DE69817344T2

DE69817344T2 - Triebketten- oder Riemenspanneinrichtung mit einem Kolben mit mehreren relativ zu einander bewegbaren Teilen

Info

Publication number: DE69817344T2
Application number: DE69817344T
Authority: DE
Inventors: Roberto Merelli
Original assignee: Morse Tec Europe SRL
Current assignee: Morse Tec Europe SRL
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: EP0985849B1; EP0985849A1; DE69817344D1; JP2000120815A; US6244982B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Spannen von Kraftübertragungseinrichtungen, wie zum Beispiel Riemen oder Ketten.
Insbesondere wird auf Zeitketteneinrichtungen bei Fahrzeugen Bezug genommen, obwohl verstanden werden muss, dass die Spannvorrichtungen, die beschrieben werden, ebenfalls auf andere Übertragungseinrichtungen, wie zum Beispiel Riemen, Zahnriemen und ähnlichem verwendet werden können.
Zeitsysteme bei Fahrzeugen, insbesondere Industriefahrzeugen, umfassen üblicher Weise eine Kettenkraftübertragung, bei der die Kette um zwei oder mehr gezahnte Räder geführt ist, wobei eines ein Antriebsrad ist.
Da aus Anpassungsgründen, Werkstoffverschleiß und der Aufnahme von Spiel erforderlich ist einen bestimmten Schlupf der Kette auszugleichen, ist die Verwendung von Gleitschuhspannvorrichtungen, bei denen ein Gleitschuh mit einer einstellbaren Kraft gegen einen Zweig der Kette geschoben wird, aus dem Stand der Technik bekannt.
Zum Schieben eines Spannschuhs gegen eine Kette sind verschiedene Einrichtungen bekannt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Zylinder/Kolbenspannvorrichtungen, bei denen ein stationäres Element eines Zylinders/Kolbenzusammenbaus (normalerweise der Zylinder) auf einem Motorblock befestigt ist, und dessen bewegliches Element (normalerweise der Kolben) mit Bezug auf das stationäre Element und einstückig mit einem Schuh, der in Berührung mit der Kette angeordnet ist, gleitet, um diese zu spannen.
US-Patent Nr. 4 826 470 von Breon und anderen offenbart eine Zylinder/Kolbenzusammenbauspannungsvorrichtung, bei der der Zylinder eine Kammer für ein Druckfluid bildet, ein statischer Plunger zwischen dem Zylinder und dem Kolben vorgesehen ist, und eine Feder zwischen einem Flansch des statischen Plungers und dem Kolben vorgesehen ist. Der verwendbare Takt des Kolbens wird auf die Ausdehnung des Kolbenmantels beschränkt, der den Zylinder nie vollständig verlassen darf. Dieses Patent beschreibt ebenfalls eine Lösung mit einem durch zwei Teile gebildeten Kolben, die zwischen sich einen Weg zum Austreten des Fluids bilden. Der maximale verwendbare Takt des Kolbens ist nichts desto trotz durch die axiale Länge des Kolbenmantels gemeinsam mit dem Kolbenkopf beschränkt. Das Problem einen größeren nutzbaren Takt aufzuweisen wurde gar nicht aufgeworfen.
US-Patent Nr. 4 963 121 von Himura und anderen offenbart ebenfalls eine Spannvorrichtung für einen Riemen oder Kettenantriebsmechanismus, der ein Hohlkolbenelement umfasst, das gleitbar innerhalb eines stationären Zylinders angeordnet ist; eine Fluidkammer ist zwischen zwei sich hin- und her bewegenden gleitenden Rohrelementen definiert, von denen eines an dem Zylinder befestigt ist und das andere sich unter der Wirkung eines Fluids und einer Feder einstückig mit dem Kolben bewegt. In diesem Fall ist ebenfalls der maximal einsetzbare Auswärtstakt des Kolbens durch die Länge des Kolbenmantels zusammen mit dem Kolbenkopf definiert, wobei das Problem einen längeren Takt aufzuweisen gar nicht aufgeworfen ist.
GB 2 093 150 offenbart eine Spannungsvorrichtung für Endlosketten, die ausschließlich auf ein Führungsrad für die Kette wirkt. Es werden keine elastischen- oder Federeinrichtungen zum Zusammenarbeiten beim Spannen der Kette bereitgestellt. Eine Vorrichtung wie in der genannten Publikation wird normalerweise in Gebieten (Schneidmaschinen, Förderbänder) angewendet, die sehr unterschiedlich von den Zeitsystemen sind, die in der vorliegenden Anwendung erwähnt werden, und eine viel geringere Genauigkeit fordern.
US 5,720,683 offenbart einen Kettenspanner einer hauptsächlich mechanischen Bauart, ohne irgendeine Druckfluidzufuhr. Darüber hinaus offenbart diese Veröffentlichung keine teleskopische Anordnung von Kolben und Zylindern und das ferne Kolbenelement wird mittels getrennter Federeinrichtungen betätigt.
US 5,700,216 offenbart einen Hydraulikspanner, der zwei Kolben für ein Doppelkettensystem einsetzt, es wirkt nämlich jeder Kolben auf eine einzelne Kette, und beide Kolben sind im gleichen Zylinder gleitbar. Der Spanner ist konstruiert, um jedem Kolben zu gestatten, sich mit Bezug auf den anderen zurückzuziehen oder auszustrecken, um die Spannkraft für jede Kette einzustellen. Nirgends in der Offenbarung ist eine teleskopische Anordnung der Kolben offenbart, nämlich eine Anordnung, bei der ein nahes Kolbenelement und ein fernes Kolbenelement gleitbar mit Bezug zueinander und auf den Zylinder in einer Weise vorgesehen sind, um in der Lage zu sein, eine größere Ausstreckung zu erhalten.
FR 2 320 470 offenbart eine Spannvorrichtung für Übertragungssysteme, mit einem länglichen flexiblen Element, wie zum Beispiel einer Kette oder einem Riemen, das einen Zylinder/Kolbenzusammenbau aufweist, der einen Zylinder mit einer Innenkammer und einen Kolben hat, der in einer Innenkammer zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer ausgedehnten Stellung gleitet, wobei die Kolbenstange, die sich von dem Zylinder erstreckt, auf einen beweglichen Schuh wirkt, um die Kette zu spannen, und außerdem eine elastische Schiebeeinrichtung aufweist, die zwischen dem Zylinder und dem Kolben wirkt, um die Kette zu spannen, und Zufuhreinrichtungen für das Zuführen von Druckfluid zu der Kammer des Zylinders, um gegen die Federwirkung der elastischen Einrichtung zu wirken, um eine Riemenspannung zu lösen. Der maximal einsetzbare Takt des Kolbens ist eine Funktion seiner Innenkammergröße.
EP 0 867 637 offenbart die in dem Oberbegriff des Anspruch 1 erwähnten Merkmale.
Die den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung bildende Erfindung zielt darauf, das Problem einen längeren maximal einsetzbaren Takt zu erhalten, zu lösen, obwohl in einem zurückgezogenen Zustand eine beschränkte Zylinder-Kolbenzusammenbaulänge aufgewiesen wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungsvorrichtung gemäß Anspruch 1.
Weitere neue und nützliche Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Gegenüberliegende Flächen der Kolbenmäntel der Kolbenelemente und der Zylinder weisen hin- und her bewegende Eingreifeinrichtungen auf, um ihre Bewegung mit Bezug auf das andere Bauteil zu beschränken.
Die neue Spannvorrichtung gestattet, dass der Kolben aus dem Zylinder für einen viel längeren Takt als bekannte Spannvorrichtungen ausgedehnt wird, wobei die axiale Abmessung der Spannvorrichtung oder die axiale Länge der Spannvorrichtung im Ruhezustand gleich sind.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird im folgendem mit Bezug auf die angehängten Figuren beschrieben, in denen sie als ein nicht einschränkendes Beispiel dargestellt ist, und in denen:
1 eine Axialquerschnittsansicht eines Zylinder-Kolbenzusammenbaus einer Spannungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem zurückgezogenen Zustand ist;
2 eine Querschnittsansicht ähnlich zu 1 ist, bei der die Spannungsvorrichtung in einem teilweise ausgefahrenen Zustand dargestellt ist;
3 eine Querschnittsansicht ähnlich zu den vorangehenden Figuren ist, wobei die Spannungsvorrichtung in der Position der maximalen Ausstreckung ist;
4 und 5 eine Spannvorrichtung darstellen, die auf einem Kettenantrieb eines Zeitsystems angeordnet ist.
Eine in den Figuren dargestellte Spannungsvorrichtung ist als Gesamtes mit Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Die Spannungsvorrichtung 10 umfasst einen Körper oder Zylinder 20 und einen Kolben oder Plunger 30, die eine Vielzahl von Elementen aufweisen. In dem bestimmten Fall umfasst der Kolben zwei Elemente 31 bzw. 32. Der Körper oder Zylinder 20 weist Befestigungsflansche 21 auf und bildet eine innere Zylinderkammer 22. Die Kammer 22 ist durch eine Öffnung 23 mit einer Druckfluidzufuhr, im Allgemeinen Öl, und einem Überprüfungsventil 24 auf eine bekannte Weise verbunden, die deswegen nicht beschrieben wird.
Der Kolben 30 umfasst ein erstes Element oder fernes Element 31 und ein zweites Element oder nahes Element 32. Das erste Element umfasst eine Krone oder Kolbenkopf 310 und eine zylindrische Kolbenummantelung 311. Das zweite, nahe Element 32 umfasst einen zylindrischen Kolbenmantel 321. Zwischen dem Boden der Zylinderkammer 22 des Zylinders und dem Kopf 310 des fernen Elements ist eine Druckfeder 40 dazwischen eingefügt. Die Außenwand der Kolbenummantelung 311 des fernen Elements des Kolbens weist einen Sitz 312 für einen Kolbenring 313 in einer mehr oder weniger mittleren Position entlang der Länge der Kolbenummantelung 311 auf. Die Innenoberfläche des Kolbenelements 32 weist eine Nut 322 in der Nähe von dessen fernem Ende auf, um so das Weiten des Kolbenrings 313 zu ermöglichen. Das Eingreifen des Kolbenrings 313 in die Nut 322 verhindert das Ausfahren des fernen Elements 31 des Kolbens mit Bezug auf das nahe Element 32 des Kolbens.
Die Außenwand des nahen Element 32 des Kolbens weist einen Sitz 323 für einen Kolbenring 324 und entsprechend in der Nähe des Endes der Innenfläche des Zylinders 20 eine Nut 202 auf, die in der Lage ist den elastischen Ring 324 aufzunehmen, um das Ausdehnen des Elements 32 des Kolbens von dem Zylinder anzuhalten.
Die ringförmigen Nuten oder Gehäuse 322, 202 weisen bevorzugt die entsprechende ferne Wand auf, die nach außen eine steile Stufe ausbildet (nämlich nach rechts in 1) und die nahe Wand, die sich leicht nach innen neigt, nämlich nach links in 1. Das nahe Element 32 des Kolbens 30 weist eine Stufe 325 in seinem nahen Teil auf, der zu der Achse gerichtet ist, um in der zurückgezogenen Stellung eine Anlage für das ferne Element 31 zu bilden.
Der Betrieb der Spannvorrichtung wird im folgenden beschrieben.
In der zurückgezogenen oder Ruheposition, die in 1 dargestellt ist, befinden sich die beiden Elemente 31 und 32 des Kolbens 30 in dem zurückgezogenen Zustand, das Element 31 ist nämlich vollständig oder fast vollständig in dem Zylinder 20 aufgenommen. Diese Position kann mit der ursprünglich eingestellten Position der Spannvorrichtung übereinstimmen. Der Kopf 310 der Vorrichtung ist geeignet in Berührung mit einem Schuh, üblicher Weise einem oszillierenden Schuh (4) oder einem Translationsschuh (5), gebracht zu werden, der gegen die Kette C oder ähnliches geschoben werden kann, um sie zu spannen. Wenn Fluid durch die Öffnung 23 und das Überprüfungsventil 24 in die Kammer 22 eingebracht wird, werden durch die Wirkung des Fluids und der Feder 40 der Boden der Kammer 22 des Zylinders und des Kopfs 310 des fernen Elements 31 des Kolbens auseinandergezogen. Dies verursacht, dass das Element 31 mit Bezug auf das zweite Element 32 ausgedehnt wird (nach rechts in 1), und das Element 32 mit Bezug auf den Zylinder 20 ausgedehnt wird. Die Stellung der Elemente 31 und 32 mit Bezug zueinander und mit Bezug auf den Zylinder 20 wird durch das Gleichgewicht der Kräfte wegen des Drucks des Fluids und der Feder einerseits und der Reaktion der Kette andererseits bestimmt: außerdem ist sie in jedem Fall durch das Eingreifen des Kolbenrings 312 mit der Nut 322 und durch das Eingreifen des Kolbenrings 323 mit der Nut 202 beschränkt. Die maximale Ausdehnungsstellung ist in 3 dargestellt. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, kann für Spannungsvorrichtungen mit einer gleichen axialen Länge L (1) in der zurückgezogenen Stellung eine bekannte Spannungsvorrichtung einen maximal einsetzbaren Takt L1 gemäß 2 ergeben, während die neue Spannungsvorrichtung einen einsetzbaren Takt L2 gestattet, der in 3 markiert ist, und bemerkenswert größer ist als L1.

Claims

Eine Spannvorrichtung für ein Getriebesystem mit einem länglichen, flexiblen Element wie eine Kette oder ein Riemen, die eine Zylinder-/Kolben-Baugruppe umfasst, welche einen Zylinder (20) einschließt, der eine Zylinderkammer (22) und einen Kolben aufweist, welcher zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin- und hergleitet, sowie desweiteren Zufuhrelemente (23, 24) für die Zufuhr einer unter Druck stehenden Flüssigkeit zu der genannten Zylinderkammer und Federelemente (40) umfasst, die zwischen dem genannten Zylinder und dem genannten Kolben funktionieren, wobei die genannte Flüssigkeit und die Federelemente die Ausdehnung des Kolbens im Verhältnis zum Zylinder verursachen, wobei der genannte Kolben (30) mindestens ein proximales und ein distales Kolbenelement (31, 32) umfasst, die jeweils wechselseitig teleskopisch gleiten und im Verhältnis zum Zylinder gleiten, und wobei das genannte distale Kolbenelement (31) immer im Verhältnis zu dem genannten proximalen Kolbenelement (32) hervortritt, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Federelemente (40) zwischen dem genannten Zylinder und dem genannten distalen Kolbenelement (31) einwirken.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Element (31) mit einem Kolbenkopf (310) ausgerüstet ist und das genannte proximale Kolbenelement (32) einen Durchgang dadurch aufweist, der den umkehrbaren Durchfluss der Flüssigkeit durch das genannte proximale Kolbenelement gestattet, um auf den genannten Kolbenkopf des genannten distalen Kolbenelements einzuwirken.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kolbenelemente zylinderförmig sind und Begrenzungselemente (313, 324, 322, 202) zur Begrenzung des Hubs von jeweils einem Element im Verhältnis zum anderen Element aufweisen, und zur Begrenzung des Hubs von mindestens einem der Kolbenelemente im Verhältnis zum Zylinder.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Begrenzungselemente einen elastischen Ring (313, 324) an einer äußeren Oberfläche eines entsprechenden Randbereichs eines Kolbenelements sowie Rillen (322, 202) jeweils an der gegenüberliegenden inneren Oberfläche des anderen Kolbenelements und des Zylinders umfassen.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Rillen eine steile distale, peripherische Wand und eine proximale peripherische Wand mit sanfter Schräge aufweist.