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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Spanner für eine Kette oder einen Riemen
und insbesondere, aber nicht ausschließlich, einen Spanner, um einer
Kette oder einem Riemen, verwendet in einem Synchronantrieb einer
Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs, Spannung zu verleihen.
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Verbrennungskraftmaschinen
von Kraftfahrzeugen schließen
häufig
einen Synchronriemen- oder Steuerkettenantrieb ein, der über Kettenräder an der
Kurbelwelle und der Nockenwelle läuft und dazu verwendet wird,
zu sichern, daß die
Nockenwelle synchron mit der Kurbelwelle angetrieben wird. Die Spannung
in so einer Kette oder so einem Riemen schwankt beträchtlich
im Ergebnis des Ausdehnens und Zusammenziehens von Motorbauteilen
mit der Temperatur, von der Kurbelwelle und der Nockenwelle übertragenen
Drehschwingungen, der Motordrehzahl und der Kettenlängung auf
Grund von Kettenverschleiß oder
Temperaturschwankungen in Kettenbauteilen. Es ist wichtig, der Kette
oder dem Riemen Spannung zu verleihen und sie darin zu erhalten,
um so Geräusche
und die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß die Kette oder der Riemen
von den Zähnen der
Kettenräder
springt.
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Spanner
für Ketten
oder Riemen umfassen allgemein ein Gehäuse, das einen offenendigen
Zylinder definiert, in dem ein Tauchkolben gleitend in einer Längsrichtung
bewegt werden kann und durch eine Schraubenfeder nach außerhalb
des Zylinders vorgespannt wird, um so der Kette oder den Riemen Spannung
zu verleihen. Zwischen einem Hohlraum im Tauchkolben und den Zylinderwänden wird
eine Fluiddruckkammer mit veränderlichem
Volumen definiert. Ein Rückschlagventil
ermöglicht,
daß Hydraulikfluid
von einer Quelle, wie beispielsweise einer Ölpumpe, in die Druckkammer
hindurchgeht, verhindert aber den Durchgang von Fluid in der umgekehrten Richtung.
Das Fluid in der unter Druck gesetzten Kammer dient ebenfalls dazu,
den Tauchkolben zu der Kette oder dem Riemen hin nach außerhalb
des Zylinders vorzuspannen.
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Die
kombinierte Wirkung des Hydraulikfluiddrucks und der Schraubenfeder-Vorspannkräfte bewegt
den Tauchkolben aus dem Gehäuse
und in Kontakt mit der Kette oder dem Riemen, um so das Spiel aufzunehmen.
Im Ergebnis der in der Kette durch den Antrieb induzierten Spannung
wird von der Kette zum Tauchkolben eine entgegengesetzte Widerstandskraft übertragen.
Falls die Kette oder der Riemen einer Zunahme der Spannung ausgesetzt
wird, versucht die sich ergebende, auf den Tauchkolben ausgeübte Kraft,
ihn in den Zylinder zu bewegen. Eine solche Bewegung wird jedoch
durch das Rückschlagventil
verhindert, das ein Entweichen von Hydraulikfluid aus der Kammer
verhindert. Die nicht zusammendrückbare
Beschaffenheit des Hydraulikfluids verhindert eine sofortige Umkehrbewegung
des Tauchkolbens, obwohl ein kleiner ringförmiger Freiraum zwischen dem
Tauchkolben und der Zylinderwand das Entweichen von etwas Hydraulikfluid
und ein begrenztes langsames Einziehen des Tauchkolbens ermöglichen
kann.
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Wenn
die Verbrennungskraftmaschine im Leerlauf läuft oder außer Betrieb ist, gibt es einen
geringen oder keinen Hydraulikfluiddruck, und mit unzureichendem
Fluiddruck in der Kammer geschieht es leichter, daß der Tauchkolben
in den Zylinder eingezogen wird und daß Vibrationen und Geräusche von der
Kette übertragen
werden. Um diesem Problem zu begegnen, wird häufig ein Schaltklinkenmechanismus
bereitgestellt, um ein übermäßiges Einziehen des
Tauchkolbens zu verhindern, selbst wenn der Fluiddruck gering ist.
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Bekannte
Schaltklinkenmechanismen für Ketten-
oder Riemenspanner umfassen, wie in
US 4822320 und
US 5073150 beschrieben,
eine am Tauchkolben definierte Zahnstange, die durch eine Sperrklinke
am Zylinder in Eingriff genommen werden kann. Bei einer alternativen
Ausführungsform wird
ein Zylinder mit einer spiralförmigen
Zahnrille versehen, die durch einen Stift am Tauchkolben in Eingriff
genommen werden kann. Der Nachteil solcher Schaltklinkenmechanismen
ist, daß sie
anfällig sind
für schlechte
Leistung und selbst Blockieren im Ergebnis einer geringfügigen axialen
Versetzung des Tauchkolbens in der Kammer, dadurch verursacht, daß die Verriegelungskraft
nur auf einer Seite ausgeübt
wird. Darüber
hinaus erfordern die Bauteile ein sorgfältiges maschinelles Bearbeiten,
das verhältnismäßig teuer
in der Ausführung
ist.
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Der
in
US 4792322 beschriebene
Spanner hat einen Sperrklinken-Verriegelungsmechanismus, bei dem
die Verriegelungskraft gleichförmig
um den Tauchkolben ausgeübt
wird. Er beruht auf der Verwendung eines elastischen Rings, der
sich zwischen ringförmigen
Nuten bewegt, die in Abständen
in Axialrichtung in der Innenwand des Zylinders definiert werden.
Der Ring dient dazu, eine übermäßige Bewegung
des Tauchkolbens in den Zylinder dadurch zu verhindern, daß er zwischen
einer Kante der Nut an der Zylinderwand und einem am Tauchkolben
definierten Ansatz eingeschlossen wird. Wenn der Tauchkolben aus
dem Zylinder ausgefahren wird, wird der Ring durch einen Kontakt
mit einer Anschlagfläche
am Tauchkolben gezwungen, sich mit ihm zu bewegen, worauf er in
die nächste
Nut im Zylinder bewegt wird. Die Anordnung verhindert ein Einziehen
des Tauchkolbens, aber nur mit einer vorher festgelegten Zahl von
diskreten Positionen, geregelt durch die Zahl von Nuten und deren
Abstände.
Wie die anderen zuvor erwähnten
Sperrklinkenkonstruktionen sichert das Sperren des Tauchkolbens
gegen das Einziehen an diskreten Positionen nicht immer, daß der Kette
die angemessene Spannung verliehen wird.
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US 5704860 beschriebt einen
Kettenspanner mit einem in Radialrichtung elastischen Anschlagring,
der mit Nuten in der Wand des Tauchkolbens und des Gehäuses zusammenwirkt.
Der Ring wird zwischen zwei Kontaktflächen an dem Gehäuse und
dem Kolben festgeklemmt, um den Kolben trotz der Druckkraft einer
Druckfeder in der Gehäusebohrung
zu verriegeln. Falls der Kolben in das Gehäuse gedrückt wird, schnappt der Anschlagring
in eine Nut, um so eine begrenzte Bewegung des Tauchkolbens im Gehäuse zu ermöglichen.
Er bewegt sich jedoch nicht vollständig vom Tauchkolben weg, und
ein weiteres Ausfahren des Tauchkolbens bringt den Anschlagring
dazu, sich längs
des Gehäuses
zu bewegen.
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Der
nächste
bekannte technische Stand,
EP 0260565 ,
beschreibt einen Kettenspanner, bei dem ein Sicherungsring in Radialrichtung
elastisch ist, so daß er
auf den Tauchkolben vorgespannt wird. Er kann in eine vorher festgelegte
Position bewegt werden, in der er zwischen Kontaktflächen an
dem Kolben und dem Gehäuse
gequetscht wird und ein Ausfahren des Tauchkolbens verhindert. Er
bewegt sich jedoch nicht vom Tauchkolben weg.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor erwähnten Nachteile
zu beseitigen oder abzumindern.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ketten-
oder Gurtspanner bereitgestellt, der folgendes umfaßt: einen
Tauchkolben, der in einer Bohrung eines Gehäuses zwischen einer eingezogenen
und einer ausgefahrenen Position verschoben werden kann, wobei der
Tauchkolben in der ausgefahrenen Position aus einem offenen Ende
der Bohrung vorsteht und durch ein Vorspannelement zur ausgefahrenen
Position hin vorgespannt wird, ein in Radialrichtung elastisches
Anschlagelement, das in der Bohrung zwischen dem Tauchkolben und
dem Gehäuse
angeordnet wird und in Reibungskontakt mit einer ersten Fläche in Eingriff
genommen wird, und eine Aussparung, die an einer zweiten Fläche gegenüber der
ersten Fläche
definiert wird, wobei die Aussparung im Gehäuse definiert wird und die
erste Fläche
am Tauchkolben definiert wird, wobei die Aussparung eine verjüngte Fläche zum
Eingriff mit einer Fläche
des Anschlagelements hat, wobei sich die verjüngte Fläche in der Richtung zum offenen
Ende der Bohrung hin in Radialrichtung nach außen verjüngt, so daß eine Bewegung des Tauchkolbens
im Verhältnis
zum Gehäuse
zur eingezogenen Position hin bewirkt, daß die verjüngte Fläche die Fläche des Anschlagelements in
Eingriff nimmt und es zwingt, sich in einer Radialrichtung zu einer
Anschlagposition zu verformen, in der das Anschlagelement zwischen
der verjüngten
Fläche
und der ersten Fläche eingeschlossen
wird, um so eine weitere Bewegung des Tauchkolbens nach innen zu
verhindern, wobei die Aussparung eine zweite Fläche hat, die mit dem Anschlagelement
in Eingriff gebracht werden kann, wenn der Tauchkolben aus dem Gehäuse zur
ausgefahrenen Position hin bewegt wird, um so das Element über die
erste Fläche
gleiten zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche einen
wesentlich gleichbleibenden Durchmesser hat, und dadurch, daß das Anschlagelement
eine Keilform hat, so daß das
Anschlagelement zwischen der verjüngten Fläche und der ersten Fläche verkeilt
wird, wenn es sich in der Anschlagposition befindet.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ketten-
oder Gurtspanner bereitgestellt, der folgendes umfaßt: einen
Tauchkolben, der in einer Bohrung eines Gehäuses zwischen einer eingezogenen
und einer ausgefahrenen Position verschoben werden kann, wobei der
Tauchkolben in der ausgefahrenen Position aus einem offenen Ende
der Bohrung vorsteht und durch ein Vorspannelement zur ausgefahrenen
Position hin vorgespannt wird, ein in Radialrichtung elastisches
Anschlagelement, das in der Bohrung zwischen dem Tauchkolben und
dem Gehäuse
angeordnet wird und in Reibungskontakt mit einer ersten Fläche in Eingriff
genommen wird, und eine Aussparung, die an einer zweiten Fläche gegenüber der
ersten Fläche
definiert wird, wobei die Aussparung im Tauchkolben definiert wird
und die erste Fläche
am Gehäuse
definiert wird, wobei die Aussparung eine verjüngte Fläche zum Eingriff mit einer
Fläche
des Anschlagelements hat, wobei sich die verjüngte Fläche in der Richtung zum offenen
Ende der Bohrung hin in Radialrichtung nach außen verjüngt, so daß eine Bewegung des Tauchkolbens
im Verhältnis
zum Gehäuse
zur eingezogenen Position hin bewirkt, daß die verjüngte Fläche die Fläche des Anschlagelements in
Eingriff nimmt und es zwingt, sich in einer Radialrichtung zu einer
Anschlagposition zu verformen, in der das Anschlagelement zwischen
der verjüngten
Fläche
und der ersten Fläche
eingeschlossen wird, um so eine weitere Bewegung des Tauchkolbens
nach innen zu verhindern, wobei die Aussparung eine zweite Fläche hat,
die mit dem Anschlagelement in Eingriff gebracht werden kann, wenn
der Tauchkolben aus dem Gehäuse
zur ausgefahrenen Position hin bewegt wird, um so das Element über die
erste Fläche
gleiten zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche einen wesentlich
gleichbleibenden Durchmesser hat, und dadurch, daß das Anschlagelement
eine Keilform hat, so daß das
Anschlagelement zwischen der verjüngten Fläche und der ersten Fläche verkeilt
wird, wenn es sich in der Anschlagposition befindet.
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Die
vorliegende Erfindung sorgt für
einen Mechanismus, durch den die Bewegung des Tauchkolbens nach
innen an einer unendlichen Zahl von Tauchkolbenpositionen im Verhältnis zum
Gehäuse angehalten
werden kann. Dies wird durch die Verwendung eines in Radialrichtung
elastischen Anschlagelements in Verbindung mit der verjüngten Fläche der
Aussparung erreicht. Die Anordnung ermöglicht, daß das Anschlagelement an einer
beliebigen axialen Position längs
des Gehäuses
zwischen dem Gehäuse
und dem Tauchkolben verkeilt wird, wobei das Element, wenn es verkeilt
ist, in gesteigertem Reibungskontakt mit der ersten Fläche ist,
um so ein bedeutsames Einziehen des Tauchkolbens in das Gehäuse zu verhindern.
Die erste Fläche
kann durch die Bohrung definiert werden, wobei die Aussparung in
diesem Fall im Tauchkolben definiert wird und das Anschlagelement
in Radialrichtung nach außen
verformt wird, um eine weitere Bewegung des Tauchkolbens nach innen
zu verhindern. Alternativ dazu kann die erste Fläche am Tauchkolben definiert
werden, wobei sich die Aussparung in diesem Fall im Gehäuse befindet
und das Element in Radialrichtung nach innen verformt wird. Die
Beseitigung der Vielzahl von ringförmigen Nuten oder Klinkenzahnkonstruktionen beseitigt
die stufenweise Beschaffenheit der vorherigen Schaltklinkenmechanismen.
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Der
Außendurchmesser
des Rings ist in einem entspannten Zustand vorzugsweise größer als der
Innendurchmesser der Bohrung. Wenn die erste Fläche durch die Bohrung definiert
wird, wird das Anschlagelement folglich in einem in Radialrichtung
zusammengezogenen Zustand in der Aussparung im Tauchkolben angeordnet.
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Idealerweise
wird die Fläche
des Anschlagelements abgeschrägt,
um so mit der verjüngten
Fläche
der Aussparung zusammenzuwirken.
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Das
Anschlagelement kann die Form eines Rings haben, der einen Radialschnitt
oder -schlitz haben kann, um so eine Verformung in Radialrichtung zu
ermöglichen.
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Der
Spanner kann außerdem
eine Nut umfassen, die an einem Ende der Bohrung im Gehäuse bereitgestellt
wird, wobei die Nut eine verjüngte
Kante hat, die in der Richtung zur ausgefahrenen Position hin in
Radialrichtung nach innen gerichtet wird, um während des anfänglichen
Zusammenbaus des Spanners das Anschlagelement aufzunehmen. Die Gehäusebohrung
hat ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende, wobei der Tauchkolben
ein erstes Ende, das während
des Zusammenbaus zum geschlossenen Ende hin in die Bohrung eingesetzt
wird, und eine ringförmige
Fläche
zwischen seinem ersten Ende und der Anschlagelementaussparung hat.
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Die
erste und die zweite Stirnfläche
der Aussparung werden vorzugsweise mit einem Zwischenraum zueinander
angeordnet, der größer ist
als die axiale Länge
des Anschlagelements, um so eine Bewegung der Aussparung über das
Element zu ermöglichen.
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Die
Vorderkante des Anschlagelements wird vorzugsweise an seinem in
Radialrichtung äußeren Ende
abgerundet, um so sein Entfernen aus dem Gehäuse zu unterstützen.
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Zwischen
dem Tauchkolben und dem Gehäuse
kann ein Verriegelungselement bereitgestellt werden, wobei das Element
in Radialrichtung elastisch ist und einen Außendurchmesser hat, der größer ist
als der Durchmesser der Bohrung, wobei das Gehäuse und der Tauchkolben jeweils
Verriegelungsnuten zum Aufnehmen des Verriegelungselements haben,
wobei der Tauchkolben bewegt werden kann von einer verriegelten
Position, in der das Verriegelungselement zwischen den jeweiligen
Verriegelungsnuten eingeschlossen wird, um so ein Ausfahren des
Tauchkolbens zu verhindern, zu einer entriegelten Position, in der
das Verriegelungselement in einem entspannten Zustand in der Verriegelungsnut des
Gehäuses
aufgenommen wird derart, daß es nicht
in die Bohrung des Gehäuses
vorsteht und der Tauchkolben in der Lage ist, sich im Verhältnis zu dem
Gehäuse
und dem Verriegelungselement zu bewegen.
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Nach
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ketten-
oder Gurtspanner bereitgestellt, der folgendes umfaßt; einen
Tauchkolben, der in einer Bohrung eines Gehäuses zwischen einer eingezogenen
und einer ausgefahrenen Position verschoben werden kann und durch
ein Vorspannelement zur ausgefahrenen Position hin vorgespannt wird,
wobei der Tauchkolben einen Außendurchmesser
hat, das Gehäuse
eine erste Aussparung hat und der Tauchkolben eine zweite Aussparung
hat, wobei die erste Aussparung eine Verriegelungskante hat, und
ein in Radialrichtung elastisches Verriegelungselement, das innerhalb
des Tauchkolbens im Verhältnis
zum Gehäuse
verschoben werden kann von einer ersten Position, in der es zwischen
der ersten und der zweiten Aussparung eingeschlossen wird und an
die Verriegelungskante anstößt, um so
eine Bewegung des Tauchkolbens aus dem Gehäuse zu verhindern, und einer
zweiten Position, in der es in der ersten Aussparung aufgenommen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement
in der zweiten Position vom Außendurchmesser
des Tauchkolbens entfernt ist und ermöglicht, daß sich der Tauchkolben im Verhältnis zum
Gehäuse
in beiden Richtungen zwischen ausgefahrenen und eingezogenen Positionen
bewegt.
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Es
werden nun, nur als Beispiel, spezifische Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine
teilweise Längsansicht
eines Spanners der vorliegenden Erfindung ist, im teilweisen Querschnitt
gezeigt in einem Anfangsstadium des Zusammenbaus, wobei die gezeigte
Struktur um die Mittellinie symmetrisch ist,
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2 und 3 Ansichten
sind, die der von 1 entsprechen und anschließende Stadien
beim Zusammenbau des Spanners zeigen,
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4 bis 6 Ansichten
sind, die der von 1 entsprechen und das Freigeben
eines Tauchkolbens vom Spanner zeigen,
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7 eine
Ansicht ist, die den vorherigen Ansichten entspricht und den Spanner
in einer verriegelten Konfiguration zeigt,
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8 und 9 Teilansichten
im teilweisen Querschnitt sind, die das Abbauen des Spanners zeigen,
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10 bis 12 Ansichten
sind, die denen von 2 bis 4 entsprechen
und eine modifizierte Ausführungsform
des Spanners der vorliegenden Erfindung zeigen,
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13 eine
teilweise aufgeschnittene Ansicht einer alternativen Spanner-Ausführungsform
ist und
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14 bis 16 Ansichten
sind, die denen von 3, 4 und 7 entsprechen
und eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen hat nun der exemplarische Kettenspanner
einen Körper 1,
der dafür
ausgelegt ist, in eine im Zylinderblock einer Verbrennungskraftmaschine
(nicht gezeigt) definierte Bohrung eingesetzt zu werden. Zu diesem Zweck
hat der Körper 1 an
dem einen Ende einen Kopf 2 mit einer Vielzahl von Abflachungen
für einen Eingriff
mit einem passenden Spannwerkzeug und einen angrenzenden Gewindeabschnitt 3,
durch den der Spanner in der Motorbohrung in Gewindeeingriff gebracht
wird.
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Der
Spannerkörper 1 ist
allgemein zylindrisch und hat eine Blindbohrung 4, die
an dem einen Ende offen ist, um einen verschiebbaren hohlen Tauchkolben 5 aufzunehmen.
Das freigelegte Ende 5a des Tauchkolbens 5 ist
geschlossen und kann mit einer beweglichen Kettenführung oder
einem Schuh (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden. Das andere
Ende des Tauchkolbens 5 hat eine abgeschrägte Außenkante 6,
deren Zweck später
offensichtlich werden wird.
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Das
Innere der Bohrung 4 und der Tauchkolben 5 definieren
eine Druckkammer 7 mit veränderlichem Volumen, die mit
Hydrauliköl
gefüllt
wird. Die Kammer 7 wird über einen Durchgang 8 und
ein Kugelventil 9 mit Öl
aus einem Ölbehälter (nicht
gezeigt) versorgt. Wenn der Druck des durch den Durchgang 8 zugeführten Öls den in
der Kammer 7 übersteigt, wird
die Kugel aus ihrem Kugelventilsitz angehoben und ermöglicht den
Durchgang von Öl
in die Kammer 7. Umgekehrt kehrt die Kugel zu ihrem Sitz
zurück, wenn
der Öldruck
in der Kammer 7 den der Zufuhr übersteigt, und das Rückschlagventil 9 wird
geschlossen, um so ein Entweichen von Öl aus der Kammer 7 zu
verhindern.
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Der
Tauchkolben 5 hat an seinem geschlossenen Ende eine kleine
Mittelöffnung 10,
die, wie gut bekannt ist, als Abzug für Luft und überschüssiges Fluid in der Druckkammer 7 dient.
Das Vorhandensein jeglicher eingeschlossener Luft im Öl in der Kammer 7 ist
unerwünscht,
und sie wird über
die Abzugsöffnung 10 zur
Atmosphäre
abgelassen. Der Zugang zur Abzugsöffnung 10 wird durch
einen Abzugsstopfen 11 einer bekannten Konstruktion eingeschränkt, um
so das Entweichen von Luft und Fluid zu begrenzen.
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Eine
Druckfeder 12 wird koaxial zwischen dem geschlossenen Ende
des Tauchkolbens 5 und der Basis der Gehäusebohrung 4 angeordnet
(der Klarheit wegen wird in den Abbildungen nur ein Teil der Feder
gezeigt) und dient dazu, den Tauchkolben 5 aus dem Gehäusekörper 1 hinaus
zur Kette hin vorzuspannen, um derselben so Spannung zu verleihen.
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Der
Tauchkolben 5 hat zwei in seiner Außenfläche definierte, mit Zwischenraum
angeordnete, ringförmige
Nuten 13, 14. Eine erste Nut 13 wird nahe
dem geschlossenen Ende des Tauchkolbens 5 definiert und
wird dafür
ausgelegt, einen ringförmigen Sicherungsring 15 aufzunehmen.
Eine zweite Nut 14 wird zum entgegengesetzten Ende des
Tauchkolbens 5 hin angeordnet und nimmt bei Anwendung einen
ringförmigen
Anschlagring 16 auf.
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Die
erste Nut 13 hat eine erste Stirnfläche 17 nächst dem
geschlossenen Ende des Tauchkolbens 5, die sich in einer
wesentlich radialen Ebene erstreckt, und eine zweite Stirnfläche 18,
die in der Richtung zur ersten Fläche 17 hin in Radialrichtung nach
innen verjüngt
wird. Der zugeordnete Sicherungsring 15 hat einen Radialschlitz,
um ihn in Radialrichtung ausdehnbar oder zusammenziehbar und so
elastisch zu machen, daß er
seinen ursprünglichen
Durchmesser wiedergewinnt, wenn er zum Zusammenziehen oder Ausdehnen
gezwungen wird. Der Ring 15 hat einen dreieckigen oder
trapezförmigen
Querschnitt mit einer abgeschrägten
Kante 19, die zur verjüngten
Stirnfläche 18 der
Nut 13 zeigt. Der Ring 15 kann zum Beispiel aus
einem Material wie Aluminium, Stahl oder haltbarem Kunststoff hergestellt
werden.
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Die
zweite ringförmige
Nut 14 ist in der Axialrichtung des Spanners länger als
die erste Nut 13 und hat eine in Radialrichtung verlaufende
erste Stirnfläche 20,
am weitesten entfernt vom geschlossenen Ende des Tauchkolbens 5,
und eine zweite Stirnfläche 21,
die in der Richtung zur ersten Nut 13 hin in Radialrichtung
nach außen
verjüngt
wird. Der zugeordnete Anschlagring 16 hat eine ähnliche
Konfiguration wie der Sicherungsring 15, wird aber in einer
umgekehrten Ausrichtung, d.h., mit einer abgeschrägten Kante 16a,
die zur verjüngten
Stirnfläche 21 der
Nut 14 zeigt, im Spanner angeordnet und hat an dem Ende
in Radialrichtung, das zum offenen Ende der Bohrung 4 hin
zeigt, eine abgerundete Kante 22.
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Die
Innenfläche
des Körpers 1,
welche die Bohrung 4 definiert, hat zwei mit Zwischenraum
angeordnete ringförmige
Nuten 23, 24, die denen des Tauchkolbens 5 entsprechen.
Eine Verriegelungsnut 23 hat einen Hauptabschnitt 25 mit
einem zum Sicherungsring 15 komplementären Profil und wird dafür ausgelegt,
den Ring 15 so aufzunehmen, daß er in Radialrichtung nicht
aus derselben vorsteht. Sie hat einen vorderen Absatz 26,
der im Durchmesser nur geringfügig
größer ist
als die Bohrung 4 und in einer abgeschrägten Verriegelungskante 27 endet.
Eine Anschlagringnut 24 hat eine in Radialrichtung verlaufende
Stirnfläche 28 und
eine verjüngte
Stirnfläche 29,
die in der Richtung zum offenen Ende der Bohrung 4 hin
in Radialrichtung nach innen verläuft. Die Fläche des Körpers 1 zwischen den
Nuten 23, 24 ist verhältnismäßig glatt und ist frei von
Kerben oder Nuten.
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Um
den Spanner zusammenzubauen oder zurückzustellen, wird zuerst der
Anschlagring 16 in der Anschlagringnut 24 des
Körpers 1 angeordnet, und
der Sicherungsring 15 wird um die erste Nut 13 im
Tauchkolben 5 angeordnet. Der Innendurchmesser des Anschlagrings 16 ist
geringfügig
kleiner als derjenige der Anschlagringnut 24, so daß er von
derselben in Radialrichtung nach innen vorsteht, und der Sicherungsring 15 ist
im Durchmesser geringfügig größer als
die erste Nut 13 am Tauchkolben, so daß er von derselben in Radialrichtung
nach außen
vorsteht. Der Tauchkolben 5 wird in die Kammer 7 gedrückt, so
daß seine
abgeschrägte
Kante 6 in Stoß mit
der abgeschrägten
Kante 16a des Anschlagrings 16 kommt (1).
Auf Grund des Zusammenwirkens der aneinanderstoßenden Kanten 6, 16a zwingt
ein weiteres Einführen
des Tauchkolbens 5 den Anschlagring 16, sich in
Radialrichtung nach außen
in die Anschlagringnut 24 auszudehnen, wo er durch die
Außenfläche des
Tauchkolbens 5 gehalten wird (2), bis
er in Ausrichtung mit der zweiten Nut 14 am Tauchkolben 5 kommt,
worauf er sich in Radialrichtung in diese Nut 14 entspannt
(3). Zur gleichen Zeit wird der Sicherungsring 15 durch
Verformen desselben in Radialrichtung nach innen in die Bohrung 4 gedrängt, so
daß er
in den vorderen Absatz 26 der Sicherungsringnut 23 im
Körper 1 übergeht
und in die erste Nut 13 im Tauchkolben 5 zusammengedrückt wird.
An diesem Punkt wird der Tauchkolben 5 durch die Verriegelungskante 27 gegen
eine Bewegung aus dem Körper 1 verriegelt,
und der Spanner kann in den Motorzylinderkopf eingesetzt werden,
wobei wenig Gefahr besteht, daß der
Tauchkolben 5 aus dem Gehäusekörper 1 herausfällt (3).
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Sobald
der Spanner im Motor angebracht ist, wird der Tauchkolben 5 dadurch
freigegeben, daß er weiter
in den Körper 1 gedrückt wird,
bis der Sicherungsring 15 in Ausrichtung mit dem Hauptabschnitt 25 der
Sicherungsringnut 23 im Körper 1 gebracht ist, worauf
er sich in Radialrichtung entspannt und in den Hauptabschnitt 25 ausdehnt
(4). Der Tauchkolben 5 kann danach unter
der Wirkung der Vorspannfeder 12 und, wenn der Motor läuft, unter
dem Druck des Hydrauliköls
in der Druckkammer 7 frei aus dem Körper 1 ausgefahren
werden. Die Bewegung des Tauchkolbens 5 in dieser Richtung
bringt die erste Stirnfläche 20 der
zweiten Nut 14 im Tauchkolben 5 derart in Stoß mit dem
Anschlagring 16, daß er
mit dem Tauchkolben 5 mitgeführt wird (5).
Ein fortgesetztes Ausfahren des Tauchkolbens 5 bringt die Vorderkante 22 des
Anschlagrings 16 in Stoß mit der angeschrägten zweiten
Stirnfläche 29 der Anschlagringnut 24 (siehe 5),
und der Ring 16 wird gezwungen, sich zusammenzuziehen,
so daß er
in Radialrichtung zwischen den glatten Abschnitt der Bohrung 4 und
die zweite Nut 14 im Tauchkolben 5 eingeschoben
wird. In dieser Position ist der Anschlagring 16 in Reibungskontakt
mit dem Gehäuse,
kann aber frei in der Richtung des offenen Endes über die glatte
Fläche
der Bohrung 4 gleiten, so daß er während des Ausfahrens vom Tauchkolben 5 mitgeführt wird
(6). Sollte der Tauchkolben 5 jedoch auf Grund
einer plötzlichen
Zunahme der Spannung in der Kette zum Einziehen gezwungen werden,
bewegt sich die zweite Nut 14 des Tauchkolbens über den Anschlagring 16 (der
in Reibungskontakt mit der Bohrung 4 ist), und ermöglicht dadurch
eine kleine Einwärtsbewegung
des Tauchkolbens 5, bis die verjüngte Stirnfläche 21 der
Nut 14 in Stoß mit
der abgeschrägten
Kante 16a des Anschlagrings 16 kommt. Die verjüngte Stirnfläche 21 wirkt
als Nockenfläche, um
den Anschlagring 16 in Radialrichtung nach außen zu drängen, so
daß er
gegen den glatten Abschnitt der Bohrung 4 verkeilt wird,
und eine weitere Einwärtsbewegung
des Tauchkolbens 5 wird durch den gesteigerten Reibungskontakt
zwischen dem Ring 16 und dem Körper 1 verhindert
(7).
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Wenn
es eine plötzliche
Zunahme bei der Kettenspannung und daher der Last am Tauchkolben gibt,
wird das begrenzte Einziehen des Tauchkolbens auf Grund des Öldrucks
in der Kammer 7 eingeschränkt und wird nur auf Grund
eines begrenzten Stroms von Hydrauliköl über den Abzug 10 und
den Stopfen 11 ermöglicht.
Die Einziehbewegung des Tauchkolbens 5 wird folglich durch
das Öl
gedämpft. In
dem Augenblick, in dem es einen unzureichenden Öldruck in der Kammer 7 gibt,
wie beispielsweise während
des Motorstarts oder -leerlaufs, dient der Anschlagring 16 dazu,
ein übermäßiges Einziehen des
Tauchkolbens 5 zu verhindern.
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Um
den Spanner zum Auswechseln, Warten oder Reparieren usw. abzubauen,
wird der Tauchkolben 5 nach außen gezogen, so daß sich der
Anschlagring 16 über
die Bohrung 4 und den Sicherungsring 15 in der
Verriegelungsnut 23 des Gehäuses bewegt. Aus 8 wird
zu bemerken sein, daß die
Dicke des Sicherungsrings 15 in Radialrichtung eng an die
Tiefe des Hauptabschnitts 25 der Sicherungsringnut 23 angepaßt wird,
so daß sich
der Anschlagring 16 ohne Schwierigkeit über den Sicherungsring 15 bewegen
kann, bis seine abgerundete Kante 22 in Stoß mit der
Verriegelungskante 27 des vorderen Absatzes 26 kommt.
Ein weiteres Ziehen des Tauchkolbens 5 zwingt die abgerundete
Kante 22 des Anschlagrings 15, über die
abgeschrägte
Verriegelungskante 27 des Absatzes zu gleiten und dadurch
zu ermöglichen,
daß der
Tauchkolben 5 vollständig
aus dem Gehäusekörper 1 entfernt
wird (9).
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Es
sollte sich verstehen, daß der
Sicherungsring aus der Konstruktion weggelassen oder durch andere
Verriegelungsmittel ersetzt werden kann.
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10 bis 12 illustrieren
einen modifizierten Spanner, bei dem der Anschlagring 116 wie zuvor
funktioniert, aber zusätzlich
die Funktion des Sicherungsrings ausführt.
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Die
Struktur des Spannerkörpers 101 und des
Tauchkolbens 105 weicht nur darin ab, daß die Nuten 13 und 23 weggelassen
werden und daß unmittelbar
angrenzend an die zweite Nut 114 im Tauchkolben 105 an
dem zur verjüngten
Stirnfläche 121 entgegengesetzten
Ende eine flache Stufe 140 bereitgestellt wird. Die Stufe 140 definiert
eine abgestufte in Radialrichtung verlaufende Kante 141.
Der Anschlagring 116 wird anfangs in der Anschlagringnut 124 angeordnet
und wird durch Drücken
des Tauchkolbens in den Körper
auf den Tauchkolben 105 geladen, so daß er über die abgeschrägte Stirnfläche 106 gleitet. 10 zeigt
den Anschlagring 116 aufgenommen in der Anschlagringnut 124 im
Körper 101.
Wenn der Anschlagring 116 an die Stirnfläche 128 der
Anschlagringnut 124 anstößt, bringt ihn ein weiteres
Einschieben des Tauchkolbens in Ausrichtung mit der Stufe 140 (siehe 11).
Nun ist der Spanner derart scharfgemacht, daß, falls ein Versuch unternommen
wird, den Tauchkolben 105 aus dem Körper 101 zu entfernen,
die Vorderkante des Anschlagrings 116, in Kontakt gebracht
mit der verjüngten
Stirnfläche 129 der
Anschlagringnut 124, festgehalten wird und der Ring 116 zwischen
ihr und der Stufenkante 141 festgehalten wird, so daß wie zuvor ein
Entfernen des Tauchkolbens verhindert wird (12). Diese
scharfgemachte Konfiguration wird wie zuvor durch Schieben des Tauchkolbens
in den Spannerkörper
gelöst,
so daß der
Anschlagring 116 an die in Radialrichtung verlaufende Stirnfläche 128 der
Anschlagringnut 124 anstößt (wie in 11)
und danach gezwungen wird, sich in die Nut 114 im Tauchkolben 105 zu
bewegen, worauf der Spanner bereit zur Nutzung ist.
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Es
sollte sich verstehen, daß die
verjüngten Stirnflächen 21, 121, 29, 129 der
Nuten nicht planar sein müssen,
wie in 1 bis 12 gezeigt, sondern ein beliebiges
geeignetes glattes Profil haben können, das im Durchmesser abnimmt
(oder zunimmt). In 13 wird bei 221 ein
Beispiel einer bogenförmigen
Verjüngung
gezeigt. Ähnlich
kann die komplementäre
abgeschrägte
Fläche
an den Anschlag- oder Sicherungsringen ebenfalls anders als planar
sein.
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Es
wird zu erkennen sein, daß an
der oben beschriebenen Konstruktion zahlreiche Modifikationen vorgenommen
werden können,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie er in den angefügten Ansprüchen definiert
wird. Zum Beispiel kann, während
die oben beschriebene Ausführungsform zum
Spannen einer Kette verwendet wird, die gleiche Konstruktion mit
einer geringfügigen
Modifikation verwendet werden, um einen Riemen zu spannen. Darüber hinaus
können
die Positionen des Anschlagrings und der zugeordneten Nut umgekehrt
werden, so daß bei
Anwendung der Anschlagring in einer im Gehäuse definierten Nut festsitzt.
Bei einer solchen Ausführungsform
wird eine Bewegung des Tauchkolbens aus dem Gehäuse auf Grund dessen ermöglicht,
daß er
eine glatte Fläche
hat, die dazu in der Lage ist, über
den Anschlagring (der einen Innendurchmesser, kleiner als der Außendurchmesser
des Tauchkolbens, hat) zu gleiten, aber ein Einziehen des Tauchkolbens
in das Gehäuse
wird durch das Zusammenwirken der abgeschrägten Fläche des Rings mit der verjüngten Fläche der
Nut verhindert, das den Ring zwingt, sich in einem Verkeilvorgang
in Radialrichtung auf den Tauchkolben zusammenzuziehen. In 14 bis 16 wird
ein Beispiel gezeigt. In 14 ist
der Spanner dadurch scharfgemacht, daß der Anschlagring 316 den
Tauchkolben 305 im Verhältnis
zum Körper 301 zwischen
einer abgestuften Kante 341 am Körper und einer verjüngten Stirnfläche 350 einer
Nut 351 im Tauchkolben 305 verriegelt. Der Tauchkolben
wird, wie in 15 gezeigt, dadurch gelöst, daß er, wie
durch den Pfeil gezeigt, in das Innere das Körpers gedrückt wird. In 16 wird der
Tauchkolben bei Anwendung und durch die Verkeilwirkung des Anschlagrings
an einem weiteren Einziehen in den Körper gehindert gezeigt. Wieder wird
das anfängliche
Scharfmachen des Spanners durch Einschieben des Tauchkolbens 305 in
das Gehäuse 301,
mit dem Anschlagring 316 in der Nut 351, erreicht.
Der Ring 316 gleitet am Bohrungseingang über die
am Gehäuse
definierte abgeschrägte
Fläche 306 und
wird zur abgestuften Kante 341 bewegt.