DE10014325B4

DE10014325B4 - Spann- bzw. Führungsschiene für Endlostreibelemente

Info

Publication number: DE10014325B4
Application number: DE2000114325
Authority: DE
Inventors: Stefan Belmer
Original assignee: Joh Winklhofer and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Joh Winklhofer Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: DE10014325A1

Abstract

Spann- bzw. Führungsschiene für Ketten mit einem Schienengrundkörper (2), einem auf dem Schienengrundkörper (2) zu befestigenden Gleitbelagelement (3) und im Schienengrundkörper (2) angeordneten Versorgungskanälen (13,14), über die das Gleitbelagelement (3) mit Schmiermittel versorgbar ist, wobei das Gleitbelagelement (3) mindestens einen Schmiermittelkanal (29,30) aufweist, der mit mindestens einem der Versorgungskanäle (14) über einen Steckansatz (24) am Gleitbelagelement (3) und eine Steckaufnahme (15) im Schienengrundkörper (2) steckbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spann- bzw. Führungsschiene für Ketten mit einem Schienengrundkörper, einem auf dem Schienengrundkörper zu befestigenden Gleitbelagelement und im Schienengrundkörper angeordneten Versorgungskanälen, über die das Gleitbelagelement mit Schmiermittel versorgbar ist. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich ist es bekannt, Ketten zur Vermeidung übermäßiger Schwingungen zu spannen und zu führen. Bei vielen dieser Spann- und Führungskonstruktionen reicht oftmals das verwendete Gleitbelagmaterial vollkommen aus, um die gewünschte Funktion zu erfüllen. Zuweilen sind jedoch stärkere Umlenkungen der Endlostreibelemente von Nöten, die eine Schmiermittelversorgung der meist aus einem verschleißfesten Werkstoff mit geringem Reibwert bestehenden Gleitbelagelementen erfordern. Dies ist insbesondere bei Führungsschienen der Fall, die ein Umlenkrad ersetzen sollen.

Bekannt sind daher Spann- bzw. Führungsschienen bei Kraftfahrzeugen, die an die Motorschmierung angeschlossen sind. Das Schmiermittel strömt über Versorgungskanäle in einem Schienengrundkörper zu dem Gleitbelagelement und sorgt hier für die gewünschte Schmierung. Der zumindest zweiteilige Aufbau der Spann- und bzw. Führungsschiene hat den Vorteil, dass jedes Element gemäß seiner Funktion aus einem gewünschten Werkstoff hergestellt werden kann. Zumeist ist der Werkstoff des Gleitbelagelementes auch wesentlich teurer, so dass gewünscht ist, diesen Werkstoff auch nur an der Gleitfläche der Spann- bzw. Führungsschiene in vorbestimmter Dicke zu haben. Im Großen und Ganzen hat sich dieses Konzept sehr gut behaupten können. Aufgrund unterschiedlicher Konstruktionsanforderungen ist jedoch eine weitergehende Anpassungsfähigkeit des Aufbaus gefragt, da die Verteilung des Schmiermittels an die unterschiedlichsten Einsatzbedingungen und Dimensionierungen (z.B. Einfachkette oder Duplexkette etc.) unterschiedlich konzipierte Versorgungswege erfordern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spann- bzw. Führungsschiene der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen anpassungsfähigen Aufbau umfasst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gleitbelagelement mindestens einen Schmiermittelkanal aufweist, der mit mindestens einem der Versorgungskanäle über einen Steckansatz am Gleitbelagelement und eine Steckaufnahme im Schienengrundkörper steckbar verbunden ist. Diese Adaptersteckverbindung kann nunmehr, bei Verwendung ein und desselben Schienengrundkörpers, an unterschiedlich ausgestalteten Gleitbelagelementen Verwendung finden. Wichtig ist lediglich, dass das Gleitbelagelement nach wie vor mit dem Schienengrundkörper verbunden werden kann und der Steckansatz dabei zwangsläufig in die Steckaufnahme gesteckt wird. Durch die Verwendung einer Steckverbindung ist es auch möglich, die Kanäle innerhalb einer solchen Steckverbindung zu verzweigen, aufzuspalten und umzulenken bzw. generell an die unterschiedlichen Gegebenheiten anzupassen.

Das Gleitbelagelement muss nur an der Stelle des Steckansatzes eine für den Steckansatz genügend große Dicke aufweisen, wohingegen ansonsten kein Einfluss auf den Gleitbelag genommen wird. Solche Steckansätze bieten darüber hinaus die Möglichkeit, die Schmiermittelkanäle ausreichend zu verzweigen, wenn z.B. ein breiteres Gleitbelagelement mit Schmiermittel versorgt werden soll.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Versorgungskanal am Grund der Steckaufnahme und der mindestens eine Schmiermittelkanal an der Stirnseite des Steckansatzes münden. Eine solche Anordnung lässt sich relativ einfach abdichten. Darüber hinaus steht dann für die Schmiermittelkanäle ausreichend Platz zur Verzweigung bereit.

Von Vorteil kann es weiterhin sein, wenn zwischen dem Grund der Steckaufnahme und der Stirnseite des Steckansatzes eine den Versorgungskanal und den mindestens einen Schmiermittelkanal miteinander verbindende Verteilkammer angeordnet ist. Denkbar wäre z.B. ein zentraler Versorgungskanal und mehrere, ebenfalls geradlinig verlaufende Schmiermittelkanäle im Steckansatz. Diese müssen nicht mehr mit dem Versorgungskanal fluchten, sondern das Schmiermittel läuft zuerst in die Verteilkammer und dann in die Schmiermittelkanäle. Die Verteilkammer kann durch einen Abstand zwischen der Stirnseite des Steckansatzes und dem Grund der Steckaufnahme erzeugt werden. Hierdurch reduziert sich der Fertigungsaufwand erheblich.

Darüber hinaus kann der Steckansatz als integraler Bestandteil des Gleitbelagelementes ausgebildet sein. Wird das Gleitbelagelement z.B. durch Spritzgusstechnik (bei der Verwendung von Kunststoff) erzeugt, so lässt sich der Steckansatz gleichzeitig einteilig bei diesem Vorgang mit anformen. Darüber hinaus hat eine solche integrale Anbringung auch keinen Einfluss auf die Gleitfläche des Gleitbelages sowie deren Verschleißdicke.

Auch die Steckaufnahme kann als integraler Bestandteil des Schienengrundkörpers ausgebildet sein. Günstigerweise kann z.B. der Schienengrundkörper aus einem Metallguss (Aluminiumdruckguss) bestehen. Durch einen solchen Vorgang lässt sich die Steckaufnahme sehr einfach einformen.

Damit eine an die Spann- bzw. Führungsschiene angeschlossene Ölversorgungseinheit nicht durch ständiges Abfließen (z.B. aufgrund von Kapillarwirkung) entleert wird, kann an der Mündung des mindestens einen Versorgungskanal ein Rückschlagventil angeordnet sein, das einen Rückfluss von Schmiermittel aus dem mindestens einen Versorgungskanal verhindert. Hierdurch wird nicht nur z.B. ein Leerlaufen der Ölgalerie eines Verbrennungsmotors verhindert, sondern auch dafür gesorgt, dass innerhalb der Ölgalerie erst eine vollständige Ölversorgung des Verbrennungsmotors eingesetzt hat, bevor das Schmiermittel an die Spann- bzw. Führungsschiene abgegeben wird. Der Öffnungs- bzw. Schließdruck des Rückschlagventils lässt sich auf die Anforderung des jeweiligen Verbrennungsmotors abstimmen.

Das Rückschlagventil kann bevorzugt in den Grund der Steckaufnahme eingesetzt werden. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass aufgrund des Öldrucks eine ausreichende Lagesicherung des Rückschlagventils erfolgt. Günstigerweise kann dieses durch einen Abschnitt des Steckansatzes, der auf einen Bereich des Rückschlagventils von oben aufsitzt, gesichert werden. Entsprechende Stirnseitenausgestaltungen dieses aufdrückenden bzw. aufsitzenden Abschnitts bewirken, dass der Ölfluss nicht behindert wird.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schienengrundkörper aus Kunststoff besteht. Hierbei lassen sich der Versorgungskanal sehr einfach einfor men sowie eine Steckaufnahme optimal ausbilden. Ein Rückschlagventil lässt sich in Kunststoff nur bedingt einpressen, weshalb eine zusätzliche axiale Sicherung sehr sinnvoll ist.

Hierzu kann z.B. auch vorgesehen sein, dass das Rückschlagventil von einer, bevorzugt durch Ultraschallschweißen, mit dem Grund der Steckaufnahme stoffschlüssig verbundenen Sicherungsscheibe gesichert ist. Diese Scheibe kann auch durch Kleben oder andere Befestigungsweisen mit dem Grundkörper fest verbunden werden. Hierdurch erübrigt sich z.B. auch ein Aufsitzen eines Bereichs des Steckansatzes.

Günstigerweise kann das Gleitbelagelement zusammen mit dem Steckansatz aus einem bevorzugt verschleißfesten Kunststoff bestehen. Dieser ermöglicht eine optimale Schmiermittelkanalanordnung, -verzweigung oder -umlenkung auf kostengünstige Weise, insbesondere bei hohen Stückzahlen. Hierzu lassen sich Kunststoffe verwenden, die optimiert an die einzelnen Gegebenheiten angepasst sind. Insbesondere werden Kunststoffe auf Polyamid-Basis verwendet.

Eine möglichst symmetrische Ausgestaltung wird dadurch erzielt, dass die Steckaufnahme im Wesentlichen von einer Zylinderbohrung gebildet ist und der Steckansatz eine dazu passende zylindermantelförmige Außenfläche aufweist. Solche Ausgestaltungen sind auch sehr einfach abzudichten und aufgrund ihrer Form wird zusätzlich eine optimale Lagepositionierung des Gleitbelagelements relativ zum Schienengrundkörper erzielt. Bevorzugt können die Steckaufnahme und der Steckansatz dichtend ineinander gesteckt sein. Die Abdichtung kann am Außenumfang viel leichter erfolgen, als z. B. an den Stirnflächen der Steckaufnahme oder des Steckansatzes.

Bei einer Variante ist darüber hinaus vorgesehen, dass das Gleitbelagelement mittels Rastelementen an dem Schienengrundkörper arretiert ist, wobei die Rastelemente derart in der Nähe um die Adaptersteckverbindung gruppiert sind, dass sie eine steife Stecksicherung bilden. Die Rastelemente werden hierzu relativ nah an der Adaptersteckverbindung angeordnet, damit diese sicher in ihrem gesteckten Zustand gehalten wird. Das Gleitbelagelement und der Schienengrundkörper sind gerade in diesem Bereich besonders eng aneinander gebunden. Solche Rastelemente ermöglichen auch in aller Regel ein lösbares Befestigen des Gleitbelagelementes am Schienengrundkörper. Wobei sowohl die Montage als auch die Demontage sehr einfach von statten geht.

Der Anschluss der Spann- bzw. Führungsschiene an eine Schmiermittelhauptversorgungseinheit, z.B. ein Motorölkreislauf, kann dadurch erfolgen, dass das von dem mindestens einen Schmiermittelkanal entfernte Ende des Versorgungskanals in einem Steckstutzen mündet, der mit der erwähnten Einheit steckbar verbindbar ist.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Ausschnitt einer Spann- bzw. Führungsschiene in einer Seitenansicht,

2 die Spann- bzw. Führungsschiene aus 1 entlang der Linie II-II geschnitten, wobei die seitlichen Wangen weggelassen wurden,

3 eine Unteransicht des Gleitbelagelementes auf den Bereich des Steckansatzes,

4 eine Unteransicht einer zweiten Ausführungsform des Gleitbelagelementes auf den Bereich des Steckansatzes, und

5 das Gleitbelagelement aus 4 entlang der Linie V-V geschnitten.

Die in den 1 und 2 dargestellte Spann- bzw. Führungsschiene 1 umfasst im Wesentlichen zwei Hauptelemente. Es handelt sich hierbei um einen Schienengrundkörper 2 und ein auf den Schienengrundkörper 2 aufgeclipstes Gleitbelagelement 3. Der Schienengrundkörper 2 weist eine im Wesentlichen geradlinig verlaufende Auflageschiene 4 mit Auflagefläche 5 auf. Auf der Auflagefläche 5 liegt bündig das ebenfalls geradlinig verlaufende Gleitbelagelement 3 auf. Rastelemente 7 sind einstückig an das Gleitbelagelement 3 angeformt und an der Rückseite der Auflageschiene 4 verrastet. Im vorliegenden Beispiel sind sowohl der Schie nengrundkörper 2 als auch das Gleitbelagelement 3 aus Kunststoff gefertigt. Jedoch sind auch andere Materialkombinationen denkbar.
Die Oberseite des Gleitbelagelements weist eine Gleitbahn 8 auf, die von seitlich nach oben überragenden Randleisten 9 begrenzt ist. Auf der Gleitbahn 8 gleitet im vorliegenden Fall eine nicht dargestellte Duplexkette. Zur Sicherung ist das Gleitbelagelement 3 an dem Schienengrundkörper 2 einseitig gegen die auflaufende Kette eingehakt und zusätzlich durch die Rastelemente 7 aufgeclipst.
Im Folgenden wird nunmehr unter Zuhilfenahme der 2 und 3 die Schmiermittelversorgung der Gleitbahn 8 näher erläutert.
An dem Schienengrundkörper 2 ist seitlich ein Verbindungsstutzen 10 angeformt, der in eine geeignete Anschlussbohrung, z.B. an einem Motorgehäuse, mittels der Ringdichtung 11 dichtend einsteckbar ist, wobei die Anschlagfläche 12 die Einstecktiefe vorgibt. Koaxial zum zylindrischen Verbindungsstutzen 10 erstreckt sich ein zylindrischer Versorgungskanal 13. Der Versorgungskanal 13 endet etwa in der Mitte der Breite des Schienengrundkörpers 2 und steht dort rechtwinklig mit einem Versorgungskanal 14 von kreisförmigem Querschnitt in Verbindung. Der Versorgungskanal 14 mündet in einer quadratischen Steckaufnahme 15 (mit abgerundeten Ecken), die sich durch die Auflageschiene 4 erstreckt und von deren Oberseite her zugänglich ist. Damit die Steckaufnahme 15 mit einer ausreichend hohen Wandung 16 umgeben ist, nimmt, wie in 1 zu sehen ist, der Schienengrundkörper 2 eine an die Rückseite der Auflageschiene 4 anschließende Topfform 17 an. Auch der Versorgungskanal 13 und der Versorgungskanal 14 sind in entsprechend zugehörigen Verdickungen 18 und 19 (Materialanhäufungen) angeordnet.
Am Endbereich des Versorgungskanals 14 ist in einer Bohrungsstufe ein Rückschlagventil 20 eingepresst. Die Öffnungsrichtung des Rückschlagventils 20 weist gemäß der 2 nach oben, so dass Schmiermittel aus dem Versorgungskanal 14 in die Steckaufnahme 15 herausströmen aber nicht wieder zurückströmen kann. Das Rückschlagventil 20 wird zusätzlich über eine Lochscheibe 21, die mit dem Grund 22 der Steckaufnahme 15 ultraschallverschweißt ist, gesichert.
Auf der Unterseite 23 des Gleitbelagelementes befindet sich ein Steckansatz 24, dessen Außenmantelfläche passgenau in die Steckaufnahme 15 im Schienengrundkörper 2 einsteckbar ist. Die Steckaufnahme 15 und der Steckansatz 24 bilden zusammen eine Steckverbindung, da unabhängig von der Ausgestaltung der der Kette zugewandten Seite des Gleitbelagelementes 3 eine Schmiermittelversorgungsverbindung bereitgestellt werden kann.
Der Steckansatz 24 weist einen äußeren, vollständig geschlossenen Kranz auf und umfasst aus fertigungstechnischen Gründen eine Aussparung 25 und einen in der Mitte vorstehenden Zapfen 26. Der Grund für die Aussparung 25 und den Zapfen 26 liegt hauptsächlich in der Spritzgussherstellung dieses Teils, um unnötige Materialanhäufungen zu vermeiden. Der Zapfen 26 sorgt dafür, dass es an dieser Stelle nicht zu einem Durchsacken der Gleitbahn 8 beim Abkühlen nach dem Spritzgießvorgang kommt. Darüber hinaus könnte der Zapfen 26 auch zum Niederhalten des Rückschlagventils 20 dienen. Allerdings darf dann der Zapfen 26 das Ausströmen des Schmiermittels aus dem Rückschlagventil 20 nicht verhindern. Gegebenenfalls müssen hierzu Kanäle an der Stirnseite eingearbeitet werden. Der Wandungsbereich des Steckansatzes 24 ist an zwei Stellen 27 und 28 verdickt ausgeführt und in diesen Verdickungen 27 und 28 erstreckt sich jeweils ein parallel zum Versorgungskanal 14 verlaufender Schmiermittelkanal 29 und 30. Die Schmiermittelkanäle sind durch Zylinderbohrungen gebildet, deren Durchmesser jeweils kleiner ist als der Durchmesser des Versorgungskanals 14. Die Länge bzw. Einstecktiefe des Steckansatzes 24 relativ zu Gesamttiefe der Steckaufnahme 15 ist so gewählt, dass zwischen der Stirnseite 31 des Steckansatzes 24 und dem Grund 22 der Steckaufnahme 15 ein Abstand verbleibt. Durch diesen Abstand ist eine Verteilkammer 32 gebildet. Aufgrund dieser Verteilkammer 32 ist es nicht erforderlich, dass der Versorungskanal 14 und die Schmiermittelkanäle 29 und 30 miteinander fluchten. Die Zuführung erfolgt über die Verteilkammer 32 nach dem Ausströmen aus dem Rückschlagventil 20. Die Schmiermittelkanäle 29 und 30 sind zur Gleitbahn 8 hin offen und versorgen an dieser Stelle das Gleitbelagelement 3 mit Schmiermittel.
Der Steckansatz 24 greift derart dichtend in die Steckaufnahme 15 ein, dass das Schmiermittel nur über die Schmiermittelkanäle 29 und 30 austritt.
Die Vorspannung des Rückschlagventils 20 kann so gewählt werden, dass eine Schmiermittelversorgung erst ab einem bestimmten Schmiermitteldruck erfolgt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Adaptersteckverbindung lässt sich ein sehr einfaches Zuleitungssystem über die Versorgungskanäle 13 und 14 und das Rückschlagventil 20 erzeugen. Ein auf den jeweiligen Einsatz abgestimmtes Gleitbelagelement 3 wird lediglich auf den Schienengrundkörper 2 aufgeclipst. Es ist somit möglich, ein und denselben Schienengrundkörper 2 für verschiedene Anwendungszwecke einzusetzen. Die hierfür entsprechend vorgesehenen Gleitbelagelemente 3 können jeweils individuell Schmiermittel zuführen, so dass z.B. unterschiedliche Kettenarten zur Anwendung kommen können. Die Anordnung der Rastelemente 7 in unmittelbarer Nähe des Steckansatzes 24 sorgt für einen sicheren Halt auch entgegen dem vorherrschenden Öldruck an dem Schienengrundkörper 2.
Anhand der 4 und 5 wird eine zweite Ausführungsform eines Gleitbelagelementes 3 näher erläutert. Sofern auf gleiche Elemente bzw. Bauteile Bezug genommen wird, werden die gleichen Bezugsziffern wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel verwendet und auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen.
Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Gleitbelagelement 3 der 4 und 5 für bogenförmig verlaufende Spann- bzw. Führungsschienen 1 Verwendung finden kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Steckansatz 24 schräg und nicht senkrecht zur Gleitbahn 8 angeordnet. Der Steckansatz 24 und die Steckaufnahme 15 weisen einen günstigen kreisförmigen Außenumfang auf. Der sonstige Aufbau ist im Wesentlichten identisch.

Claims

Spann- bzw. Führungsschiene für Ketten mit einem Schienengrundkörper (2), einem auf dem Schienengrundkörper (2) zu befestigenden Gleitbelagelement (3) und im Schienengrundkörper (2) angeordneten Versorgungskanälen (13,14), über die das Gleitbelagelement (3) mit Schmiermittel versorgbar ist, wobei das Gleitbelagelement (3) mindestens einen Schmiermittelkanal (29,30) aufweist, der mit mindestens einem der Versorgungskanäle (14) über einen Steckansatz (24) am Gleitbelagelement (3) und eine Steckaufnahme (15) im Schienengrundkörper (2) steckbar verbunden ist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Grund (22) der Steckaufnahme (15) und der Stirnseite (31) des Steckansatzes (24) eine den mindestens einen Versorgungskanal (14) und den mindestens einen Schmierkanal (29,30) miteinander verbindende Verteilkammer (32) angeordnet ist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckansatz (24) als integraler Bestandteil des Gleitbelagelementes (3) ausgebildet ist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckaufnahme (15) als integraler Bestandteil des Schienengrundkörpers (2) ausgebildet ist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mündung des mindestens einen Versorgungskanals (14) ein Rückschlagventil (20) angeordnet ist, das einen Rückfluss von Schmiermittel aus dem mindestens einem Versorgungskanal (14) verhindert.
Spann- bzw. Führungsschiene nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (20) in den Grund (22) der Steckaufnahme (15) eingesetzt ist und ein Abschnitt (26) des Steckansatzes (24) als Sicherung auf einem Bereich des Rückschlagventils (20) von oben aufsitzt.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienengrundkörper (2) aus Kunststoff besteht.
Spann- bzw. Führungsschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (20) von einer, bevorzugt durch Ultraschallschweißen, mit dem Grund (22) der Steckaufnahme (15) verbundenen Sicherungsscheibe (21) gesichert ist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitbelagelement (3) zusammen mit dem Steckansatz (24) aus einem, bevorzugt verschleißfesten, Kunststoff besteht.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckaufnahme (15) im Wesentlichen von einer Zylinderbohrung gebildet ist und der Steckansatz (24) eine dazu passende zylindermantelförmige Außenfläche aufweist.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitbelagelement (3) mittels Rastelementen (7) an dem Schienengrundkörper (2) arretiert ist, wobei die Rastelemente (7) derart in der Nähe um den Steckansatz (24) gruppiert sind, dass sie eine steife Stecksicherung bilden.
Spann- bzw. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem mindestens einen Schmiermittelkanal (29,30) entfernte Ende des Versorgungskanals (13) in einem Steckstutzen (10) mündet, der mit einer Schmiermittelhauptversorgungseinheit, z.B. ein Motorölkreislauf, steckbar verbindbar ist.