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Eine Spannvorrichtung, beispielsweise
ein hydraulischer Spanner, der in der DE-U-29613535 offenbart ist
und dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 entspricht, findet als
Steuervorrichtung für eine
leistungsübertragende
Kette oder eine entsprechende Leistungsübertragungsvorrichtung Verwendung,
wenn sich die Kette zwischen einer Vielzahl von Kettenrädern bewegt.
Bei dieser Vorrichtung überträgt die Kette
Leistung von einer Antriebswelle auf eine angetriebene Welle, so
daß ein
Teil der Kette durchhängt
und der andere Teil der Kette straff ist. Generell ist es wichtig,
die Kette mit einem gewissen Ausmaß an Spannung zu beaufschlagen
und diese in der Kette aufrechtzuerhalten, um Geräusche, Schlupf
oder das Außereingrifftreten
der Zähne
im Falle einer Zahnkette zu verhindern.
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Die Verhinderung eines derartigen
Schlupfes ist besonders wichtig bei einer kettengetriebenen Nockenwelle
in einer Brennkraftmaschine, da durch das Springen der Zähne das
Nockenwellentiming außer Kraft
gesetzt wird, wodurch der Motor beschädigt oder sogar außer Betrieb
gesetzt werden kann. In der rauhen Umgebung einer Brennkraftmaschine
können diverse
Faktoren Schwankungen in der Kettenspannung verursachen.
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Beispielsweise können große Schwankungen in der Temperatur
und den Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen den verschiedenen Teilen des Motors bewirken, daß die Kettenspannung
zwischen sehr hohen oder niedrigen Niveaus schwankt. Während eines
langen Gebrauchs kann Verschleiß an den
Komponenten des Leistungsübertragungssystems
ein Abfallen der Kettenspannung bewirken. Darüber hinaus führen durch
die Nockenwelle und die Kurbelwelle induzierte Torsionsvibrationen
zu beträchtlichen Änderungen
der Kettenspannungen. Eine Rückwärtsdrehung
eines Motors, die beispielsweise beim Stoppen oder bei Fehlversuchen
beim Starten auftritt, kann ebenfalls Schwankungen in der Kettenspannung
verursachen. Aus diesen Gründen ist
ein Mechanismus erwünscht,
um übermäßig hohe Spannungskräfte auf
der straffen Seite der Kette zu entfernen und die erforderliche
Spannung auf der durchhängenden
Seite der Kette sicherzustellen.
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Hydraulische Spanner sind übliche Mittel, um
die richtige Spannung aufrechtzuerhalten. Generell findet bei diesen
Mechanismen ein Hebelarm Verwendung, der auf der durchhängenden
Seite des Leistungsübertragungssystems
gegen die Kette drückt.
Dieser Hebelarm muß gegen
die Kette drücken
und diese straffen, wenn die Kette durchhängt, und muß sehr stark sein, wenn die
Kette gespannt ist.
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Um dies zu erreichen, umfaßt ein hydraulischer
Spanner typischerweise einen Stab oder einen Zylinder als Kolben,
der von einer Spannerfeder in Richtung auf die Kette vorgespannt
wird. Der Kolben ist in einem zylindrischen Gehäuse mit einem Innenraum untergebracht,
der an dem Ende offen ist, das zur Kette hinweist, während er
am anderen Ende geschlossen ist. Der Innen raum des Gehäuses enthält eine
Druckkammer in Verbindung mit einem Reservoir oder einer Außenquelle
von Hyraulikmittel. Die Druckkammer ist typischerweise zwischen
dem Gehäuse
und dem Kolben ausgebildet und expandiert oder zieht sich zusammen,
wenn sich der Kolben im Gehäuse
bewegt.
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Typischerweise finden Ventile Verwendung, um
den Fluidstrom in die Druckkammer hinen und aus dieser heraus zu
regeln. Beispielsweise umfaßt ein
Einlaßrückschlagventil
auf typische Weise ein Kugelrückschlagventil,
das sich öffnet,
um einen Fluidstrom in die Druckkammer zu ermöglichen, wenn der Druck innerhalb
der Kammer infolge einer Auswärtsbewegung
des Kolbens abgenommen hat. Wenn der Druck in der Druckkammer hoch
ist, schließt
sich das Einlaßrückschlagventil
und verhindert, daß das
Fluid die Druckkammer verläßt, wodurch
wiederum eine Kontraktion der Kolbenkammer und dadurch ein Zurückziehen
des Kolbens verhindert wird, so daß eine sogenannte "rückkehrfreie Funktion" erzielt wird.
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Bei vielen Spannern findet auch ein
Druckentlastungsmechanismus Verwendung, der ein Austreten von Fluid
aus der Druckkammer ermöglicht, wenn
der Druck in der Kammer hoch ist, und somit ein Zurückziehen
des Kolbens in Abhängigkeit
von raschen Anstiegen der Kettenspannung ermöglicht. Bei einigen Spannern
handelt es sich bei dem Druckentlastungsmechanismus um ein federvorgesspanntes
Rückschlagventil,
das sich öffnet,
wenn der Druck in der Druckkammer hoch wird. Bei einigen Spannern kann
ein Ventil Verwendung finden, das sowohl die Einlaßrückschlagventilfunktion
als auch die Druckentlastungsfunktion übernimmt. Bei anderen Mechanismen
findet eine gedrosselte Bahn Verwendung, durch die das Fluid aus
der Fluidkammer austreten kann, so daß das Volumen des die Fluidkammer
verlassenden Stromes minimal ist, es sei denn, der Druck in der
Fluidkammer wäre
groß.
Beispielsweise kann eine gedrosselte Bahn durch das zwischen dem Kolben
und der Bohrung vorhandene Spiel, durch ein Entlüftungsrohr im vorstehenden
Ende des Kolbens oder durch ein Entlüftungselement zwischen der
Fluidkammer und dem Fluidreservoir geführt werden.
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In bezug auf die Konstruktion von
hydraulischen Spannern ist eine Reihe von Herausforderungen vorhanden.
Ein generelles Konstruktionsproblem sind die hohen Kosten und Schwierigkeiten
bei der Herstellung und Montage. Traditionell wurden hydraulische
Spanner aus Gußeisengehäusekörpern konstruiert.
Die Gußmetallkomponenten
sorgen für die
erforderliche enge Passung zwischen dem Gehäuse und dem Kolben und für die Festigkeit
und Haltbarkeit des Spanners. Diese Art von Konstruktion ist jedoch
teuer und schwierig in der Herstellung. Es existiert ein Bedarf
nach einem billigeren hydraulischen Spanner, der einfacher hergestellt
und montiert werden kann.
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Ein Beispiel einer Spannerkonstruktion
mit verringerten Kosten ist in der
US-PS
5 037 357 beschrieben. In dieser Veröffentlichung ist ein federbelasteter
Spanner offenbart, der einen Korpus mit einer Lagerfläche und
eine erste Feder, die sich an der Lagerfläche abstützt und einen Kolben in eine
vorstehende Richtung vorspannt, umfaßt. Eine zweite Feder wirkt
als Dämpfer
und ermöglicht
einen Rückzug des
Kolbens in Abhängigkeit
von einer zunehmenden Spannung im Riemen oder in der Kette. Der
Korpus kann aus Metallblech bestehen, wodurch eine Herstellung mit
geringen Kosten möglich ist.
Die Nachteile dieser Konstruktion beruhen auf der Verwendung von
Federn, um die "rückkehrfreie
Funktion" sowie die
Druckentlastungsfunktion bereitzustellen. Insgesamt bietet diese
Konstruktion nicht die Verhaltensvorteile, die ein hydraulischer
Spanner bietet.
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Bei einem anderen bekannten Spanner
findet ein Metalleinsatz Verwendung, der in der Bohrung des Gehäusekörpers angeordnet
ist. Dieser Metalleinsatz besitzt einen zylindrischen Korpus und
einen festen Boden, der im Ende der Bohrung sitzt. Die Fluidkammer
ist zwischen dem Metalleinsatz und dem Kolben ausgebildet. Da die
Fluidkammer mit dem Metalleinsatz und nicht mit der Bohrung des
Gehäuses
gebildet wird, kann das Gehäuse
aus einem weniger teuren Material hergestellt werden, wie beispielsweise
Kunststoff. Es kann jedoch schwierig und teuer sein, den Metalleinsatz
herzustellen und zu montieren. Insbesondere kann es schwierig und
teuer sein, einen becherförmigen
Einsatz herzustellen. Darüber
hinaus fehlt bei diesem Spanner eine Feder, um den Kolben nach außen vorzuspannen.
Statt dessen spannt der Spanner mit Hilfe von Öldruck in der Fluidkammer den
Kolben nach außen
vor.
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Ein anderes Problem in bezug auf
die Konstruktion von Spannern ist der übermäßig große Rückzug des Kolbens während des
Startens des Motors. Ein derartiger Rückzug kann zu unerwünschten Geräuschen im
System führen
oder ein Rutschen der Kette oder das Überspringen eines Zahnes bewirken. Ein
Grund für
einen derartigen Rückzug
ist das Lecken von Öl
entweder aus der Fluidkammer oder aus dem Ölreservoir, während der
Motor ausgeschaltet ist. Beispielsweise kann Fluid aus der Fluidkammer durch
das zwischen dem Kolben und der Bohrung vorhandene Spiel lecken.
Fluid kann auch aus dem Ölreservoir
lecken, insbesondere in dem Fall, in dem ein Ölreservoir in einem Gehäuse aus
Gußeisen
angeordnet ist. Eine solche Leckage kann von der Einführung von
Luft in die Fluidkammer begleitet sein. Da Luft kompressibler ist
als das Fluid, wird durch die Anwesenheit von Luft in der Fluidkammer
ein wesentlich größerer Kolbenrückzug und
ein verschlechtertes Spannerverhalten ermöglicht.
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Ein übermäßig großer Kolbenrückzug während des Motorstartes kann
auch durch die Kraft verursacht werden, die von der Kette aufgebracht
wird, während
der Motor ausgeschaltet ist. Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf
einem Berg zurückgelassen
wird, kann die Drehkraft der Räder
zu einer erhöhten
Kettenspannung im Motor führen.
Dieser Anstieg in der Kettenspannung kann zu einem Lecken des Kolbens
und zu einem schlechten Spannerverhalten während des Startens des Motors
führen.
Somit ist ein Bedarf nach einer Spannerkonstruktion vorhanden, mit
der ein übermäßig großer Kolbenrückzug während des
Startens des Motors vermieden wird.
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Die Probleme der Leckage von Fluid
aus der Fluidkammer und des unerwünschten Kolbenrückzuges
beeinflussen ebenfalls die Mittel, die für eine Minimierung der Kosten
für die
Herstellung und Montage des Spanners zur Verfügung stehen. Eine schlechte
Passung zwischen dem Kolben und der Bohrung des Gehäuses ermöglicht eine
größere Leckage
von Fluid aus der Fluidkammer. Ferner ist es schwierig und teuer,
die erforderlichen engen Herstelltoleranzen der Bohrung und des
Kolbens aufrechtzuerhalten, um ein übermäßig starkes Lecken zu vermeiden.
Typischerweise ist der Spannerkorpus aus Gußeisen oder Stahl geformt,
während
die Bohrung für
den Kolben und die Rückschlagventileinheit herausge arbeitet
wird. Die Nachteile dieses Systems umfassen das aufwendige Gießsystem,
das spezielle Herstellmaschinen erfordern kann. Darüber hinaus ist
die Dimensionsgenauigkeit der Bohrmaschine beschränkt.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen hydraulischen Spanner zu schaffen, der auf billige
Weise hergestellt und montiert werden kann. Ein anderes Ziel der
Erfindung betrifft die Schaffung eines hydraulischen Spanners mit
verbessertem Ansprechverhalten in bezug auf Schwankungen der Kettenspannung.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines hydraulischen
Spanners mit einem verbesserten Verhalten beim Starten des Motors.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen
Spanner zur Verfügung
zu stellen, der gegenüber
eine Leckage aus seiner Fluidkammer weniger empfänglich ist.
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Ein anderes Ziel dieser Erfindung
besteht darin, ein Herstellverfahren für einen billigeren und effektiveren
hydraulischen Spanner zur Verfügung
zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird ein hydraulischer Spanner
für eine
leistungsübertragende
Kette zwischen drehenden Teilen zur Verfügung gestellt, der umfaßt: ein
Gehäuse,
das eine Bohrung aufweist, ein Hülsenteil,
das von der Bohrung aufgenommen wird und eine Innenfläche sowie
eine Außenfläche hat,
einen hohlen Kolben, der in dem Hülsenteil gleitbar gelagert
ist und eine Innenfläche
und eine Außenfläche besitzt,
eine Kolbenfeder, die den Kolben in Richtung auf die leistungsübertragende
Kette vorspannt, wobei die Innenfläche des Hülsenteiles und die Innenfläche des
Kolbens so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie eine fluid gefüllte Druckkammer
bilden, und wobei die Druckkammer mit einer Fluidquelle verbindbar
ist. Der hydraulische Spanner ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein
Hülsenlagerteil
mit einem ersten Abschnitt, der mit der Hülse verriegelt ist, und einem
zweiten Abschnitt, der mit dem Gehäuse verriegelt ist, aufweist,
das Gehäuse
aus Kunststoff durch Spritzgießen
geformt ist und das Hülsenteil und
das Hülsenlagerteil
im Gehäuse
durch Einsatzgießen
angeordnet sind.
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Teile des erfindungsgemäß ausgebildeten Spanners
werden durch Spritzgießen
hergestellt. Bei diesem Verfahren wird generell ein Kunststoffmaterial
aufgeschmolzen und dann in den Hohlraum einer Form eingespritzt.
Wenn sich der geschmolzene Kunststoff in der Form befindet, kühlt er in
eine Form ab, die dem Hohlraum entspricht. Eine Variation dieses
Verfahrens, die als Einsatzgießen
bekannt ist, umfaßt
das Einsetzen von anderen Komponenten in die Form vor dem Einspritzen
des geschmolzenen Kunststoffes. Nach dem Einsetzen fließt der geschmolzene
Kunststoff um die eingesetzte Komponente herum und umgibt diese.
Wenn der Kunststoff abkühlt
und aushärtet,
wird die eingesetzte Komponente fest in den Kunststoffkörper eingebettet.
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Die Konstruktion des Spanners durch
Spritzgießen
und Einsatzgießen
bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen
Verfahren. Beispielsweise sind die Verbindung und das Verriegeln der
durch Einsatzgießen
montierten Komponenten gegenüber
der Verbindung und dem Verriegeln von Komponenten, die über herkömmliche
Verfahren, wie Preßpassung,
miteinander verbunden werden, überlegen.
Darüber
hinaus kann eine Dichtung zwischen Komponenten ausgebildet werden,
die über
andere Konstruktionsverfahren schwierig oder unmöglich zu erzielen ist. Das
Einsatzgießen
ist auch einfacher und billiger durchzuführen als herkömmliche
Verfahren.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
kann der Kunststoffgehäusekörper durch Spritzgießen geformt
werden. Ferner kann die Hülse während des
Spritzgießverfahrens
durch Einsatzgießen
im Gehäusekörper angeordnet
werden. Die Hülse
kann so innerhalb der Form angeordnet werden, daß der eingespritzte geschmolzene
Kunststoff um die Hülse
herumfließt
und mit dieser eine lecksichere Dichtung bildet. Bei anderen Ausführungsformen können Nuten
an der Außenfläche der
Hülse vorgesehen
werden, um die Verbindung der Hülse
und des Gehäusekörpers zu
erleichtern und zu verfestigen. Spritzgießen und Einsatzgießen sind
generell bekannte Herstellverfahren, die beispielsweise in den US-PS'en 5 215 341 und
4 269 387 beschrieben sind. Die Offenbarungen dieser Veröffentlichungen
werden durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingearbeitet.
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Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung können
auch andere Komponenten des Spanners während des Spritzgießverfahrens einem
Einsatzgießvorgang
unterzogen werden. Beispielsweise kann ein Dichtungsring in das
Ende der Bohrung einsatzgegossen werden, um einen Sitz für das Rückschlagventil
vorzusehen. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Lagerelement
in eine Position gegen die Hülse
einsatzgegossen werden, so daß ein
Abschnitt des Lagerelementes in den Gehäusekörper eingebettet wird.
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Wenn der geschmolzene Kunststoff
abkühlt und
aushärtet,
trägt das
Lagerelement durch seine Positionierung gegen die Hülse dazu
bei, die Hülse
in bezug auf den Gehäusekörper an
Ort und Stelle zu halten. Darüber hinaus
trägt das
Lagerelement die vom Rückschlagventil
auf das Gehäuse
aufgebrachte Last.
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In entsprechender Weise kann das
Spritzgießverfahren
angewendet werden, um die Einrichtungen zu formen, mit denen der
Spanner im Motor oder anderen Stellen installiert werden kann. Beispielsweise
können
Metalleinsätze
in den Gehäusekörper einsatzgegossen
werden. Diese Einsätze können Hülsen oder
Gewindebohrungen sein, durch die der Spanner mit Hilfe von Bolzen
am Motor befestigt werden kann.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Fluidreservoir in den Gehäusekörper eingearbeitet.
Durch Konstruktion des Spanners durch Spritzgießen und Einsatzgießen kann
ein Fluidreservoir in den Gehäusekörper eingearbeitet
werden, das gegenüber
einer Leckage weniger empfänglich
ist als das Fluidreservoir eines Mehrkomponenten-Metallspanners.
Eine Dichtung kann verwendet werden, um sicherzustellen, daß das Reservoir
leckdicht ist. Des weiteren kann der Einbau eines Fluidreservoirs
in das Gehäuse
eines Kunststoffspanners einfacher und billiger durchgeführt werden als
der Einbau eines Fluidreservoirs in einen Metallspanner.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung findet eine Klemmzahnstange Verwendung,
um einen unerwünschten
Rückzug
des Kolbens zu verhindern. Diese Klemmzahnstange ist an der Hülse oder
dem Gehäusekörper befestigt
und tritt mit Nuten auf der Außenfläche des
Kolbens in Eingriff. Diese Nuten sind so ausgebildet, daß sie ein Ausfahren
des Kolbens ermöglichen,
jedoch gegenüber
einem Rückzug
des Kolbens Widerstand leisten. Auf diese Weise wird ein übermäßig großer Rückzug des
Kolbens, insbesondere während
des Startens des Motors, verhindert.
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Zum besseren Verständnis der
Erfindung werden nachfolgend einige beispielhafte Ausführungsformen
derselben in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, nämlich
einer Leistungsübertragungsvorrichtung,
die mit einem hydraulischen Spanner arbeitet;
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2 eine
Seitenschnittansicht des hydraulischen Spanners der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in 1;
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3 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bei der ein Gehäuse
mit einem Fluidreservoir versehen ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bei der ein Gehäuse
mit einem Fluidreservoir versehen ist, das gegenüber dem Fluidreservoir des
in 4 gezeigten Gehäuses eine
andere Konstruktion aufweist;
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6 einen
Seitenschnitt einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine
stark schematische perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, nämlich
eines Verfahrens zur Herstellung eines hydraulischen Spanners.
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Wie man der Zeichnung entnehmen kann, zeigt 1 eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Leistungsübertragungsvorrichtung 10 umfaßt eine
Kette 12, die zwischen zwei Kettenrädern 14, 16 arbeitet.
Ein Hebelarm 18, der an einem Gelenkzapfen 20 montiert
ist, wird gegen die Kette gepreßt,
um diese gespannt zu halten. Ein hydraulischer Kettenspanner 100 besitzt
einen Kolben 130, der eine Kraft auf den Hebelarm 18 ausübt.
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2 zeigt
eine Schnittansicht der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der 1.
Der Spanner 100 besitzt ein Gehäuse 102 mit einer
Bohrung 104 und einer Innenfläche 106 dieser Bohrung. Eine
Hülse 105 ist
in der Bohrung 104 des Gehäusekörpers 102 enthalten.
Vorzugsweise besitzen die Bohrung und die Hülse eine im wesentlichen zylindrische
Form. Der Kolben 130, der ebenfalls vorzugsweise zylindrisch
ausgebildet ist, ist gleitend in der Hülse 105 angeordnet
und bildet eine Fluidkammer 180 mit der Hülse 105.
Er wird von einer Kolbenfeder 170 so aus dem Gehäuse 102 heraus
nach außen vorgespannt,
daß die
Kolbenspitze 131 gegen den Hebelarm 18 drückt, wie
in 1 gezeigt. Ein elastisches
Dichtungselement, wie ein O- Ring
(nicht gezeigt), kann die Dichtung zwischen dem Kolben 130 und
der Hülse 105 erleichtern.
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Vorzugsweise besteht die Hülse 105 aus
Metall und ist durch Drehen, beispielsweise auf einer Drehbank oder
einem Drehautomaten, geformt. Hierdurch kann eine größere Dimensionsgenauigkeit
erreicht werden als bei herkömmlichen
Verfahren. Die Hülse
kann ferner leichter und billiger hergestellt werden als ein becherförmiger Einsatz
mit einem festen Boden. Sie kann auch über andere bekannte Verfahren
hergestellt werden, beispielsweise durch Ziehen oder Gießen.
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Das Gehäuse 102 kann aus irgendwelchen bekannten
Materialien ausgebildet sein, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium,
ist jedoch vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet und wird vorzugsweise über ein
Spritzgießverfahren
hergestellt. Ein Beispiel eines geeigneten Materiales für das Gehäuse 102 ist
Polyphenylensulfid (PPS) mit Glas- und Mineralfüllstoffen.
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Die Hülse 105 ist in der
Bohrung 104 sicher befestigt. Bei einer Ausführungsform
besitzt die Hülse
eine Außenfläche 108 mit
einer Vielzahl von Vorsprüngen
oder Ausnehmungen 110. Diese Vorsprünge oder Ausnehmungen 110 auf
der Außenfläche 108 der
Hülse kämmen mit
entsprechenden Vorsprüngen
oder Ausnehmungen 112 auf der Innenfläche 106 der Bohrung.
Alternativ dazu können
Vorsprünge
oder Ausnehmungen (nicht gezeigt) auf einem Abschnitt der inneren
Umfangsfläche 109 der Hülse, der
in Kontakt mit dem Gehäusekörper 102 steht,
vorgesehen sein. Andere Mittel zum sicheren Befestigen der Hülse 105 innerhalb
der Bohrung 104 einschließlich bekannter Verfahren,
die mit einer Verriegelung durch Reibung und/oder einer mechanischen
Verriegelung ar beiten, wie Gewinde, Keile oder Keilnuten, können ebenfalls
im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die schematisch in 7 gezeigt ist, ist die Hülse 105 durch
Einsatzgießen
im Gehäuse 102 angeordnet.
Die Hülse 105 wird
in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet. Sie wird dann
in einer Form 700 positioniert, die zum Formen des gewünschten
Gehäuses
geeignet ist. Geschmolzener Kunststoff wird dann in die Form 700 eingespritzt.
Der geschmolzene Kunststoff umgibt dann die Hülse 105 innerhalb
der Form und kühlt
ab, so daß der
Gehäusekörper 102 gebildet
wird. Die Hülse 105 wird
auf diese Weise in das Gehäuse 102 eingebettet.
Die Verbindung der Hülse 105 und
des Gehäuses 102 kann
beispielsweise eine mechanische Verriegelung, eine chemische Verbindung,
eine thermische Verbindung und/oder eine Adhäsionsverbindung zwischen der
Hülse 105 und
dem Gehäuse 102 umfassen.
Die Hülse 105 und
das Gehäuse 102 können aus
bekannten Materialien geformt werden, um eine derartige Verbindung
oder Adhäsion
zu erleichtern.
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Bei einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 1 und 2 gezeigt
ist, ist ein Lagerelement 114 vorgesehen, um die Hülse 105
im Gehäusekörper 102 zu
befestigen. Vor dem Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes in
den Formhohlraum wird das Lagerelement 114 so in der Hülse 105 angeordnet,
daß ein
Abschnitt des Lagerelementes gegen die Hülse 105 positioniert wird.
Nach Abkühlung
des geschmolzenen Kunststoffes zum Formen des Gehäusekörpers 102 wird das
Lagerelement 114 fest in den Gehäusekörper eingebettet und die Hülse 105 auf
sichere Weise über ihren
Kontakt mit dem Lagerelement 114 relativ zum Gehäusekörper 102 fixiert.
Darüber
hinaus wird das Lagerelement 114 so positioniert, daß es die
vom Rückschlagventil 202 aufgebracht
Last trägt.
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Die Positionierung des Lagerelementes 114 kann
derart sein, daß jegliche
Bewegung nach außen,
Drehbewegung und/oder seitliche Bewegung der Hülse 105 relativ zur
Bohrung 104 des Gehäusekörpers 102 verhindert
wird. Beispielsweise kann es sich. bei dem Lagerelement 114 um
einen Ring handeln, wobei ein Abschnitt des Ringes innerhalb einer Nut 116 in
der Hülse 105 angeordnet
ist. Wie in 2 gezeigt,
ist das Lagerelement 114 an der inneren Umfangsfläche 109 der
Hülse 105 unter
der Fluidkammer 180 angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen
kann das Lagerelement 114 in anderen Abschnitten der Hülse 105 angeordnet
sein, beispielsweise an der äußeren Umfangsfläche 110 der
Hülse 105.
Des weiteren ist das Lagerelement 114 nicht auf die Form
eines Ringes und einer Nut beschränkt. Beispielsweise können Stifte,
Keile oder Keilnuten (nicht gezeigt) im Rahmen der vorliegenden
Erfindung Verwendung finden, um für eine Verriegelung und/oder Verbindung
zwischen der Hülse 105 und
dem Gehäusekörper 102 zu
sorgen.
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Bei der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
ist die Fluidkammer 180 über einen Kanal 103 mit
der externen Fluidquelle (nicht gezeigt) verbunden. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
sind Ventile, die den Fluidstrom in die Hochdruckfluidkammer 180 hinein
und aus dieser heraus regeln, in der Fluidkammer montiert. Bei einer
Ausführungsform findet
ein Einlaßrückschlagventil
Verwendung. Dieses Ventil ermöglicht
einen Fluidstrom von der externen Fluidquelle in die Fluidkammer 180 hinein,
läßt jedoch
keinen Fluidstrom in umgekehrter Richtung zu. Bei einer anderen
Ausführungsform
(nicht gezeigt) findet auch ein Druckentlastungsventil Verwendung.
Dieses Ventil ermöglicht
ein Austreten von Fluid aus der Fluidkammer, jedoch nur dann, wenn
der Druck in der Fluidkammer auf einen bestimmten vorgegebenen Wert
ansteigt. Bei noch einer anderen Ausführungsform findet ein einstückiges Einlaßrückschlag-
und Druckentlastungsventil Verwendung. Dieses Ventil führt sowohl
eine Einlaßrückschlagventilfunktion
als auch eine Druckentlastungsfunktion aus. Rückschlagventile, die zum Einsatz
mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind bekannt.
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Wie in 1 gezeigt,
findet vorzugsweise ein federvorgespanntes Rückschlagventil 202 Verwendung.
Dieses Ventil umfaßt
ein Ventilelement 206, das von einer Ventilfeder 208 vorgespannt
wird, welche an einem Ventillagerelement 210 verankert ist.
Das Ventilelement, bei dem es sich vorzugsweise um eine Kugel handelt,
wird gegen ein Dichtungselement 204, das als Ventilsitz
dient, vorgespannt. Dieses Dichtungselement bildet eine Dichtung
zwischen der Fluidkammer 180 und der Fluidquelle, wenn
das Rückschlagventil
geschlossen ist. Bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Dichtungselement innerhalb des
Spanners durch Einsatzgießen
montiert, wie vorstehend beschrieben. Vorzugsweise ist das Dichtungselement
aus Nylon 6/6 geformt. Es kann jedoch auch aus irgendeinem anderen
Material geformt sein, das in geeigneter Weise nachgiebig ist, um
eine Dichtung zwischen dem Ventilelement 206 und dem Gehäuse 102 zu
bilden.
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Wie in den 2, 3, 4, 5 und 6 gezeigt,
kann das Gehäuse 102 Einrichtungen
zum Befestigen des Spanners in seiner Betriebsumgebung, beispielsweise
dem Motor eines Automobils, umfassen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl
von Öffnungen
312 im Gehäuse 102 vorgesehen, über die
das Gehäuse 102 mit Hilfe
von Befestigungseinrichtungen, die bekannt sind, wie Bolzen oder
Schrauben (nicht gezeigt), am Motor befestigt werden kann. Metalleinsätze 310 können in
den Öffnungen 312 angeordnet
sein, um für
eine festere und haltbarere Konstruktion zu sorgen. Diese Metalleinsätze, die
vorzugsweise aus Stahl bestehen, können in den Öffnungen 312 über herkömmliche
Mittel, wie Stifte oder Bolzen 314, gehalten werden. Vorzugsweise
werden die Metalleinsätze 310 durch
Einsatzgießen
im Gehäuse 102 montiert,
wie vorstehend beschrieben.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfaßt
der Kettenspanner ein Fluidreservoir innerhalb des Spannergehäuses. Wie
in den 3, 4 und 5 gezeigt, kann der Gehäusekörper 102 einen
Hohlraum 410 aufweisen, der mit der Fluidkammer 180 in
Verbindung steht. Dieser Hohlraum 410 kann mit Fluid gefüllt sein,
um ein Fluidreservoir für
den Spanner zu bilden. Bei den in den 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen wird der Hohlraum 410 auf
einer Seite durch eine Platte 412 abgedichtet. Diese Platte 412 kann über herkömmliche Mittel,
wie beispielsweise Bolzen oder Schrauben, am Kolbenkörper befestigt
sein. Wie in 4 gezeigt,
kann eine Dichtung zwischen der Platte und dem Gehäusekörper vorgesehen
sein, die durch ein elastisches Element, wie beispielsweise einen O-Ring 414,
gebildet wird. Dieser O-Ring 414 kann an das Gehäuse 102 einsatzgegossen
werden, wie vorstehend beschrieben, oder in einer Nut 416 am Gehäuse 102 angeordnet
werden.
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Wie in 5 gezeigt,
kann alternativ dazu eine Dichtung zwischen der Platte 412 und
dem Gehäuse 102 mit
Hilfe eines verformbaren Randes 418, beispielsweise eines
Quetschrandes, um den Umfang des Hohlraumes 410 am Gehäuse 102 vorgesehen
sein. Bei einer anderen Ausführungsform
kann ein Flüssigdichtungsmaterial
zwischen der Platte und dem Gehäusekörper angeordnet
sein, um hierzwischen eine Dichtung zu bilden. Andere Einrichtungen zum
Vorsehen einer Dichtung zwischen einer Platte und einem Körper, der
einen fluidgefüllten
Hohlraum aufweist, sind bekannt und können im Rahmen der vorliegenden
Erfindung Verwendung finden.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt,
findet bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Klemmzahnstange 500 Verwendung,
um zu verhindern, daß sich
der Kolben 130 zu weit zurückzieht, wenn der Motor gestoppt
wird. Diese Klemmzahnstange 500 umfaßt eine Klemme 510,
die an der Hülse 105 oder
dem Gehäuse 102 befestigt
ist. Diese Klemme besitzt einen Flansch 512, der mit einer
Vielzahl von Nuten 514 an der Außenfläche des Kolbens in Eingriff
steht. Diese Nuten 514 sind so ausgebildet, daß sie auf
einfache Weise ein Ausfahren des Kolbens 130 ermöglichen,
jedoch einen Kolbenrückzug verhindern,
es sei denn, eine starke Rückzugskraft würde auf
den Kolben 130 aufgebracht. wie in 2 gezeigt, kann beispielsweise jede Nut
eine Schrägseite 516 auf
der Seite aufweisen, die der Kolbenspitze 131 am nächsten liegt,
und eine abgestufte Seite 518 auf der Seite, die von der
Kolbenspitze 131 am weitesten weg liegt. Während des
Ausfahrens gleitet der Flansch 512 der Klemmzahnstange
leicht entlang der Schrägseite 516 eines
jeden Randes. Während
des Rückzuges
tritt der Flansch 512 der Klemm zahnstange mit der abgestuften
Seite 518 einer jeden Nut 514 in Eingriff und
verhindert auf diese Weise einen Rückzug des Kolbens 131.
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Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist eine Entlüftung
in der Spitze des Kolbens 130 vorgesehen, um ein Entweichen von
Luft aus der Fluidkammer zu ermöglichen.
Bei einer in 3 gezeigten
Ausführungsform
ist ein Entlüftungsrohr 610 an
der Spitze des Kolbens 130 angeordnet. Dieses Entlüftungsrohr 610 kann
mit einer porösen
Substanz gefüllt
sein, so daß Luft
durch das Rohr dringen kann, jedoch ein Fluid infolge seiner Viskosität teilweise
oder vollständig
an einem Passieren des Rohres gehindert wird. Ruf diese Weise kann Luft
aus der Fluidkammer entweichen. Ein Fluid kann jedoch nicht in einfacher
Weise aus der Fluidkammer herausdringen. Vorzugsweise handelt es
sich bei der porösen
Substanz um Metallpulver, wobei jedoch auch andere bekannte Substanzen
im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können.
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Bei einer anderen Ausführungsform
ist eine Entlüftungsscheibe 612 in
dem Ende der Fluidkammer 180 angeordnet, das der Kolbenspitze 131 am nächsten liegt.
Diese Entlüftungsscheibe 612 enthält eine
gewundene Bahn (nicht gezeigt), die ein Ende aufweist, das mit der
Fluidkammer in Verbindung steht, und ein anderes Ende, das mit der
Außenseite des
Spanners in Verbindung steht. Entlüftungsscheiben mit einer gewundenen
Bahn für
den Durchtritt von Luft sind bekannt.