteil ein Hydraulikelement integriert ist, das eine axial verschiebare Kolbenstange aufweist, die über ein Stellglied mit einer Spannrolle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvor­ richtung (1, 41, 51, 61, 71) zumindest zwei ineinandergreifende Gehäu­ seteile umfaßt, die jeweils zur Aufnahme eines Hydraulikelementes (10, 50, 60, 70) oder eines Thermoelementes (5, 45, 55, 65) vorgesehen sind und die Gehäuseteile zueinander verschiebbar angeordnet sind, wobei das Thermoelement (5, 45, 55, 65) eine Verlagerung des Gehäuseteils auslösen kann, in dem das Hydraulikelement (10, 50, 60, 70) starr befestigt ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (1) ein Gehäuse (2) aufweist, in dem ein Thermoele­ ment (5) starr angeordnet ist sowie ein Führungsrohr (7) zur Aufnahme des Hydraulikelements (10) und die Kolbenstangen (20, 33) beider Elemente gegenüberstehend angeordnet sind (Fig. 1).

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (42) vorgesehen ist, das an einem Ende das Thermoelement (45) aufnimmt und an dem gegenüberliegenden Ende das Hydraulikelement (50) führt und die Kolbenstange (33) des Thermoelements (45) an einem Zwischengehäuse (43) anliegt, an dem das Hydraulikelement (50) befe­ stigt ist (Fig. 2).

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (51) ein Führungsrohr (57) aufweist, in dem das Hydraulikelement (60) und das Thermoelement (55) axial verschiebbar integriert sind, wobei das Hydraulikelement (60) an einem Zwischen­ gehäuse (53) befestigt ist, in dem das Thermoelement (55) eingesetzt ist, dessen Kolbenstange (33) an einem starr im Führungsrohr (57) eingesetzten Bolzen (54) anliegt (Fig. 3).

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (62) und ein Rohrabschnitt (67) ineinandergreifend angeordnet sind und zur Aufnahme des Thermoelements (65) bzw. des Hydraulikele­ ments (70) dienen, wobei mittels des Thermoelements (65), das über die Kolbenstange (33) mit dem Rohrabschnitt (67) verbunden ist, eine Axialverschiebung des Hydraulikelements (70) ausgelöst werden kann (Fig. 5).

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischengehäuse (73), in dem endseitig ein Hydraulikelement (80) eingesetzt ist, in einem Gehäuse (72) verschiebbar geführt ist und das an einem Ende des Gehäuses (72) eingesetzte Thermoelement (75) über die Kolbenstange (33) am Zwischengehäuse (73) anliegt (Fig. 7).

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gehäuse (2) ein Aluminium-Druckgußgehäuse eingesetzt ist.