DE10156507B4

DE10156507B4 - Hydraulische Spanneinrichtung für einen Ketten- oder Riementrieb

Info

Publication number: DE10156507B4
Application number: DE10156507A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Tyroller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2021-11-17
Also published as: KR20030040173A; US20030094769A1; DE10156507A1

Abstract

Hydraulische Spanneinrichtung (17) für einen Ketten- oder Riementrieb, mit einer zum Verschließen einer Öffnung in einem Gehäuse vorgesehenen Verschlussschraube (1), die aus einem Kopf (4) und einem ein Außengewinde (2) tragenden Schaft (3) besteht, wobei in einer im Schaft (3) angeordneten Aufnahmeöffnung (9) ein hohlzylindrisches Teil (19) eingesetzt ist, in dessen Bohrung ein angefederter Kolben (20) längsverschieblich geführt ist, der über einen Spannarm (18) gegen eine Kette (14) oder einen Riemen drückt, der Kopf (4) der Verschlussschraube (1) eine Unterseite aufweist, die mit einer einen Hinterschnitt aufweisenden Ringnut (5) versehen ist, in der ein Dichtring (6) angeordnet ist, so dass mit Hilfe des Schraubgewindes (2) der Kopf (4) mit seiner Unterseite der zu verschließenden Bohrung angenähert werden kann, bis die Dichtfläche (6.1) des Dichtringes (6) gegen die zu verschließende Bohrung zur Anlage gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (5) im Kopf (4) der Verschlussschraube (1) in radialer Richtung nach...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spanneinrichtung nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welche insbesondere vorteilhaft innerhalb eines durch eine Kette oder einen Riemen angetriebenen Nockenwellenantriebs verwendbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige hydraulische Spanneinrichtung für den Kettentrieb einer Nockenwelle ist beispielsweise in der DE 196 31 607 A1 vorbeschrieben. Diese Spanneinrichtung weist eine zum Verschließen einer Öffnung in einem Gehäuse vorgesehene Verschlussschraube auf, die aus einem Kopf und einem ein Außengewinde tragenden Schaft besteht, wobei in einer im Schaft angeordneten Aufnahmeöffnung ein hohlzylindrisches Teil eingesetzt ist, in dessen Bohrung ein angefederter Kolben längsverschieblich geführt ist, der über einen Spannarm gegen eine Antriebskette drückt.
Nachteilig bei der Verschlussschraube ist jedoch, dass diese gegenüber dem Gehäuse durch einen lose auf dem Schraubenschaft aufgeschobenen O-Ring abgedichtet ist, der bei der zumeist automatisierten Montage oder bei der Wartung der Spanneinrichtung verloren gehen kann und dadurch Undichtheiten im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine verursacht.
Eine andere Verschlussschraube für einen dichtenden Gehäuseverschluss ist darüber hinaus aus der DE 86 14 676 U1 vorbekannt. Diese besteht aus einem ein Außengewinde tragenden Schaftteil mit einem Schraubenkopf, der an seiner Unterseite eine umlaufende Ringnut mit einem Hinterschnitt aufweist. In diese Ringnut ist ein Kunststoffring eingelegt, der sich beim Einschrauben des Schaftteiles in eine mit einem Innengewinde versehene zu verschließenden Bohrung annähert, zur Anlage gelangt und diese schließlich abdichtet.
Nachteilig dabei ist, dass die Ringnut in den Schraubenkopf axial eingestochen ist, d. h. in Richtung des Schaftteiles nach außen offen ist. Ein solch axialer Einstich ist aber nur sehr aufwendig herstellbar und hat desweiteren den Nachteil, dass Kunststoffringe beispielsweise im Motorenbau oftmals nicht geeignet sind. Schließlich ist auch von Nachteil, dass im vorliegenden Fall der Kunststoffring exakt in die Nut eingelegt werden muss, so dass sich der Gesamtvorgang schlecht automatisieren lässt.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Spanneinrichtung zu schaffen, deren Verschlussschraube eine verliersichere Dichtung mit sorgfältig gestalteter Dichtfläche aufweist, sich kostengünstig herstellen lässt und automatisiert montierbar ist.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer hydraulischen Spanneinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Ringnut im Kopf der Verschlussschraube in radialer Richtung nach außen offen ist, der Dichtring aus einem metallischen Werkstoff besteht und durch Aufbringen einer Verformungskraft in einem Teilbereich seiner axialen Stärke in den Bereich des Hinterschnittes der Ringnut verpresst ist.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich die Ringnut im Kopf der Verschlussschraube durch einen radialen Einstich in sehr einfacher Weise auf allen gängigen Drehautomaten herstellen lässt, so dass eine besonders kostengünstige Fertigung möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist die Bildung einer verliersicheren aus Verschlussschraube und Dichtring bestehenden Baueinheit, wobei die Umformung des metallischen Dichtringes problemlos möglich ist. Schließlich ist auch von Vorteil, dass der Dichtring durch planes Anliegen sowohl am Kopf der Verschlussschraube als auch an der zu verschließenden Öffnung eine gute Dichtwirkung erzielt, wobei die eigentliche Dichtfläche vollständig zur Verfügung steht, d. h., durch den Formgebungsvorgang kein Verlust an der Dichtfläche eintritt.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung vorgesehen, dass der Dichtring der Verschlussschraube einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweist und aus Stahl, Aluminium, Kupfer oder Messing besteht, wobei der entsprechende Werkstoff je nach Anwendungsfall auswählbar ist. Sämtliche genannte metallische Materialien lassen sich auch in einfacher Weise plastisch verformen.
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung, der Dichtring der Verschlussschraube eine axiale Stärke aufweist, die etwa doppelt so groß ist wie die axiale Tiefe der Ringnut im Kopf der Verschlussschraube ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Dichtring nur in einem Teilbereich seiner axialen Stärke in die Ringnut eingepresst ist, so dass dessen Dichtfläche durch das Verpressen in ihrer Größe nicht beeinträchtigt wird.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlager darüber hinaus noch dadurch aus, dass der Dichtring der Verschlussschraube mit seiner halben Stärke in den Bereich des Hinterschnittes verpresst und fest in der Ringnut fixiert ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass einerseits der Dichtring verliersicher an der Verschlussschraube gehalten ist und andererseits die vollständige Dichtfläche zur Verfügung gestellt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Stirnansicht eines Nockenwellenantriebs mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung,
2 einen Längsschnitt durch die Verschlussschraube der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit Hydraulikteil,
3 einen Längsschnitt durch den Dichtring der Verschlussschraube der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung,
4 eine Draufsicht auf den Dichtring gemäß 3,
5 einen Längsschnitt durch die Verschlussschraube der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit aufgelegtem Dichtring,
6 einen Längsschnitt durch die Verschlussschraube der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit eingepresstem Dichtring,
7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß 6,
8 einen Längsschnitt durch ein Verformungswerkzeug,
9 einen Längsschnitt durch ein Verformungswerkzeug mit aufgenommener Verschlussschraube.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist schematisch ein Nockenwellenantrieb dargestellt, der ein Antriebskettenrad 10 umfasst, das an einer Kurbelwelle 11 befestigt ist und die Kettenräder 12, 13 mit Hilfe einer Steuerkette 14 antreibt, wobei die Kettenräder 12, 13 an den Nockenwellen 15, 16 fixiert sind. Die Drehrichtung der Kurbelwelle 11 ist durch den Pfeil c festgelegt. Eine hydraulische Spanneinrichtung 17 ist am losen Kettenteil angeordnet und übt eine Spannkraft auf die Kette 14 über den Spannarm 18 aus. Diese hydraulischen Spanneinrichtung 17 ist in 2 gezeigt und besteht im Wesentlichen aus einer Verschlussschraube 1 einschließlich Dichtring 6, in deren Schaft 3 in einer Aufnahmeöffnung 9 ein hohlzylindrisches Teil 19 eingesetzt ist, in dessen Bohrung ein Kolben 20 längsverschieblich geführt ist. Der Boden 19.1 des hohlzylindrischen Teiles 19 weist ein Rückschlagventil 21 auf, über welches Hydraulikflüssigkeit in die Bohrung des hohlzylindrischen Teils 19 strömen kann. Eine Schraubendruckfeder 22 ist am Boden 19.1 abgestützt und gegen den Kolben 20 derart angefedert, dass dieser nach außen gedrückt wird und über den in 1 gezeigten Spannarm 18 die Kette 14 spannt. Weitere Ausführungen über die Funktionsweise einer hydraulischen Spanneinrichtung für Zugmittel sind an dieser Stelle nicht erforderlich, da diese dem Fachmann aus zahlreichen Vorveröffentlichungen, wie beispielsweise aus der eingangs genannten DE 196 31 607 A1 , hinlänglich bekannt sind.
Gemäß den 3 bis 7 weist die Verschlussschraube 1 der hydraulischen Spanneinrichtung 17 den mit dem Außengewinde 2 versehenen Schaft 3 und den Kopf 4 auf, der im Ausführungsbeispiel aus dem oberen Kopfteil 4.1 und dem unteren Kopfteil 4.2 besteht. Während das obere Kopfteil 4.1 in der Draufsicht gesehen mehreckig ausgebildet ist, weist das untere Kopfteil 4.2 in der Draufsicht gesehen eine Kreisform auf. Darüber hinaus ist der Schaft 3 in seinem Inneren mit der Aufnahmebohrung 9 versehen, so dass ein Aufnahmeraum für Bauteile geschaffen ist.
Wie die genannten Figuren weiter zeigen, ist die Unterseite des unteren Kopfes 4.2 mit der einen Hinterschnitt aufweisenden Ringnut 5 versehen, wobei die Ringnut 5 erfindungsgemäß in radialer Richtung nach außen offen ist. In die Ringnut 5 wird, wie insbesondere 5 erkennen lässt, der metallische Dichtring 6 aufgeschoben und, wie die 6 und 7 erkennen lassen, durch mechanische Formgebung in den Hinterschnitt der Ringnut 5 verpresst. Es ist weiter erkennbar, dass der Dichtring 6 eine axiale Stärke a aufweist, die etwa doppelt so groß ist wie die axiale Tiefe b der Ringnut 5, um sicherzustellen, dass der Dichtring 6 nur in einem Teilbereich seiner axialen Stärke in die Ringnut 5 eingepresst ist, so dass dessen der zu verschließenden Öffnung zugewandte Dichtfläche 6.1 durch das Verpressen in ihrer Größe nicht beeinträchtigt wird.
In den 8 und 9 ist das zum Verpressen des metallischen Dichtringes 6 erforderliche Werkzeug 7 gezeigt. Dies weist die abgestufte Aufnahmeöffnung 8 auf, in die die Verschlussschraube 1 mit aufgesetztem Dichtring 6 eingesetzt ist. Die Aufnahmeöffnung 8 besitzt den oberen kreisrunden im Längsschnitt gesehen rechteckig ausgebildeten Teil 8.1 und den unteren kreisrunden im Längsschnitt gesehen trapezförmig ausgebildeten Teil 8.2. Wie die 9 zeigt, wird das Werkzeug 7 in Richtung seiner Achse 7.1 gegen die Dichtfläche 6.1 des Dichtringes 6 geführt, so dass dieser mit seiner einen Hälfte in die hinterschnittene Ringnut 5 eingepresst wird.
Bezugszeichenliste

1: Verschlussschraube
2: Außengewinde
3: Schaft
4: Kopf
4.1: oberes Kopfteil
4.2: unteres Kopfteil
5: Ringnut
6: Dichtring
6.1: Dichtfläche
7: Werkzeug
7.1: Achse
8: Aufnahmeöffnung
8.1: oberer Teil
8.2: unterer Teil
9: Aufnahmeöffnung
10: Antriebsrad
11: Kurbelwelle
12: Kettenrad
13: Kettenrad
14: Steuerkette
15: Nockenwelle
16: Nockenwelle
17: hydraulische Spanneinrichtung
18: Spannarm
19: hohlzylindrisches Teil
19.1: Boden
20: Kolben
21: Rückschlagventil
22: Schraubendruckfeder
a: axiale Stärke
b: axiale Tiefe
c: Pfeil

Claims

Hydraulische Spanneinrichtung (17) für einen Ketten- oder Riementrieb, mit einer zum Verschließen einer Öffnung in einem Gehäuse vorgesehenen Verschlussschraube (1), die aus einem Kopf (4) und einem ein Außengewinde (2) tragenden Schaft (3) besteht, wobei in einer im Schaft (3) angeordneten Aufnahmeöffnung (9) ein hohlzylindrisches Teil (19) eingesetzt ist, in dessen Bohrung ein angefederter Kolben (20) längsverschieblich geführt ist, der über einen Spannarm (18) gegen eine Kette (14) oder einen Riemen drückt, der Kopf (4) der Verschlussschraube (1) eine Unterseite aufweist, die mit einer einen Hinterschnitt aufweisenden Ringnut (5) versehen ist, in der ein Dichtring (6) angeordnet ist, so dass mit Hilfe des Schraubgewindes (2) der Kopf (4) mit seiner Unterseite der zu verschließenden Bohrung angenähert werden kann, bis die Dichtfläche (6.1) des Dichtringes (6) gegen die zu verschließende Bohrung zur Anlage gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (5) im Kopf (4) der Verschlussschraube (1) in radialer Richtung nach außen offen ist, der in der Ringnut (5) angeordnete Dichtring (6) aus einem metallischen Werkstoff besteht und durch Aufbringen einer Verformungskraft in einem Teilbereich seiner axialen Stärke (a) in den Bereich des Hinterschnittes der Ringnut (5) verpresst ist.
Hydraulische Spanneinrichtung (17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) der Verschlussschraube (1) einen rechteckigen Profilquerschnitt aufweist und aus Stahl, Aluminium, Kupfer oder Messing besteht.
Hydraulische Spanneinrichtung (17) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) der Verschlussschraube (1) eine axiale Stärke (a) aufweist, die etwa doppelt so groß wie die axiale Tiefe (b) der Ringnut (5) im Kopf (4) der Verschlussschraube (1) ist.
Hydraulische Spanneinrichtung (17) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) der Verschlussschraube (1) mit seiner halben Stärke (a) in den Bereich des Hinterschnitts der Ringnut (5) verpresst und fest in der Ringnut (5) fixiert ist.