DE102010010725A1

DE102010010725A1 - Hydraulisches Spannelement mit einer Entlüftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010010725A1
Application number: DE201010010725
Authority: DE
Inventors: Johannes Lang
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-15

Abstract

Hydraulisches Spannelement (100) für ein Zugmittel (3), mit einem Kolben (2), der gegen das Zugmittel (3) angefedert und in einem Gehäuse (1) linear geführt ist und einen Druckraum (5) begrenzt, in dem ein zum Druckraum (5) hin öffnendes Rückschlagventil (4) verläuft, wobei der Kolben (2) mit einer Vorrichtung (6) zur Entlüftung des Druckraumes (5) versehen ist, wobei die Vorrichtung eine den Kolben (2) durchsetzende Entlüftungsöffnung (12) und zwei sich gegenüberliegende Oberflächen (B1, B2) aufweist, von denen die eine Oberfläche (B1) dem Druckraum (5) und die andere Oberfläche (B2) der Entlüftungsöffnung (12) zugewandt ist und die einen vom Druckraum (5) bis zur Entlüftungsöffnung (12) verlaufenden Entlüftungskanal (13) begrenzen, wobei die andere Oberfläche (B2) auf einem elastisch verformbaren Körper (8) verläuft und bei druckbeaufschlagtem Druckraum (5) derart verformt ist, dass die andere Oberfläche (B2) an der einen Oberfläche (B1) anliegt und den Entlüftungskanal (13) verschließt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Spannelement für einen Zugmittel, mit einem Kolben, der gegen das Zugmittel angefedert in einem Gehäuse linear geführt ist und einen Druckraum begrenzt, in dem ein zum Druckraum hin öffnendes Rückschlagventil verläuft, wobei der Kolben mit einer Vorrichtung zur Entlüftung des Druckraumes versehen ist, wobei die Vorrichtung eine den Kolben durchsetzende Entlüftungsöffnung und zwei sich gegenüberliegende Oberflächen aufweist, von denen die eine Oberfläche dem Druckraum und die andere Oberfläche der Entlüftungsöffnung zugewandt ist und die einen zwischen dem Druckraum und der Entlüftungsöffnung verlaufenden Entlüftungskanal begrenzen.
Hintergrund der Erfindung
Ein hydraulisches Spannelement gemäß der vorgenannten Gattung ist aus den Druckschriften DE 10327024 A1 und DE 4431161 A1 bekannt. Die DE 4431161 A1 zeigt einen hydraulisches Spannelement mit einer Entlüftungsvorrichtung, wobei die Entlüftungsvorrichtung in Form einer Scheibe ausgeführt ist, die an mindestens einer Stirnseite mit einem Kanal versehen ist, welcher mit einer Stelle am Umfang der Scheibe verbunden ist, welche wiederum mit einer Entlüftungsbohrung kommuniziert. Dieser Kanal ermöglicht es, eine ständige Entlüftung des hydraulischen Spannelements zu gewährleisten. Des Weiteren kann über den Kanal ebenfalls Öl aus dem Spannelement ausströmen. Die DE 10327024 A1 zeigt auch ein hydraulisches Spannelement mit einer Entlüftungsvorrichtung. In dieser Ausführung ist die Entlüftungsvorrichtung eine topfartige Kappe, welche eine Bohrung in der Seitenwand, sowie einen an der Bodenaußenseite als Kreuznut ausgebildeten Entlüftungskanal aufweist. Die Verbindung zwischen der Bohrung und dem Entlüftungskanal ermöglicht es, überschüssige Luft oder auch Öl aus dem Druckraum ausströmen zu lassen. Die beiden genannten hydraulischen Kettenspanner ermöglichen es, dass unerwünschte Luft aus dem Druckraum ausströmen kann. Da diese Entlüftungskanäle nicht verschließbar sind, wird ebenfalls Öl aus dem Druckraum austreten können.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein kostengünstiges hydraulisches Spannelement mit einer verschließbaren Entlüftungsvorrichtung herzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die andere Oberfläche auf einem elastisch verformbaren Körper verläuft und bei druckbeaufschlagtem Druckraum derart verformt ist, dass die andere Oberfläche an der einen Oberfläche anliegt und den Entlüftungskanal verschließt. Der besondere Vorteil dabei ist, dass über die Entlüftungsvorrichtung nur Luft ausströmt. Die Entlüftungsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass der Entlüftungskanal bei anliegendem hydrodynamischen Druck der Luft geöffnet bleibt, sich jedoch bei ausreichend hohem Öldruck verschließt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der elastisch verformbare Körper scheibenförmig ausgebildet ist. Des Weiteren weist der elastisch verformbare Körper umfangsseitige Aussparungen auf, welche einen Teil des Entlüftungskanals bilden. Die Aussparungen dienen dazu, dass die Luft aus dem Druckraum, über die Aussparungen in den Entlüftungskanal hinein strömen kann. Des Weiteren erhöht diese Formgebung die Flexibilität des elastisch verformbaren Körpers.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, dass der elastisch verformbare Körper innerhalb eines topfartigen Käfigs angeordnet ist, wobei die eine Oberfläche auf einer Innenseite des Bodens des topfartigen Käfigs verläuft. Der topfartige Käfig bildet zusammen mit dem elastisch verformbaren Körper eine vormontierbare Einheit. Damit der elastisch verformbare Körper während der Montage und auch im eingebauten Zustand nicht aus dem Käfig fallen kann, weist der Käfig an einer Wandinnenseite Vorsprünge auf, die den elastisch verformbaren Körper verliersicher innerhalb des topfartigen Käfigs halten.
Im Weiteren weist der Boden des Käfigs eine Durchtrittsöffnung auf, welche mit der Entlüftungsöffnung kommuniziert. Bei ausreichend hohem Öldruck verbiegt sich der elastisch verformbaren Körper innerhalb des Käfigs in Richtung der Durchtrittsöffnung. Infolgedessen wird der Entlüftungskanal, welcher zwischen der einen Oberfläche des Bodens des topfartigen Gehäuses und der anderen Oberfläche des elastisch verformbaren Körpers verläuft, verschlossen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgeschlagen sein, dass der Käfig aus Kunststoff und der darin angeordnete, elastisch verformbare Körper aus Blech hergestellt sind. Die Kunststoff-Blech-Paarung vermindert die Geräuschentwicklung, wenn sich der elastisch verformbare Körper innerhalb des Käfigs verbiegt. Außerdem lässt sich der Käfig mit seiner erforderlichen Kontur mittels Kunststoffspritzgießen kostengünstig herstellen, ebenso wie der aus Blech gestanzte, elastisch verformbare Körper. Eine Alternative wäre es, sowohl den Käfig als auch den elastisch verformbaren Körper aus nur einem Material herzustellen wie z. B. Kunststoff oder Metall.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 1 bis 3 dargestellt, die nachfolgend detailliert beschrieben sind.
Es zeigen:
1 ein hydraulisches Spannelement mit integrierter Entlüftungsvorrichtung,
2a eine Schnittdarstellung eines topfartigen Käfigs mit eingesetztem elastisch verformbaren Körper,
2b eine Detailansicht aus 2a und
3 eine Draufsicht des topfartigen Käfigs mit eingesetztem elastisch verformbarem Körper.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein hydraulisches Spannelement 100 für ein Zugmittel 3, mit einem Kolben 2, der gegen das Zugmittel 3 angefedert und in einem Gehäuse 1 längs geführt ist und einen Druckraum 5 begrenzt, in dem ein zum Druckraum 5 hin öffnendes Rückschlagventil 4 verläuft, wobei der Kolben 2 mit einer Vorrichtung 6 zur Entlüftung des Druckraumes 5 versehen ist, wobei die Vorrichtung 6 eine den Kolben 2 durchsetzende Entlüftungsöffnung 12 aufweist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 6 einen topfartigen Käfig 7, dessen Boden 9 eine Durchtrittsöffnung 10 aufweist, wobei in dem Käfig 7 ein elastisch verformbarer Körper 8 eingesetzt ist. Zwischen einer Außenwand des Kolbens 2 und einer Innenwand des Gehäuses 1 verläuft ein Leckspalt, durch den zwecks Dämpfung des Spannelementes Öl aus dem Druckraum verdrängt wird.
2a zeigt einen Teil der Vorrichtung 6, und zwar den Käfig 7 mit dem elastisch verformbaren Körper 8. Ein detaillierter Ausschnitt der Vorrichtung 6 ist in 2b zu sehen. Dort ist gezeigt, dass die Vorrichtung 6 zwei sich gegenüberliegende Oberflächen B1, B2 aufweist, von welchen die eine Oberfläche B1 dem Druckraum 5 und die andere Oberfläche B2, im eingebauten Zustand wie in 1 zu sehen, der Entlüftungsöffnung 12 zugewandt ist und die einen zwischen dem Druckraum 5 und der Entlüftungsöffnung 12 verlaufenden Entlüftungskanal 13 begrenzen. Außerdem weist der Käfig 7 an seiner Wandinnenseite Vorsprünge 11 auf, hinter die der elastisch verformbaren Körper 8 in den Käfig 7 geclipst und vor dem Herausfallen gesichert ist.
In 3 ist der Käfig 7 mit integriertem, elastisch verformbarem Körper 8 in der Draufsicht dargestellt. Der elastisch verformbare Körper 8 ist scheibenförmig ausgebildet und weist umfangsseitig Aussparungen A1, A2 auf, welche einen Teil des Entlüftungskanals 13 (dargestellt in 2b) bilden.
Bei einer Längenveränderung des Zugmittels 3 drückt dieses den Kolben 2 in das Gehäuse 1, wobei ein erhöhter Anteil von Luft im Druckraum 5 zum „Federn” der Ölfüllung führen kann. Dadurch ist ein exaktes Positionieren des Kolbens 2 an das zu spannende Zugmittel 3 nicht mehr möglich. Wenn das Zugmittel 3 auf den Kolben 1 drückt und dieser daraufhin in das Gehäuse 2 einfährt, verringert sich das Volumen im Druckraum 5, und dessen Druck steigt. Die Luft entweicht durch den Entlüftungskanal welcher vom Druckraum über die Aussparungen A1, A2, hin zur Durchtrittsöffnung 10 und schließlich zur Entlüftungsöffnung hin verläuft. Nachdem die Luft aus dem Druckraum entwichen ist, kann das Öl zu einer definierten Dämpfung genutzt werden. Bei weiterem Ansteigen des Öldruckes wird das verdrängte Öl gegen den elastisch verformbaren Körper 8 gedrückt, welcher sich derart verformt, dass die andere Oberfläche B2, die auf dem elastisch verformbaren Körper 8 verläuft, gegen die eine Oberfläche B1, welche auf dem Boden 9 des Käfigs 7 verläuft, gedrückt wird. Dadurch werden der Entlüftungskanal 13 verschlossen und das Öl kann nicht mehr über die Durchtrittsöffnung 10 oder die Entlüftungsöffnung 12 entweichen. Das verdrängte Öl kann folglich nur noch durch den vorgegebenen Leckspalt zwischen Gehäuse 2 und Kolben 1 entweichen, wodurch eine kontrollierte Dämpfung des Spannelementes 100 möglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Kolben
3: Zugmittel
4: Rückschlagventil
5: Druckraum
6: Vorrichtung
7: Käfig
8: elastisch verformbarer Körper
9: Boden
10: Durchtrittsöffnung
11: Vorsprung
12: Entlüftungsöffnung
13: Entlüftungskanal
A1, A2: Aussparungen
B1: eine Oberfläche
B2: andere Oberfläche
100: Spannelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10327024 A1 [0002, 0002]
DE 4431161 A1 [0002, 0002]

Claims

Hydraulisches Spannelement (100) für ein Zugmittel (3), mit einem Kolben (2), der gegen das Zugmittel (3) angefedert und in einem Gehäuse (1) linear geführt ist und einen Druckraum (5) begrenzt, in dem ein zum Druckraum (5) hin öffnendes Rückschlagventil (4) verläuft, wobei der Kolben (2) mit einer Vorrichtung (6) zur Entlüftung des Druckraumes (5) versehen ist, wobei die Vorrichtung eine den Kolben (2) durchsetzende Entlüftungsöffnung (12) und zwei sich gegenüberliegende Oberflächen (B1, B2) aufweist, von denen die eine Oberfläche (B1) dem Druckraum (5) und die andere Oberfläche (B2) der Entlüftungsöffnung (12) zugewandt ist und die einen vom Druckraum (5) bis zur Entlüftungsöffnung (12) verlaufenden Entlüftungskanal (13) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Oberfläche (B2) auf einem elastisch verformbaren Körper (8) verläuft und bei druckbeaufschlagtem Druckraum (5) derart verformt ist, dass die andere Oberfläche (B2) an der einen Oberfläche (B1) anliegt und den Entlüftungskanal (13) verschließt.
Hydraulisches Spannelement (100) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die eine Oberfläche (B1) auf einer Innenseite eines Bodens (9) eines topfartigen Käfigs (7) verläuft, der zwischen der Entlüftungsöffnung (13) und dem Druckraum (5) im Kolben gehaltert ist.
Hydraulisches Spannelement (100) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Körper (8) scheibenförmig ausgebildet und innerhalb des Käfigs (7) angeordnet ist, wobei der elastisch verformbare Körper (8) umfangsseitig Aussparungen (A1, A2) aufweist, welche Teil des Entlüftungskanals (13) sind.
Hydraulisches Spannelement (100) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) an einer Wandinnenseite Vorsprünge (11) aufweist, die den elastisch verformbaren Körper verliersicher innerhalb des Käfigs (7) halten.
Hydraulisches Spannelement (100) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (9) des Käfigs (7) eine Durchtrittsöffnung (10) aufweist, welche mit der Entlüftungsöffnung (12) kommuniziert.
Hydraulisches Spannelement (100) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) aus Kunststoff und der elastisch verformbaren Körper (8) aus Blech hergestellt sind.