WO2009024196A1

WO2009024196A1 - Spannvorrichtung mit einer blockiereinrichtung

Info

Publication number: WO2009024196A1
Application number: PCT/EP2008/003229
Authority: WO
Inventors: Renzo Perissinotto
Original assignee: Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-02-26
Also published as: DE102007039438B4; US8403781B2; DE102007039438A1; US20110195810A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1), insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse (2), einem in einer Kolbenbohrung (4) des Gehäuses geführten Spannkolben (3), und einer Blockiereinrichtung zum Begrenzen der Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses. Die Blockiereinrichtung weist einen auf dem Spannkolben angeordneten Arretierring (24) auf. Weiter weist die Blockiereinrichtung eine separate und reversibel radial aufweitbare Blockierhülse (21) auf, die an einem Spannende des Gehäuses angeordnet ist zum Einführen des Arretierrings in die Blockiereinrichtung in Einfahrrichtung des Spannkolbens und zum Halten des Arretierrings in der Blockiereinrichtung in Spannrichtung des Spannkolbens.

Description

Spannvorrichtung mit einer Blockiereinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, einem in einer Kolbenbohrung des Gehäuses geführten Spannkolben, und einer Blockiereinrichtung zum Begrenzen der Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses, die Blockiereinrichtung weist einen auf dem Spannkolben angeordneten Arretierring auf.

Derartige Spannvorrichtungen sind weit verbreitet und werden insbesondere als Kettenspanner bei Steuerkettentrieben von Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dabei sind sie üblicherweise im Leertrum des Kettentriebs angeordnet, da dort während des normalen Betriebs im Mittel geringere Spannkräfte auftreten, so dass die Druckfeder nur entsprechend diesen geringeren Spannkräften ausgelegt sein muss. Diese Spannvorrichtungen umfassen in aller Regel ein Gehäuse mit einer Kolbenbohrung, in der ein mittels der Druckfeder vorgespannter Spannkolben angeordnet ist. Der hohlzylindrische Spannkolben bildet mit der Kolbenbohrung des Gehäuses einen Druckraum aus, der zur Dämpfung der Einfahrbewegung des Spannkolbens mit einem Hydraulikmittel gefüllt ist. Der Druckraum steht über ein Rückschlagventil mit einem Hydraulikkreislauf, z.B. dem Mo- torölkreis eines Verbrennungsmotors, in Verbindung, um das aus dem Druckraum entweichende Hydraulikmittel zu ersetzen, das über einen vom Kolben und dem Spannergehäuse gebildeten Leckspalt oder eine entsprechende Entlüftungsbohrung aus dem Druckraum austritt.

Vielfach umfassen solche Spannvorrichtungen eine Blockiereinrichtung, die das Einfahren des Spannkolbens in das Gehäuse ab einem bestimmten Anschlag verhindern, aber eine weitere Nachstellung des Spanners, z.B. bei einem Kettenverschleiß, ermöglichen. Dazu wird herkömmlicherweise ein Vorderbereich des Spannkolbens, der nicht dem Druckraum ausgesetzt ist, mit einer seitlichen Verzahnung versehen, die mit einem Ratschenelement zusammenwirkt. Das vorgespannte Ratschenelement ermöglicht ein Durchrutschen des Spannkolbens in Spannrichtung der Druckfeder und verhindert gleichzeitig bei relativ harten und kräftigen Schwingungsstößen ein zu weites Einfahren des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses. Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der DE 19014700 A1 bekannt, bei der der federvorgespannte Kolben zwei im wesentlichen gegenüberliegend angeordnete Ratschenabschnitte umfasst, in die die Sägezahnprofilierung des separaten Ratschenelements eingreift. Darüber hinaus gibt es auch Spannvorrichtungen mit Blockiereinrichtungen, die dafür sorgen, dass bei einem nicht ausreichenden Druck im Hydraulikkreislauf, z.B. beim Abschalten und Starten des Motors, eine Verriegelungswirkung eintritt und der Spannkolben so nicht mehr in die Kolbenbohrung einrücken kann. Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der EP 657662 A2 bekannt. Diese Spannvorrichtung umfasst einen Spannkolben, der an seinem Außenumfang mehrere Rastnuten aufweist, in die ein federbelasteter Rastkolben eingreift. Die Vorderfläche des Rastkolbens ist angeschrägt und kann mit dem Druck des Hydraulikmittels beaufschlagt werden, damit dieser außer Eingriff gebracht wird. Durch die Blockierstellung des Rastkolbens wird eine bestimmte Vorspannung auch während des Motorstillstands aufrecht erhalten, trotz eines eventuellen Auslaufens des Hydraulikmittels aus dem Druckraum. Bei jeder erneuten Inbetriebnahme der Spannvorrichtung ist daher eine bestimmte Spannung vorhanden unabhängig von dem Druck im Hydraulikkreislauf. Sobald sich im Hydraulikkreislauf und damit auch im Druckraum der Spannvorrichtung ein ausreichender Druck aufgebaut hat, setzt der Hydraulikdruck auch die Verriegelungsvorrichtung außer Eingriff und der Spannkolben arbeitet in herkömmlicher Weise.

Eine gattungsgemäße Spannungsvorrichtung ist aus der DE 3636918 A1 bekannt. Der aus der Kolbenbohrung eines festen Spannergehäuses ausfahrbare Spannkolben wirkt in Spannrichtung auf das flexible Antriebsmittel. Bei der ersten Inbetriebnahme der Spannvorrichtung schnappt der auf dem Kolben angeordnete Arretierring in eine erste Raststellung und des Spannergehäuses ein. Wenn der Druck des Hydraulikmittels im Druckraum nicht mehr ausreicht, um den Kolben bei einer Einfahrbewegung zum Stillstand zu bringen, z.B. bei der Inbetriebnahme oder starken Schwingungsschlägen, trifft der Arretierring auf eine Anschlagkante des Kolbens, wodurch die Einfahrbewegung des Kolbens in die Kolbenbohrung hinein begrenzt wird. Reicht bei einem Verschleiß des Antriebsmittels die Anfangsstellung des Arretierrings nicht mehr aus um einen geeigneten Arbeitsbereich des Spannkolbens zu definieren, dann wird der Arretierring automatisch durch eine zweite Anschlagkante in die nächste Raststelle des Spannergehäuses bewegt.

Solche Spannvorrichtungen mit Ratschenelementen oder Arretierringen zur Begrenzung der Einfahrbewegung des Spannkolbens in das Gehäuse sind weit verbreitet und haben sich im Einsatz gut bewährt. Dabei sind die entsprechenden Konstruktionen der Blockiereinrichtungen relativ kompliziert aufgebaut, wobei für eine sichere Funktion eine teilweise aufwändige Herstellung und die Einhaltung enger Toleranzen notwendig ist. Weiter bestehen diese Blockiereinrichtungen üblicherweise aus einer ganzen Reihe von Bauteilen, die in einer komplexen Weise montiert und in einer Transport- und/oder Mon- tagestellung arretiert werden müssen.

Angesichts der Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Spannvorrichtun- gen ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung mit einer Blockiereinrichtung der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Blockiereinrichtung eine an einem Spannende des Gehäuses angeordnete reversibel radial aufweitbare Aufnahme aufweist zum Einführen des Arretierrings in die Blockiereinrichtung in Einfahrrichtung des Spannkolbens und zum Halten des Arretierrings in der Blockiereinrichtung in Spannrichtung des Spannkolbens. Im Gegensatz zu den aufwändigen Konstruktionen und großen Bauvolumen herkömmlicher Blockiereinrichtungen für Spannvorrichtungen werden bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nur wenige einfache Bauteile benötigt, um den aktiven Arbeitsweg des Spannkolbens zu beschränken und die Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung bei starken Schwingungen oder bei der Inbetriebnahme (Vermeiden des Startklappems) zu blockieren. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung realisiert weiter eine Blockiereinrichtung mit sehr geringem Bauvolumen, die in die bestehenden Abmessungen des Gehäuses und Spannkolbens integriert werden kann, ohne dass zusätzliche Anforderungen an die Herstellung der Komponenten gestellt werden. So können neben der Verwendung von Standardbauteilen einfache kostengünstige Elemente verwendet werden. Nachdem der auf dem Spannkolben angeordnete Arretierring durch das erste Einführen des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses in der Blockiereinrichtung aufgenommen ist, wir der Ring von der Blockiereinrichtung bei einer Ausrückbewegung des Spannkolbens in der Blockiereinrichtung festgehalten und gegebenenfalls auf dem Kolben verschoben. So definiert die Blockiereinrichtung den Arbeitsweg des Spannkolbens.

Eie bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Aufnahme als separate Hülse ausgebildet ist, die an dem Gehäuse befestigt ist. Eine separate Blockierhülse ermöglicht eine einfache Herstellung der Spannvorrichtung, bei der die Blockiereinrichtung unabhängig von dem Gehäuse produziert und anschließend separat montiert wird. Dabei kann die separate Hülse sowohl mittels fester als auch lösbarer Verbindungen an dem Gehäuse befestigt werden, z.B. Schweißen, Löten oder Kleben, aber auch Schrauben, Klemmen oder Verrasten. Günstigerweise kann die Hülse auf der Gehäuseseite einen nach innen gebogenen Vorsprung aufweisen, der in eine Nut an dem Gehäuse eingreift, um die Hülse am Gehäuse zu befestigen. Eine solche rastartige Verbindung ermöglicht eine schnelle und kostengünstige und trotzdem sichere Montage der Hülse am Gehäuse. Günstigerweise weist die Hülse einen oder mehrere umlaufende Vorsprünge auf, die auch als umgebogene Flügel/Endbereiche der Hülse selbst ausgebildet sein können.

Für ein einfaches Nachstellen des Arretierrings auf dem Spannkolben kann die Hülse auf der Spannseite einen nach innen gebogenen Vorsprung aufweisen, der den Arretierring in Spannrichtung bzw. Ausrückrichtung des Spannkolbens in der Blockiereinrichtung hält. Durch die gleiche oder gleichartige Ausbildung des nach innen gebogenen Vorsprungs auf der Gehäuseseite und der Spannseite der Hülse, insbesondere in Form von nach innen gebogenen Flügeln/Endbereichen der Hülse lässt sich sowohl die Herstellung vereinfachen als auch eine wechselseitige Montage der Hülse ermöglichen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hülse von einem mäanderförmigen Band gebildet ist. Ein derartiges mäanderförmiges Band ergibt sich beispielsweise indem die Hülse abwechselnd von beiden Stirnseiten aus eingeschnitten oder geschlitzt wird, wobei sich die Schlitze über mehr als die Hälfte, bevorzugt über mehr als 70 % der Länge der Hülse erstrecken. Das Formen der Hülse aus einem mäanderförmigen Band ermöglicht die Herstellung der Hülse aus einem stabilen Material mit hoher Festigkeit, beispielsweise Kunststoff oder Stahl, insbesondere Federstahl und trotzdem radial flexible Eigenschaften zuzulassen, obwohl die Aufnahme oder der Aufnahmekäfig axial zur Achse des Spannkolbens weiterhin starr ausgebildet ist. Das mä- anderförmige Band wird zur Hülse geformt (auf Stoß, überlappend, Enden verbunden oder nicht etc.). Auch eine Ausformung der Hülse als Spritzgussteil ist möglich (Band und Hülse werden hier quasi in einem Vorgang erzeugt).

Bevorzugt kann am Spannende des Gehäuses ein Anschlag vorgesehen sein, wobei der Anschlag bei einem Kontakt mit dem Arretierring die Einfahrbewegung des Spannkolbens blockiert. Diese einfache Konstruktion ermöglicht eine sichere Begrenzung der Einfahrbewegung ohne dafür zusätzliche Bauteile zu benötigen.

Zur sicheren Positionierung des Arretierrings auf dem Kolben kann die Kolbenaußenwandung des Spannkolbens mit Nuten versehen sein, wobei der Arretierring in diesen Nuten aufgenommen ist. Die Nuten verhindern in der Blockierstellung ein Gleiten des Arretierrings auf dem Spannkolben. Alternativ kann der Arretierring sich auch auf dem Kolben verkanten, so dass bei einer solchen Ausführung keine Nuten auf dem Kolben notwendig sind. Geeigneterweise laufen die Nuten auf der Kolbenaußenwandung um und sind durch einen ebenfalls umlaufenden Steg voneinander getrennt. Die um den Kolbenumfang umlaufenden Rillen ermöglichen im Gegensatz zu nur bereichsweise auf den Umfang angeordneten Nuten ein sicheres Halten des Arretierrings auf dem Spannkolben trotz einer geringeren Tiefe als die bereichsweisen Nuten. Die bevorzugt keilförmig ausgebildeten Stege zwischen den Nuten verhindern bei der Einrückbewegung eine Bewegung des Arretierrings auf dem Spannkolben und ermöglichen trotzdem, insbesondere wenn die abgeschrägte Seite der keilförmigen Stege in Richtung der Ausrückbewe- gung angeordnet sind, ein leichtes Rüberrutschen des Arretierrings in die nächste Nut, d.h. das Nachstellen der Spannvorrichtung. Dabei muss der Arretierring zumindest teilweise radial aufweitbar sein, um ein Rüberrutschen über den Steg in die nächste Nut zu ermöglichen, in der er sich dann wieder elastisch zusammenzieht, um die Blockierwirkung zu realisieren.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Spannvorrichtung als Einschraubspanner ausgebildet ist. Durch das geringe Bauvolumen der Blockiereinrichtung ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Spannvorrichtung besonders für Einschraubspanner geeignet. Darüber hinaus ist die Blockiereinrichtung auch bei allen herkömmlichen Flansch-Spannvorrichtungen einsetzbar. Günstigerweise ist dabei der Außendurchmesser der Hülse kleiner als der Kerndurchmesser des Einschraubgewindes. Die Anpassung des Durchmessers der Hülse an den Gewindedurchmesser ermöglicht es, den vormontierten Spanner ohne weitere Arbeitsschritte bei der Endmontage in eine entsprechende Gewindebohrung zur Aufnahme der Spannvorrichtung einzuschrauben. Nach der Vormontage der Spannvorrichtung beim Hersteller, bei der der Spannkolben in der Kolbenbohrung aufgenommen und durch Verstemmen in dem Gehäuse gesichert wird, gegebenenfalls die Blockierhülse über den Kolben aufgeschoben und am Gehäuse befestigt wird und der Arretierring auf dem Spannkolben ist in dessen erste Nut aufgeschoben wird, d.h. noch nicht in die Blockiereinrichtung eingeführt ist. In dieser Transportstellung wird die Spannvorrichtung bei der Endmontage ohne weitere Vorbereitung in eine entsprechende Öffnung eingeschoben und befestigt, bzw. bei einem Einschraubspanner eingeschraubt. Dabei bewegt sich der Spannkolben in die Kolbenbohrung des Gehäuses hinein, bis der Arretierring in die Blockiereinrichtung eingeführt ist. Die Endmontage ermöglicht so ohne eine weitere Entriegelung, die Blockiereinrichtung in Funktion zu setzen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Aktivierung einer Rücklaufsperre oder Blockiereinrichtung für einen vormontierten Einschraubspanner mit einem Gehäuse und einem in einer Kolbenbohrung des Gehäuses geführten Spannkolben, wobei ein erstes Teil der Rücklaufsperre an dem Gehäuse und ein zweites Teil der Rücklaufsperre separat vom ersten Teil an dem Spannkolben angeordnet ist. Das Verfahren umfasst das Einschrauben des vormontierten Einschraubspanners in einer zugehörigen Endmontageöffnung, üblicherweise eine Gewindebohrung im Motorblock eines Verbrennungsmotors, das Berühren des durch den Einschraubspanner zu spannende Spannelement, das Einfahren des Spannkolbens in die Kolbenbohrung des Gehäuses mittels des weiteren Einschraubens des Einschraubspanners in die Endmontageöffnung, und das Ineinandergreifen des ersten und zweiten Teils der Rücklaufsperre und Aktivierung der Rücklaufsperre. Im Gegensatz zu herkömmlichen Spannvorrichtung mit einer während der Vormontage betriebsbereit zusammengesetzten Blockiereinrichtung oder Rücklaufsperre ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die üblicherweise notwendige Verriegelung der Blockiereinrichtung nach der Vormontage und die entsprechende Entriegelung nach der Endmontage zu vermeiden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind nach der Vormontage des Einschraubspanners das erste und zweite Teil der Rücklaufsperre in axialer Richtung getrennt voneinander angeordnet, wobei der axiale Abstand des ersten und zweiten Teils bevorzugt kleiner als der Einschraubweg des Spanners in der zugehörigen Endmontageöffnung ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der in ihrem Arbeitsbereich verstellbaren Rücklaufsperre ist das erste Teil der Rücklaufsperre eine reversibel radial aufweitbare Blockierhülse, die an einem Spannende des Gehäuses angeordnet ist und das zweite Teile ein auf dem Spannkolben angeordneter Arretierring, der bei der Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung während der Endmontage die Blockierhülse zunächst radial aufweitet und dann in der Blockierhülse aufgenommen wird.

Im Folgenden wird der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gehäuse und einen Spannkolben für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung im nicht montierten Zustand,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse und den Spannkolben aus Fig. 1 im montierten Zustand, Fig. 3a einen Querschnitt durch eine Blockierhülse für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung,

Fig. 3b eine perspektivische Ansicht der Blockierhülse aus Fig. 3a,

Fig. 4a die Spannvorrichtung aus Fig. 2 und die Blockierhülse aus Fig. 3 in einer Montageanordnung,

Fig. 4b die Spannvorrichtung aus Fig. 2 und die Blockierhülse aus Fig. 3 im montierten Zustand,

Fig. 5a die Spannvorrichtung aus Fig. 4b und einen Arretierring für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in einer Montageanordnung,

Fig. 5b die Spannvorrichtung aus Fig. 4b und der Arretierring im montierten Zustand,

Fig. 6a die Spannvorrichtung aus Fig. 5b im Transportzustand in einer Endmontageanordnung,

Fig. 6b die erfindungsgemäße Spannvorrichtung im endmontierten Zustand,

Fig. 6c eine vergrößerte Darstellung des Details VI aus Fig. 6b.

Fig. 1 zeigt ein hohlzylindrisches Gehäuse 2 und einen ebenfalls hohlzylindrischen Spannkolben 3 für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 1 für den Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors. In dem hohlzylindrischen Teil des Gehäuses 2 ist eine Kolbenbohrung 4 vorgesehen, in der der Spannkolben 3 längsbeweglich zur Achse A geführt werden kann. Am Boden der Kolbenbohrung 4 ist ein Sitz 5 zur Aufnahme des Rückschlagventils und eine Kammer 6 vorgesehen. Die Kammer 6 ist durch eine Bohrung 7 mit einem nicht dargestellten Hydrauliksystem verbunden, bevorzugt dem Ölkreis- lauf eines Verbrennungsmotors. Das Gehäuse 2 weist weiter auf seinem Außenumfang einen Gewindeabschnitt 8 auf sowie im Fußbereich des Gehäuses einen Flansch 9 auf. Mit dem Gewindeabschnitt 8 kann die Spannvorrichtung 1 im Motorblock eines Verbrennungsmotors montiert werden, wobei der Flansch 9 das Einschrauben der Spannvorrichtung 1 begrenzt. Alternativ kann das Gehäuse 2 bzw. die Spannvorrichtung 1 auch als Flanschgehäuse bzw. Flansch-Spannvorrichtung ausgeführt sein. Am Spannende des Gehäuses 2, d.h. an der offenen Stirnseite des hohlzylindrischen Gehäuses 2 ist zusätzlich zu der ansonsten herkömmlichen Ausbildung des Gehäuses am Außenumfang eine Nut 10 vorgesehen. Auch der Spannkolben 3 ist im wesentlichen wie ein herkömmlicher Spannkolben ausgebildet und weist an der geschlossenen Stirnseite des hohlzylindrischen Kolbens, d.h. der Spannseite des Spannkolbens 3, eine Entlüftungsbohrung 11 auf. Zusätzlich sind im vorderen Bereich des Spannkolbens 3, d.h. auf der Spannseite, mehrere am Außenumfang umlaufende Nuten oder Rillen 12 vorgesehen, die jeweils von einem keilförmigen Steg 13 voneinander getrennt sind.

In Fig. 2 sind das Gehäuse 2 und der Spannkolben 3 im montierten Zustand gezeigt. Dabei ist der Spannkolben 3 längsbeweglich in der Kolbenbohrung 4 des Gehäuses 2 aufgenommen, wobei das Gehäuse an der offenen Stirnfläche verstemmt ist, so dass der Spannkolben 3 nach der Montage nicht mehr aus der Kolbenbohrung 4 herauswandern kann. Das Gehäuse 2 und der Spannkolben 3 bilden gemeinsam einen Druckraum 14 aus. Der Druckraum 14 ist über ein Rückschlagventil 15, das im Sitz 5 am Boden der Kolbenbohrung 4 aufgenommen ist, die mit einem Hydraulikmittel gefüllte Kammer 6 und die Bohrung 7 mit dem Hydrauliksystem verbunden. Der Spannkolben 3 ist mit einer schraubenförmigen Druckfeder 16 in axialer Richtung vorgespannt. Dabei ist die Druckfeder 16 in Fig. 2 nur schematisch dargestellt. Im hohlzylindrischen Spannkolben 3 ist weiter ein Füllkörper 17 angeordnet, der das Volumen des Druckraums 14 reduziert und mit seinem Kopf 18 die stirnseitige Entlüftungsbohrung 11 im Spannkolben 3 gegenüber dem mit dem Hydraulikmittel gefüllten Druckraum 4 abdichtet. Dazu wird der Kopf 18 des Füllkörpers 17 durch die Druckfeder 16, die sich gegen das Rückschlagventil 15 abstützt, gegen das stirnseitige Ende des hohlzylindrischen Spannkolbens 3 gedrückt. Vor dem Flansch 9 des Gehäuses 2 sind in Spannrichtung zwei Dichtungsringe 19, 20 vorgesehen, die die Spannvorrichtung 1 im endmontierten Zustand im Motorblock eines Verbrennungsmotors abdichten.

In Fig. 3a ist eine Blockierhülse 21 im Querschnitt dargestellt. Die Blockierhülse 21 besteht bevorzugt aus Stahl, insbesondere Federstahl. Die stirnseitigen Enden der Hülse 21 sind auf beiden Seiten nach innen umgebogen, wobei die umgebogenen Abschnitte der Hülse gegenüber der Innenwandung der Hülse flügelartig abstehen. Dabei weist das Ende der Flügel 22 den größten Abstand gegenüber der Innenwandung der Hülse 21. Die Blockierhülse 21 ist weiter abwechselnd von beiden Stirnseiten aus eingeschlitzt, wobei die Schlitze 23 sich über 75 % der Länge der Blockierhülse mit nach innen gebogenen Flügeln 22 erstrecken. Durch die alternierend angeordneten Schlitze ist die Blockierhülse 21 von einem umlaufenden mäanderförmigen Band gebildet, das eine radiale Aufweitung der Blockierhülse 21 ermöglicht, aber gleichzeitig auch die reversible Rückstellung sicherstellt.

Fig. 3b zeigt einen perspektivische Darstellung der Blockierhülse 21. Wie in den Fig. 3a und 3b zu erkennen, ist die Blockierhülse 21 trotz der nach innen gebogenen vorspringenden Flügel 22 und der Schlitze 23 als symmetrisches Teil ausgebildet und lässt sich daher in gleicher weise von beiden Seiten nutzen.

Fig. 4a zeigt die Spannvorrichtung 1 mit dem Gehäuse 2 und dem in der Kolbenbohrung 4 des Gehäuses 2 geführten Spannkolben 3 sowie die Blockierhülse 21 in der Montagestellung vor dem Spannende des Spannkolbens 3. Bei der Montage der Blockierhülse 21 wird diese in Pfeilrichtung über den spannseitigen Kopf des Spannkolbens 3 geschoben. Dabei weitet sich die Hülse 21 bereits leicht auf, um über den Kopf des Spannkolbens 3 hinwegzugleiten. Alternativ kann auch der spannseitige Kopf so dimensioniert sein, dass er genau durch die von den Flügeln 22 ausgebildete Öffnung der Blockierhülse 21 hin- durchpasst. Die Blockierhülse 21 wird bis zum Gehäuse 2 über den Spannkolben 3 hinweggeschoben. Beim Weiterschieben über das Spannende des Gehäuses 2 weitet sich die Blockierhülse 21 radial auf und beim Weiterschieben über die Außenwandung des Gehäuses rasten die nach innen vorstehenden Flügel 22 in der umlaufenden Nut 10 ein und die Blockierhülse 21 zieht sich wieder radial bis zu ihrem Ausgangszustand zusammen, wie in Fig. 4b gezeigt. Das Verrasten der Blockierhülse 21 in der Nut 10 mit den nach innen vorspringenden Flügeln 22 ermöglicht eine sehr einfache und wirkungsvolle Befestigung der Blockierhülse an dem Gehäuse 2.

Die Spannvorrichtung 1 aus der Fig. 5a mit der aufgeschobenen und verrasteten Blockierhülse 21 entspricht der Spannvorrichtung aus Fig. 4b. Weiter ist vor dem Spannende des Spannkolbens 3 für die weitere Vormontage ein Arretierring 24 angeordnet. Der Arretierring 24 wird bei der Montage in Pfeilrichtung auf den Kopf des Spannkolbens 3 geschoben und über den Kopf bis in die erste umlaufende Rille 12 des Spannkolbens 3. Dazu ist der Arretierring elastisch ausgebildet, so dass er sich entsprechend radial verformt, um über den Kopf des Spannkolbens 3 in die erste Rille 12 zu gelangen. Alternativ kann der Arretierring 24 auch unterbrochen sein, um die notwendige radiale Verformung zu ermöglichen. Auch andere konstruktive Ausgestaltungen des spannseitigen Kopfes des Spannkolbens 3 und des Arretierrings 24, die ein Aufschieben des Arretierrings 24 über den Kopf des Spannkolbens 3 bis zur ersten Rille 12 erlauben, sind möglich. Am Ende der Vormontage ist wie Fig. 5b zeigt, die Spannvorrichtung 1 mit einer auf dem Gehäuse 2 aufgeschobene Blockierhülse 21 und einem auf dem Spannkolben 3 aufgeschobenen Arretierring 24 versehen.

Fig. 6a zeigt die Transportstellung und Einbau-Zustand der Spannvorrichtung 1 mit der auf dem Gehäuse aufgeschobenen Blockierhülse 21 und dem auf dem Spannkolben 3 sitzenden Arretierring 24 entsprechend Fig. 5b. Der Spannkolben 3 wird zusammen mit dem Arretierring 24 für oder während der Endmontage gegen die Vorspannung der Druckfeder 16 in Pfeilrichtung in die Kolbenbohrung 4 des Gehäuses 2 eingeschoben. Sobald der Arretierring 24 die Blockierhülse 24 erreicht, weitet sich die Blockierhülse 21 an der Spannseite auf bis der Arretierring 24 beim weiteren Einschieben des Spannkolbens 3 hinter die nach innen vorstehenden Flügel 22 der Blockierhülse 21 gelangt. Danach zieht sich die Blockierhülse 21 am Spannende wieder radial zusammen, so dass sich der Arretierring 24 zwischen der Stirnseite des Gehäuses 2 an dessen Spannende und den Flügeln 22 der Blockierhülse 21 befindet, siehe Fig. 6b.

Fig. 6c zeigt detailliert die Anordnung des Arretierrings 24 zwischen den Flügeln 22 auf der Spannseite der Blockierhülse und dem stirnseitigen Anschlag 25 am Spannende des Gehäuses 2. Der Arretierring 24 kann bei einer Ausrückbewegung des Kolbens 3 nicht mehr über die Flügel 22 der Blockierhülse 21 hinauswandern. Gleichfalls wird bei einer Einrückbewegung des Kolbens 3 in das Gehäuse 2 bei einem Kontakt des Arretierrings 24 mit dem Anschlag 25 die weitere Einfahrbewegung des Spannkolbens in die Kolbenbohrung verhindert.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 als Einschraubspanner kann die Spannvorrichtung 1 in der in Fig. 6a gezeigten Transportstellung ohne eine Vorbereitung oder anschließende Entriegelung in eine entsprechende Öffnung am Motorblock eingeschraubt werden. Beim Einschrauben wird der Spannkolben 3 in die Kolbenbohrung 4 des Gehäuses 2 hineingedrückt bis der Arretierring 24 in der Blockierhülse 21 aufgenommen ist.

Nach dem Einbau der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 schiebt sich der Spannkolben 3 bei einer ersten Inbetriebnahme aufgrund der Vorspannung der Druckfeder 16 sowie aufgrund des Druckes des Hydraulikmittels im Druckraum 14 nach vorne bis der Spannkolben 3 eine ausreichende Vorspannung an einem am Kopf des Spannkolbens 3 anliegenden Spannelements (nicht gezeigt) erzeugt. Fährt dabei der Spannkolben 3 soweit aus der Kolbenbohrung 4 heraus, dass der Arretierring 24 gegen die Flügel 22 der Blockierhülse stößt, wird der Arretierring 24 durch die Flügel 22 der Blockierhülse 21 in seiner Position festgehalten, während der Spannkolben 3 weiter ausrückt, so dass der Arretierring 24 über den keilförmigen Steg 13 in die nächste Rille 12 rutscht. Dabei ist in der Durchrutschrichtung des Arretierrings 24 der Steg 13 angeschrägt, um die radiale Ausdehnung des Arretierrings und das Herübergleiten in die nächste Rille 12 zu ermöglichen. In Abhängigkeit der Position des Arretierrings 24 auf einer der Rillen 12 auf dem Spannkolben 3 wird der Arbeitsweg des Spannkolbens zwischen den Flügeln 22 auf der Spannseite der Blockierhülse 21 und der Anschlagfläche 25 an der Stirnseite des Gehäuses 2 definiert.

Fährt der Spannkolben 3 aufgrund großer Schwingungsschläge oder beim Starten des Verbrennungsmotors aufgrund eines geringen Hydraulikdrucks so stark ein, dass der Arretierring 24 mit dem Anschlag 25 am Gehäuse 2 in Kontakt kommt, so kommt es zu einem Blockieren der Einfahrbewegung, da sich der Arretierring 24 an der geraden Seite des Stegs 13 nicht radial aufdehnen kann.

Bei einem Verschleiß des durch die erfindungsgemäße Spannvorrichtung 1 gespannten Antriebsmittel kommt der Arretierring 24 wieder mit den Flügeln 22 auf der Spannseite der Blockierhülse 21 in Kontakt. Reicht nunmehr die von der Druckfeder 16 und dem Hydraulikdruck in der Druckkammer 14 aufgebrachte Kraft aus, um den Spannkolben 3 weiter in Spannrichtung zu drücken, so spreizt sich der Arretierring 24 wieder radial auf und rutscht über den nächsten Steg 13 in die folgende Rille 12. Durch diese automatische Nachstellung der Spannvorrichtung 1 verändert sich die Arbeitslage des Spannkolbens 3, ohne dass sich der Arbeitsweg verändert.

Claims

Ansprüche

1. Spannvorrichtung (1), insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse (2), einem in einer Kolbenbohrung (4) des Gehäuses (2) geführten Spannkolben (3), und einer Blockiereinrichtung zum Begrenzen der Einfahrbewegung des Spannkolbens (3) in die Kolbenbohrung (4) des Gehäuses (2), die Blockiereinrichtung weist einen auf dem Spannkolben (3) angeordneten Arretierring (24) auf, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung eine reversibel radial aufweitbare Blockierhülse (21) aufweist, die an einem Spannende des Gehäuses (2) angeordnet ist, wobei die Blockierhülse (21) zum Einführen des Arretierrings (24) in die Blockiereinrichtung in Einfahrrichtung des Spannkolbens (3) und zum Halten des Arretierrings (24) in der Blockiereinrichtung in Spannrichtung des Spannkolbens (3) ausgebildet ist.

2. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierhülse (21) als separate Hülse (21) ausgebildet ist, die an dem Gehäuse (2) befestigt ist.

3. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) auf der Gehäuseseite einen nach innen gebogenen Vorsprung (22) aufweist der in eine Nut (10) an dem Gehäuse (2) eingreift, um die Hülse (21) am Gehäuse (2) zu befestigen.

4. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) auf der Spannseite einen nach innen gebogenen Vorsprung (22) aufweist der den Arretierring (24) in Spannrichtung des Spannkolbens (3) in der Blockiereinrichtung hält.

5. Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) von einem mäanderförmigen Band gebildet ist.

6. Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Spannende des Gehäuses (2) ein Anschlag (25) vorgesehen ist und der Anschlag (25) bei Kontakt mit dem Arretierring (24) die Einfahrbewegung des Spannkolbens (3) blockiert.

7. Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenaußenwandung des Spannkolbens (3) mit Nuten (12) versehen ist.

8. Spannvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (12) auf der Kolbenaußenwandung umlaufen und durch einen Steg voneinander getrennt sind.

9. Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (1) als Einschraubspanner ausgebildet ist.

10. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Hülse (21) kleiner als der Kerndurchmesser des Einschraubgewindes ist.

11. Verfahren zur Aktivierung einer Rücklaufsperre für einen vormontierten Einschraubspanner mit einem Gehäuse (2) und einem in einer Kolbenbohrung (4) des Gehäuses (2) geführten Spannkolben (3), wobei ein erstes Teil der Rücklaufsperre an dem Gehäuse (2) und ein zweites Teil der Rücklaufsperre separat vom ersten Teil an dem Spannkolben (3) angeordnet ist, mit den Schritten: Einschrauben des vormontierten Einschraubspanners in einer zugehörigen Endmontageöffnung;

Berühren des durch den Einschraubspanners zu spannenden Spannelements;

Einfahren des Spannkolbens (3) in die Kolbenbohrung (4) des Gehäuses (2) mittels des weiteren Einschraubens des Einschraubspanners in die Endmontageöffnung; und

Ineinandergreifen des ersten Teils und des zweiten Teils der Rücklaufsperre und

Aktivierung der Rücklaufsperre im Endmontagezustand.