Hydraulikelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulikelement, in dessen Zylinder ein Kolben längsverschieblich aufgenommen ist. Kolben und Zylinder begrenzen gemeinsam einen ggfs. an einen Leckspalt angeschlossenen Druckraum, um Einwärtsbewegungen des Kolbens zu dämpfen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hydraulikelements. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bei der ein derartiges Hydraulikelement zum Andrük- ken beispielsweise einer Spannschiene oder eines Kettenschuhs gegen das Zugmittel bzw. zum Dämpfen von rückläufigen Bewegungen der Spannschiene oder des Kettenschuhs weg von der Kette.
Aus DE 195 38 401 A1 beispielsweise ist eine Spannvorrichtung für einen Kettentrieb bekanntgeworden, bei dem ein Hydraulikelement eingesetzt ist, das einen Zylinder und einen in dem Zylinder längsverschieblich angeordneten Kolben aufweist, wobei der Zylinder mit einem Einwegventil versehen ist, das gemeinsam mit dem Kolben einen Druckraum begrenzt. Der Zylinder weist stirnseitig eine zylindrische Öffnung auf, in die eine Ventilplatte des Einwegventils eingreift. Damit das Einwegventil einerseits einwandfrei an dem Zylinder gehalten ist und andererseits gewährleistet ist, dass unter Druck stehendes Öl nicht zwischen Ventilplatte und Zylinder herausgedrückt werden kann, ist diese Ventilplatte an den Zylinder angeschweißt. Die Ventilplatte bzw. das Einwegventil muss also in einem ersten Arbeitsschritt in das Rohr eingesetzt und positioniert werden und in einem zweiten Verfahrensschritt in einem Schweißverfahren angeschweißt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Hydraulikelement nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, das einfach in seiner Herstellung ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Einwegventil in den Zylinder eingepresst ist. Das bedeutet, dass ein Arbeitsschritt - nämlich der Schweißvorgang - vollständig entfallen kann. Das Einwegventil und der Zylinder werden lediglich zueinander positioniert, und das Einwegventil wird in den Zylinder eingepresst. Im einfachsten Fall kann der Zylinder aus einem glattzylindrischen Rohr gebildet sein, das als handelsübliche Ware erhältlich ist. Einwegventile, beispielsweise Kugelrückschlagventile mit einer Ventilplatte, sind ebenfalls handelsübliche Erzeugnisse, so dass diese Massenwareartikel sehr preiswert zu einem erfindungsgemäßen Hydraulikelement zusammengesetzt werden können. Wenn der Kolben aus einem glattzylindrischen Rohr gebildet ist, kann die Montage der Ventilplatte unabhängig von der Lage des Zylinders bzw. des glatten Rohrs erfolgen, so dass die Herstellung weiter vereinfacht ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Hydraulikelement ist der Zylinder, vorzugsweise ein Rohr, inwendig mit einer Kolbenbohrung für den Kolben und mit einer Ventilbohrung für das Einwegventil versehen. Eine Ventilplatte des Einwegventils kann einen zylindrischen Mantel aufweisen, dessen Durchmesser und der Durchmesser der Ventilbohrung für eine Übergangs- oder Presspassung miteinander ausgelegt sind. Die Verwendung von handelsüblichen Rohren bietet zudem Vorteil, daß ggf. erforderliche Änderungen des Außendurchmessers des Zylinders durch entsprechende Wahl des Rohres und dessen ggf. erforderliches Abdrehen bzw. Abschleifen schnell verwirklicht werden kann. Solche Durchmesseränderungen können bspw. bei einem Typenwechsel erforderlich werden, oder wenn das Hydraulikelement in eine an einem Motor vorgesehene Aufnahmebohrung eingesetzt werden soll, wobei der Durchmesser der Aufnahmebohrung vorgegeben sein kann.
Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass diese Ventilplatte bündig mit dem Zylinder an dessen Stirnseite abschließt. Diese Anordnung ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Hydraulikelement
beispielsweise in eine Aufnahmebohrung eines Gehäuseflansches einer Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten eingesetzt ist. Dieses erfindungsgemäße Hydraulikelement kann dann bis auf den Boden der Aufnahmebohrung des Gehäuseflansches eingeführt werden, so dass die Ventilplatte des Einwegventils an dem Boden zusätzlich abgestützt ist. Das bedeutet, dass nicht nur allein der Pressverband zwischen Ventilplatte und Zylinder ein einwandfreies Halten der Ventilplatte gewährleistet, sondern zusätzlich die axiale Abstützung der Ventilplatte an dem Boden der Aufnahmebohrung.
Die axiale Abstützung der Ventilplatte an dem Boden kann auch dann gewährleistet sein, wenn die in den Zylinder eingepreßte Ventilplatte axial aus dem Zylinder vorsteht. Diese Anordnung bietet folgenden Vorteil: Der Zylinder kann in die Aufnahmebohrung des Gehäuseflansches eingesetzt werden, ohne daß der Zylinder an seiner dem Boden der Aufnahmebohrung zugewandten Stirn- seite mit einer Fase werden muß. Derartige Fasen bilden eine Freistellung, so daß eine eventuelle Kantenrundung im Übergang zwischen Boden und Mantel der Aufnahmebohrung von dem Zylinder beabstandet ist. Solche Kantenrundungen entstehen bspw. dann, wenn die Aufnahmebohrung gebohrt bzw. gedreht wird. Die erforderliche Freistellung kann durch das axiale Vorstehen der Ventilplatte gegenüber dem Zylinder gewährleistet sein.
Der Durchmesser des Kolbens und der Durchmesser der Kolbenbohrung sind für eine Spielpassung vorzugsweise mit weitem Laufsitz füreinander ausgelegt. Wird beispielsweise ein im Handel erhältliches, mit Passmaß gezogenes Rohr als Ausgangsmaterial für den Zylinder verwendet, lässt sich ein erfindungsgemäßes Hydraulikelement besonders preiswert herstellen: Rohre dieser Güte weisen eine gute Zylinderform, eine gute Konzentrität und gute Koaxialität auf. Das bedeutet, dass das Rohr in einem Werkzeug außen gehalten werden kann, wobei dann ein Schleifwerkzeug innen die Kolbenbohrung schleifen kann.
Das Rohr kann inwendig mit einem ringförmigen Hinterstich versehen sein. Dieser Hinterstich kann mehrere Vorteile bieten. Zum einen ist die zu bearbeitende Innenfläche des Rohres, die ein Schleifwerkzeug überfährt, reduziert. Zum anderen kann dieser Hinterstich auch dazu dienen, eine Zerfallssicherung zu integrieren, die den Kolben verliersicher in dem Zylinder hält.
Eine derartige Zerfallssicherung kann einen am Kolben vorzugsweise in einer Ringnut gehaltenen Sicherungsring umfassen, der in den Hinterstich des Zylinders eingreift.
In dem Zylinder kann eine Feder, vorzugsweise Schraubenfeder, angeordnet sein, die einerseits an dem Zylinder abgestützt und die andererseits an dem Kolben angreift, wobei der Kolben unter der Kraft der vorgespannten Feder in Richtung auf eine Vergrößerung des Druckraumes angefedert ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Hydraulikelements sieht vor, dass ein vorzugsweise mit Passmaß gezogenes Rohr außen gehalten und innen eine Kolbenbohrung für die Aufnahme des Kolbens und eine Ventilbohrung für das Einpressen des Einwegventils geschliffen wird, wobei die Kolbenbohrung und die Ventilbohrung einen gemeinsamen Durchmesser aufweisen. Das bedeutet, dass ein Schleifwerkzeug lediglich einmal die Rohrlänge inwendig abfährt und in einem einzigen Arbeitsgang sowohl die Kolbenbohrung als auch die Ventilbohrung herstellt.
Die zu schleifende Fläche kann reduziert werden, wenn zuvor ein Hinterstich in das Rohr eingedreht wird.
Das erfindungsgemäße Hydraulikelement eignet sich besonders für die Verwendung in Spanneinrichtungen für Zugmittel wie Riemen und Ketten. Bei der- artigen Spanneinrichtungen kann ein Gehäuseflansch vorgesehen sein, in dessen Aufnahmebohrung das Hydraulikelement eingefügt ist. Der Kolben des Hydraulikelementes greift dann an ein Spannmittel zum Spannen des Zugmit-
tels an. Der Zylinder des Hydraulikelementes ist am Gehäuseflansch abgestützt.
Anstelle eines Gehäuseflansches kann eine Bohrung im Motor des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein, in die das Hydraulikelement eingeführt wird. Die Bohrung kann dann mit einer Abschlußschraube o.a. versehen sein, an der sich das Hydraulikelement mit seiner Ventilplatte stirnseitig abstützt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß auf einen separaten Gehäuseflansch für das Hydraulikelement verzichtet werden kann.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hydrau- likelement, das in einer Spanneinrichtung für Zugmittel wie
Riemen und Ketten verwendet wird,
Figur 2 eine weiteres erfindungsgemäßes Hydraulikelement in einer Darstellung wie in Figur 1 und
Figur 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Hydraulikelement
Figur 1 zeigt einen Kettenspanner, der einen Gehäuseflansch 1 und einen Kettenschuh 2 zur Anlage an eine Kette aufweist. In einer Aufnahmebohrung 3 des Gehäuseflansches 1 ist ein Hydraulikelement 4 aufgenommen.
Das Hydraulikelement 4 umfasst einen Zylinder 5, in dem ein Kolben 6 längsverschieblich aufgenommen ist. Der Zylinder 5 ist aus einem glattzylindrischen Rohr gebildet. Der Durchmesser des Kolbens 6 und der Durchmesser der Kol- benbohrung 5a an dem Zylinder 5 sind für eine Spielpassung vorzugsweise mit weitem Laufsitz miteinander ausgelegt. Zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinder 5 kann der weite Laufsitz zudem einen Leckspalt bilden, durch den Hy-
draulikflüssigkeit, vorzugsweise Motoröl gedrückt werden kann. Derartige bekannte Leckspalte werden für eine hydraulische Dämpfung von Kolbenbewegungen benötigt.
An seinem unteren Ende ist in den Zylinder 5 ein Einwegventil 7 eingesetzt. Dieses Einwegventil 7 begrenzt gemeinsam mit dem Kolben 6 einen Druckraum 8 in dem Zylinder 5.
Das Einwegventil 7 umfasst eine Ventilplatte 9 mit zylindrischem Mantel, des- sen Durchmesser und der Durchmesser der Ventilbohrung 5b für eine Übergangs- oder Presspassung miteinander ausgelegt sind. Die Ventilplatte 9 ist in das untere Ende des Zylinders 5 eingepresst.
Die Kolbenbohrung 5a und die Ventilbohrung 5b weisen einen übereinstim- menden Durchmesser auf, so dass diese Bohrungen in einem einzigen Arbeitsgang mit einem Werkzeug geschliffen werden können.
Die Ventilplatte 9 schließt bündig mit dem unteren Ende des Zylinders 5 ab, und liegt somit gemeinsam mit der Stirnseite des Zylinders 5 an einem Boden 10 des Gehäuseflansches 1 an. Auf diese Weise ist die Ventilplatte 9 zusätzlich in axialer Richtung fixiert, so dass die Ventilplatte 9 nicht unter einem hohen Druck im Druckraum 8 axial raus aus den Zylinder 5 gedrückt werden kann, falls die Pressverbindung zwischen dem Zylinder 5 und der Ventilplatte 9 nicht ausreichend sein sollte.
Eine in den Druckraum 8 integrierte Schraubenfeder 11 ist einerseits an der Ventilplatte 9 abgestützt und greift andererseits an dem Kolben 6 an und federt diesen gegen eine nicht dargestellte Kette. An dem Kolben 6 ist ein Kettenschuh 12 gehalten, der zur Anlage an die nicht dargestellte Kette vorgesehen ist.
Die in Figur 2 abgebildete erfindungsgemäße Einrichtung unterscheidet sich von der aus Figur 1 im wesentlichen dadurch, dass der Zylinder 5 inwendig mit einem Hinterstich 13 versehen ist, in den ein Sicherungsring 14 eingreift, der in einer am Umfang des Kolbens 5 ausgebildeten Ringnut 15 aufgenommen ist. Der Sicherungsring 14 greift mit einem Teil seines Umfangs in die Ringnut 15 und mit einem anderen Teil seines Umfangs in den Hinterstich 13 ein, so dass eine verliersichere Verbindung zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinder 5 gewährleistet ist.
Weiterhin ist am Umfang des Zylinders 5 eine weitere Ringnut 16 vorgesehen, in der ein Dichtring 17 angeordnet ist. Dieser Dichtring 17 verhindert, dass evtl. zwischen dem Gehäuseflansch 1 und dem Zylinder 5 gesammeltes Öl aus der oberen Öffnung der Aufnahmebohrung 3 herausgedrückt werden kann.
Das in Figur 3 abgebildete Hydraulikelement 4 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Hydraulikelement dadurch, daß die in den Zylinder 5 eingepreßte Ventilplatte 9 axial aus dem Zylinder 5 vorsteht. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise ein Freiraum geschaffen ist, der auch Kantenrundungen 18 an dem hier nur gebrochen dargestellten Gehäuseflansch 1 ermöglicht, ohne daß ein nachteiliger Kontakt zwischen der Kantenrundung 18 mit dem Zylinder 5 möglich ist.
Bezugszahlen
Gehäuseflansch
Kettenschuh
Aufnahmebohrung
Hydraulikelement
Zylinder a Kolbenbohrung b Ventilbohrung
Kolben
Einwegventil
Druckraum
Ventilplatte 0 Boden 1 Schraubenfeder 2 Kettenschuh 3 Hinterstich 4 Sicherungsring 5 Ringnut 6 Ringnut 7 Dichtring 8 Kantenrundung