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Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für ein Endlostreibelement, insbesondere Antriebskette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial verschiebbar angeordneten Spannkolben, und einem Auslassventil, bevorzugt mit Überdruckfunktion, mit Ventilkörper und Ventilfedereinrichtung.
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Aus der
DE 102011005193 A1 ist ein hydraulischer Kettenspanner bekannt, in dessen Spannkolben im Bereich des Aufdrückendes ein Überdruckventil angeordnet ist. Das Überdruckventil besteht aus einem hülsenförmigen Ventilgehäuse, an dessen unteren Ende ein Ventilsitz ausgeformt ist. Im Inneren ist als Ventilkörper eine Kugel angeordnet, die mittels einer Schraubendruckfeder vorgespannt auf den Ventilsitz gedrückt wird. Zusätzlich weist das hülsenförmige Gehäuse an seiner Oberseite eine strukturierte Oberfläche auf, mittels der eine zusätzliche Entlüftungsfunktion bereitgestellt wird. Ein solcher Kettenspanner ist hohen dynamischen Belastungen im Betrieb ausgesetzt. Die Befüllung der zwischen Spannkolben und dem Gehäuse angeordneten Druckkammer mit Hydraulikfluid erfolgt über ein Rückschlagventil. Das Kettenspannergehäuse ist an die Motorölhydraulik angeschlossen. Üblicherweise erfolgt die Dämpfung durch einen Leckspalt zwischen Spannkolben und Gehäuse. Aufgrund von starken und schnellen Spannkolbenverschiebungen kann es zu großen Druckspitzen innerhalb des Druckraums kommen. Das Überdruckventil öffnet deshalb bei einem bestimmten Druckwert, damit Druckspitzen diesen Wert möglichst nicht überschreiten. Hierdurch können Verschleiß und Schäden am Trieb verhindert werden. Das Problem bei derartigen Überdrucksystemen ist die relativ große Komplexität. Die Überdruckventile nehmen einen verhältnismäßig großen Raum ein und sind mit nennenswerten Kosten verbunden. Insbesondere im Automobilsektor wird mit relativ hohen Stückzahlen gefertigt, so dass ein entsprechender Kostendruck vorherrscht. Darüber hinaus führen die bekannten Ventile auch zu einer zusätzlichen Anregung des Hydrauliksystems durch das Öffnen und Schließen der verwendeten Ventilkörper und Ventilfedern.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Spannvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine einfache Bereitstellung eines Auslassventils ermöglicht und hierdurch kostengünstiger zu fertigen ist. Eine Reduktion des zu verwendenden Bauraums ist ebenfalls gewünscht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Spannvorrichtung dadurch gelöst, dass der Ventilkörper und die Ventilfedereinrichtung als gemeinsamer, bewegbarer Bestandteil einer Federzunge ausgebildet sind. Die Ventilfeder ist dadurch quasi als Biegefeder, bevorzugt Blattfeder ausgestaltet und baut daher sehr flach. Ein extra geformter Ventilkörper ist eigentlich nicht notwendig, sondern die Federzunge selbst kann den bewegbaren Ventilkörperformen. Hierdurch sind sehr flache und kostengünstige Herstellungsweisen möglich, so dass derartige Auslassventile, insbesondere für die Serienproduktion, sehr starke Vorteile bieten. Die Funktion des Auslassventils kann sogar erweitert sein, weil die Federzunge in geschlossenem Zustand nicht zwingend einen Verschlussdruck auf einen Ventilsitz oder eine Blende mit eindeutiger Überdruckfunktion ausüben muss, sondern lediglich durch ihre Steifigkeit wirkt, worüber sich zwar auch ein gewisser Öffnungsdruck voreinstellen lässt, eine Öffnung aber bereits bei einem geringen Druckanstieg erfolgen kann. Hierdurch sind auch Entlüftungsfunktionen oder Dämpfungsfunktionen darstellbar. Zum Beispiel könnte die Federzunge ab einer bestimmten Öffnungsbewegung und somit ab einem bestimmten Druck im Druckraum einen vergrößerten Strömungsquerschnitt freigeben. Die Konstruktion kann selbstverständlich auch durch mehrere Federzungen dargestellt werden, die auch unterschiedliche Öffnungscharakteristiken aufweisen können. Das Auslassventil sorgt für ein Abfließen von Hydraulikfluid aus dem Spannkolben.
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Bevorzugt kann die Federzunge eine Anbringbasis aufweisen, die festgeklemmt oder eingebettet ist. Die Bereitstellung einer ausreichenden Klemmkraft ist durch einfache Maßnahmen möglich. Die Federzunge selbst kann auch so ausgestaltet sein, dass sie in einer entsprechenden Struktur der hydraulischen Spannvorrichtung eingepresst werden kann und somit festgeklemmt ist. In aller Regel wird jedoch ein zusätzliches Sicherungselement zum Festklemmen verwendet. Die Anbringbasis kann aber auch in einem Sicherungselement eingebettet sein. Hier bietet sich z.B. Spritzgießen und ähnliche Herstellverfahren an. Die Anbringbasis kann dann günstige Einbettstrukturen zur guten Verankerung aufweisen.
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Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der mindestens eine bewegbare, eine Ventilöffnung verschließbare Teil der Federzunge, bevorzugt zusammen mit der Anbringbasis, im drucklosen Einbauzustand, in einer Ebene angeordnet ist, bzw. sind. Der drucklose Einbauzustand ist auf den Druck in der Druckkammer (kein Hydraulikfluiddruck) bezogen. In diesem Einbauzustand ist der mindestens eine bewegbare Teil der Federzunge einfach flach und nimmt in bevorzugter Einbaulage in der Spannvorrichtung in axialer Richtung nur den notwendigen Platz der Materialdicke der Federzunge ein. Für die Darstellung der Funktion des Ventilkörpers und der Ventilfedereinrichtung wird somit nur ein minimaler Bauraum benötigt. Alternativ zu einem einzigen bewegbaren (z.B. zungenförmigen) Teil sind auch mehrere bewegbare Teile verwendbar.
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Die Anbringbasis kann sich ebenfalls in derselben Ebene anschließen, so dass die gesamte Federzunge z.B. nach Art einer flachen Scheibe ausgestaltet sein kann, die sehr leicht zu montieren ist. Die mehreren bewegbaren Teile der Federzunge können eine Parallelschaltung von mehreren Ventilkörpern und zugehörigen Ventilfedern repräsentieren.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der mindestens eine bewegbare Teil der Federzunge zumindest unter Betriebsbedingungen mit einer, die Öffnungscharakteristik vorgebenden Vorspannung versehen sein. Hierdurch ist nicht nur sichergestellt, dass die Federzunge erst ab einem bestimmten Überdruck öffnet, also als „richtiges“ Überdruckventil arbeitet, vielmehr kann so auch eine gewünschte Dämpfungscharakteristik eingestellt werden. Die gewünschte Dämpfungscharakteristik beim Öffnen und Schließen des bewegbaren Teils der Federzunge beschreibt dabei einen stark eingeglätteten wellenförmigen Amplitudenverlauf der Spannkraft. Hierzu kann der mindestens eine bewegbare Teil der Federzunge z.B. aus der Ebene im Einbauzustand herausgebogen sein, wobei dann der mindestens eine bewegbare Teil durch den Montagevorgang in die Funktionsebene und auf den Ventilsitz oder die Blende gedrückt wird. Generell ist anzumerken, dass mit Federzungen eine weiche Öffnungscharakteristik erzeugbar ist, so dass zusätzliche Anregungen des Systems durch Öffnen und Schließen nicht erfolgen bzw. viel geringer sind, als bei klassischen Überdruckventilen (z.B. mit separatem Ventilkörper und separater Ventilfeder).
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Es besteht aber auch die Möglichkeit die Federzunge, oder zumindest den bewegbaren Teil der Federzunge, aus einer Formgedächtnislegierung herzustellen, sodass sich unter Betriebsbedingungen die gewünschte Vorspannung einstellt. Auch eine Anpassung an die Temperatur des Hydraulikfluids ist hierdurch möglich, weshalb sich eine nochmals verbesserte Abstimmung der Öffnungscharakteristik (z. B. Durchflussrate und damit die Dämpfung) hinsichtlich der Betriebsbedingungen bzw. des Betriebszustands ergibt. Der Vorteil einer Formgedächtnislegierung besteht auch insbesondere darin, dass die Federzunge zunächst ohne Vorspannung montiert bzw. eingebaut werden kann.
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Bevorzugt kann die Federzunge eine rahmenartige Anbringbasis aufweisen, die den mindestens einen bewegbaren Teil der Federzunge in ihrem im Wesentlichen umschlossenen Bereich positioniert. Zwar kann die Anbringbasis eine geschlitzte oder offene rahmenartige Struktur aufweisen. Bevorzugt wird jedoch eine geschlossene rahmenartige Anbringbasis verwendet, so dass eine Befestigung bzw. Verankerung der Anbringbasis um den mindestens einen bewegten Teil der Federzunge herum erfolgen kann. Dies vereinfacht auch eine Abdichtung im Bereich der Anbringbasis, so dass Leckage, sofern gewünscht, unterbunden ist. Ferner vereinfacht dieser Aufbau den Montageprozess, da ein so gefertigtes Auslassventil ungerichtet verbaut werden kann.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Federzunge im Inneren des Spannkolbens angeordnet ist. Durch die flach bauende Federzunge muss die axiale Länge des Spannkolbens gegenüber herkömmlichen Bauformen ohne Auslassventil gar nicht oder nur geringfügig verlängert werden. Die Unterbringung eines solchen flach bauenden Auslassventils im Inneren des Spannkolbens ist ohne Probleme möglich. Die Spannkolben sind in der Regel von der Rückseite her hohl gebohrt und mit Einlegeteilen, z.B. einer Schraubendruckfeder und/oder einem Füllkörper und/oder einer Dämpfungs- bzw. Entlüftungseinrichtung versehen. Eine flach bauende Federzunge lässt sich hier sehr leicht integrieren, wobei z.B. eine Schraubendruckfeder und/oder ein Füllkörper die Positionierung bzw. Festklemmung erleichtern. Auch das Einpressen in die entsprechende Bohrung des Spannkolbens ist sehr einfach möglich.
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Bevorzugt kann eine Ventilplatte mit einer Ventilöffnung des Auslassventils vorgesehen sein, wobei zumindest der mindestens eine bewegbare Teil der Federzunge im drucklosen Einbauzustand flach auf der Ventilplatte angeordnet ist und die Ventilöffnung verschließt. Die Federzunge kann von der Ventilplatte eingeklemmt oder an dieser verankert sein. Die Ventilöffnung kann als klassische Blende ausgestaltet sein, da keine spezielle Ventilsitzkontur, z.B. ein Kegelsitz etc., verlangt ist, sondern die Federzunge lediglich gegen eine flache Fläche gedrückt sein muss bzw. auf dieser aufliegen sollte. Darüber hinaus kann das Auslassventil eine Ventilkappe mit einer Aufnahmeöffnung für die Federzunge umfassen, wobei die Ventilkappe im Inneren des Spannkolbens angeordnet ist. Zum Beispiel kann eine flache, bzw. scheibenförmige Federzunge in eine solche Kappe eingepresst oder eingelegt und verankert werden. Eine solche Kappe kann z.B. auch zur Bereitstellung einer Entlüftungsstruktur Verwendung finden. Des Weiteren vereinfacht eine solche Kappe die Handhabung einer flachen Federzunge. Entsprechende Verankerungsstrukturen müssen nicht unmittelbar im Spannkolben vorhanden sein. Die Kappe kann aus einem anderen Material als die Federzunge hergestellt sein, das günstiger im Spannkolben anzuordnen ist.
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Darüber hinaus kann das Auslassventil eine mit der Ventilkappe gefügte Gegenkappe umfassen, die gemeinsam ein Ventilgehäuse ausformen, wobei eine Kappe die Ventilöffnung aufweist und die andere Kappe ein mit einer Auslassöffnung des Spannkolbens in Fluidverbindung stehende Abströmöffnung aufweist. Es werden demnach zwei Teile (die Kappen) miteinander gefügt und nehmen die Federzunge zwischen sich auf. Hierdurch wird eine Art Gehäuse erzeugt, wodurch vielfältig auf die Funktion des Auslassventils Einfluss genommen werden kann, z.B. auf die Öffnungscharakteristik, die Montagehandhabung, die Anbringungsweise etc.
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Von Vorteil ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform, wenn eine die Öffnungscharakteristik der Federzunge beeinflussende Stützgeometrie vorgesehen ist, an der der mindestens eine bewegbare Teil der Federzunge zumindest bereichsweise zur Anlage kommt und sich während des Öffnungsvorgangs, bevorzugt zunehmend, abstützt. Eine solche Stützgeometrie kann somit Einfluss auf den Strömungsquerschnitt nehmen, der sich z.B. in Abhängigkeit des jeweils anstehenden Drucks verändern kann. Darüber hinaus dient diese auch als Anschlag und verhindert eine Überlastung der Federzunge. Die Stützgeometrie kann am Spannkolben, am Gehäuse, einer der Kappen etc. angeordnet sein.
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Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Federzunge in einem im Inneren des Spannkolbens angeordneten, maßgeblich zur Reduktion des Ölvolumens in der hydraulischen Spannvorrichtung verwendeten Füllkörpers angeordnet ist. In vielen Anwendungen von derartigen hydraulischen Spannvorrichtungen, z.B. Kettenspannern, ist ein Füllkörper aus Kunststoff vorgesehen. Oft wird eine Art Pilzform verwendet, wobei der Schaft in aller Regel im Inneren einer Schraubendruckfeder angeordnet ist, während sich der Kopf an der Innenseite des Spannkolbens abstützt. Der Füllkörper dient zum einen der bereits genannten Reduktion des Füllvolumens und zum anderen auch als Schutz des Spannkolbens im Bereich der Abstützung der Schraubendruckfeder. Solche Füllkörper können auch andere Funktionen übernehmen, z.B. können sie mit Entlüftungs- oder Drosselkanälen zum Bereitstellen einer Entlüftungs- und/oder Dämpfungsfunktion ausgestattet sein. Die Anordnung eines Auslassventils ist nunmehr aufgrund des erforderlichen geringen Bauraums möglich.
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Günstigerweise kann dabei die Federzunge zwischen zwei fügbaren Bestandteilen eines gegen einen Auslassbereich des Spannkolbens drückenden Kopf des Füllkörpers angeordnet sein. Das Auslassventil wird dann relativ nah an diesem Auslassbereich platziert und der Kopf bietet aufgrund seines etwas größeren Durchmessers ausreichend Anbringungsmöglichkeiten.
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Des Weiteren kann in Strömungsrichtung nachfolgend der Federzunge eine Dämpfungseinrichtung zum gedämpften Abströmen des Hydraulikfluids vorgesehen sein. Diese Dämpfungseinrichtung kann auch ausschließlich eine Entlüftungsstruktur sein. Das hängt maßgeblich von der Öffnungscharakteristik der Federzunge ab. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass diese Entlüftungs- oder Dämpfungseinrichtung einen Bypass zur Federzunge bildet, so dass eine Entlüftung und/oder Dämpfung der Federzunge erfolgen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich eine Entlüftungsfunktion direkt in die Federzunge zu integrieren, z.B. indem der bewegbare Teil mit einer oder mehreren kleinen Bohrungen, insbesondere Laserbohrungen versehen wird.
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Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Auslassventil, bevorzugt mit Überdruckfunktion, für den Einsatz in einer hydraulischen Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13. Das Auslassventil zeichnet sich durch eine Federzunge aus, die als, bevorzugt einteiliges, Stanzteil oder Stanzbiegeteil ausgestaltet ist. Im einfachsten Fall wird eine Blechscheibe mit einer entsprechenden Kontur gestanzt und schon ist die Kombination aus Ventilfedereinrichtung und Ventilkörper, nämlich die Federzunge, fertig. Hierdurch lassen sich die Kosten erheblich reduzieren und es werden einfache Bauteile verwendet. Neben der Auslegung als Stanzteil oder Stanzbiegeteil kann eine solche Federzunge auch durch Laserschneiden, insbesondere bei geringeren Stückzahlen, kostengünstig hergestellt werden. Durch die wenigeren Bauteile ergibt sich ein besseres Handling bei der Montage und es entstehen geringere Montage und Lagerhaltungskosten. Aufgrund der einfachen Struktur existieren auch keine extremen Anforderungen an Fertigungstoleranzen. Darüber hinaus ist das Herstellverfahren g roßserientaug lich.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Verbrennungsmotor mit einem Endlostrieb und einer hydraulischen Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 sowie eine Spannschiene, die mittels der hydraulischen Spannvorrichtung gegen ein Endlostreibmittel des Endlostriebes gedrückt ist.
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Je nach Ausführungsform des Auslassventils ergeben sich die folgenden Vorteile:
- - weniger Bauteile,
- - besseres Handling der Bauteile bei der Montage,
- - geringe Lagerhaltungskosten,
- - keine extremen Anforderungen an Fertigungstoleranzen,
- - einfache bis keine Montage (z.B. Umspritzen),
- - geringerer Ölverbrauch,
- - bessere Entlüftung, da nicht komplett verschlossen,
- - Herstellverfahren großserientauglich (Stanzen; Spritzguss),
- - Herstellverfahren kleinserientauglich (Laserschneiden),
- - Anpassung der Dämpfung über Stanzgeometrie und Dicke möglich (gute Unterscheidbarkeit von außen im Gegensatz zu Feder mit unterschiedlichen Dämpfungsraten),
- - universell einsetzbar durch Einlegesitz,
- - geringerer axialer Bauraum nötig (durch Wegfall einer Schraubendruckfeder),
- - deutlich geringere Kosten durch weniger und einfache Bauteile,
- - keine zusätzliche Anregung des Systems durch Öffnen und Schließen (weichere Charakteristik ).
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Endlostriebs in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht,
- 2 eine Ausführungsform eines Einschraubkettenspanners in einer perspektivischen Darstellung im Vollschnitt,
- 3a eine vergrößerte Darstellung des Auslassventils aus 2 in einer perspektivischen Darstellung von oben (im Vollschnitt),
- 3b eine vergrößerte Darstellung des Auslassventils aus 2 in einer perspektivischen Darstellung von unten (im Vollschnitt),
- 4 eine zweite Ausführungsform eines Spannkolbens mit Auslassventil in einer perspektivischen Darstellung im Vollschnitt,
- 5a eine vergrößerte Darstellung des Auslassventils aus 4 in einem perspektivischen Vollschnitt,
- 5b eine vergrößerte Darstellung eines alternativen Auslassventils mit Abstützkontur und in einem perspektivischen Vollschnitt,
- 6 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 7 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 8 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 9 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 10a eine perspektivische Darstellung der Federzunge aus 9,
- 10b eine perspektivische Darstellung einer alternativen Bauform einer Federzunge,
- 10c eine perspektivische Darstellung einer alternativen Bauform einer Federzunge,
- 11 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 12 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 13 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils im perspektivischen Vollschnitt,
- 14 eine weitere Ausführungsform eines Spannkolbens mit Auslassventil im Vollschnitt,
- 15 eine weitere Ausführungsform eines Spannkolbens mit Auslassventil im Vollschnitt,
- 16 eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Auslassventils, und
- 17 eine schematische Darstellung von verschiedenen Federzungenformen zum Erzielen unterschiedlicher Öffnungscharakteristiken.
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In 1 ist als Endlostrieb ein Steuerkettentrieb 1 für einen Verbrennungsmotor dargestellt. Der Steuerkettentrieb 1 umfasst zwei obenliegende Nockenwellenkettenräder 2.1 und 2.2, ein untenliegendes Kurbelwellenkettenrad 3, eine um diese geschlungene Steuerkette 4 (Endlostreibmittel), eine Gleitschiene 5 und eine schwenkbar angeordnete, mittels eines in das Motorgehäuse 7 eingeschraubten Kettenspanners 8 (hydraulische Spannvorrichtung) angedrückte Spannschiene 6. Der Kettenspanner 8 ist an die Motorölhydraulik angeschlossen, so dass sein aus dem Spannergehäuse 10 ausfahrbarer Spannkolben 9 hydraulisch auf die schwenkbar angeordnete Spannschiene 4 aufdrückt. Sowohl die Gleitschiene 5 als auch die Spannschiene 6 liegen jeweils mit ihren Gleitbelägen an der Außenseite der hier entlanglaufenden Steuerkette 4 an.
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Der in 1 dargestellte Kettenspanner 8 soll lediglich exemplarisch eine Bauform einer hydraulischen Spannvorrichtung für Endlostreibmittel wiedergeben. Das Spannergehäuse 10 ist als Einschraubgehäuse ausgestaltet. Im vorliegenden Fall ist der Spannkolben 9 unmittelbar im einteilig ausgestalteten Spannergehäuse 10 verschiebbar positioniert. Möglich sind aber auch andere Gehäusebauformen (z.B. Flanschgehäuse oder Patronengehäuse etc.).
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Anhand der 2, 3a und 3b ist nunmehr eine Ausführungsform eines Kettenspanners 8 dargestellt, der in einem in 1 gezeigten Steuerkettentrieb 1 einsetzbar ist. Der Kettenspanner 8 ist in einer Einbauposition bei neuer Steuerkette 4 dargestellt, bei der der Spannkolben 9 weit in das Gehäuse 10 eingefahren ist und gehäusenah an der nicht dargestellten Spannschiene 6 anliegt. Das Gehäuse 10 ist als Einschraubgehäuse ausgeformt und weist hierzu einen Gewindebereich 12, einen Flansch 13 und einen sechskantförmigen Schraubenkopf 14 auf. Am Flansch 13 liegt ein Dichtungsring 15 auf, der an das Motorgehäuse 7 angedrückt ist. Zwischen dem Flansch 13 bzw. dem Dichtungsring 15 befindet sich ein gegenüber dem Gewindebereich 12 reduzierter Einlassbereich 16 des Gehäuses 10. Dieser Einlassbereich 16 kommuniziert mit einem Ölversorgungskanal im Motorgehäuse 7 und steht somit mit der Motorölhydraulik in Fluidverbindung. Die schrägen Zulaufkanäle 17.1 und 17.2 münden in den Einlassbereich 16 und treffen gemeinsam auf den zentralen Einlasskanal 18, der in den Grund der Aufnahmeöffnung 19 des Gehäuses 10 mündet. Am Grund 20 der Aufnahmeöffnung 19 ist ein topfförmiger Einsatz 21 mit einer zentralen Zulauföffnung 22 vorgesehen, welcher auf seiner dem Gehäusegrund 20 zugewandten Seite mit einer spiralförmigen Entlüftungsnut (nicht dargestellt) versehen ist. In diesen topfförmigen Einsatz 21 ist ein Rückschlagventil 23 eingesetzt.
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Der Spannkolben 9 ist von der Rückseite her hohlgebohrt, so dass er eine Aufnahme für eine Schraubendruckfeder 24 bildet. Das untere Ende der Schraubendruckfeder 24 stützt sich am Rückschlagventil 23 ab und das obere Ende stützt sich an einem noch näher zu beschreibenden Auslassventil 25 ab. Das Auslassventil 25 liegt am Grund 26 der Aufnahmebohrung 27 des Spannkolbens 9 an. In der Stirnseite 28 ist eine Abströmöffnung 29 vorgesehen.
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Der Sicherungsring 11 ist derart im Zusammenspiel mit Nuten im Gehäuse 10 und im Spannkolben 9 ausgestaltet, dass dieser den Spannkolben 9 im Gehäuse 10 hält, sobald der Spannkolben 9 eine maximale axiale Ausfahrlänge erreicht hat. Der Sicherungsring 11 verhindert somit, dass der Kettenspanner 8 bei übermäßig gelängter Steuerkette 4 oder bei einem (De-)Montageprozess in seine Einzelkomponenten zerfallen kann und fungiert in dieser Lage auch als Transportsicherung. Derartige Transportsicherungen sind bereits bekannt, weshalb sie hier nicht näher beschrieben werden.
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Das in den 3a und 3b detailliert dargestellte Auslassventil 25 weist eine mittels Stanzen hergestellte, scheibenförmige Federzunge 30 und ein mittels Spritzgießen angespritztes Ventilgehäuse 31 auf.
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Die scheibenförmige Federzunge 30 besteht aus Federstahlblech gleichmäßiger Dicke. Es handelt sich hierbei um eine kreisförmige Scheibe, in deren Zentrum eine U-förmige Ausstanzung 32 zum Erzeugen eines zungenartigen bewegbaren Teils 33 der Federzunge vorgenommen ist. Der Bereich um den bewegbaren Teil 33 stellt die rahmenförmige Anbringbasis dar. Der Randbereich der Anbringbasis 34 ist in dem Ventilgehäuse 31 eingebettet.
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Das Ventilgehäuse 31 weist eine Ventilplatte 35 auf, die an ihrem Rand einteilig mit der ringförmigen Gegenplatte 36 verbunden ist. Die Ventilplatte 35 weist eine blendenartige Ventilöffnung 37 auf, die von dem bewegbaren Teil 33 der Federzunge 30 im geschlossenen Zustand vollständig abgedeckt ist. Die U-förmige Ausstanzung 32 ist so platziert, dass sie die Ventilöffnung 37 im Abstand seitlich umgreift. Die Gegenplatte 36 weist eine Abströmöffnung 38 auf, deren Durchmesser größer ist als der der Ventilöffnung 37. Die U-förmige Ausstanzung 32 und somit der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 sind vollständig innerhalb der Abströmöffnung 38 angeordnet. Das gesamte Auslassventil 25 baut relativ flach und benötigt einen Einbauraum, der im Wesentlichen zylinderförmig ist. Die Abströmöffnung 38 muss ausreichend Platz bereitstellen für das Einfedern des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30.
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Zwischen dem Gehäuse 10 und dem Spannkolben 9 ist ein Druckraum 39 ausgebildet, der im Betrieb mit Hydraulikfluid (Motoröl) gefüllt ist. Der Einlasskanal 18 steht über die Zulauföffnung 22 und das Rückschlagventil 23 derart mit dem Druckraum 39 in Fluidverbindung, dass ein Zuströmen von Hydraulikfluid gewährleistet ist, während ein Abfließen durch das Rückschlagventil 23 hindurch gesperrt wird. Das Auslassventil 24 steht mittels der Ventilöffnung 37 ebenfalls mit dem Druckraum 39 in Fluidverbindung, während die Abströmöffnung 38 des Auslassventils 25 mit der Abströmöffnung 29 im Spannkolben 9 in Fluidverbindung steht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Auslassventil keinem klassischen Überdruckventil, da der bewegbare Teil 33 keiner Vorspannung unterworfen ist. Es wirkt lediglich die Steifigkeit des bewegbaren Teils 33 bzw. der Federzunge 30 an sich, worüber sich zwar ein gewisser Öffnungsdruck voreinstellen lässt; es wird jedoch bei dieser Ausführungsform bei einem geringen Druckanstieg im Druckraum 39 eine minimale Öffnung des bewegbaren Teils 33 stattfinden. Eine solche Ausführungsform eignet sich daher auch zusätzlich zur Entlüftung des Druckraums 39. Mit steigendem Druck vergrößert sich der von dem bewegbaren Teil 33 freigegebene Strömungsquerschnitt. Durch Vorbiegung des bewegbaren Teils 33 kann die Öffnungscharakteristik in Richtung eines klassischen Überdruckventils verschoben werden, wobei die Vorbiegung hierbei die Funktion der Feder in einem herkömmlichen Überdruckventil übernimmt.
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Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Der Kettenspanner 8 wird in das Motorgehäuse 7 eingeschraubt. Dabei kommt die Stirnseite 28 des Spannkolbens 9 zur Anlage an die Spannschiene 6. Aufgrund des aufgebrachten Drucks wird der Spannkolben 9 in seine Ausgangsposition zur Erzeugung einer ausreichenden Spannung an der Steuerkette 4 bewegt. Hierfür sorgt zunächst die Schraubendruckfeder 24. Sobald der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird auch die Ölpumpe betrieben und das Motorölsystem ist aktiv. Hierdurch erfolgt auch eine Versorgung des Kettenspanners 8 mit Hydraulikfluid. Dieses strömt über den Einlassbereich 16, die Zulaufkanäle 17.1 und 17.2 in den Einlasskanal 18 und mittels der Zulauföffnung 22 und des Rückschlagventils 23 in den Druckraum 39 ein und befüllt diesen. Im dynamischen Betrieb wird eine Dämpfung des Systems dadurch erzeugt, dass zwischen dem Gehäuse 10 und dem Spannkolben 9 ein Leckspalt vorhanden ist. Der bewegbare Teil 33 des Auslassventils 25 weist eine derartige Steifigkeit auf, dass eine Dämpfung auch hierüber einstellbar ist. Das Auslassventil 25 dient aber hauptsächlich zur Begrenzung von Druckspitzen innerhalb des Druckraums 39 und soll insbesondere bei Überschreiten bestimmter Druckgrenzen derart wirksam sein, dass im Betrieb ein ausreichender Druckabbau gegeben ist. Hydraulikfluid kann dann über das Auslassventil 25 und die Abströmöffnung 29 abströmen. Der bewegbare Teil 33 bzw. die Federzunge 30 weisen hierzu eine geeignete Federkennlinie auf. Ferner verhindert das Auslassventil 25, dass bei abgeschaltetem Motor Hydraulikfluid über die Abströmöffnung 29 des Spannkolbens 9 an die Motorraumumgebung abgegeben wird, wodurch ein Leerlaufen des Kettenspanners 8 verhindert wird, was bei einem erneuten Motorstart eine zügige Aktivierung der hydraulischen Dämpfung ermöglicht und insbesondere Startkklappern verhindert, da nicht zuerst die Druckkammer 39 mit Hydraulikfluid befüllt werden muss.
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Die Vorteile eines solchen Auslassventils 25 liegen auf der Hand. Gegenüber herkömmlichen Überdruckventilen, die eine separate Feder und einen separaten Ventilkörper umfassen, ergibt sich ein einfaches Handling bei der Montage und geringere Lagerhaltungskosten. Aufgrund der Bauteilgeometrien und der Funktionsweise bestehen auch keine extremen Anforderungen an Fertigungstoleranzen. Bei der dargestellten umspritzten Version, kann die Montage automatisch beim Spritzgießvorgang erfolgen. Eine separate Montage der Einzelteile des Auslassventils 25 ist nicht notwendig. Das Auslassventil 25 arbeitet mit geringem Ölverbrauch. Die dargestellte Ausführungsform verfügt darüber hinaus über eine gute Entlüftung. Das eingesetzte Herstellverfahren ist großserientauglich, was für den Automobilbereich von Vorteil ist. Insbesondere ist ein geringer axialer Bauraum notwendig, weil eine separate Feder nicht erforderlich ist. Das gesamte Auslassventil 30 ist zu deutlich geringeren Kosten aufgrund von geringerer Teilezahl und einfacher Bauteile herzustellen. Eine zusätzliche Anregung des Hydrauliksystems durch Öffnen und Schließen eines in seiner Masse größeren Ventilkörpers erfolgt aufgrund der weicheren Öffnungscharakteristik nicht.
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Anhand der 4 und 5a sowie 5b werden nunmehr weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es soll im Folgenden auf die wesentlichen Unterschiede zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel eingegangen werden. Deshalb wird unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern ergänzend auf die Wirkungs- bzw. Funktionsweise bau- und wirkungsgleicher Elemente des vorangegangenen Ausführungsbeispiels Bezug genommen.
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In 4 sind lediglich der Spannkolben 9 und das Auslassventil 25 dargestellt, welche aber ohne weiteres alternativ in das Gehäuse aus 2 eingesetzt werden können. Der Spannkolben 9 ist demnach baugleich. Das in 5a näher dargestellte Auslassventil 25 weist eine Ventilkappe 40 auf, die topfförmig ausgestaltet ist und eine kleine, im Durchmesser an die Abströmöffnung 29 des Spannkolbens 9 angepasste Abströmöffnung 38 aufweist. Des Weiteren schließt sich an die Abströmöffnung 38 eine zylinderförmige Bohrungserweiterung 41 an, die als Raum dient, innerhalb dessen sich der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 bewegen kann. Der Durchmesser der Bohrungserweiterung 41 ist so gewählt, dass die U-förmige Ausstanzung 32 komplett von dieser abgedeckt ist. An die Bohrungserweiterung 41 schließt sich eine als Bohrungsstufe ausgestaltete Aufnahmeöffnung 42 an, die zur Aufnahme der scheibenförmigen Federzunge 30 dient. Die Federzunge 30 liegt am Grund der Aufnahmeöffnung 42 an und deckt die Bohrungserweiterung 41 ab. Des Weiteren ist eine Gegenkappe 43 vorgesehen, die einen zylindrischen Fortsatz 44 aufweist, der ebenfalls in die Aufnahmeöffnung 42 eingefügt ist. Die Gegenkappe 43 weist die Ventilöffnung 37 auf, die wiederum von dem bewegbaren Teil 33 der Federzunge 30 in unbelastetem Zustand verschlossen ist.
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Die Ventilkappe 40 und die Gegenkappe 43 bilden zusammen das Ventilgehäuse 31. Für das Fügen der Bauteile stehen bei dieser Ausführungsform mehrere Fixierungsmöglichkeiten zur Verfügung, z.B. Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder Verpressen. Die Ventilkappe 40 und die Gegenkappe 43 bestehen wiederum aus Kunststoff, während die Federzunge 30 aus Federstahl besteht.
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Diese Ausführungsform bietet darüber hinaus die Möglichkeit, den Grund der Bohrungserweiterung 41 mit einer die Öffnungscharakteristik des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30 beeinflussenden Stützgeometrie zu versehen. Eine solche Ausführungsform ist in 5b dargestellt. Der Grund der Bohrungserweiterung 41 ist dort mit einem unterbrochenen Ringwulst 58 als Bestandteil der Stützgeometrie versehen. An diesem Ringwulst 58 stößt der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 beim Öffnungsvorgang an, d.h. der Ringwulst 58 dient als Anschlag. Hierdurch wird zum einen der Öffnungshub der Federzunge 30 begrenzt, so dass in der gänzlich geöffneten Stellung keine nennenswerte weitere Öffnung mehr erfolgt, und zum anderen wird eine Überlastung des bewegbaren Teils 33 vermieden.
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Wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel besteht auch bei diesen Ausführungsformen des Auslassventils 25 die Möglichkeit, die Federzunge 30 im vorgespannten Zustand einzubauen, so dass der bewegbare Teil 33 mit einer bestimmten Vorspannkraft die Ventilöffnung 38 verschließt. Hierzu braucht lediglich eine die Vorspannung erzeugende Verformung des bewegbaren Teils 33 zuvor stattzufinden. Bei der Montage wird dann der bewegbare Teil 33 in die in den Figuren dargestellte gerade, die Ventilöffnung 37 verschließende Stellung gedrückt und die Vorspannung erzeugt.
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Anhand der 6 und 7 sind weitere Ausführungsformen eines dreiteiligen Auslassventils 25 dargestellt. Diese sind alternativ in den zuvor beschriebenen Spannkolben 9 einsetzbar. Das besondere dieser Ausführungsformen besteht darin, dass die Ventilkappe 40 und die Gegenkappe 43 mittels Schnapphaken 45 miteinander verrastet werden. Bei der Ausführungsformen gemäß der 6 sind die Schnapphaken 45 an der Gegenkappe 43 angebracht, während die Ventilkappe 40 einen umlaufenden Raststeg 46 aufweist. Die Federzunge 30 ist dann zwischen den beiden Kappen 40 und 43 eingeklemmt. Andere Verbindungsprofile, z.B. Sägezahnprofil, sind möglich. Der Unterschied zwischen den Ausführungsformen der 6 und 7 besteht maßgeblich darin, dass in der Ausführungsform der 6 die Gegenkappe 43 einen größeren Durchmesser aufweist als die Ventilkappe 40. Darüber hinaus ist in der Ausführungsform der 7 die Bohrungserweiterung 41 und die Abströmöffnung 38 in der Gegenkappe 43 angeordnet, während die Ventilöffnung 37 in der Ventilkappe 40 angeordnet ist. Es wird anhand dieser Ausführungsbeispiele demnach aufgezeigt, dass hier verschiedene Varianten der Ausgestaltung möglich sind.
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Im Folgenden wird nunmehr anhand der 8 eine weitere Ausführungsform eines Auslassventils 25 näher erläutert. Das Auslassventil 25 ist wiederum dreiteilig aufgebaut und weist eine Ventilkappe 40, eine Gegenkappe 43 und eine Federzunge 30 auf. Auch hier ist die Federzunge 30 wieder identisch zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ausgestaltet. Die Ventilkappe 40 ist mit einer zentralen Ventilöffnung 37 versehen und weist an ihrer Unterseite einen hülsenförmigen Fortsatz 47 auf. Dieser Fortsatz 47 kann in das Innere der Schraubendruckfeder 24 des Kettenspanners 8 eingeführt werden. Die Gegenkappe 43 weist die Bohrungserweiterung 41 und die Abströmöffnung 38 auf. Des Weiteren ist an der Oberseite der Gegenkappe 43 ein spiralförmiger Kanal 48 vorgesehen, insbesondere bei vorgespannter Federzunge 30 dient dieser der Entlüftung. Bei dieser Ausführungsform wird das Auslassventil von der Schraubendruckfeder 24 geführt, weshalb zwischen den Umfangsflächen der Kappen 40 und 43 ein Spalt verbleibt, so dass Luft seitlich und über den Spiralkanal 48 abströmen kann. Das Auslassventil 25 öffnet dann bei einem bestimmten Druck im Inneren des Druckraums 39. Die Verbindung der beiden Kappen 40 und 43 kann wiederum durch Reibschwei-ßen, Ultraschallschweißen oder Verpressen erfolgen.
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Die 9 befasst sich mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Auslassventils 25. Auch hier ist das Auslassventil 25 wieder dreiteilig aufgebaut und weist eine Ventilkappe 40, eine Gegenkappe 43 und eine Federzunge 30 auf. Die Federzunge 30 ist in der 10a näher dargestellt. Es handelt sich um ein kreisrundes Blechteil aus Federstahl, in das mittels Laserschneiden ein zungenförmiger bewegbarer Teil 33 eingeformt ist. Der so entstandene U-förmige Schlitz 59 zwischen Anbringbasis 34 und dem bewegbaren Teil 33 ist sehr schmal, so dass nur wenig Materialschwund vorhanden ist. Die Enden der U-Schenkel sind nach außen gebogen ausgeformt, um eine Kerbwirkung zu verringern. Die Ventilkappe 40 ist mit einer zentralen Ventilöffnung 37 versehen und weist an ihrer Unterseite einen hülsenförmigen Fortsatz 47 auf. Dieser Fortsatz 47 kann in das Innere der Schraubendruckfeder 24 des Kettenspanners 8 eingeführt werden. Die Gegenkappe 43 ist mit einer durchgehenden Abströmöffnung 38 versehen, so dass keine Bohrungserweiterung ausgeformt ist. Die Gegenkappe 43 stützt sich am äußeren Rand der Federzunge 30 ab. Die Ventilöffnung 37 beginnt sich im Abstand unterhalb der Federzunge 30 trichterförmig zu erweitern. Die Verbindung der beiden Kappen 40 und 43 kann wiederum durch Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder Verpressen erfolgen. Alternativ kann bei ansonsten gleicher Ausgestaltung wie beim Ausführungsbeispiel der 9 eine Federzunge 30 gemäß 10b oder eine Federzunge 30 gemäß 10c eingesetzt werden. Die Federzungen 30 nach 10b und 10c weisen jeweils eine andere Öffnungscharakteristik aufgrund ihrer unterschiedlichen Formgebung und der unterschiedlich ausgeformten Ausstanzung 32 auf. Alternativ können diese Ausführungsformen auch durch Laserschneiden erzeugt werden.
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Anhand der 11 und 12 werden nunmehr Ausführungsformen für Auslassventile 25 beschrieben, bei denen das Ventilgehäuse 31 mittels Kunststoffspritzgießen hergestellt ist und gegebenenfalls die Federzunge 30 eingebettet wird. Das bedeutet, dass die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen verwendeten Kappen 40 und 43 zu einem Bauteil verschmelzen. Es handelt sich demnach um eine ähnliche Ausgestaltung wie bei den 3a und 3b, wobei zusätzlich noch ein Fortsatz 47 vorhanden ist, der von einer Schraubendruckfeder 24 des Kettenspanners 8 aufgenommen werden kann.
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Bei der Ausführungsform gemäß 11 weist die Abströmöffnung 38 im Querschnitt eine Art Langlochform auf, so dass diese an die Form des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30 angepasst ist. an der Stirnseite ist ein seitlich von der Abströmöffnung 38 nach außen führender Entlüftungskanal 60 vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite der Abströmöffnung 38 ist ein solcher Entlüftungskanal 60 ebenfalls vorhanden. Im Ausführungsbeispiel der 11 weist die Federzunge 30 in der Tat lediglich eine Zungenform auf, deren Anbringbasis 34 entsprechend nur einseitig in dem Ventilgehäuse 31 eingebettet ist, wohingegen der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 an seinem Außenumfang mit geringem Abstand von einer Stufe des Ventilgehäuses 31 umgeben ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß 12 ist die Anbringbasis 34 der Federzunge 30 um 90° nach unten gebogen und steckt in einem entsprechenden Schlitz des Ventilgehäuses 31. Somit bestehen zwei Herstellmöglichkeiten. Entweder wird die Federzunge 30 nachträglich eingesteckt oder während des Spritzgießvorgangs bereits eingelegt. Der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 liegt auf einem erhöhten Bereich des Ventilgehäuses 31 auf, so dass der äu-ßere Rand des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30 über einer den erhöhten Teil begrenzenden Nut 61 liegt. Die Auslassöffnung 38 weist eine Länge auf, die etwas größer ist als die Länge der Federzunge 30. Aufgrund der Anbringung der Anbringbasis 34 ist die Ventilöffnung 37 im Gegensatz zur versetzt angeordneten Ventilöffnung 37 in 11 bei der Ausführungsform der 12 zentral angeordnet.
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In der 13 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, die der Ausführungsform aus 11 ähnelt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass das Ventilgehäuse 31 einteilig mittels Spritzgießen hergestellt wird, wobei im Gehäuse 31 ein Einführschlitz 62 im oberen vergrößerten Abschnitt eingeformt wird, in den die Federzunge 30 nachträglich seitlich eingeschoben werden kann. Innerhalb des Spannkolbens 9 ist die Federzunge 30 ausreichend gesichert, weil sie seitlich nicht mehr aus dem Einführschlitz 62 herausgleiten kann. Durch diese Konstruktion entfällt der Einlegevorgang der Federzunge 30 in die Spritzgießmaschine und die Endmontage erfolgt durch seitliches Einführen der Federzunge 30 in den Einführschlitz 62.
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Anhand der 14 wird nunmehr ein weiteres Ausführungsbeispiel näher erläutert. Das Auslassventil 25 ist wiederum dreiteilig aufgebaut. Es umfasst eine Ventilkappe 40 und eine Ventilplatte 35, die in die Ventilkappe 40 eingepresst ist. Die Ventilplatte 35 ist mit der Ventilöffnung 37 versehen. Die Federzunge 30 verschließt im dargestellten Zustand die Ventilöffnung 37. Die Ventilkappe 40 ist mit einer Innenkonturierung versehen, die eine Stützgeometrie zur Beeinflussung der Öffnungscharakteristik bildet. Darüber hinaus verhindert diese Stützgeometrie auch, dass es zu einer Überlastung des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30 kommt. Es wird quasi ein Anschlag bereitgestellt. Die Schraubendruckfeder 24 kann sich bei dieser Ausführungsform an der Unterseite der Ventilplatte 35 abstützen.
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Anhand der 15 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel näher erläutert. Das eigentliche Auslassventil 25 ist bei dieser Ausführungsform lediglich zweiteilig aufgebaut. Es umfasst die Ventilplatte 35 mit Ventilöffnung 37, die in die Aufnahmebohrung 37 des Spannkolbens 9 eingepresst ist. Der Spannkolben 9 weist an seinem vorderen Ende ausgehend von der Abströmöffnung 29 die Bohrungserweiterung 41 auf, in die sich der bewegbare Teil 33 der Federzunge 30 hineinbewegen kann. In der 10 ist die Federzunge 30 in einer geöffneten Stellung dargestellt. An der Unterseite der Ventilplatte 35 stützt sich die Schraubendruckfeder 24 ab.
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In der 16 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert. In vielen Fällen wird in Kettenspannern 8 zusätzlich in die Aufnahmebohrung 27 des Kettenspanners 9 ein Füllkörper 49 eingesetzt. Der Füllkörper 49 dient maßgeblich der Verringerung des Volumens der Druckkammer 39. Der Füllkörper 49 besteht vorrangig aus Kunststoff. Der Füllkörper 49 weist einen in das Innere der Schraubendruckfeder 24 einführbaren zylindrischen Schaft 50 und einen Kopf 51 auf, der üblicherweise am Grund 26 der Aufnahmebohrung 27 anliegt. Im vorliegenden Fall besteht der Kopf 51 aus einer unteren Kopfplatte 52 und einer oberen Kopfplatte 53, die mittels eines Filmscharniers 54 beweglich miteinander verbunden sind. Des Weiteren kann die obere Kopfplatte 53 mit der unteren Kopfplatte 52 verrastet werden mit Hilfe einer Rastaussparung 55 an der unteren Kopfplatte 52 und eines Rastarms 56 an der oberen Kopfplatte 53. Der Schaft 50 weist einen nicht dargestellten Zulauf zur Ventilöffnung 37 in der unteren Kopfplatte 52 auf. In der oberen Kopfplatte 53 ist die Abströmöffnung 38 mit der sich anschließenden Bohrungserweiterung 41 angeordnet.
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Die Federzunge 30 weist zwei seitlich angeordnete Federarme 57 auf, mit der sie an der unteren Kopfplatte 52 oder oberen Kopfplatte 53 verrastet werden kann. Sobald die obere Kopfplatte 53 mit der unteren Kopfplatte 52 verrastet wird, ist die Federzunge 30 zwischen der unteren Kopfplatte 52 und der oberen Kopfplatte 53 eingeklemmt und der bewegbare Teil 33 deckt die Ventilöffnung 37 ab. Die U-förmige Ausstanzung 32 ist vollständig innerhalb des Querschnitts der Bohrungserweiterung 41 angeordnet.
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Bei allen Ausführungsformen kann die Federzunge 30 ohne oder mit Vorspannung verwendet werden. Die Steifigkeit der Federzunge 30 und/oder die Vorspannung, die zumeist durch Verformung des bewegbaren Teils 33 erzeugt wird, sind vorwählbar, so dass sich Einfluss auf die Öffnungscharakteristik nehmen lässt. Auch das Material und die Materialdicke spielen eine wesentliche Rolle.
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Anhand der 17 werden nunmehr mögliche Ausführungsformen des bewegbaren Teils 33 der Federzunge 30 dargestellt. Die Einstellung des Öffnungsdrucks/der Öffnungscharakteristik ist unter anderem möglich über
- - Durchmesser der Ventilöffnung 37,
- - die Blechdicke der Federzunge 30,
- - Form der Federzunge 30,
- - Breite der Federzunge 30 im Bereich des Biegequerschnitts,
- - Abstand der Biegekante zum Durchmesser der Ventilöffnung 37,
- - Breite der Ausstanzung 33,
- - Überstand des bewegbaren Teils 33 über die Ventilöffnung 37,
- - Einspannung des Biegebalkens (symmetrisch/asymmetrisch),
- - Begrenzung des Hubs des bewegbaren Teils 33 durch mechanischen Anschlag.
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Je nach Ausführungsform ergeben sich auch noch zusätzliche Vorteile. Ein solches Auslassventil kann z.B. universell einsatzbar sein durch einen Einlegesitz. Bei gleicher Außenabmessung können Auslassventile unterschiedliche Öffnungscharakteristiken aufweisen, weshalb eine einfache Anpassung von Kettenspannern 8 möglich ist, ohne andere Änderungen an dem Kettenspanner 8 vorzunehmen. Es sind somit unterschiedliche Einsatzzwecke durch einen einfachen Austausch des Auslassventils 25 möglich. Federzungen 30 müssen nicht notwendigerweise flach ausgestaltet sein, wie insbesondere anhand der 16 zu sehen ist. Federzungen können aber auch Verankerungsarme aufweisen, mit denen sie in einer Basisplatte verankert sind, z.B. durch Einspritzen. Auch ein bloßes Einstecken eines gebogenen Verankerungsarms ist möglich.
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Darüber hinaus kann eine Federzunge 30 auch mit mehreren bewegbaren Teilen ausgestaltet sein, wobei z.B. jeder bewegbare Teil einer eigenen Ventilöffnung zugeordnet sein kann. Der bewegbare Teil kann z.B. trapezförmig, rechteckförmig, kreisförmig etc. sein.
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Die Einfachheit des Ventilaufbaus führt zu einer bauraumoptimierten und kostengünstigen Lösung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuerkettentrieb
- 2.1
- Nockenwellenkettenrad
- 2.2
- Nockenwellenkettenrad
- 3
- Kurbelwellenkettenrad
- 4
- Steuerkette
- 5
- Gleitschiene
- 6
- Spannschiene
- 7
- Motorgehäuse
- 8
- Kettenspanner
- 9
- Spannkolben
- 10
- Gehäuse
- 11
- Sicherungsring
- 12
- Gewindebereich
- 13
- Flansch
- 14
- Schraubenkopf
- 15
- Dichtungsring
- 16
- Einlassbereich
- 17.1
- Zulaufkanal
- 17.2
- Zulaufkanal
- 18
- Einlasskanal
- 19
- Aufnahmeöffnung
- 20
- Grund (Gehäuse)
- 21
- Einsatz
- 22
- Zulauföffnung
- 23
- Rückschlagventil
- 24
- Schraubendruckfeder
- 25
- Auslassventil
- 26
- Grund (Kolben)
- 27
- Aufnahmebohrung
- 28
- Stirnseite
- 29
- Abströmöffnung
- 30
- Federzunge
- 31
- Ventilgehäuse
- 32
- Ausstanzung
- 33
- bewegbarer Teil
- 34
- Anbringbasis
- 35
- Ventilplatte
- 36
- Gegenplatte
- 37
- Ventilöffnung
- 38
- Abströmöffnung
- 39
- Druckkammer
- 40
- Ventilkappe
- 41
- Bohrungserweiterung
- 42
- Aufnahmeöffnung
- 43
- Gegenkappe
- 44
- Fortsatz
- 45
- Schnapphaken
- 46
- Raststeg
- 47
- Fortsatz
- 48
- spiralförmiger Kanal
- 49
- Füllkörper
- 50
- Schaft
- 51
- Kopf
- 52
- untere Kopfplatte
- 53
- obere Kopfplatte
- 54
- Filmscharnier
- 55
- Rastaussparung
- 56
- Rastarm
- 57
- Federarm
- 58
- Ringwulst
- 59
- Schlitz
- 60
- Entlüftungskanal
- 61
- Nut
- 62
- Einführschlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011005193 A1 [0002]