DE102007049911A1

DE102007049911A1 - Spann- und Führungsschiene für Kettentriebe

Info

Publication number: DE102007049911A1
Application number: DE200710049911
Authority: DE
Inventors: Sebastian Block; Roman Kern
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-04-23
Also published as: WO2009053166A1

Abstract

Spann- und Führungsschiene für Kettentriebe mit einem dem Kettenverlauf teilweise folgenden Schienenkörper (2), welcher zu einem Ende über eine Gelenkbohrung (6) schwenkbar an einer Trägerkonstruktion angebracht ist und welcher zum anderen Ende mit einer Aufnahme (7) für eine Spanneinrichtung versehen ist, wobei zwischen beiden Enden ein Hohlraum (8) vorgesehen ist, wobei der sich entlang des Schienenkörpers (2) erstreckende Hohlraum (8) als ein Hochdruckraum zur Aufnahme eines Druckmediums ausgebildet ist, der so ausgestaltet ist, dass dessen Volumen sich bei Lasteinwirkung verkleinert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spann- und Führungsschiene für Kettentriebe mit einem dem Kettenverlauf teilweise folgenden Schienenkörper, welcher zu einem Ende über eine Gelenkbohrung schwenkbar an einer Trägerkonstruktion angebracht, und welcher zum andere Ende mit einer Aufnahme für eine Spanneinrichtung versehen ist, wobei zwischen beiden Enden ein Hohlraum vorgesehen ist.
Spann- und Führungsschienen der hier interessierenden Art dienen dazu, ein Zugmittel wie einen Riemen oder eine Kette zu spannen, um im Zugmitteltrieb eine Mindestspannung aufrecht erhalten und das Zugmittel gleichzeitig im Bereich zwischen Antriebs-, Abtriebs-, oder Umlenkräder zum führen. Üblicherweise weist eine solche Schiene einen Tragkörper aus Kunststoff oder Metall auf. Auf diesem Tragkörper ist ein Gleitbelag befestigt, bei dem es sich um ein separates Bauteil aus Kunststoff, vornehmlich Polyamid, handelt. Der Gleitbelag selbst ist, wie auch der Schienenkörper, länglich ausgebildet.
Aus der DE 199 13 288 A1 geht eine gattungsgemäße Spann- und Führungsschiene hervor. Diese besteht aus einem länglichen Schienenkörper, welcher im Querschnitt gesehen als ein Hohlprofil ausgebildet ist. Der Schienenkörper ist zu einem Ende hin über einen Bolzen an einer am Motorblock eines Fahrzeuges angebrachten Trägerkonstruktion angelenkt und wird zum gegenüberliegenden Ende hin über eine hydraulische Spanneinrichtung mit einem Druck beaufschlagt, so dass sich der Schienenkörper gegen eine Kette drückt und so beim Lostrum des Kettentriebes ein vibrieren verhindert. Der hohle Schienenkörper ist hier mit einem Metallschaum gefüllt, um der Konstruktion eine zusätzliche Stabilität zu verleihen.
Bei Spann- und Führungsschienen des Standes der Technik übernimmt die hydraulische Spanneinrichtung üblicherweise auch eine Dämpfungsfunktion zum Abschwächen der Betriebsschwingungen. Dies erfordert recht aufwendige hydraulische Dämpfungsmittel seitens der üblicherweise nach Art einer Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten hydraulischen Spanneinrichtung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit einfachen technischen Mitteln die erforderliche Dämpfungsfunktion zumindest teilweise in die Spann- und Führungsschiene des Kettentriebes zu integrieren.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Spann- und Führungsschiene gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der sich entlang des Schienenkörpers erstreckende Hohlraum als ein Hochdruckraum zur Aufnahme eines Druckmediums genutzt wird, der so ausgestaltet ist, dass dessen Volumen sich bei Lasteinwirkung verkleinert.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich durch die Integration der Dämpfung in die Spann- und Führungsschiene die gesamte Spannanordnung einfacher herstellen lässt. Denn es ist für viele Einsatzzwecke nicht mehr erforderlich, der hydraulischen Spanneinrichtung eine eigene Dämpfungsfunktion zu verleihen. Hierdurch kann weiterer Bauraum gewonnen werden und die Anzahl der Bauteile verringert sich. Zusätzlich lässt sich über den Dämpfungsraum eine höhere Dämpfungsarbeit verrichten, wodurch speziell hochdynamische Kettentriebe einfacher unter Kontrolle zu halten sind. Durch geschickte Abstimmung der Feder- und Dämpfungsparameter zwischen Los- und Zugtrumseite lassen sich die dynamischen Verdrehwinkel zwischen den gesteuerten Wellen des Kettentriebes reduzieren.
Die Verkleinerung des Volumens im Schienenkörper kann auf verschiedene Weise erzeugt werden. Zum einem ist es denkbar, dass die Verkleinerung des Volumens des Hohlraums aus einer Verformung des Schienenkörpers resultiert, welcher aus einem im Verformungsbereich elastisch verformbaren Material besteht. Vorzugsweise eignet sich hierfür ein Metall, welches genügend Druckfestigkeit aufweist und gleichzeitig in dem geforderten Dämpfungsbereich elastisch verformbar ist. Insbesondere für höhere Dämpfungsbereiche bietet es sich an, dass die Verkleinerung des Volumens des Hohlraums aus einem Eintauchen mindestens eines Tauchkörpers resultiert, welcher mit dem Hohlraum nach Art einer Kolben-Zylinder-Anordnung zusammenwirkt. Zylinderseitig ist der Schienenkörper insoweit an der Trägerkonstruktion angebracht und mit der hydraulischen Spanneinrichtung beaufschlagt; kolbenseitig kommt der Schienenkörper mit der Kette in Berührung. Als kolbenartiger Tauchkörper kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein einziger sich entlang des Hohlraums erstreckender Tauchkörper vorgesehen werden. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, mehrere beabstandet voneinander am Schienenkörper angeordnete Tauchkörper vorzusehen, deren Dämpfungswirkung sich addiert. Durch Eintauchen des mindestens einen Tauchkörpers in den Hochdruckraum wird das Druckmedium weiter unter Druck gesetzt und bildet über seinen Bulkmodul die nötige Steifigkeit zur Erzeugung der Gegenkraft.
Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass das im Hohlraum befindliche Druckmedium über einen Druckölzulauf durch Anschluss an einen externen Druckölkreislauf beaufschlagt ist. Beispielsweise kann der Hohlraum so an den Ölkreislauf eines Verbrennungsmotors angeschlossen werden und damit eine Umlaufmenge erzeugen. Neben der druckölversorgten Variante ist es auch möglich, dass der Hohlraum ein einmalig mit Druckmedium befülltes und nach außen hin abgeschlossenes Volumen ist.
Im Zuge der erstgenannten Variante bietet sich zusätzlich auch die Möglichkeit, das der an den externen Druckölkreislauf angeschlossene Hohlraum über einen Spalt oder eine Düse Lecköl zur Schmierung der Kette nach außen abgibt.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht einer gegen einen Kettentrieb wirkenden Spann- und Führungsschiene,
2 eine Seitenansicht einer Spann- und Führungsschiene mit einem öldruckversorgtem Hohlraum,
3 die Seitenansicht einer Spann- und Führungsschiene mit mehreren, die Hohlraum beaufschlagenden Tauchkörpern, und
4 eine Drauf- und Stirnseitenansicht einer Spann- und Führungsschiene mit einem einzigen, den Hohlraum beaufschlagenden Tauchkörper.
Gemäß 1 übt eine hydraulische Spanneinrichtung 1 eine Spannkraft auf einen Schienenkörper 2 aus, welcher im Bereich des Lostrums eines Ketten triebes eine Kette 3 spannt und führt, welche über ein Antriebsrad 4 sowie ein Abtriebsrad 5 verläuft. Der Schienenkörper 2 ist über eine Gelenkbohrung 6 schwenkbar an einer – nicht weiter dargestellten – Trägerkonstruktion angebracht und weist am gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme 7 für die hydraulische Spanneinrichtung 1 auf.
Gemäß 2 weist der Schienenkörper zwischen beiden Enden einen Hohlraum 8 auf. Der Hohlraum 8 erstreckt sich entlang des Schienenkörpers 2 zwischen der Gelenkbohrung 6 sowie der Aufnahme 7 für die nicht weiter dargestellte – Spanneinrichtung und bildet einen Hochdruckraum zur Aufnahme eines Druckmediums, hier Motoröl, dessen Volumen sich bei Lasteinwirkung der Kette 3 auf den Schienenkörper 2 verkleinert. Die Verkleinerung des Volumens des Hohlraumes 8 resultiert bei dieser Ausführungsform aus einer Verformung des Schienenkörpers 2 im elastischen Bereich. Der Hohlraum 8 ist über einen im Bereich der Gelenkbohrung 6 angeordneten Druckölzulauf 9 an einen externen Druckölkreislauf in Form eines Motorölkreislaufs eines Kraftfahrzeugmotors angeschlossen. Dem entsprechend ist der Gelenkbohrung 6 eine Druckdrehdurchführung zugeordnet. Der an den externen Druckölkreislauf angeschlossene Hohlraum 8 gibt über eine ebenfalls am Hohlraum 8 angeschlossene Düse 10 Lecköl zur Schmierung der Kette 3 nach außen ab. Dabei ist das System so abgestimmt, dass der dynamisch auftretende Öldruck im Hohlraum 8 einen solchen Wert erreicht, mit dem der Schienenkörper 2 über die sich ergebende Steifigkeit ihre bestimmungsgemäße Dämpfungsfunktion wahrzunehmen kann.
Gemäß 3 ist zur Verkleinerung des Volumens des – hier nicht dargestellten – Hohlraums im Schienenkörper 2 (Gegenstück nicht abgebildet) mehrere Tauchkörper vorgesehen, welche beabstandet voneinander entlang des Schienenkörpers 2 angeordnet sind und durch eintauchen in den Hohlraum die gewünschte Verkleinerung des Volumens nach Art einer Kolben-Zylinder-Anordnung erzeugen.
Alternativ hierzu kann gemäß 4 der Schienenkörper 2 auch einen einzigen, sich entlang desselben erstreckenden Tauchkörper 12 aufweisen.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die erfindungsgemäße Volumenverkleinerung eines in einen Schienenkörper integrierten Hochdruckraums auf andere Weise herbeizuführen, beispielsweise auch unter Anschluss eines zusätzlichen externen Druckvolumens.

1: Spanneinrichtung
2: Schienenkörper
3: Kette
4: Antriebsrad
5: Abtriebsrad
6: Gelenkbohrung
7: Aufnahme
8: Hohlraum
9: Druckölzulauf
10: Düse
11: Tauchkörper (einzeln)
12: Tauchkörper (gesamt)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19913288 A1 [0003]

Claims

Spann- und Führungsschiene für Kettentriebe mit einem dem Kettenverlauf teilweise folgenden Schienenkörper (2), welcher zu einem Ende über eine Gelenkbohrung (6) schwenkbar an einer Trägerkonstruktion angebracht ist, und welcher zum anderen Ende mit einer Aufnahme (7) für eine Spanneinrichtung versehen ist, wobei zwischen beiden Enden ein Hohlraum (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der sich entlang des Schienenkörpers (2) erstreckende Hohlraum (8) als ein Hochdruckraum zur Aufnahme eines Druckmediums ausgebildet ist, der so ausgestaltet ist, dass dessen Volumen sich bei Lasteinwirkung verkleinert.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleinerung des Volumens des Hohlraums (8) aus einer Verformung des Schienenkörpers (2) resultiert, welcher aus einem im Verformungsbereich elastisch verformbaren Metall besteht.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleinerung des Volumens des Hohlraums (8) aus einem Eintauchen mindestens eines Tauchkörpers (11a–11d; 12) resultiert, welcher mit dem Hohlraum (8) nach Art einer Kolben-Zylinder-Anordnung zusammenwirkt.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger sich entlang des Hohlraumes (8) erstreckender Tauchkörper (12) vorgesehen ist.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere beabstandet voneinander am Schienenkörper (2) angeordnete Tauchkörper (11a–11d) vorgesehen sind.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) ein einmalig mit Druckmedium befülltes und nach Außen hin abgeschlossenes Volumen ist.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) über einen Druckölzulauf (9) durch Anschluss an einen externen Druckölkreislauf beaufschlagt ist.
Spann- und Führungsschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an einen externen Druckölkreislauf angeschlossene Hohlraum (8) über einen Spalt oder eine Düse (10) Lecköl zur Schmierung der Kette (3) nach Außen abgibt.
Spann- und Führungsschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (8) unter Hochdruck von bis zu 200 bar steht, um die gewünschte Steifigkeit zu erzeugen.
Spann- und Führungsschiene nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium ein Hydrauliköl oder ein Motoröl eines Kraftfahrzeugmotors ist.