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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Vorrichtungen
zum Vorsehen und Beibehalten einer Spannung in flexiblen Antriebsübertragungseinrichtungen
wie beispielsweise Riemen und Ketten.
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Es
wird insbesondere auf Antriebsketten an Fahrzeugen Bezug genommen,
wie sie beispielsweise dazu verwendet werden, einen Antrieb von
einem ersten Antriebskettenrad, das durch die Fahrzeugbrennkraftmaschine
angetrieben wird, an ein zweites angetriebenes Kettenrad zu übertragen,
das die Nockenwelle bewegt.
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Aus
Gründen
der Einstellung, des Abriebs an Materialien und der Aufnahme von
Spiel ist es daher oft erforderlich, ein gewisses Durchhängen bei
der Kette zu kompensieren, und dies wird mit Hilfe von Schuhspannvorrichtungen
gemacht, wobei der Schuh mit einer einstellbaren Kraft gegen einen Zweig
der Kette gedrückt
wird.
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Um
den Schub an dem Schuh zu erhalten, besitzt eine Mehrheit der Spannvorrichtungen,
die im Stand der Technik bekannt sind, einen Zylinderkolbenaufbau,
bei dem das fixierte Element (im Allgemeinen der Zylinder) an dem
Brennkraftmaschinenblock montiert ist und das bewegliche Element
(im Allgemeinen der Kolben) auf den Schuh unter der Einwirkung einer
Feder und eines hydraulischen Fluids, im Allgemeinen Öl, einwirkt.
Bei einigen bekannten Spannvorrichtungen ist der Kolben hohl, das heißt er hat
eine Kolbenkammer, die eine Lüftungsscheibe
aufnimmt, die in dieser in Achsrichtung gleitfähig ist. Die Lüftungsscheibe
hat eine dünne
Spiralnut an ihrer Oberfläche,
die dem Boden des Kolbens zugewandt ist, und der Boden des Kolbens
hat ein Durchgangsloch. Die Positionseinstellung zwischen der Lüftungsscheibe
und dem Boden des Kolbens macht es möglich, dass jedwede Luft freigesetzt
wird, und dass, wenn erforderlich, Öl zum Zwecke der Schmierung
freigesetzt wird, und um die elastische Dämpfungseigenschaft der Spannungsvorrichtung zu
steuern. Die Feder wirkt zwischen dem Zylinder und der Scheibe und
wirkt durch die Scheibe auf den Kolben.
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Einige
Spannvorrichtungen haben eine so genannte Rückkehrvermeidungsvorrichtung,
die dazu in der Lage ist, das Rückkehren
des Kolbens in den Zylinder zu verhindern, wenn der Öldruck aus unvorhergesehenen
Gründen
fällt und
die Wirkung der Feder nicht ausreichend ist, um den Kolben in der korrekten
Position zu halten. Die Rückkehrvermeidungsvorrichtung
besteht im Allgemeinen aus einer einstückig mit dem Kolben ausgebildeten
länglichen Zahnstange
oder einem gezahnten Abschnitt, die/der sich mit einem durch eine
Feder vorgespannten Sperrzahn im Eingriff befindet.
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Das
Dokument
EP-A-00830616.9 beschreibt eine
Spannvorrichtung der so genannten Kassettenart (solche Spannvorrichtungen,
die von außen
auf den Brennkraftmaschinenblock oder -kopf aufgebracht werden können, ohne
die Brennkraftmaschine öffnen
zu müssen,
werden „kassettenartig" genannt), wobei
der Zahnstangenabschnitt in dem Schaft des Kolbens ausgebildet ist
und der Sperrzahn mit der Möglichkeit
des axialen Gleitens in einer Öffnung
in dem Schaft des Kolbens aufgenommen ist und gegen den Kolben durch
einen kreisförmigen
Kolbenring vorgespannt ist. Zum Zweck der Lagerung und des Versands
wird der Kolben, bevor er eingebaut wird, durch den Eingriff eines
Kolbenrings mit einem ringförmigen
Hohlraum des Zylinders und mit einem ringförmigen Hohlraum des Kolbens
in einer Ruheposition gehalten, wobei nur ein kleiner Abschnitt
von ihm aus dem Zylinder vorsteht.
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Für den Einbau
der Spannvorrichtung ist es erforderlich, anfänglich eine Kraft auf den Kolben
aufzubringen, die ihn dazu bringt, sich um einen ausreichenden Abstand
ins Innere des Zylinders zurückzuziehen,
um den Haltering in einen breiteren ringförmigen Hohlraum des Zylinders
zu bewegen, so dass der Ring den Kolben freigibt. Obwohl die durch
die vorstehend genannte Anmeldung vorgeschlagene Lösung für zahlreiche
Anwendungen befriedigend ist, ist sie nichts desto trotz nicht für solche
Fälle geeignet,
in denen es nicht möglich
oder leicht ist, diese Zurückziehkraft
auf den Kolbenkopf aufzubringen.
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Das
Dokument
EP 02425131.6 der
selben Anmelderin, das noch nicht veröffentlicht ist, beschreibt
eine kassettenartige Spannvorrichtung mit einem Rückkehrvermeidungszahn
an dem Schaft des Kolbens, wobei der Kolben mit Hilfe einer Schraube
in dem zurückgezogenen
Zustand gehalten wird, die sich anfänglich im Eingriff mit der
Welle einer Lüftungsvorrichtung
befindet, die im Inneren des Kolbens gleitfähig ist. Diese Voranmeldung
löst das
Problem des anfänglichen
Haltens des Kolbens; allerdings ist es, wenn die Befestigungsschraube
einmal herausgeschraubt wurde, nicht möglich, sie erneut mit der Welle
der Lüftungsvorrichtung
in Eingriff zu bringen, außer
indem auf den Kolbenkopf eingewirkt wird.
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Das
Dokument
US 4.790.796 ,
das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart, beschreibt
eine Autospannvorrichtung der Art mit freiem Kolben, die einen Körper, einen
Kolben, der mit einer Stange versehen ist, die auf eine Spanneinrichtung
für einen
Zeitsteuerriemen einwirkt, versehen ist und gleitfähig in dem
Körper
angeordnet ist, um eine erste Ölkammer
auszubilden, einem freien Kolben, der gleitfähig in dem Körper angeordnet
ist, um eine zweite Ölkammer
auszubilden, einen Ölkanal,
der in dem Kolbenkopf ausgebildet ist, um eine Ölverbindung zwischen der ersten Ölkammer
und der zweiten Ölkammer
herzustellen, ein Rückschlagventil,
das in dem Ölkanal
angeordnet ist, eine erste Feder, die den Kolben vorspannt, und
eine zweite Feder, die den freien Kolben vorspannt, hat.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kassettenartige
Spannvorrichtung mit einer Rückkehrvermeidungsvorrichtung
und einer Rückhaltevorrichtung
vorzusehen, wobei die Rückhaltevorrichtung
von außen
betätigt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung gelöst, wie sie in Anspruch 1 dargelegt
ist. Weitere neue und nützliche
Eigenschaften sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Mit
anderen Worten hat die kassettenartige hydraulische Spannvorrichtung
der vorliegenden Erfindung einen Körper, einen Kolben der in dem
Körper
gleitfähig
ist, ein Stangenelement, das im Inneren des Körpers und für eine gewisse Distanz in Bezug auf
den Kolben gleitfähig
ist und sich mit diesem in Eingriff befindet, eine Vorspannfeder
zwischen dem Kolben und dem Stangenelement, einen rückhaltenden
und die Rückkehr
vermeidenden gezahnten Abschnitt an dem Stangenelement, eine Sperrklauenfeder,
die im Inneren des Körpers
vorgespannt ist, um mit dem gezahnten Abschnitt in Eingriff zu gelangen und
das Stangenelement gegen jede Möglichkeit
des Zurückkehrens
zu sperren. Die Spannvorrichtung hat zudem einen Durchgang für Arbeitsfluid,
der sich in eine Kolbenkammer öffnet,
die die Feder aufnimmt und durch ein Rückschlagventil geschlossen
ist. Ein Ende des Stangenelements steht von dem Körper vor
und kann durch eine Klammer in Eingriff gebracht werden, um die
Zahnstange in dem zurückgezogenen
Zustand zu halten.
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Die
neue Spannvorrichtung macht es möglich,
dass der Kolben in dem Zylinderkörper
zurückgezogen
gehalten wird, indem ein Endstück
oder Ende der gezahnten Stange, die von dem Körper vorsteht, mit Hilfe der
Rückhalteklammer
oder desgleichen gesperrt wird. Zudem ist sie einfach zu verwenden
und kann leicht in den Anfangszustand zurückgeführt werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
ist im Folgenden nur durch ein nicht beschränkendes Beispiel veranschaulicht,
in dem Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird.
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1 ist
eine Seitenansicht der kassettenartigen hydraulischen Spannvorrichtung
der Erfindung, die in dem zurückgezogenen
Lager- und Transportzustand gezeigt ist.
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2 ist
ein Schnitt entlang der Längsebene 2-2
der 1.
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In
den Zeichnungen ist eine kassettenartige hydraulische Spannvorrichtung
gemäß der Erfindung als
Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist einen
Körper 12, der
einen Zylinder bildet, einen hohlen Kolben 14 und ein Stangenelement 16 auf.
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Der
Körper 12 ist
in der Form länglich,
hat einen Zylinderteil 18, der einen mit einem Gewinde
versehenen Abschnitt 19 an der Außenseite hat, einen Mutterteil 20,
so dass er dazu in der Lage ist, in einen Brennkraftmaschinenblock
in einer per se bekannten Weise geschraubt zu werden, und einen
Rohrteil 22. An der Innenseite bildet der Körper eine
Zylinderkammer 24, die sich axial erstreckt und an einem
Ende des Körpers
offen ist, und eine Rohrkammer 26, die sich axial erstreckt
und an dem anderen Ende des Körpers
offen ist, die mit der Zylinderkammer ausgerichtet sind und eine
Verbindung mit dieser herstellen. Eine Seitenöffnung 28 des Körpers ist
durch eine entfernbare Abdeckung 30 verschlossen, eine
weitere Seitenöffnung
ist durch das Bezugszeichen 32 bezeichnet.
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Der
hohle Kolben 14 hat einen Boden 34 und eine zylindrische
Hülse 35.
Der Boden hat vorteilhafter Weise eine konvexe Form und ein axiales
Durchgangsloch 36, das mit einer Scheibe 37 zusammenarbeitet,
um eine gesteuerte Belüftung
in einer per se bekannten Weise zu erzielen, die daher nicht weiter beschrieben
ist. Die Kolbenhülse 35 bildet
an der Innenseite eine Kolbenkammer 38, die einen Abschnitt hat,
der geweitet ist oder einen größeren Durchmesser 38' hat, der durch
die Endzähne
oder Vorsprünge 39 begrenzt
ist, so dass er axial gegenüber
liegende Schultern 40 und 41 definiert. Der Kolben
ist im Inneren der Zylinderkammer in axialer Richtung gleitfähig.
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Das
Stangenelement 16 hat eine Welle 43 und einen
Kopf 44 in einem Stück
und ist in dem Körper
koaxial zu diesem angeordnet. Der Kopf 44 ist in der Zylinderkammer
aufgenommen, gegen die er mit Hilfe einer Dichtung 55,
vorzugsweise einem O-Ring, gehalten ist und hat einen becherförmigen Teil
mit einer zylindrischen Hülse 45 mit
nach außen
vorstehenden Zähnen
oder Vorsprüngen 46 und
definiert eine Kammer 47 des Kopfs der Stange. Ein verbindender
Querdurchgang 48 und ein axialer Durchgang 49 in
dem Kopf der Stange verbinden die Kammer des Kopfs mit einem Raum 50,
der zwischen der Außenfläche des
Kopfs an der Zahnstange und der zugewandten Fläche eines Endteils der Zylinderkammer
definiert ist, in die sich die vorstehend genannte Öffnung öffnet. Ein
Rückschlagventil 53 ist
auf den Auslass des Durchgangs 49 mit Hilfe einer Bodendichtung 51 und
einer Unterlegscheibe 52 aufgebracht. Eine Druckfeder 54,
die in der Zylinderkammer und in der Kopfkammer aufgenommen ist,
wirkt zwischen der Unterlegscheibe 52 und der Scheibe 37.
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Die
Welle 43 des Stangenelements hat einen länglichen
gezahnten Abschnitt 56, der im Folgenden auch als eine
Zahnstange bezeichnet ist, mit Zähnen, die
eine weniger steile Flanke zu dem Kopf der Stange und eine steilere
Flanke zu dem gegenüber
liegenden Ende der Stange haben. Der gezahnte Abschnitt belegt eine
erhebliche lange Ausdehnung der Welle und nur einen Teil ihres Umfangs.
Das Ende der Welle entgegen gesetzt zu dem Kopf hat eine Dichtung 57,
vorzugsweise einen O-Ring, um sie gegen die Wand der Rohrkammer
dicht zu machen, und hat vorzugsweise eine kreisförmige Nut 58,
um eine Rückhaltekammer 60 aufzunehmen.
Eine Nut 61 an der äußersten
Oberfläche
der Welle ist für
den Eingriff eines Schraubenziehers vorgesehen.
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Ein
gezahnter Rückkehrvermeidungsschuh oder
eine gezahnte Rückkehrvermeidungsklammer 62 ist
durch eine Vorspannfeder 64, die sich gegen die vorstehend
genannte Abdeckung 30 stützt, gegen den gezahnten Abschnitt 56 vorgespannt.
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Wie
dies bereits angeführt
ist, ist im Ruhezustand, das heißt bei der Lagerung oder im
Versandzustand die Stange 16 in der zurückgezogenen Position der Figuren
mit Hilfe der Klammer 60 versperrt. Ein wechselseitiger
Eingriff der Vorsprünge 39 des Zylinders 46 und
des Stangenelements hält
den Kolben 14 trotz der Kraft, die durch die Feder 54 ausgeübt wird,
in der zurückgezogenen
Position im Inneren des Zylinders.
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Wenn
die Klammer 60 entfernt wird und die Öffnung 32 mit dem Ölkreislauf
der Brennkraftmaschine verbunden wird, bewegt die Wirkung des Drucks
in dem Raum 50 die Stange und die Kolbenbaugruppe nach
rechts und ermöglicht
es dem Kolben, sich von dem Zylinder zu auszudehnen, mit der Möglichkeit
des elastischen Zurückkehrens,
wenn es durch die Feder 54 zugestanden wird. Die Position des
Kolbens wird gemäß den Zuständen des
Gleichgewichts der Kräfte
eingerichtet, die darauf durch die zu spannende Kette (nicht gezeigt),
durch die Feder 54 und durch das Fluid, das sich unter
Druck befindet, ausgeübt
werden. Die Ausdehnung des Kolbens zieht das Stangenelement 16,
das eine Sperrfunktion gegen den Wiedereintritt oder eine Rückkehrvermeidungsaktion
dank des Zahns 56 vorsieht, der durch die Klinke 62 eingegriffen
ist.
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Um
die Ausgangsposition wiederherzustellen, ist es möglich, mit
einem Schraubenzieher auf die Nut 61 einzuwirken und die
Welle zu drehen, wobei ihr zylindrischer Teil in Kontakt mit der
Klaue 62 gebracht wird, wonach die Welle dazu gebracht
werden kann, entlang der Klaue zu gleiten, um die Ausgangsposition
wieder zu erlangen.