DE112012003408T5

DE112012003408T5 - Federkraftsteuerungsmechanismus für eine Kettenantriebsspannvorrichtung

Info

Publication number: DE112012003408T5
Application number: DE112012003408.2T
Authority: DE
Inventors: Kevin B. Todd
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-05-08
Also published as: CN103765044A; JP6189846B2; RU2014113136A; CN103765044B; KR101939967B1; JP2014528047A; WO2013043373A1; JP2017215046A; KR20140065437A; JP6609603B2

Abstract

Eine Spannvorrichtung, bei der eine Innenkraft bewirkt, dass ein Kolben in ein Gehäuse geschoben wird, erzeugt Fluiddruck in einer durch eine zylindrische Bohrung des Gehäuses und eine bewegbare Hülse ausgebildeten Hydraulikkammer, was verursacht, dass eine bewegbare Hülse durch eine Kolbenfeder eine Außenkraft auf den Kolben ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Spannvorrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung Federkraftsteuerungsmechanismen für Kettenantriebsspannvorrichtungen.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Im Allgemeinen weisen bei der Zeitsteuerung von Ketten für Ventilantriebe von Verbrennungsmotoren Nockenwellenketten bei Anwendung für einen Nockenwellen-Nockenwellen-Antrieb und Ausgleichsketten Spannvorrichtungen auf, die an der durchhängenden Seite einer Kette verwendet werden, um den Durchhang in der Kette auszugleichen und Spannung an die Kette anzulegen.
Im Betrieb drückt ein Kolben der Spannvorrichtung gegen die Kette, um in der Kette die Spannung aufrechtzuerhalten. Nimmt die Spannung in der Kette im Betrieb aufgrund einer Resonanzerscheinung der Kettenspannlänge zu, wirkt eine hohe Last von der Kette auf den Kolben der Spannvorrichtung, die verursacht, dass der Kolben sich in das Gehäuse der Spannvorrichtung zurückzieht.
Die Federkraft von Kettenantriebsspannvorrichtungen ist oft zu hoch für die meisten Arbeitsbedingungen, sodass die Federkraft ausreicht, um den Betriebszustand des Spannvorrichtungssystems für den schlimmsten Fall zu bewältigen. Die Wirksamkeit der Spannvorrichtung sowie Verhalten und Wirkungsgrad des Gesamtsystems ließen sich verbessern, wenn die Federkraft der Spannvorrichtung in Abhängigkeit vom Betriebszustand unter Berücksichtigung von Verschleiß und Längung, die in der Kette im Zuge der Lebensdauer der Kette auftreten, variiert werden könnten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Spannvorrichtung, bei der eine Innenkraft, die bewirkt, dass ein Kolben in ein Gehäuse gedrückt wird, einen Fluiddruck in einer durch eine zylindrische Bohrung des Gehäuses und eine bewegliche Hülse ausgebildeten Hydraulikkammer erzeugt, was dazu führt, dass die bewegliche Hülse durch eine Kolbenfeder eine Außenkraft auf den Kolben ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung einer ersten Ausführungsform eines passiven Spannsystems, die eine neue Kette spannt. 1b zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung, die eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt. 1c zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung, die eine verschlissene Kette mit hoher Last spannt.
2 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer zweiten Ausführungsform, die eine neue Kette spannt.
3 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer dritten Ausführungsform, die eine neue Kette spannt.
4 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer vierten Ausführungsform unter Verwendung von Kammern, die zwischen einem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einem Bohrungsflansch des Gehäuses ausgebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
5 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer fünften Ausführungsform unter Verwendung von Kammern, die zwischen einem Bohrungsflansch des Gehäuses und einer Ausnehmung am Außenumfang der bewegbaren Hülse ausgebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
6 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer sechsten Ausführungsform unter Verwendung von Kammern, die zwischen dem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und der Bohrung des Gehäuses ausgebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
7 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer siebten Ausführungsform unter Verwendung von Kammern, die zwischen einem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einem durch ein Schieberventil bereitgestellten Bohrungsflansch des Gehäuses ausgebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
8 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines passiven Spannsystems einer achten Ausführungsform unter Verwendung von Kammern, die zwischen dem Außenumfangsflansch einer bewegbaren Hülse und einer durch ein Schieberventil und einen Hydrospeicher versorgten Bohrung des Gehäuses ausgebildet sind, um die Position der bewegbaren Hülse relativ zum Kolben aufrechtzuerhalten, um eine neue Kette zu spannen.
9 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines aktiven Spannsystems einer neunten Ausführungsform unter Verwendung einer Rückführsteuerung, um eine bewegbare Hülse relativ zu einem Kolben zu bewegen und zu halten, um eine neue Kette zu spannen.
10 zeigt die schematische Darstellung einer Spannvorrichtung eines aktiven Spannsystems einer zehnten Ausführungsform unter Verwendung einer Rückführsteuerung, um eine bewegbare Hülse relativ zu einem Kolben zu bewegen, um eine neue Kette zu spannen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1 bis 8 zeigen Spannsysteme unter Verwendung passiver Steuerung, um die Position einer bewegbaren Hülse relativ zu einem Kolben aufrechtzuerhalten. Passive Steuerung ist als System definiert, bei dem keine Rückführung verwendet wird, um die Position einer bewegbaren Hülse relativ zu einem Kolben der Spannvorrichtung zu regeln. Im Gegensatz dazu sind die 9 und 10 aktive Steuersysteme, bei denen Signalrückführung von Bauteilen des Motors und/oder der bewegbaren Hülse selbst in Echtzeit dazu verwendet wird, die Position der Hülse zu regeln.
Die Spannsysteme der vorliegenden Erfindung umfassen eine Spannvorrichtung (die weiter unten eingehender beschrieben ist) für ein Kettenantriebsregelsystem, das in einem Verbrennungsmotor zum Einsatz kommt. Es kann auf einem Kraftübertragungsregelsystem zwischen einer Antriebswelle und zumindest einer Nockenwelle oder auf einem Ausgleichswellensystem zwischen der Antriebswelle und einer Ausgleichwelle eingesetzt werden. Das Spannsystem kann auch eine Ölpumpe umfassen und mit Kraftstoffpumpenantrieben verwendet werden. Außerdem können die Spannsysteme der vorliegenden Erfindung auch bei Riemenantrieben verwendet werden.
Die 1a bis 1c zeigen die Spannvorrichtung einer ersten Ausführungsform unter diversen Kettenzuständen; in 1a wird eine neue Kette gespannt; in 1b wird eine verschlissene Kette ohne hohe Last gespannt; in 1b wird eine verschlissene Kette unter hoher Last gespannt.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
In der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen ist eine bewegbare Hülse 18. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet eine Druckkammer 16 mit einem Druck P1 mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, der Innendurchmesserabschnitt 17 oder dem hohlen Inneren der hohlen bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren 3a des Kolbens 3.
Eine Hülsenfeder 5 befindet sich in der Bohrung 2a und ist im Innendurchmesserabschnitt 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen, wobei ein erstes Ende 5a der Hülsenfeder 5 mit einer unteren Oberfläche 24 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Hülsenfeder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 18 an der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Die bewegbare Hülse 18 weist einen Außenumfangsflansch 20 auf, der den Durchmesser der bewegbaren Hülse 18 so erhöht, dass er etwa gleich groß ist wie der Durchmesser des zweiten Durchmesserabschnitts D2, es aber dem Flansch 20 ermöglicht, sich innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a zu verschieben und eine Fluidkammer 14 zwischen der unteren Oberfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a auszubilden. Die Fluidkammer 14 ist durch eine Versorgungsleitung 12, die ein Rückschlagventil 10 enthält, in Fluidverbindung mit einer Öldruckversorgung 7. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammer 14 mit Fluid, um eventuell auftretende Leckagen auszugleichen. Das Rückschlagventil 10 verhindert, dass in der Fluidkammer 14 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt. Es gilt zu beachten, dass die Fläche zwischen der oberen Oberfläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der Bohrung 2a nicht mit Fluiddruck versorgt wird.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vor dem Außenumfangsflansch 20 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 auf. Im Innenflansch 22 befindet sich ein Durchgangsloch 25, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens 3 und an die obere Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammer 14 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit der Fluidkammer 14. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Unter Bezugnahme auf 1a wird, wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Unter Bezugnahme auf 1b wird, wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammer 14 aus und bewegt die bewegbare Hülse 18 vom Gehäuse 2 nach außen. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse 18 hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung 7 und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird.
Unter Bezugnahme auf 1c schiebt, wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1b gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 14, da das Rückschlagventil 10 in der Versorgungsleitung 12 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 14 auszutreten, wodurch die Fluidkammer 14 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 14 verursacht, dass der Innenflansch 22 der bewegbaren Hülse 18 durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 14 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 10 und versorgt die Fluidkammer 14 mit Fluid, um die Fluidkammer 14 zu füllen, und die Bewegung der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen dem Außenumfangsflansch 20 und der bewegbaren Hülse 18 sowie zwischen dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a und dem ersten Durchmesser der Bohrung D1 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammer 14 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 18 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
2 zeigt eine Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem unter Einsatz von Versorgungsdruck zum Bewegen einer bewegbaren Hülse 33, die vom hohlen Kolben 3 einer zweiten Ausführungsform aufgenommen ist.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Eine hohle, bewegbare Hülse 33 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. In der hohlen, bewegbaren Hülse 33 aufgenommen ist eine hohle, fixierte Hülse 30. In der hohlen, fixierten Hülse 30 ist die Hülsenfeder 5 aufgenommen. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 36 eines Innenflansches 34 der bewegbaren Hülse 33, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 32 eines Innenflansches 31 der hohlen, fixierten Hülse 30 oder mit dem Boden der Bohrung 29a, wenn kein Flansch 31 vorhanden ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 33 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren. Eine Druckkammer 16 ist zwischen einem Innendurchmesserabschnitt 38 der fixierten Hülse 30, dem Innendurchmesserabschnitt 17 des hohlen Inneren der hohen, bewegbaren Hülse 33 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 ausgebildet.
Die bewegbare Hülse 33 weist einen Durchmesser auf, der ungefähr gleich ist wie der Durchmesser des zweiten Durchmesserabschnitts D2, es aber dem Flansch 20 ermöglicht, sich innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a zu verschieben. Eine Fluidkammer 37 ist zwischen dem Boden 2c der Bohrung 2a, der fixierten Hülse 30 und einer unteren Stirnfläche 39 der bewegbaren Hülse 33 ausgebildet. Die Fluidkammer 37 ist durch eine Versorgungsleitung 12, die ein Rückschlagventil 10 enthält, in Fluidverbindung mit einer Öldruckversorgung 7. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammer 37 mit Fluid, um eventuell auftretende Austritte auszugleichen. Das Rückschlagventil 10 verhindert, dass in der Fluidkammer 37 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt. Es gilt zu beachten, dass die Fläche zwischen dem Kolben 3, der bewegbaren Hülse 33 und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a nicht mit Fluiddruck versorgt wird.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 33 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 35 des Innenflansches 34 der bewegbaren Hülse 33 auf. Im Innenflansch 34 befindet sich ein Durchgangsloch 25, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens 3 und an die obere Oberfläche 35 des Innenflansches 34 der bewegbaren Hülse 33 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammer 37 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit der Fluidkammer 37. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammer 37 zwischen der bewegbaren Hülse 33, der fixierten Hülse 30 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus und bewegt ähnlich wie in 1b die bewegbare Hülse 33 vom Gehäuse 2 nach außen. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung 7 und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 37, da das Rückschlagventil 10 in der Versorgungsleitung 12 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 37 auszutreten, wodurch die Kammer 37 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 37 verursacht, dass der Innenflansch 34 der bewegbaren Hülse 33 durch die Kolbenfeder eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 37 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 10 und versorgt die Fluidkammer 37 mit Fluid, um die Fluidkammer 37 zu füllen, und die Bewegung der Hülse 33 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 33 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 33 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der bewegbaren Hülse 33 und dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a sowie dem zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a und dem ersten Durchmesser der Bohrung D1 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammer 37 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 33 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
3 zeigt eine Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem unter Einsatz von Versorgungsdruck zum Bewegen einer bewegbaren Hülse 40, die einen hohlen Kolben 3 einer dritten Ausführungsform aufnimmt.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. In der Bohrung 2a ist eine bewegbare Hülse 40 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 40 weist eine erste Öffnung 46a, die durch einen oberen Innendurchmesserabschnitt 46 und eine obere Oberfläche 43 eines mittleren Innenflansches 41 definiert ist, und eine zweite Öffnung 45a, die durch einen unteren Innendurchmesserabschnitt 45 und eine untere Oberfläche 42 des mittleren Innenflansches 41 definiert ist, auf. Ein Durchgangsloch 47 des mittleren Innenflansches 41 verbindet die erste Öffnung 46a mit der zweiten Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40. Eine obere Oberfläche 48 der bewegbaren Hülse 40 ist atmosphärischem Druck ausgesetzt.
In der ersten Öffnung 46a der bewegbaren Hülse 40, die durch den oberen Innendurchmesserabschnitt 46 und die obere Oberfläche 43 des mittleren Innenflansches 41 definiert ist, aufgenommen ist ein hohler Kolben 3. In dem hohlen Kolben 3 befindet sich eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Innenabschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 43 des mittleren Innenflansches 41 der bewegbaren Hülse 40 auf.
In der zweiten Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40, die durch den unteren Innendurchmesserabschnitt 45 und die untere Oberfläche 43 des mittleren Innenflansches 41 definiert ist, aufgenommen ist eine hohle, fixierte Hülse 30. In der hohlen, fixierten Hülse 30 ist die Hülsenfeder 5 aufgenommen. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 42 eines Innenflansches 34 der bewegbaren Hülse 33, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 32 eines Innenflansches 31 der hohlen, fixierten Hülse 30. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 40 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren. Eine Druckkammer 16 ist zwischen einem Innenabschnitt 38 der fixierten Hülse 30 oder dem Boden der Bohrung, falls kein Flansch 31 vorhanden ist, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der zweiten Öffnung 45a der bewegbaren Hülse 40 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 ausgebildet. Das Durchgangsloch 47, das sich im mittleren Innenflansch 41 befindet, lässt Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 43 des mittleren Innenflansches 41 der bewegbaren Hülse 40.
Eine Fluidkammer 37 ist zwischen dem Boden der Bohrung 2a, der fixierten Hülse 30 und einer unteren Stirnfläche 39 der bewegbaren Hülse 40 ausgebildet. Die Fluidkammer 37 ist durch eine Versorgungsleitung 12, die ein Rückschlagventil 10 enthält, in Fluidverbindung mit einer Öldruckversorgung 7. Das Rückschlagventil 10 verhindert, dass in der Fluidkammer 37 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammer 37 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit der Fluidkammer 37. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammer 37 zwischen der bewegbaren Hülse 33 und der fixierten Hülse 30 aus und bewegt ähnlich wie in 1b die bewegbare Hülse 40 vom Gehäuse nach außen. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung 7 und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens widersteht das Fluid in der Fluidkammer 37, da das Rückschlagventil 10 in der Versorgungsleitung 12 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 37 auszutreten, wodurch die Kammer 37 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 37 verursacht, dass der mittlere Innenflansch 41 der bewegbaren Hülse 40 durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt.
Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 37 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 10 und versorgt die Fluidkammer 37 mit Fluid, um die Fluidkammer 37 zu füllen, und die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 40 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammer 37 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
4 zeigt eine Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem unter Einsatz von Versorgungsdruck zum Bewegen einer bewegbaren Hülse, die von einem hohlen Kolben 3 einer vierten Ausführungsform aufgenommen ist.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 150 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, die den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, die einen Außenumfangsflansch 141 der bewegbaren Hülse 140 aufnimmt, voneinander.
Eine bewegbare Hülse 140 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 140 ist hohl und bildet mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 140 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 eine Druckkammer 16 aus. In der Bohrung 2a befindet sich eine Hülsenfeder 5, die im Innendurchmesserabschnitt 17 der bewegbaren Hülse 140 aufgenommen ist, wobei ein erstes Ende 5a der Hülsenfeder 5 mit einer unteren Oberfläche 147 des Innenflansches 145 der bewegbaren Hülse 140 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Hülsenfeder 5 mit dem Boden der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 140 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Die bewegbare Hülse 140 weist einen Außenumfangsflansch 141 auf, der eine obere Oberfläche 142 mit einer Fläche A2 und eine untere Oberfläche 143 mit einer Fläche A1 aufweist. Die Fläche A2 der oberen Oberfläche 142 ist kleiner als die Fläche A1 der unteren Oberfläche 143. Eine erste Fluidkammer 58 ist zwischen der oberen Oberfläche 142 des Außenumfangsflansches 141 und der unteren Oberfläche 152 des Bohrungsflansches 150 ausgebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 ist zwischen der unteren Oberfläche 143 des Außenumfangsflansches 141 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2 ausgebildet.
Die erste Fluidkammer 58 ist durch eine Leitung 55, die vorzugsweise ein Rückschlagventil 53 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden, und die zweite Fluidkammer 57 ist durch eine Leitung 56, die ebenfalls vorzugsweise ein Rückschlagventil 54 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden. Die Rückschlagventile 53, 54 verhindern, dass in den Fluidkammern 58, 57 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammern 58, 57 mit Fluid, um eventuell auftretende Austritte auszugleichen.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 140 vor dem Außenumfangsflansch 141 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 146 des Innenflansches 145 der bewegbaren Hülse 140 auf. Im Innenflansch 145 befindet sich ein Durchgangsloch 144, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 146 des Innenflansches 145 der bewegbaren Hülse 140 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammern 57, 58 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit den Fluidkammern 57, 58. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 140 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse 140 hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung 7 und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird. Da die Fläche A1 der unteren Oberfläche 143 des Außenumfangsflansches 141 größer ist als die Fläche A2 der oberen Oberfläche 142 des Außenumfangsflansches 141, benötigt die Kammer 57 weniger Fluiddruck, um die bewegbare Hülse 140 ähnlich wie in 1b vom Gehäuse nach außen zu bewegen, als die Kammer 58, um die bewegbare Hülse 140 in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 57, da das Rückschlagventil 54 in der Versorgungsleitung 56 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Da die Fläche A1 der unteren Oberfläche 143 des Außenumfangsflansches 141 größer ist als die Fläche A2 der oberen Oberfläche 142 des Außenumfangsflansches 141, verursacht zudem die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57, dass der Innenflansch 145 der bewegbaren Hülse 33 nach oben „gepumpt” wird oder die bewegbare Hülse 140 vom Gehäuse 2 nach außen bewegt und durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 57 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 54 und versorgt die Fluidkammer 57 mit Fluid, um die Fluidkammer 57 zu füllen und die Bewegung der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 140 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Es gilt zu beachten, dass beim Druckabbau der Fluidkammer 57 die Fluidkammer 58 Druck aufbaut. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid aus der Versorgung 7 bewegt die bewegbare Hülse 140. Einer Bewegung der bewegbaren Hülse 140 jenseits der Strecke, die notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette zu halten, oder über diese Strecke hinaus widersteht das Fluid in der Fluidkammer 58, da das Rückschlagventil 53 in der Versorgungsleitung 55 verhindert, dass Fluid aus der Fluidkammer 58 austritt, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Sobald die Last von der Hülse entfernt ist, baut die Kammer 58 Druck ab, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 53 und versorgt die Fluidkammer 58 mit Fluid, um die Fluidkammer 58 zu füllen und die Bewegung der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 140 relativ zum Kolben 3 ohne Rücksicht auf sonstige Kräfte, die auf die Hülse einwirken, aufrechtzuerhalten.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 140 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 57, 58 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 140 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
5 zeigt eine Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem unter Einsatz von Versorgungsdruck zum Bewegen einer bewegbaren Hülse, die von einem Kolben einer fünften Ausführungsform aufgenommen ist.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. In der Kolbenbohrung 2a des Gehäuses 2 ist eine bewegbare Hülse 163 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 163 ist hohl und bildet mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 169 der hohlen, bewegbaren Hülse 163 und dem Inneren 3a des Kolbens 3 eine Druckkammer 16 aus.
In der Bohrung 2a befindet sich eine Hülsenfeder 5, die im Innendurchmesserabschnitt 169 der bewegbaren Hülse 163 aufgenommen ist, wobei ein erstes Ende 5a der Hülsenfeder 5 mit einer unteren Oberfläche 166 des Innenflansches 164 der bewegbaren Hülse 163 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Hülsenfeder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 163 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Entlang einem Außenumfangsabschnitt der bewegbaren Hülse 163 befindet sich eine Umfangsausnehmung 168. Die Ausnehmung 168 der bewegbaren Hülse 163 nimmt einen Bohrungsflansch 160 verschiebbar auf. Der Bohrungsflansch 160 weist eine obere Oberfläche 161 mit einer Fläche A1 und eine unteren Oberfläche 162 mit einer Fläche A2 auf. Die Fläche A1 der oberen Oberfläche 161 des Bohrungsflansches 160 ist größer als die Fläche A2 der unteren Oberfläche 162 des Bohrungsflansches 160.
Eine erste Fluidkammer 58 ist zwischen der oberen Oberfläche 161 des Bohrungsflansches 160 und der Oberfläche der Ausnehmung 168 der bewegbaren Hülse 163 ausgebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 ist zwischen der unteren Oberfläche 162 des Bohrungsflansches 160 und einer weiteren Oberfläche der Ausnehmung 168 der bewegbaren Hülse 163 ausgebildet. Die erste Fluidkammer 58 ist durch eine Leitung 55, die vorzugsweise ein Rückschlagventil 53 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden, und die zweite Fluidkammer 57 ist durch eine Leitung 56, die ebenfalls vorzugsweise ein Rückschlagventil 54 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden. Die Rückschlagventile 53, 54 verhindern, dass in den Fluidkammern 58, 57 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammern 58, 57 mit Fluid, um eventuell auftretende Austritte auszugleichen.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 163 vor der Ausnehmung 168 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 165 des Innenflansches 164 der bewegbaren Hülse 163 auf. Im Innenflansch 164 befindet sich ein Durchgangsloch 144, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 165 des Innenflansches 164 der bewegbaren Hülse 163 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammern 57, 58 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit den Fluidkammern 57, 58. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 163 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus. Da die Fläche A1 der oberen Oberfläche 161 des Bohrungsflansches 160 größer ist als die Fläche A2 der unteren Oberfläche 162 des Bohrungsflansches 160, benötigt die Kammer 58 weniger Fluiddruck, um die bewegbare Hülse 163 ähnlich wie in 1b vom Gehäuse nach außen zu bewegen, als die Kammer 57. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse 163 hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung 7 und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 58, da das Rückschlagventil 53 in der Versorgungsleitung 55 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 58 auszutreten, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Da die Fläche A1 der oberen Oberfläche 161 des Bohrungsflansches 160 größer ist als die Fläche A2 der unteren Oberfläche 162 des Bohrungsflansches 160, verursacht zudem die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 58, dass der Innenflansch 164 der bewegbaren Hülse 163 nach oben „gepumpt” oder vom Gehäuse 2 nach außen bewegt wird und durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 58 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 53 und versorgt die Fluidkammer 58 mit Fluid, um die Fluidkammer 58 zu füllen und die Bewegung der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 163 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Es gilt zu beachten, dass beim Druckabbau der Fluidkammer 58 die Fluidkammer 57 Druck aufbaut. Das Füllen der Fluidkammer 58 mit Fluid aus der Versorgung 7 bewegt die bewegbare Hülse 163. Einer Bewegung der bewegbaren Hülse 163 jenseits der Strecke, die notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette zu halten, oder über diese Strecke hinaus widersteht das Fluid in der Fluidkammer 57, da das Rückschlagventil 54 in der Versorgungsleitung 56 verhindert, dass Fluid aus der Fluidkammer 57 austritt, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Sobald die Last von der Hülse entfernt ist, baut die Kammer 57 Druck ab, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 54 und versorgt die Fluidkammer 57 mit Fluid, um die Fluidkammer 57 zu füllen und die Bewegung der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 163 relativ zum Kolben 3 ohne Rücksicht auf sonstige Kräfte, die auf die Hülse einwirken, aufrechtzuerhalten.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 163 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 57, 58 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 163 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
6 zeigt ein passives Spannsystem unter Einsatz von Innendruckflächen und Flanschdruck zum Bewegen einer bewegbaren Hülse, die von einem Kolben einer sechsten Ausführungsform aufgenommen ist.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. In der Bohrung 2a ist eine bewegbare Hülse 80 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 80 weist eine erste Öffnung 89a, die durch einen oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und eine obere Oberfläche 81 eines mittleren Innenflansches 82 definiert ist, und eine zweite Öffnung 96a, die durch einen unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und eine untere Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 82 definiert ist, auf. Ein Durchgangsloch 97 des mittleren Innenflansches 82 verbindet die erste Öffnung 89a mit der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80. Eine obere Oberfläche 98 der bewegbaren Hülse 80 ist atmosphärischem Druck des Motors ausgesetzt.
In der ersten Öffnung 89a der bewegbaren Hülse 80, die durch den oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und die obere Oberfläche 81 des mittleren Innenflansches 82 definiert ist, aufgenommen ist ein hohler Kolben 3. In dem hohlen Kolben 3 befindet sich eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Innenabschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 81 des mittleren Innenflansches 82 der bewegbaren Hülse 80 auf.
In der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80, die durch den unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und die untere Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 82 definiert ist, aufgenommen ist eine Hülsenfeder 5. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit der unteren Oberfläche 83 des mittleren Flansches 82 der bewegbaren Hülse 80, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit dem Boden 2c der Bohrung 2a. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 80 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren. Eine Druckkammer 16 ist zwischen dem oberen Innendurchmesserabschnitt 89 der Hülse 80, dem unteren Innendurchmesserabschnitt 96 der Hülse 80, der Bohrung 2a des Gehäuses und dem Inneren 3a des Kolbens 3 ausgebildet. Das Durchgangsloch 97 befindet sich im mittleren Innenflansch 81 und ermöglicht, dass Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 von der zweiten Öffnung 96a zur ersten Öffnung 89a strömt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammern 94, 95 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit den Fluidkammern 94, 95. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Die bewegbare Hülse 80 weist einen Außenumfangsflansch 84 auf, der etwa gleich breit ist wie der zweite Durchmesserabschnitt D2, wobei es dem Flansch 84 aber möglich ist, sich innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a zu verschieben und so eine erste Fluidkammer 95 und eine zweite Fluidkammer 94 auszubilden. Die erste Fluidkammer 95 ist durch die Leitung 93, die vorzugsweise ein Rückschlagventil 92 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden, und die zweite Fluidkammer 94 ist durch eine Leitung 91, die ebenfalls vorzugsweise ein Rückschlagventil 90 aufweist, mit einer Versorgung 7 verbunden. Die Rückschlagventile 92, 90 verhindern, dass in den Fluidkammern 94, 95 vorliegendes Fluid wieder in die Versorgung 7 eintritt. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammern 94, 95 mit Fluid, sofern das notwendig ist, um Austritte auszugleichen. Der Außendurchmesser der bewegbaren Hülse 80 unterhalb des Außenumfangsflansches 84 ist von einem ersten Durchmesserabschnitt D1 der Bohrung 2a aufgenommen. Der zweite Durchmesserabschnitt D2 ist größer als der erste Durchmesserabschnitt D1.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammern 94, 95 zwischen der bewegbaren Hülse 80 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus, und der Fluiddruck in Kammer 16 an einer unteren Oberfläche 99 der Hülse 80 und an der unteren Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 82 bewegt die Hülse 80 ähnlich wie in 1a vom Gehäuse nach außen. Es gilt zu beachten, dass die bewegbare Hülse hauptsächlich durch Öl aus der Versorgung und nicht durch das Öl aus der Hydraulikkammer 16 nach außen bewegt wird.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 94, da das Rückschlagventil 90 in der Versorgungsleitung 91 das Fluid daran hindert, aus der Fluidkammer 94 auszutreten, wodurch die Kammer 94 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 94 verursacht zusätzlich zu dem Druck auf die untere Oberfläche 99 der bewegbaren Hülse 80, dass der mittlere Innenflansch 82 der bewegbaren Hülse 80 durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 94 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 10 und versorgt die Fluidkammer 94 mit Fluid, um die Fluidkammer 94 zu füllen und die Bewegung der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 aufrechtzuerhalten.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 80 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Es gilt zu beachten, dass beim Druckabbau der Fluidkammer 94 die Fluidkammer 95 Druck aufbaut. Das Füllen der Fluidkammer 94 mit Fluid aus der Versorgung 7 bewegt die bewegbare Hülse 80. Einer Bewegung der bewegbaren Hülse jenseits der Strecke, die notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette zu halten, oder über diese Strecke hinaus widersteht das Fluid in der Fluidkammer 95, da das Rückschlagventil 92 in der Versorgungsleitung 93 verhindert, dass Fluid aus der Fluidkammer 95 austritt, wodurch die Kammer 95 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Sobald die Last von der Hülse 80 entfernt ist, baut die Kammer 95 Druck ab, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Rückschlagventil 92 und versorgt die Fluidkammer 95 mit Fluid, um die Fluidkammer 95 zu füllen und die Bewegung der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 auszugleichen sowie die Position der Hülse 80 relativ zum Kolben 3 ohne Rücksicht auf sonstige Kräfte, die auf die Hülse einwirken, aufrechtzuerhalten.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 163 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 94, 95 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 80 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
7 zeigt eine Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem einer siebten Ausführungsform.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, die den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, die einen Außenumfangsflansch 20 einer bewegbaren Hülse 18 aufnimmt, voneinander.
Eine bewegbare Hülse 18 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren des Kolbens 3 eine Druckkammer 16 aus. In der Bohrung 2a befindet sich eine Hülsenfeder 5, die im Innendurchmesserabschnitt 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen ist, wobei ein erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer unteren Oberfläche 24 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Die bewegbare Hülse 18 weist einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Oberfläche 29 und einer unteren Oberfläche 27 auf. Der Außenumfangsflansch 20 teilt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und eine zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 ist zwischen der oberen Oberfläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der unteren Oberfläche 51 des Bohrungsflansches 52 ausgebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 ist zwischen der unteren Oberfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2 ausgebildet.
Die erste Fluidkammer 58 ist durch eine Leitung 101 und ein Stellventil 108 mit einer Versorgung 7 verbunden. Die zweite Fluidkammer 57 ist durch eine Leitung 100 und ein Stellventil 108 mit einer Versorgung 7 verbunden. Die Versorgung 7 versorgt die Fluidkammern 57, 58 mit Fluid, um Austritte nur aus den Kammern auszugleichen. Das Stellventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit zumindest zwei zylindrischen Steuerelementen 109a, 109b, die verschiebbar in einer Bohrung 106 aufgenommen sind. Die Bohrung 106 kann sich im Gehäuse 2 der Spannvorrichtung befinden oder vom Gehäuse der Spannvorrichtung im Motor entfernt angeordnet sein. Ein Ende des Schiebers ist in Kontakt mit einer Feder 110, die der Schieber in eine erste Richtung vorspannt.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vor dem Außenumfangsflansch 20 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 auf. Im Innenflansch 22 befindet sich ein Durchgangsloch 47, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Die Versorgung 7, die die Fluidkammern 57, 58 mit Fluid versorgt, kann dieselbe sein wie die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt. Alternativ dazu kann die Versorgung, die die Eingangsversorgungsleitung 6 mit Fluid versorgt, eine andere sein als die Versorgung 7 in Fluidverbindung mit den Fluidkammern 57, 58. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 18 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus und bewegt die bewegbare Hülse 18 ähnlich wie in 1b vom Gehäuse nach außen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, drückt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 57, da die Federkraft von der Feder 110 auf das Schieberventil 108 das Führungselement 109a in eine solche Position relativ zur Leitung 100 bringt, dass das Fluid daran gehindert wird, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57 bewirkt, dass der mittlere Innenflansch 22 der bewegbaren Hülse 40 durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 57 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet die Versorgung 7 Fluid durch das Schieberventil 108 in die Fluidkammer 57, gleicht die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 aus und hält die Position der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 aufrecht.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Es gilt zu beachten, dass beim Druckabbau der Fluidkammer 57 die Fluidkammer 58 Druck aufbaut. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid aus der Versorgung 7 bewegt die bewegbare Hülse 18. Einer Bewegung der bewegbaren Hülse 18 jenseits der Strecke, die notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette zu halten, oder über diese Strecke hinaus widersteht das Fluid in der Fluidkammer 58, da das Schieberventil 108 verhindert, dass Fluid aus der Fluidkammer 58 austritt, wodurch die Kammer 58 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Sobald die Last von der Hülse entfernt ist, baut die Kammer 58 Druck ab, leitet die Versorgung 7 Fluid durch den Schieber 108 und versorgt die Fluidkammer 58 mit Fluid, um die Kammer 58 zu füllen, gleicht die Bewegung der Hülse 18 relativ zum Kolben 3 aus und hält die Position der Hülse 18 relativ zum Kolben ohne Rücksicht auf sonstige Kräfte, die auf die Hülse einwirken, aufrecht.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 18 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 57, 58 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
8 ist eine alternative Ausführungsform von 7, wobei das Stellventil 108 in Fluidverbindung mit einem Hydrospeicher 114 ist. Der Hydrospeicher 114 ist auch mit der Druckkammer 16, die durch die Bohrung 2a des Gehäuses 2, den Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 18 und das Innere 3a des Kolbens 3 durch ein Rückschlagventil 125 ausgebildet ist, in Fluidverbindung. Der Hydrospeicher 114 speichert oder akkumuliert Fluid aus der Druckkammer 16, um damit die Fluidkammern 57, 58 im Falle eines Austrittes zu versorgen.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, die den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, die einen Außenumfangsflansch 20 einer bewegbaren Hülse 18 aufnimmt, voneinander.
Eine bewegbare Hülse 18 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 18 und dem Inneren des Kolbens 3 eine Druckkammer 16 aus. In der Bohrung 2a befindet sich eine Hülsenfeder 5, die im Innendurchmesserabschnitt 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen ist, wobei ein erstes Ende 5a der Feder 5 mit einer unteren Oberfläche 24 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Die bewegbare Hülse 18 weist einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Oberfläche 29 und einer unteren Oberfläche 27 auf. Der Außenumfangsflansch 20 teilt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und eine zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 ist zwischen der oberen Oberfläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der unteren Oberfläche 51 des Bohrungsflansches 52 ausgebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 ist zwischen der unteren Oberfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2 ausgebildet.
Die erste Fluidkammer 58 ist durch eine Leitung 101, ein Stellventil 108 und eine Leitung 112 mit einem Hydrospeicher 114 verbunden. Die zweite Fluidkammer 57 ist durch eine Leitung 100, das Stellventil 108 und die Leitung 112 mit dem Hydrospeicher 114 verbunden. Der Hydrospeicher 114 versorgt die Fluidkammern 57, 58 mit Fluid, das lediglich für austrittsbedingte Zwecke zum Einsatz kommen soll. Das Stellventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit zumindest zwei zylindrischen Steuerelementen 109a, 109b, die verschiebbar in einer Bohrung 106 aufgenommen sind. Die Bohrung 106 kann sich im Gehäuse 2 der Spannvorrichtung befinden oder fern vom Gehäuse der Spannvorrichtung im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Schiebers ist in Kontakt mit einer Feder 110, die das Schieberventil in eine erste Richtung vorspannt.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vor dem Außenumfangsflansch 20 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Inneren 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 auf. Im Innenflansch 22 befindet sich ein Durchgangsloch 47, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 lässt.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Wenn die Spannvorrichtung eine neue Kette spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um ähnlich wie in 1a eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette ohne hohe Last spannt, wird während des Betriebs die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 zusätzlich zur Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen. Mit zunehmendem Verschleiß der Kette muss der Kolben 3 vom Gehäuse 2 aus weiter außen vorgespannt werden, um die Kette angemessen zu spannen. Wenn eine höhere Menge an Fluid erforderlich ist, um die Federkraft beim Vorspannen des Kolbens 3 vom Gehäuse 2 nach außen hinzuzufügen, tritt ein Teil des der Hydraulikkammer 16 zugeführten Fluids in die Fluidkammern 57, 58 zwischen der bewegbaren Hülse 18 und der Bohrung 2a des Gehäuses aus und bewegt die bewegbare Hülse 18 ähnlich wie in 1b vom Gehäuse nach außen.
Wenn die Spannvorrichtung eine verschlissene Kette bei hoher Last spannt, schiebt während des Betriebs die hohe Kraft den Kolben 3 von der in 1c gezeigten (durch strichlierte Linien angedeuteten) Kolbenposition nach innen in Richtung des Gehäuses. Der Innenkraft und der Bewegung des Kolbens 3 widersteht das Fluid in der Fluidkammer 57, da die Federkraft von der Feder 110 auf das Schieberventil 108 das Steuerelement 109a in eine solche Position relativ zur Leitung 100 bringt, dass das Fluid daran gehindert wird, aus der Fluidkammer 57 auszutreten, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckbeaufschlagung der Fluidkammer 57 verursacht, dass der mittlere Innenflansch 22 der bewegbaren Hülse 40 durch die Kolbenfeder 4 eine Außenkraft auf den Kolben 3 ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt. Sobald die hohe Last von dem Kolben 3 entfernt und somit der Druck auf die Kammer 57 im Wesentlichen abgebaut ist, leitet der Hydrospeicher 114 Fluid durch das Schieberventil 108 in die Fluidkammer 57, um die Fluidkammer 57 zu füllen und die Bewegung der Hülse 40 relativ zum Kolben 3 auszugleichen.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 40 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Es gilt zu beachten, dass beim Druckabbau der Fluidkammer 57 die Fluidkammer 58 Druck aufbaut. Das Füllen der Fluidkammer 57 mit Fluid aus der Versorgung 7 bewegt die bewegbare Hülse 40. Der Bewegung der bewegbaren Hülse 40 jenseits der Strecke, die notwendig ist, um die Position des Kolbens 3 relativ zur Kette zu halten, oder über diese Strecke hinaus widersteht das Fluid in der Fluidkammer 58, da das Schieberventil 108 verhindert, dass Fluid aus der Fluidkammer 58 austritt, wodurch die Kammer 57 im Wesentlichen mit Druck beaufschlagt wird. Sobald die Last von dem Kolben 3 entfernt ist, baut die Fluidkammer 58 Druck ab und die Fluidkammer 57 Druck auf.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 57, 58 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
9 zeigt ein aktives Steuersystem für Spannvorrichtungen einer neunten Ausführungsform.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. Die Kolbenbohrung 2a weist ein Inneres mit einem ersten Durchmesserabschnitt D1 und einem zweiten Durchmesserabschnitt D2 auf, wobei der zweite Durchmesserabschnitt D2 größer ist als der erste Durchmesserabschnitt D1. Ein Bohrungsflansch 52 trennt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung 2a, die den Kolben 3 aufnimmt, und einen weiteren zweiten Durchmesserabschnitt D2 der Bohrung, die einen Außenumfangsflansch 20 einer bewegbaren Hülse 18 durch ein Rückschlagventil 125 aufnimmt, voneinander.
Eine bewegbare Hülse 18 ist in der Bohrung 2a des Gehäuses 2 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 18 ist hohl und bildet mit der Bohrung 2a des Gehäuses 2, dem Inneren 3a des Kolbens 3 und dem Innendurchmesserabschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 18 eine Druckkammer 16 aus. In der Bohrung 2a befindet sich eine Hülsenfeder 5, die im Innendurchmesserabschnitt 17 der bewegbaren Hülse 18 aufgenommen ist, wobei ein erstes Ende 5a der Hülsenfeder 5 mit einer unteren Oberfläche 24 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist und ein zweites Ende 5b der Feder 5 mit dem Boden 2c der Bohrung 2a in Kontakt ist. Die Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 18 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren.
Die bewegbare Hülse 18 weist einen Außenumfangsflansch 20 mit einer oberen Oberfläche 29 und einer unteren Oberfläche 27 auf. Der Außenumfangsflansch 20 teilt einen zweiten Durchmesserabschnitt D2 des Gehäuses 2 in eine erste und eine zweite Fluidkammer 58, 57. Eine erste Fluidkammer 58 ist zwischen der oberen Oberfläche 29 des Außenumfangsflansches 20 und der unteren Oberfläche 51 des Bohrungsflansches 50 ausgebildet, und eine zweite Fluidkammer 57 ist zwischen der unteren Oberfläche 27 des Außenumfangsflansches 20 und einer weiteren Wand 73 des zweiten Durchmesserabschnitts D2 ausgebildet.
Die erste Fluidkammer 58 ist durch eine Leitung 101, ein Stellventil 108 und eine Leitung 112 in Fluidverbindung mit einem Hydrospeicher 114. Die zweite Fluidkammer 57 ist durch eine Leitung 100, das Stellventil 108 und die Leitung 112 in Fluidverbindung mit dem Hydrospeicher 114. Der Hydrospeicher 114 ist vorzugsweise auch in Fluidverbindung mit der durch die Bohrung 2a des Gehäuses 2 und den InnendurchmesseraHydrospeicherbschnitt 17 der hohlen, bewegbaren Hülse 18 ausgebildeten Druckkammer 16.
Das Stellventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit zumindest zwei zylindrischen Steuerelementen 109a, 109b, die verschiebbar in einer Bohrung 106 aufgenommen sind, welche einen Fluidstrom vom Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 57, 58 zulassen oder blockieren kann. Die Bohrung 106 kann sich im Gehäuse 2 der Spannvorrichtung befinden oder vom Gehäuse der Spannvorrichtung entfernt im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Stellventils 108 ist in Kontakt mit einem Aktuator 116. In dieser Ausführungsform ist der Aktuator 116 ein Positionseinstellungsaktuator oder linearer Aktuator, wobei der Aktuator eine bestimmte Position des Stellventils 108 einstellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Aktuator 116 auch ein Kraftaktuator sein, wobei eine Kraft an einer Seite des Stellventils vorhanden ist. Es gilt zu beachten, dass, wenn der Aktuator 116 ein Kraftaktuator ist, eine Feder an der gegenüberliegenden Seite des Stellventils vorliegt, die vom Aktuator 116 beeinflusst wird.
Der Aktuator wird durch eine Steuerung 118 gesteuert, die eine Sollwerteingabe 122 aus einem Sollwertalgorithmus oder einer -karte 124 empfängt. Die Steuerung 118 empfangt auch über einen (nicht gezeigten) Sensor eine Positionsrückführung 120 der bewegbaren Hülse 18 der Spannvorrichtung. Der Sollwertalgorithmus oder die -karte 124 empfängt Eingaben von verschiedenen Motorparametern 126, z. B., ohne auf diese beschränkt zu sein, Nockenzeitabstimmung, Motorgeschwindigkeit, Drosselung, Temperatur, Alter und Position der Spannvorrichtung.
Zumindest ein Abschnitt der bewegbaren Hülse 18 vor dem Außenumfangsflansch 20 ist in dem hohlen Kolben 3 verschiebbar aufgenommen. Im hohlen Kolben 3 befindet sich auch eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem Innenabschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 auf. Im Innenflansch 22 befindet sich ein Durchgangsloch 47, das Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 in den Innenabschnitt 3a des Kolbens 3 lasst.
Auf dem Boden der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Während des Betriebs wird die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 und die im Inneren 3a des Kolbens ausgebildete Kammer 9 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben 3 mit der Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Ein (nicht gezeigter) Sensor stellt eine Positionsrückführung 120 der bewegbaren Hülse 18 an die Steuerung 118 bereit. Die Steuerung 118 vergleicht die Positionsrückführung der bewegbaren Hülse mit dem Sollwert 122 aus dem Sollwertalgorithmus oder der -karte 124 basierend auf verschiedenen Motorparametern 126.
Ist die Position der bewegbaren Hülse 18 mit dem Sollwert 122 äquivalent, wird das Stellventil 108 nicht bewegt oder angetrieben, und die Steuerelemente 109a, 109b blockieren den Fluidstrom aus dem Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 57, 58. Darüber hinaus bleibt die Position der bewegbaren Hülse 18 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses aufrecht, da kein Fluid zu den Fluidkammern 57, 58 hinzugefügt oder daraus entfernt wird.
Ist die Position der bewegbaren Hülse 18 mit dem Sollwert 122 nicht äquivalent, wird das Stellventil 108 durch den Aktuator 116 an eine Position getrieben, an der Fluid aus dem Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 57, 58 strömt, um die bewegbare Hülse 18 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses zu bewegen. Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist, wodurch der Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen und in Kontakt mit einer Spannlänge einer Kette oder eines Riemens (nicht gezeigt) vorgespannt wird. Da das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, beweglich ist, ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 57 und 58 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 40 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 40 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
10 zeigt ein aktives Steuersystem für Spannvorrichtungen einer zehnten Ausführungsform.
Die Spannvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer sich axial erstreckenden Kolbenbohrung 2a. In der Kolbenbohrung 2a des Gehäuses 2 ist eine bewegbare Hülse 80 aufgenommen. Die bewegbare Hülse 80 weist eine erste Öffnung 89a, die durch einen oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und eine obere Oberfläche 81 eines mittleren Innenflansches 82 definiert ist, und eine zweite Öffnung 96a, die durch einen unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und eine untere Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 82 definiert ist, auf. Ein Durchgangsloch 97 des mittleren Innenflansches 81 verbindet die erste Öffnung 89a mit der zweiten Öffnung 96a der bewegbaren Hülse 80. Die bewegbare Hülse 80 weist auch eine obere Oberfläche 98 auf.
In der ersten Öffnung 89a der bewegbaren Hülse 80, die durch den oberen Innendurchmesserabschnitt 89 und die obere Oberfläche 82 des mittleren Innenflansches 81 definiert ist, aufgenommen ist ein hohler Kolben 3. In dem hohlen Kolben 3 befindet sich eine Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt. Die Kolbenfeder 4 weist ein erstes Ende 4a in Kontakt mit dem InnenAbschnitt 3a des hohlen Kolbens 3 und ein zweites Ende 4b in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 82 des mittleren Innenflansches 81 der bewegbaren Hülse 80 auf.
In der zweiten Öffnung der bewegbaren Hülse 80, die durch den unteren Innendurchmesserabschnitt 96 und die untere Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 81 definiert ist, aufgenommen ist eine Hülsenfeder 5. Das erste Ende 5a der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit der unteren Oberfläche 83 des mittleren Innenflansches 81 der bewegbaren Hülse 80, und das zweite Ende 5b der Hülsenfeder 5 ist in Kontakt mit dem Boden der Bohrung 2a. Die. Hülsenfeder 5 stellt eine Vorspannkraft bereit, um die zum Halten der bewegbaren Hülse 80 in der gewünschten Position relativ zum Kolben 3 erforderliche Steuerkraft zu reduzieren. Eine Druckkammer 16 ist zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 89, 96 der bewegbaren Hülse 80, der Bohrung 2a und dem Inneren 3a des Kolbens 3 ausgebildet. Das Durchgangsloch 97 befindet sich im mittleren Innenflansch 81 und lässt Fluid aus der Eingangsversorgungsleitung 6 ins Innere 3a des Kolbens und an die obere Oberfläche 82 des mittleren Innenflansches 81 der bewegbaren Hülse 80.
Auf dem Boden 2c der Bohrung 2a kann ein (nicht gezeigtes) Eingangsrückschlagventil ebenso vorliegen wie eine Eingangsversorgungsleitung 6, um die Druckkammer 16 mit Öldruck zu versorgen. Darüber hinaus kann ein (nicht gezeigtes) Belüftungs- oder Überdruckventil im hohlen Kolben 3 vorliegen.
Die bewegbare Hülse 80 weist einen Außenumfangsflansch 84 auf, der etwa gleich breit ist wie der zweite Durchmesserabschnitt D2, wobei es dem Flansch 84 aber möglich ist, sich innerhalb des zweiten Durchmesserabschnitts D2 der Bohrung 2a zu verschieben und so eine erste Fluidkammer 95 und eine zweite Fluidkammer 94 auszubilden. Die erste Fluidkammer 95 ist durch eine Leitung 101, ein Stellventil 108 und eine Leitung 112 mit einem Hydrospeicher 114 verbunden, und die zweite Fluidkammer 94 ist durch eine Leitung 100, das Stellventil 108 und die Leitung 112 mit dem Hydrospeicher 114 verbunden. Der Hydrospeicher 114 ist vorzugsweise auch durch ein Rückschlagventil 125 in Fluidverbindung mit der durch die Bohrung 2a des Gehäuses 2 und die unteren Innenfläche 96a der zweiten Öffnung 96 der bewegbaren Hülse 80 ausgebildeten Druckkammer 16.
Das Stellventil 108, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 109 mit zumindest zwei zylindrischen Steuerelementen 109a, 109b, die verschiebbar in einer Bohrung 106 aufgenommen sind, welche einen Strom vom Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 94, 95 zulassen oder blockieren kann. Die Bohrung 106 kann sich im Gehäuse 2 der Spannvorrichtung befinden oder vom Gehäuse der Spannvorrichtung entfernt im Motor angeordnet sein. Ein Ende des Stellventils 108 ist in Kontakt mit einem Aktuator 116. In dieser Ausführungsform ist der Aktuator 116 ein Positionseinstellungsaktuator oder linearer Aktuator, wobei der Aktuator eine bestimmte Position des Stellventils 108 einstellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Aktuator 116 auch ein Kraftaktuator sein, wobei eine Kraft an einer Seite des Stellventils vorhanden ist. Es gilt zu beachten, dass, wenn der Aktuator 116 ein Kraftaktuator ist, eine Feder an der gegenüberliegenden Seite des Stellventils vorliegt, die vom Aktuator 116 beeinflusst wird.
Die Position des Aktuators wird durch eine Steuerung 118 gesteuert, die eine Sollwerteingabe 122 aus einem Sollwertalgorithmus oder einer -karte 124 empfängt. Die Steuerung 118 empfängt auch über einen (nicht gezeigten) Sensor eine Positionsrückführung 120 der bewegbaren Hülse 80 der Spannvorrichtung. Der Sollwertalgorithmus oder die -karte 124 empfängt Eingaben von verschiedenen Motorparametern 126, z. B., ohne auf diese beschränkt zu sein, Nockenzeitabstimmung, Motorgeschwindigkeit, Drosselung, Temperatur, Alter und Position der Spannvorrichtung.
Während des Betriebs wird die Hydraulikkammer 16 mit Fluid aus einer Eingangsversorgungsleitung 6 und gegebenenfalls durch ein Eingangsrückschlagventil versorgt, um die Hydraulikkammer 16 mit Druck zu beaufschlagen und den Kolben mit der Federkraft von der Kolbenfeder 4 vom Gehäuse 2 nach außen vorzuspannen, um eine Spannlänge der geschlossenen Kette zu spannen.
Ein (nicht gezeigter) Sensor stellt eine Positionsrückführung 120 der bewegbaren Hülse 80 an die Steuerung 118 bereit. Die Steuerung 118 vergleicht die Positionsrückführung der bewegbaren Hülse mit dem Sollwert 122 aus dem Sollwertalgorithmus oder der -karte 124 basierend auf verschiedenen Motorparametern 126.
Ist die Position der bewegbaren Hülse 80 mit dem Sollwert 122 äquivalent, wird das Stellventil 108 nicht bewegt oder angetrieben, und die Steuerelemente 109a, 109b blockieren den Fluidstrom aus dem Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 94, 95.
Darüber hinaus bleibt die Position der bewegbaren Hülse 80 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses aufrecht, da kein Fluid zu den Fluidkammern 94, 95 hinzugefügt oder daraus entfernt wird.
Ist die Position der bewegbaren Hülse 80 mit dem Sollwert 122 nicht äquivalent, wird das Stellventil 108 durch den Aktuator an eine Position getrieben, an der Fluid aus dem Hydrospeicher 114 in die Fluidkammern 94, 95 strömt, um die bewegbare Hülse 18 relativ zum Kolben 3 und zur Bohrung 2a des Gehäuses zu bewegen. Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die mit einer oberen Oberfläche 26 des Innenflansches 22 der bewegbaren Hülse 18 in Kontakt ist, wodurch der Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen und in Kontakt mit einer Spannlänge einer Kette oder eines Riemens (nicht gezeigt) vorgespannt wird. Da das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, bewegbar ist, ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Die Bewegung der bewegbaren Hülse 18 bewegt das zweite Ende 4b der Kolbenfeder 4, die den Kolben 3 vom Gehäuse 2 nach außen vorspannt, daher ist die Federkraft, die auf den Kolben 3 wirkt, variabel und der Kolben 3 spannt die Kette durchgehend, selbst dann, wenn die Kette verschleißt und sich dehnt.
Durch die Druckkammer 16 und die Fluidkammern 94 und 95 der Spannvorrichtung wird hydraulische Steifigkeit der Spannvorrichtung erzeugt und verhindert im Wesentlichen die Bewegung des Kolbens 3 und der bewegbaren Hülse 80 nach innen in Richtung des Gehäuses 2, wenn die Kettenspannlänge belastet ist.
(Nicht gezeigte) Dichtungen können zwischen der Bohrung 2a und der bewegbaren Hülse 80 oder jeder beliebigen sonstigen Stelle in der Spannvorrichtung, je nach Anforderung, vorhanden sein.
Es versteht sich dementsprechend, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung lediglich die Anwendung der Grundlagen der Erfindung veranschaulichen. Die Nennung von Details der veranschaulichten Ausführungsformen hierin soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht einschränken, die ihrerseits jene Merkmale angeben, die als wesentlich für die Erfindung erachtet werden.

Claims

Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem zum Spannen einer Kette mit einer Kettenspannlänge oder einem Riemen, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen hohlen Kolben, der einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende und ein hohles Inneres mit einem Innendurchmesser umfasst; eine hohle, bewegbare Hülse, die einen Hohlkörper umfasst, der ein Inneres mit einem Innendurchmesser aufweist, wobei die Hülse einen ersten Abschnitt, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist, und einen zweiten Abschnitt sowie einen Innenflansch an einem Ende des zweiten Abschnitts aufweist, wobei der Innenflansch eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist; wobei der hohle Kolben und die hohle, bewegbare Hülse koaxial in der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, sodass eines von hohlem Kolben und hohler, bewegbarer Hülse in der Bohrung des jeweils anderen von hohlem Kolben und hohler, beweglicher Hülse aufgenommen ist; eine Kolbenfeder, die im hohlen Inneren des Kolbens aufgenommen ist, um den Kolben von der Hülse nach außen vorzuspannen, wobei die Kolbenfeder ein erstes Ende, das eine Innenfläche des geschlossenen Endes des Kolbens berührt, und ein zweites Ende, das die obere Oberfläche eines Flansches der bewegbaren Hülse berührt, aufweist; eine Vorspannungsfeder, die in der Bohrung des Gehäuses und dem hohlen Inneren der bewegbaren Hülse aufgenommen ist, um die Hülse vom Gehäuse nach außen vorzuspannen, mit einem ersten Ende in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Innenflansches der Hülse und einem zweiten Ende; eine erste Hydraulikkammer, die durch das hohle Innere des Körpers der bewegbaren Hülse, das hohle Innere des Kolbens und die Bohrung des Gehäuses, mit einem ersten Fluideingang ausgebildet ist; eine zweite Hydraulikkammer, die durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die bewegbare Hülse ausgebildet ist, sodass eine Innenkraft, die bewirkt, dass der Kolben in das Gehäuse geschoben wird, einen Fluiddruck in der zweiten Hydraulikkammer erzeugt, der verursacht, dass die bewegbare Hülse durch die Kolbenfeder eine Außenkraft auf den Kolben ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine hohle, fixierte Hülse umfasst, die von der Bohrung und dem Innendurchmesser der bewegbaren Hülse aufgenommen ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, worin die zylindrische Bohrung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser umfasst, der kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Abschnitts.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Kolben den ersten Abschnitt der hohlen Hülse aufnimmt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, worin der erste Abschnitt der hohlen Hülse den Kolben aufnimmt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, worin die zweite Hydraulikkammer durch einen Außenumfangsflansch der bewegbaren Hülse und die zylindrische Bohrung des Gehäuses ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 6, worin die zweite Hydraulikkammer durch ein Rückschlagventil in Fluidverbindung mit einer Versorgung ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 6, worin die zweite Hydraulikkammer durch ein Stellventil, das ein Schieberventil umfasst, in Fluidverbindung mit einer Versorgung ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 8, worin die Versorgung ein Hydrospeicher mit einem Eingang in Fluidverbindung mit der ersten Hydraulikkammer durch ein Rückschlagventil ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 6, worin der Außenumfangsflansch durch eine erste Oberfläche mit einer ersten Fläche und durch eine zweite Oberfläche mit einer zweiten Fläche definiert ist, wobei die erste Fläche größer ist als die zweite Fläche.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, worin die zweite Hydraulikkammer durch einen Bohrungsflansch der zylindrischen Bohrung und durch eine Ausnehmung der bewegbaren Hülse ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 11, worin die zweite Hydraulikkammer durch ein Rückschlagventil in Fluidverbindung mit einer Versorgung ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 11, worin der Bohrungsflansch durch eine erste Oberfläche mit einer ersten Fläche und durch eine zweite Oberfläche mit einer zweiten Fläche definiert ist, wobei die erste Fläche größer ist als die zweite Fläche.
Spannvorrichtung für ein passives Spannsystem zum Spannen einer Kette mit einer Kettenspannlänge oder einem Riemen, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung; einen Kolben, der einen Körper umfasst; eine hohle, bewegbare Hülse, die einen Hohlkörper umfasst, der ein Inneres mit einem Innendurchmesser aufweist, wobei die Hülse einen ersten Abschnitt, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist, und einen zweiten Abschnitt sowie einen Innenflansch an einem Ende des zweiten Abschnitts aufweist, wobei der Innenflansch eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist; wobei der Kolben und die hohle, bewegbare Hülse koaxial in der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, sodass der Kolben in der Bohrung der hohlen, bewegbaren Hülse aufgenommen ist; eine Kolbenfeder zum Vorspannen des Kolbens von der Hülse nach außen, die ein erstes Ende, das ein Ende des Kolbens berührt, und ein zweites Ende, das die obere Oberfläche eines Flansches der bewegbaren Hülse berührt, aufweist; eine Vorspannungsfeder, die in der Bohrung des Gehäuses und dem hohlen Inneren der bewegbaren Hülse aufgenommen ist, um die Hülse vom Gehäuse nach außen vorzuspannen, mit einem ersten Ende in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Innenflansches der Hülse und einem zweiten Ende; eine erste Hydraulikkammer, ausgebildet durch das hohle Innere des Körpers der bewegbaren Hülse, das Ende des Kolbens und die Bohrung des Gehäuses, mit einem ersten Fluideingang; eine zweite Hydraulikkammer, ausgebildet durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die bewegbare Hülse, sodass eine Innenkraft, die bewirkt, dass der Kolben in das Gehäuse geschoben wird, einen Fluiddruck in der zweiten Hydraulikkammer erzeugt, der verursacht, dass die bewegbare Hülse durch die Kolbenfeder eine Außenkraft auf den Kolben ausübt, die der Innenkraft entgegenwirkt.
Spannvorrichtung für ein aktives Spannsystem zum Spannen einer Kette mit einer Kettenspannlänge oder einem Riemen, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Abschnitts; einen hohlen Kolben, der einen Körper mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende und ein hohles Inneres mit einem Innendurchmesser umfasst; eine hohle, bewegbare Hülse, die einen Hohlkörper, der ein Inneres mit einem Innendurchmesser aufweist, wobei die Hülse einen ersten Abschnitt, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, einen Flansch an einem Ende des zweiten Abschnitts, wobei der Flansch eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, und einen Außenumfangsflansch zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt umfasst, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist, und eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist; wobei der hohle Kolben und die hohle, bewegbare Hülse koaxial in der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, sodass eines von hohlem Kolben und hohler, beweglicher Hülse in der Bohrung des jeweils anderen von hohlem Kolben und hohler, beweglicher Hülse aufgenommen ist; eine Kolbenfeder, die im hohlen Inneren des Kolbens aufgenommen ist, um den Kolben von der Hülse nach außen vorzuspannen, wobei die Kolbenfeder ein erstes Ende, das eine Innenfläche des geschlossenen Endes des Kolbens berührt, und ein zweites Ende, das die obere Oberfläche des Flansches der bewegbaren Hülse berührt, aufweist; eine Vorspannungsfeder, die in der Bohrung des Gehäuses und dem hohlen Inneren der bewegbaren Hülse aufgenommen ist, um die Hülse vom Gehäuse nach außen vorzuspannen, mit einem ersten Ende in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Innenflansches der Hülse und einem zweiten Ende; eine Druckkammer, ausgebildet durch das hohle Innere des Kolbens und die Bohrung des Gehäuses, mit einem ersten Fluideingang; eine erste Hydraulikkammer, ausgebildet durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die obere Oberfläche des Außenumfangsflansches der bewegbaren Hülse, in Fluidverbindung mit einer Versorgung; eine zweite Hydraulikkammer, ausgebildet durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die untere Oberfläche des Außenumfangsflansches der bewegbaren Hülse, in Fluidverbindung mit einer Versorgung; ein Stellventil mit einem Ausgang, der mit der ersten und der zweiten Hydraulikkammer verbunden ist, und einem Eingang, der mit der Versorgung verbunden ist; einen Aktuator, der das Stellventil antreibt, gesteuert durch einen Sollwert und eine Positionsrückführung der bewegbaren Hülse; worin der Aktuator das Stellventil so bewegt, dass Fluid aus der Versorgung in die erste Hydraulikkammer oder die zweite Hydraulikkammer geleitet wird, um die bewegbare Hülse zu bewegen, um eine Außenkraft auf den Kolben durch die Kolbenfeder zu variieren.
Spannvorrichtung nach Anspruch 15, worin der Aktuator ein linearer Aktuator ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 15, worin der Aktuator ein Kraftaktuator ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 15, worin der Sollwert durch Motorparameter und einen Sollwertalgorithmus vorgegeben ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 15, worin die Versorgung ein Hydrospeicher mit einem Eingang in Fluidverbindung mit der ersten Hydraulikkammer ist.
Spannvorrichtung für ein aktives Spannsystem zum Spannen einer Kette mit einer Kettenspannlänge oder einem Riemen, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Abschnitts; einen Kolben, der einen Körper umfasst; eine hohle, bewegbare Hülse, die einen Hohlkörper, der ein Inneres mit einem Innendurchmesser aufweist, wobei die Hülse einen ersten Abschnitt, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, einen Flansch an einem Ende des zweiten Abschnitts, wobei der Flansch eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, und einen Außenumfangsflansch zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt umfasst, der von der zylindrischen Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist und eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist; wobei der Kolben und die hohle, bewegbare Hülse koaxial in der zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordnet sind, sodass der Kolben in der Bohrung der hohlen, bewegbaren Hülse aufgenommen ist; eine Kolbenfeder zum Vorspannen des Kolbens von der Hülse nach außen, die ein erstes Ende, das ein Ende des Kolbens berührt, und ein zweites Ende, das die obere Oberfläche des Flansches der bewegbaren Hülse berührt, aufweist; eine Vorspannungsfeder, die in der Bohrung des Gehäuses und dem hohlen Inneren der bewegbaren Hülse aufgenommen ist, um die Hülse vom Gehäuse nach außen vorzuspannen, mit einem ersten Ende in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Innenflansches der Hülse und einem zweiten Ende; eine Druckkammer, ausgebildet durch den Kolben und die Bohrung des Gehäuses, mit einem ersten Fluideingang; eine erste Hydraulikkammer, ausgebildet durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die obere Oberfläche des Außenumfangsflansches der bewegbaren Hülse, in Fluidverbindung mit einer Versorgung; eine zweite Hydraulikkammer, ausgebildet durch die zylindrische Bohrung des Gehäuses und die untere Oberfläche des Außenumfangsflansches der bewegbaren Hülse, in Fluidverbindung mit einer Versorgung; ein Stellventil mit einem Ausgang, der mit der ersten und der zweiten Hydraulikkammer verbunden ist, und einem Eingang, der mit der Versorgung verbunden ist; einen Aktuator, der das Stellventil antreibt, gesteuert durch einen Sollwert und eine Positionsrückführung der bewegbaren Hülse; worin der Aktuator das Stellventil so bewegt, dass Fluid aus der Versorgung in die erste Hydraulikkammer oder die zweite Hydraulikkammer geleitet wird, um die bewegbare Hülse zu bewegen, um eine Außenkraft auf den Kolben durch die Kolbenfeder zu variieren.