Derartige Spannvorrichtungen werden beispielsweise zum Spannen von Ketten, wie von Steuerketten von Verbrennungskraftmotoren eingesetzt. Dabei ist der Versor- gungsanschluss der Spannvorrichtung üblicherweise an den Ölkreislauf des Verbrennungskraftmotors angeschlossen. Problematisch ist dabei, dass der Ölkreis- lauf unter Berücksichtigung anderer Kriterien und nicht für den Betrieb der Spannvor- richtung ausgelegt ist. Dies hat zur Folge, dass bei starken Schwankungen des Ver- sorgungsdruckes über die Betriebsdauer des Motors, insbesondere bei Druckspitzen des Versorgungsdruckes, der Spanndruck unnötig ansteigt. Ein zu hoher Spanndruck führt aber zu erhöhtem Verschleiß und zu erhöhten Reibungskräften bei den endlo- sen Übertragungselementen.

Zur Vermeidung übermäßig hoher Spanndrücke sind im Stand der Technik Spannvor- richtungen bekannt, bei denen ein Überdruckventil zusätzlich zum Ventil zwischen Versorgungsanschluss und Druckkammer in der Druckkammer vorgesehen ist. Der- artige Spannvorrichtungen sind aus der US 6,193, 623 B1 und der DE 41 33 560 A1 bekannt.

In einer Weiterentwicklung der mit einem Überdruckventil gesicherten Druckkammer sind Überdruckventile mit einem zwischen dem Versorgungsanschluss und der Druckkammer angeordneten Rückschlagventil in einer komplexen Baueinheit mitein- ander vereint. Derartige Spannvorrichtungen sind in der EP 0 686 787 B1 und der DE 38 24 555 C1 beschrieben und gezeigt.

Die im Stande der Technik beschriebenen Lösungen zur Vermeidung eines übermä- ßigen Spanndruckes sind allesamt konstruktiv sehr aufwändig, weisen eine hohe Tei- leanzahl auf und sind daher schwierig zusammenzubauen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach gestaltete Spannvor- richtung zu schaffen, bei der im Betrieb zu hohe Spanndrücke vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Spannvorrichtung der eingangs ge- nannten Art dadurch gelöst, dass das Ventil als Spanndruck-Regelventil ausgestaltet ist, indem die Schließeinrichtung ein der Überführung in die Schließstellung entge- genwirkendes, im Wesentlichen federelastisches Vorspannelement aufweist.

Diese Lösung ist gegenüber dem Stand der Technik konstruktiv vereinfacht, da nun- mehr das Ventil zwischen Versorgungsanschluss und Druckkammer als Spanndruck- Regelventil den Spanndruck selbsttätig auf einem vorbestimmten Niveau hält. Dieses Niveau wird im Wesentlichen durch eine vom federelastischen Vorspannelement er- zeugte Vorspannkraft, die der Wirkung des Spanndruckes entgegengesetzt ist und die Schließeinrichtung in die Offenstellung überführt, bestimmt. Aufgrund der Ausgestaltung als Regelventil kann auf den Einsatz von Überdruckventilen in der Druckkammer weitgehend verzichtet werden. Übermäßige Spanndrücke können bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Spannvorrichtung nicht mehr entstehen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung beim Einsatz in Verbrennungs- motoren ist darin zu sehen, dass bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor das Ventil durch das Vorspannelement aus der Schließstellung in die Offenstellung überführt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Druckkammer beim Starten des Motors sofort mit einem Druckfluid befüllt werden kann.

Die Schließeinrichtung des Ventils kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ei- nen Schließkörper aufweisen, durch den in der Schließstellung eine Verbindungslei- tung zwischen dem Versorgungsanschluss und der Druckkammer druckdicht ver- schlossen ist. Der Schließkörper kann beispielsweise im Wesentlichen kugelförmig ausgestaltet sein und mit einem entsprechenden Ventilsitz in der Schließstellung dichtend zusammenwirken. Auch eine nadelförmige Ausgestaltung des Schließkör- pers ist in einer alternativen Ausgestaltung möglich.

Ferner kann das Ventil zwischen dem Versorgungsanschluss und der Druckkammer als ein Rückschlagventil ausgebildet sein.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Spannvorrichtung kann die Schließeinrichtung ein Betätigungselement aufweisen, durch das bei Überschreiten eines vorbestimmten Spanndruckes der Schließkörper in die Schließstellung ge- drückt ist. Durch dieses baulich vom Schließkörper getrennte zusätzliche Betäti- gungselement kann eine präzisere Überführung der Schließeinrichtung in die Schließstellung erreicht werden. Hierzu kann sich das Vorspannelement gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen einem gehäuseseitigen Abschnitt der Spann- vorrichtung einerseits und dem Betätigungsmittel andererseits abstützen.

Um eine schnelle Überführung in die Offenstellung zu erhalten und den konstruktiven Aufbau möglichst einfach zu gestalten, können das Betätigungselement und der Schließkörper in der Spannvorrichtung im Wesentlichen unabhängig voneinander beweglich aufgenommen sein. Bei dieser Ausgestaltung wird der Schließkörper lediglich bei der Überführung in die Schließstellung durch das Betätigungselement in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt und in die Schließstellung gedrückt. In der Offenstellung ist der Schließkörper frei beweglich, so dass unabhängig vom Betäti- gungselement bei verschiedenen anderen Zustandsbedingungen die Schließstellung vom Schließkörper eingenommen werden kann.

Zur genauen Regelung des Spanndruckes kann das Betätigungselement eine an die Druckkammer angrenzende Druckaufnahmefläche aufweisen. Auf diese Druckauf- nahmefläche wirkt der Spanndruck und erzeugt eine die Schließeinrichtung in die Schließstellung bewegende Schließkraft, die der durch das Vorspannelement erzeug- ten Vorspannkraft entgegengerichtet ist. Durch das Verhältnis von Vorspannkraft und Schließkraft wird derjenige Spanndruck bestimmt, der die Schließeinrichtung in die Schließstellung überführt.

Um den Schließkörper in die Schließstellung zu bewegen, kann ein Ende des Betäti- gungselements bis an den Schließkörper heranreichen. Vorzugsweise ist dieses En- de dem mit dem Druckaufnahmefläche versehenen Ende des Betätigungselements entgegengesetzt.

Eine einfache konstruktive Ausgestaltung der Schließeinrichtung ergibt sich, wenn das Betätigungselement als ein im Wesentlichen in Spannrichtung der Spannvorrich- tung längsbeweglicher Kolben ausgestaltet ist. Der Kolben kann insbesondere zylin- derförmig ausgestaltet sein, so dass er einfach zu fertigen ist.

Um eine möglichst klein bauende Spannvorrichtung zu erhalten, können die Schrau- benfeder und das Betätigungsmittel zumindest abschnittsweise sich koaxial überlap- pend angeordnet sein.

Ferner kann das Betätigungselement in einem Durchlass angeordnet sein, der sich im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungsleitung zwischen dem Ventil und der Druckkammer erstreckt.

Die Spannvorrichtung kann wahlweise eine nach außen hin weitgehend abgedichtete Druckkammer aufweisen, oder aber eine Leckageeinrichtung umfassen, durch die der Spanndruck in der Druckkammer während des Betriebs allmählich abgebaut wird.

Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei der Verwendung in Verbrennungskraftmo- toren sinnvoll : Ist der Verbrennungskraftmotor ausgeschaltet und steht am Versor- gungsanschluss kein Versorgungsdruck an, so baut sich durch Leckage über die Le- ckageeinrichtung der Spanndruck allmählich ab. Bei der erfindungsgemäßen Ausges- taltung wird dadurch in Abhängigkeit von der Vorspannkraft des Vorspannelements die Schließeinrichtung in die Offenstellung gedrückt. Wird der Verbrennungskraftmo- tor gestartet, so ist die Verbindung zwischen dem Verbindungsanschluss und der Druckkammer beim Start geöffnet, die Druckkammer kann schnell befüllt und der Spanndruck schnell aufgebaut werden.

Die Leckageleitung kann dabei von der Druckkammer zur Außenumgebung der Spannvorrichtung führen. Durch einen möglichst hohen Strömungswiderstand in der Leckageleitung, beispielsweise durch einen geringen Strömungsquerschnitt, wird sichergestellt, dass ein lediglich allmählicherAbbau des Spanndruckes in der Druck- kammer stattfinden kann.

Im Folgenden werden Aufbau und Funktion der erfindungsgemäßen Spannvorrich- tung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung genauer beschrieben.

Dabei zeigt Fig. 1 ein Rücken einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs- gemäßen Spannvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Spannvorrichtung 1 mit einem Spannmittel 2 zum Spannen endloser Übertragungselemente (nicht gezeigt). Die in Fig. 1 dargestellte Spannvorrichtung 1 ist insbesondere zum Einbau in Verbrennungskraftmotoren geeignet, wo sie bei- spielsweise zum Spannen der Steuerketten eingesetzt wird. Dazu stützt sich das Spannmittel 2 mittelbar oder unmittelbar am Übertragungselement ab und weist ei- nen Füllkörper 3 sowie einen Spannkolben 4 auf.

Ferner weist die Spannvorrichtung 1 ein Gehäuse 5 auf, in dem der Füllkörper 3 und der Spannkolben 4 aufgenommen sind.

Das Gehäuse 5 bildet zusammen mit dem Spannkolben 4 eine Druckkammer 6. Die Druckkammer 6 ist mit einem Spanndruck beaufschlagt, der den Spannkolben und die Spannhülse in Richtung des Pfeiles S weg vom Gehäuse 5 drückt. Außerdem ist in der Druckkammer 6 eine Feder 7 angeordnet, durch die das Spannmittel 2,3, 4 ebenfalls in Pfeilrichtung P weg vom Gehäuse gedrückt ist.

Die Druckkammer 6 ist über eine Versorgungsleitung 8 mit einer Kammer 9 verbun- den, in der ein Ventil 10 angeordnet ist. Das Ventil 10 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als ein Rückschlagventil ausgebildet, das durch den Spanndruck, der in der Druckkammer 6, der Versorgungsleitung 8 und der Kammer 9 wirkt, in eine Schließstellung überführt wird, in der die Druckverbindung zwischen der Druckkam- mer 6 und einem Versorgungsanschluss 11 unterbrochen ist. Der Versorgungsan- schluss 11 ist mit einem Versorgungsdruck beaufschlagt, der bei offenem Ventil 10 der Druckkammer 6 zugeführt wird.

Das Ventil 10 weist einen Schließkörper 12-im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als eine Kugel ausgestaltet-auf. Die Kugel ist in einem Führungskäfig 13 aufgenom- men, der in einem Spannerteil 14 angebracht ist. Der Spannerteil 14 bildet eine einstückige Ventileinheit in Form eines Blocks, der mit vormontiertem Ventil 10 am Gehäuse 5 über nicht gezeigte Befestigungsmittel angebracht werden kann. Die Kammer 9 erstreckt sich zum Teil im Gehäuse 5 und zum Teil im Block 14. Alternativ kann die Kammer 9 auch lediglich im Gehäuse 5 oder lediglich im Block 14 ausges- taltet sein. Die Kammer 9 ist ferner so ausgestaltet, dass das vormontierte Ventil 10 mit dem Führungskäfig 13 eingesetzt werden kann.

Parallel zur Verbindungsleitung 8 ist im Gehäuse 5 ein Durchlass 15 ausgebildet, der ebenfalls eine Verbindung zwischen dem Versorgungsanschluss 11 bzw. der Kam- mer 9 und der Druckkammer 6 herstellt. Der Durchlass 15 ist koaxial zum Spannkol- ben 4, zum Füllkörper 3 und zum Versorgungsanschluss 11 angeordnet. Alternativ kann der Durchlass 15 jedoch auch andere Ausgestaltungen aufweisen.

Im Durchlass 15 ist ein im Gehäuse 5 längsbewegliches Betätigungselement 16 auf- genommen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann das Betätigungselement 16 als ein im Wesentlichen zylindrischer Kolben ausgestaltet sein, dessen eines Ende 17 eine Druckaufnahmefläche aufweist, die an die Druckkammer 6 angrenzt, und dessen anderes Ende an den Schließkörper 12 heranreicht. Das Betätigungselement 16 ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der Durchlass 15 abgedichtet ist.

Zwischen dem Betätigungselement 16 und dem Gehäuse 5 kann eine Kammer 19 ausgebildet sein, die über eine Leitung 20 mit der Außenumgebung der Spannvor- richtung 1 verbunden ist.

Durch ein Vorspannelement 21 wird eine auf das Betätigungselement 16 einwirkende Vorspannkraft erzeugt, die das Betätigungselement 16 weg vom Schließkörper 12 in die Offenstellung drückt. Gemäß Fig. 1 kann das Vorspannelement 21 als eine Schraubendruckfeder ausgestaltet sein, die sich zwischen einem gehäuseseitigen Abschnitt und dem Betätigungselement abstützt.

Das Vorspannelement 21 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, in der Kammer 9 angeordnet sein und koaxial das Betätigungselement 16 überlappen.

Das Vorspannelement 21 kann allerdings auch an anderen Stellen angeordnet sein, beispielsweise in der Kammer 19. Alternativ kann die Kammer 19 als Druckkammer ein hydraulisches Vorspannelement bilden, das das Betätigungselement 16 in Fig. 1 nach links drückt.

Schließlich weist die Spanneinrichtung 1 eine Leckageeinrichtung 22 auf, die der Entlüftung des Zylinders dient und die als eine Bohrung im Spannkolben 4 ausgestal- tet sein kann, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Bohrung 22 weist einen so kleinen Durch- messer auf, dass ihr Strömungswiderstand sehr groß ist und nur wenig Druckfluid aus der Druckkammer austreten kann. Durch die Leckageeinrichtung 22 ist die Druckkammer 6 mit der Außenumgebung der Spannvorrichtung 1 verbunden, so dass sich durch Leckage der Spanndruck aufgrund des hohen Strömungswiderstan- des allmählich abbaut. Außerdem entsteht eine Leckage am Leckspalt zwischen Kol- ben und Zylinder. Der Leckspalt dient ebenfalls zur Entlüftung des Zylinders bzw. der Druckkammer 6.

Im Folgenden wird die Funktion der in Fig. 1 dargestellten Spannvorrichtung genauer erläutert.

Die im Betrieb der Spannvorrichtung 1 auf das Endlosübertragungselement einwir- kende Spannkraft F setzt sich aus der Kraft der Druckfeder 7 und der Kraft aufgrund des in der Druckkammer 6 wirkenden Spanndruckes zusammen. Die durch den Spanndruck erzeugte Kraft resultiert aus dem Versorgungsdruck P und der Quer- schnittsfläche der Spanneinrichtung 2 in Richtung quer zur Spannkraft F.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird die Zufuhr des Druckfluids, vorzugsweise von Drucköl, vom Versorgungsanschluss 11 zur Druckkammer 6 am Ventil 10 über das Betätigungselement 16 geregelt : Sobald der Spanndruck über die Druckaufnahmefläche 17 eine Kraft erzeugt, die größer als die entgegengerichtete Vorspannkraft des Vorspannelements 21 ist, bewegt sich das Betätigungselement 16 im Durchlass 15 in Richtung des Schließkörpers 12. Der Schließkörper 12 wird in Richtung des Ventilsitzes gedrückt und das Ventil 10 in die Schließstellung überführt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. In der Schließstellung ist die Verbindung zwischen dem Versorgungsanschluss 11 und der Druckkammer 6 unterbrochen.

Durch die Einstellung der vom Vorspannelement 21 erzeugten Vorspannkraft wird der Spanndruck festgelegt, ab dem das Ventil 10 durch das Betätigungselement 16 in die Schließstellung überführt wird.

Durch Leckage von Druckfluid durch die Leckageeinrichtung 22 baut sich der Spann- druck in der Druckkammer 6 ab, so dass die in Schließrichtung auf die Druckauf- nahmefläche 17 wirkende Kraft kleiner wird. Bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spanndruckes öffnet sich das Ventil 10 unter Einwirkung des Vorspannelements 21.

Das Ventil 10 wird von der Schließstellung in die Offenstellung überführt, bis der Spanndruck soweit angestiegen ist, dass sich das Ventil 10 wieder schließt.

Außerdem öffnet sich das Ventil 10 bei nachlassender Kettenspannung, wenn das Spannmittel 2 durch die Druckfeder 7 aus dem Gehäuse gedrückt wird, so dass sich das Volumen der Druckkammer 6 vergrößert und der Druck in der Druckkammer 6 sinkt.

Befindet sich das Betätigungselement 16 in seiner Ruhestellung, in die es durch das Vorspannelement 21 gedrückt wird, dann kann sich der Schließkörper 12 unabhängig vom Betätigungselement 16 in die Offen-und/oder Schließstellung bewegen. Die Bewegungen von Betätigungselement 16 und dem Schließkörper 12 sind lediglich dann miteinander gekoppelt, wenn der Schließkörper 12 durch das Betätigungsele- ment 16 in die Schließstellung gedrückt wird. Ansonsten sind Schließkörper 12 und Betätigungselement 16 unabhängig voneinander beweglich in der Spannvorrichtung aufgenommen.

Folglich bildet das Ventil 10 zusammen mit dem Betätigungselement 16 und dem Vorspannelement 21 ein Spanndruck-Regelventil, das sich in Abhängigkeit von der Höhe des Spanndruckes öffnet oder schließt.

Bei der Bewegung des Betätigungselements 16 in die Schließstellung wird Luft aus der Kammer 19 durch die Versorgungsleitung 20 nach außen gedrückt. Aufgrund des engen Strömungsquerschnittes der Leitung 20 wird die Bewegung des Betätigungs- elements 16 durch die nur langsam aus der Kammer 19 entweichende Luft gedämpft.

Das Betätigungselement 16, das Vorspannelement 21 und der Schließkörper 12 bil- den zusammen eine Schließeinrichtung, der-als Dämpfer-auch die Kammer 19 und die Leitung 20 zugerechnet werden kann.

Bei Wegfallen des Versorgungsdruckes P hält das Vorspannelement 21 das Ventil 10 in der Offenstellung, so dass die Druckkammer bei Start des Verbrennungskraftmo- tors sofort mit Öl befüllt wird.