WO2009068411A1 - Zugmittelspannvorrichtung - Google Patents

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Roman Kern
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Definitions

  • the invention relates to a traction device, in particular a Steuettettenspannvorraum having a clamping element comprising a hydraulic piston-cylinder system, wherein in a leading to the piston-cylinder system feed path for oil, a check valve is arranged and wherein the piston-cylinder System has a drainage path for oil, in which a pressure relief valve is arranged.
  • a chain tensioning device of this type is known from DE 36 39 389 A1.
  • a chain is tensioned with a piston-cylinder system and lubricated by the oil that is conveyed by the piston-cylinder system.
  • an oil feed path to the interior of the piston-cylinder unit is provided, in which a spring-biased check ball valve is arranged.
  • a spring-biased pressure ball valve located in an oil drain path from the interior of the piston-cylinder unit.
  • the present invention is therefore based on the invention, a Switzerlandstoffspannvoriques, in particular a timing chain tensioning device, of the type mentioned in such a way that an optimal adaptation to desired operating conditions is possible, which covers a large variety of variants of the used tensioning devices. This should be able to cover different needs and a good adaptation to the engine dynamics are possible.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that at least one of the two valves is designed as a plate valve.
  • a first, preferred variant provides that both the check valve and the pressure relief valve is designed as a plate valve.
  • one of the valves is designed as a ball valve and one of the valves as a plate valve. It can be provided in particular that the check valve is designed as a plate valve and the pressure relief valve as a ball valve. However, it can also be provided conversely that the check valve is designed as a ball valve and the pressure relief valve as a plate valve.
  • the discharge path for oil from the piston-cylinder system can be formed as a concentric bore in the piston of the piston-cylinder system, which is arranged in the axial end region of the piston.
  • Each valve is advantageously biased by a spring element in the closing direction of the valve.
  • the piston-cylinder system is biased by means of a spring element so that the piston and cylinder are pressed away from each other.
  • a plate valve is to be understood as meaning that a plate-shaped element is pressed against the opening of a flow path, preferably with an engaging spring, in order to produce the tightness of the valve.
  • the ball valve this is known to be a ball.
  • the embodiment of the invention makes it possible that the Glasstoffspann- device can be adapted in an improved manner to the concrete case of need. This is especially true when it is a timing chain tensioning system in an internal combustion engine.
  • the required tuning of the generic tensioning device on the engine dynamics can be made better with the proposed embodiment, resulting in an overall improved performance compared to the previously known equipment with ball valves.
  • FIG. 1 shows a timing chain tensioning device in the side view, partially shown only very schematically and in section,
  • FIG. Fig. 3 is an alternative to Fig. 2 embodiment
  • Fig. 4 is another to FIG. 2 alternative embodiment.
  • a timing chain tensioning device 1 can be seen. With her a timing chain 15 is tensioned, which is guided by two sprockets 13 and 14. In order to tension the chain 15, a tensioning rail 16 is pressed against the load-free chain center, wherein the tensioning rail 16 is pivotally mounted about a pivot axis 17.
  • the pressing of the clamping rail 16 to the chain 15 is carried out with a clamping element 2, which consists essentially of a piston-cylinder unit 3, 4.
  • a housing-shaped cylinder 3 in which a piston 4 is arranged translationally displaceable.
  • a receiving space 19 for oil 6 is formed in the housing-shaped cylinder 3.
  • This oil 6 acts simultaneously as a lubricant for the chain 15 and as a fluid that actuates the piston-cylinder unit 3, 4.
  • an inflow path 5 leads into the interior of the piston-cylinder unit 3, 4.
  • a check valve 7 which prevents oil from the interior of the piston-cylinder Unit can flow back into the receiving space 19.
  • a flow path for oil namely a drainage path 8 for oil.
  • the oil can pass through the drainage path 8 and a bore 18 in the tensioning rail 16 on the chain 15, whereby it is lubricated.
  • the outlet in the discharge path 8 is equally closed by a valve, namely by a pressure relief valve 9.
  • At least one of the two valves 7 and 9 is designed as a plate valve. Accordingly, at least one valve has a plate-shaped Sealing element which is arranged in the region of the flow path end of the inflow path 5 and the outflow path 8. As can be seen in Fig. 1, here both valves 7 and 9 are formed as plate valves. Spring elements 10 and 11 are provided in order to press the plate-shaped sealing element against the fluid opening. Accordingly, the plate valve 7 closes the end of the Zupoundweges 5 against backflow of oil into the receiving space 19. With a corresponding overpressure in the interior of the piston-cylinder system 3, 4 can continue oil against the pressure of the spring 11 from the interior of the piston-cylinder Escape system and get over the bore 18 to the chain 15.
  • the piston-cylinder system 3, 4 is biased by a further spring element 12 to the effect that the spring element 12 pushes the piston 4 and cylinder 3 away from each other; d. H. the spring element 12 pushes the piston 4 out of the cylinder 3.
  • FIGS. 2 to 4 various concepts of the embodiment according to the invention are provided.
  • Fig. 2 the solution is again shown, as provided in Fig. 1. Accordingly, here the two valves 7 and 9 are each formed as plate valves.
  • the check valve 7 is formed as a plate valve, while the pressure relief valve 9 is realized as a ball valve.
  • the check valve 7 is a ball valve
  • the pressure relief valve 9 is designed as a plate valve.
  • the timing chain tensioning device 1 can be optimally adapted to the engine dynamics.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspannvorrichtung (1), insbesondere eine Steuerkettenspannvorrichtung, die ein Spannelement (2) aufweist, das ein KoIben-Zylinder-System (3, 4) umfasst, wobei in einem zum Kolben-Zylinder-System (3, 4) führenden Zuflussweg (5) für Öl (6) ein Rückschlagventil (7) angeordnet ist und wobei das Kolben-Zylinder-System (3, 4) einen Abflussweg (8) für Öl (6) aufweist, in dem ein Überdruckventil (9) angeordnet ist. Um eine optimale Anpassung an gewünschte Betriebsbedingungen zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass mindestens eines der beiden Ventile (7, 9) als Platten-Ventil ausgebildet ist.

Description

Zugmittelspannvorrichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspannvorrichtung, insbesondere eine Steu- erkettenspannvorrichtung, die ein Spannelement aufweist, das ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System umfasst, wobei in einem zum Kolben-Zylinder- System führenden Zuflussweg für Öl ein Rückschlagventil angeordnet ist und wobei das Kolben-Zylinder-System einen Abflussweg für Öl aufweist, in dem ein Überdruckventil angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine Kettenspannvorrichtung dieser Art ist aus der DE 36 39 389A1 bekannt. Hier wird eine Kette mit einem Kolben-Zylinder-System gespannt und durch das Öl, das durch das Kolben-Zylinder-System gefördert wird, auch geschmiert. Dafür ist ein Öl-Zuflussweg zum Inneren der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, in der ein federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil angeordnet ist. Gleichermaßen befindet sich in einem Öl-Abflussweg aus dem Inneren der Kolben-Zylinder-Einheit ein federvorgespanntes Überdruck-Kugelventil. Bei Relativbewegungen - angeregt durch die Bewegungen der Kette - zwischen dem Kolben und dem Zylinder wird daher Öl in das Innere des Kolben-Zylinder- Systems aus einem Öl-Vorratsbehälter gefördert und weiter zur Kette ausgebracht, womit nicht nur die Kette unter Spannung gehalten, sondern auch geschmiert wird.
Es hat sich als nachteilig herausgestellt, dass bei der vorbekannten Vorrichtung der Einsatz von Kugel-Rückschlag- und -Überdruckventilen nicht immer zu optimalen Arbeitsbedingungen der Spannvorrichtung führt. Insbesondere for- dert die große Variantenvielfalt der benötigten Systeme dazu, dass optimale Betriebsbedingungen nicht mit den üblichen Kugelrückschlagventilen erreicht werden können. Insbesondere ist eine Anpassung der Spannvorrichtung an die Motordynamik schwierig.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Au fg a b e zugrunde, eine Zugmittelspannvorrichtung, insbesondere eine Steuerkettenspannvorrichtung, der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine optimale Anpassung an gewünschte Betriebsbedingungen möglich ist, die eine große Variantenvielfalt der zum Einsatz kommenden Spannvorrichtungen abdeckt. Damit sollen unterschiedliche Bedarfsfälle abgedeckt werden können und eine gute Anpassung an die Motordynamik möglich werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Ventile als Platten-Ventil ausgebildet ist.
Eine erste, bevorzugte Variante sieht vor, dass sowohl das Rückschlagventil als auch das Überdruckventil als Platten-Ventil ausgebildet ist.
Es ist aber auch möglich, dass eines der Ventile als Kugel-Ventil und eines der Ventile als Platten-Ventil ausgebildet ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, dass das Rückschlagventil als Platten-Ventil und das Überdruckventil als Kugel-Ventil ausgebildet ist. Es kann aber auch umgekehrt vorgesehen werden, dass das Rückschlagventil als Kugel-Ventil und das Überdruckventil als Platten-Ventil ausgebildet ist.
Der Abflussweg für Öl aus dem Kolben-Zylinder-System kann als konzentrische Bohrung im Kolben des Kolben-Zylinder-Systems ausgebildet werden, die im axialen Endbereich des Kolbens angeordnet ist. Jedes Ventil ist mit Vorteil mittels eines Federelements in Schließrichtung des Ventils vorgespannt.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Kolben-Zylinder-System mittels eines Federelements so vorgespannt wird, dass Kolben und Zylinder voneinander weg gedrückt werden.
Unter Platten-Ventil ist vorliegend zu verstehen, dass zur Herstellung der Dich- tigkeit des Ventils ein plattenförmiges Element gegen die Öffnung eines Strömungswegs gedrückt wird, bevorzugt mit einer einsprechenden Feder. Im Falle des Kugel-Ventils ist dies bekanntlich eine Kugel.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Zugmittelspann- Vorrichtung in verbesserter Weise an den konkreten Bedarfsfall angepasst werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn es sich um ein Steuerkettenspann- system in einem Verbrennungsmotor handelt. Die benötigte Abstimmung der gattungsgemäßen Spannvorrichtung auf die Motordynamik kann mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung besser vorgenommen werden, was zu einem insge- samt verbesserten Betriebsverhalten führt, verglichen mit der vorbekannten Ausstattung mit Kugel-Ventilen.
Kurze Beschreibung der Figuren
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Steuerkettenspannvorrichtung in der Seitenansicht, teilweise nur sehr schematisch und geschnittenen dargestellt,
Fig. 2 ein Kolben-Zylinder-System der Spannvorrichtung nach Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform eines Rückschlagsventils und eines LJ- berdruckventils, Fig. 3 eine zu Fig. 2 alternative Ausgestaltung und
Fig. 4 eine weitere zu Fig. 2 alternative Ausgestaltung.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In Fig. 1 ist eine Steuerkettenspannvorrichtung 1 zu sehen. Mit ihr wird eine Steuerkette 15 gespannt, die von zwei Kettenrädern 13 und 14 geführt wird. Um die Kette 15 zu spannen, wird eine Spannschiene 16 gegen das lastfreie Kettentrum gedrückt, wobei die Spannschiene 16 um eine Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert ist.
Das Andrücken der Spannschiene 16 an die Kette 15 erfolgt mit einem Spann- element 2, das im wesentlichen aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 3, 4 besteht.
Dabei ist ein gehäuseförmiger Zylinder 3 vorgesehen, in dem ein Kolben 4 translatorisch verschieblich angeordnet ist. In dem gehäuseförmigen Zylinder 3 ist ein Aufnahmeraum 19 für Öl 6 ausgebildet. Dieses Öl 6 fungiert gleichzeitig als Schmiermittel für die Kette 15 und als Fluid, das die Kolben-Zylinder-Einheit 3, 4 betätigt. Hierzu ist folgende Ausgestaltung vorgesehen:
Vom Aufnahmeraum 19 für das Öl 6 führt ein Zuflussweg 5 in das Innere der Kolben-Zylinder-Einheit 3, 4. Am Fließwegende des Zuflussweges 5 befindet sich ein Rückschlagventil 7, das verhindert, dass Öl aus dem Inneren der KoI- ben-Zylinder-Einheit zurück in den Aufnahmeraum 19 fließen kann. Im axialen (rechten) Endbereich des Kolbens 4 befindet sich gleichermaßen ein Fließweg für Öl, nämlich ein Abflussweg 8 für Öl. Das Öl kann durch den Abflussweg 8 und eine Bohrung 18 in der Spannschiene 16 auf die Kette 15 gelangen, wodurch diese geschmiert wird. Der Ausgang im Abflussweg 8 ist gleichermaßen durch ein Ventil, nämlich durch ein Überdruckventil 9, verschlossen.
Wesentlich ist, dass mindestens eines der beiden Ventile 7 und 9 als Platten- Ventil ausgebildet ist. Demgemäß hat mindestens ein Ventil ein plattenförmiges Dichtelement, das im Bereich des Fließwegendes des Zuflussweges 5 bzw. des Abflussweges 8 angeordnet ist. Wie in Fig. 1 gesehen werden kann, sind hier beide Ventile 7 und 9 als Plattenventile ausgebildet. Federelemente 10 bzw. 11 sind vorgesehen, um das plattenförmige Dichtelement gegen die Flui- döffnung zu drücken. Demgemäß verschließt das Plattenventil 7 das Ende des Zuflussweges 5 gegen Rückströmen von Öl in den Aufnahmeraum 19. Bei entsprechendem Überdruck im Inneren des Kolben-Zylinder-Systems 3, 4 kann weiterhin Öl gegen den Druck der Feder 11 aus dem Inneren des Kolben- Zylinder-Systems austreten und über die Bohrung 18 zur Kette 15 gelangen.
Das Kolben-Zylinder-System 3, 4 wird durch ein weiteres Federelement 12 dahingehend vorgespannt, dass das Federelement 12 Kolben 4 und Zylinder 3 voneinander weg drängt; d. h. das Federelement 12 schiebt den Kolben 4 aus dem Zylinder 3 heraus.
In den Figuren 2 bis 4 sind verschiedene Konzepte der erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen. In Fig. 2 ist noch einmal die Lösung wiedergegeben, wie sie in Fig. 1 vorgesehen ist. Demgemäß sind hier die beiden Ventile 7 und 9 jeweils als Plattenventile ausgebildet.
In Fig. 3 ist das Rückschlagventil 7 als Plattenventil ausgebildet, während das Überdruckventil 9 als Kugelventil realisiert ist.
In Fig. 4 ist die genau umgekehrte Lösung hierzu vorgesehen. Hier ist das Rückschlagventil 7 ein Kugelventil, während das Überdruckventil 9 als Plattenventil ausgeführt ist.
Je nach Wahl der Ventiltypen kann die Steuerkettenspannvorrichtung 1 optimal an die Motordynamik angepasst werden.
Die Arbeitsweise der vorliegenden Spannvorrichtung entspricht derjenigen, wie sie in der oben diskutierten DE 36 39 389 A1 beschrieben ist, auf die insofern
Bezug genommen wird. Bezugszeichenliste
1 Zugmittelspannvorπchtung (Steuerkettenspannvorπchtung)
2 Spannelement
3, 4 Kolben-Zylinder-System
3 Zylinder
4 Kolben
5 Zuflussweg für Öl
6 Öl
7 Rückschlagventil
8 Abflussweg für Öl
9 Überdruckventil
10 Federelement
11 Federelement
12 Federelement
13 Kettenrad
14 Kettenrad
15 Kette
16 Spannschiene
17 Schwenkachse
18 Bohrung
19 Aufnahmeraum

Claims

Patentansprüche
1. Zugmittelspannvorrichtung (1 ), insbesondere Steuerkettenspannvorrich- tung, die ein Spannelement (2) aufweist, das ein Kolben-Zylinder- System (3, 4) umfasst, wobei in einem zum Kolben-Zylinder-System (3,
4) führenden Zuflussweg (5) für Öl (6) ein Rückschlagventil (7) angeordnet ist und wobei das Kolben-Zylinder-System (3, 4) einen Abflussweg
(8) für Öl (6) aufweist, in dem ein Überdruckventil (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Ventile (7, 9) als Platten-Ventil ausgebildet ist.
2. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Rückschlagventil (7) als auch das Überdruckventil (9) als Platten-Ventil ausgebildet ist.
3. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ventile (7, 9) als Kugel-Ventil und eines der Ventile (7, 9) als Platten-Ventil ausgebildet ist.
4. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) als Platten-Ventil und das Überdruckventil
(9) als Kugel-Ventil ausgebildet ist.
5. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (7) als Kugel-Ventil und das Überdruckventil
(9) als Platten-Ventil ausgebildet ist.
6. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abflussweg (8) für Öl (6) als konzentrische Bohrung im Kolben (4) des Kolben-Zylinder-Systems (3, 4) ausgebildet ist, die im axialen
Endbereich des Kolbens (4) angeordnet ist.
7. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventil (7, 9) mittels eines Federelements (10, 11 ) in Schließrichtung des Ventils (7, 9) vorgespannt ist.
8. Zugmittelspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-System (3, 4) mittels eines Federelements (12) so vorgespannt wird, dass der Kolben (4) aus dem Zylinder (3) herausgedrückt wird.
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