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Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner für eine Kette eines Kettentriebs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Aus der
DE 196 43 321 A1 ist bereits ein Kettenspanner der eingangs genannten Art bekannt. Der bekannte Kettenspanner weist eine Kettenschiene auf, die in der Nähe ihres einen Stirnendes schwenkbeweglich an einem Träger gelagert und in der Nähe ihres anderen Stirnendes mit einer Spann- oder Stellvorrichtung versehen ist, mit der die Kettenschiene zum Spannen der Kette in Bezug zum Träger verstellt und gegen die Kette angepresst werden kann. Die Spann- oder Stellvorrichtung umfasst einen äußeren Exzenter und einen inneren Exzenter mit einer Bohrung, durch die sich ein Tragbolzen erstreckt. Der Tragbolzen dient dazu, den inneren Exzenter im Betrieb der Spann- oder Stellvorrichtung am Träger festzuklemmen und kann zum Spannen der Kette gelockert werden. Zum Zweck des Längenausgleichs beim Ein- und Ausfedern der Kettenschiene ist das schwenkbewegliche Stirnende der Kettenschiene mit einem Langloch versehen. Zwischen dem inneren und dem äußeren Exzenter ist eine Torsionsfeder angeordnet, die sich gegen die beiden Exzenter abstützt. Die Dämpfung der Spann- oder Stellvorrichtung im Betrieb des Kettenspanners wird durch die Reibung zwischen gegeneinander anliegenden zylindrischen Umfangsflächen des inneren und des äußeren Exzenters erzeugt.
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Das Langloch am schwenkbeweglichen Stirnende der Kettenschiene ermöglicht zwar einen Längenausgleich beim Ein- und Ausfedern der Kettenschiene, erschwert es jedoch, dieses Stirnende der Kettenschiene zuverlässig zu führen und sicher gegen Verkippen zu schützen. Darüber hinaus wird auch eine stärkere Dämpfung der Bewegungen der Spann- oder Stellvorrichtung im Betrieb des Kettenspanners angestrebt.
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Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift
DE 198 15 692 A1 bekannt. Diese betrifft einen Kettenspanner für die Triebwerkskette eines Verbrennungsmotors. Der Kettenspanner ist mit einem doppelten Verstellexzenter mit Federelementen verstellbar angeordnet. Dadurch wird bei großer Verstellung eine allseits kippsichere und positionsgenaue Führung der Kette erreicht.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, im Betrieb eines Kettenspanners der eingangs genannten Art den Längenausgleich beim Ein- und Ausfedern der Kettenschiene mit Hilfe der Spann- und Stellvorrichtung vorzunehmen und die Bewegungen der Spann- und Stellvorrichtung stärker zu dämpfen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der innere Exzenter auf einer die Bohrung durchsetzenden Lagerbuchse drehbar ist, wobei sich die Lagerbuchse in axialer Richtung über den inneren und äußeren Exzenter hinaus erstreckt, und wobei Mittel zur Vergrößerung der Reibung zwischen einer Stirnseite des inneren und/oder äußeren Exzenters und einem axial benachbarten Bauteil vorgesehen sind, die mindestens einen Reibkörper oder Reibüberzug umfassen, der zwischen der Stirnseite des inneren und/oder äußeren Exzenters und dem axial benachbarten Bauteil angeordnet ist. Grundsätzlich ist dabei vorgesehen, dass der innere Exzenter im Betrieb des Kettenspanners drehbar ist.
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Der innere Exzenter weist zu diesem Zweck eine zylindrische Umfangsfläche sowie eine zu dieser Umfangsfläche exzentrische Bohrung auf und ist auf einer die Bohrung durchsetzenden Lagerbuchse frei drehbar. Zweckmäßig ist die Lagerbuchse mittels eines Schraubenbolzens an einem zur Befestigung der Spann- und Stellvorrichtung dienenden Träger festgeklemmt.
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Um zu verhindern, dass auch der innere Exzenter beim Festziehen des Schraubenbolzens zwischen dem Träger und dem Kopf des Schraubenbolzens festgeklemmt wird, steht die Lagerbuchse in axialer Richtung über die Exzenter über. Außerdem weist die Lagerbuchse zweckmäßig an ihrem dem Träger zugewandten Stirnende einen radial überstehenden Bund oder Flansch auf, um einerseits die Anlagefläche am Träger zu vergrößern und andererseits eine Auflagefläche für die Exzenter der Spann- und Stellvorrichtung zu schaffen.
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Diese Auflagefläche kann gleichzeitig genutzt werden zur Verstärkung der Dämpfung beim Ein- und Ausfedern die Reibung zwischen einer Stirnseite des inneren und/oder äußeren Exzenters und einem axial benachbarten Bauteil zu vergrößern, das mit der Auflagefläche versehen ist, vorzugsweise indem ein flacher scheibenförmiger Reibkörper zwischen die Auflagefläche und die benachbarte Stirnfläche der Spann- und/oder Stellvorrichtung eingelegt oder indem die Auflagefläche bzw. die benachbarte Stirnfläche der Spann- und/oder Stellvorrichtung mit einem Reibüberzug versehen wird. Grundsätzlich ist eine solche Vergrößerung der Reibung an einem oder an beiden axialen Stirnseiten der Exzenter möglich.
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Zwischen dem inneren und dem äußeren Exzenter ist bevorzugt eine Torsionsfeder angeordnet, die im Betrieb des Kettenspanners einem Verdrehen der beiden Exzenter in Bezug zueinander entgegenwirkt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen Kettenspanner mit einer Doppelexzenterspannvorrichtung bei ungespannter Kette;
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2 eine Draufsicht auf den Kettenspanner bei gespannter Kette;
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
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4 eine vergrößerte Schnittansicht einer etwas abgewandelten Doppelexzenterspannvorrichtung.
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Der in der Zeichnung dargestellte Kettenspanner 1 dient zum Spannen einer Antriebskette 2 eines Kettentriebs, beispielsweise eines Kettentriebs zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt).
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Wie am besten in 1 und 2 dargestellt, weist der Kettenspanner 1 eine als Führung und Gleitfläche für die Kette 2 dienende leicht gekrümmte Kettenschiene 3 auf, die zum Spannen der Kette 2 gegen eine Seite derselben angepresst werden kann, wie in 2 dargestellt.
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Die Kettenschiene 3 ist in der Nähe ihres einen Stirnendes 4 schwenkbar auf einer Halterung 5 gelagert, die mittels zweier durch Bohrungen 6, 7 der Halterung 5 hindurchtretender Befestigungsschrauben an einem Träger 8 (4), beispielsweise dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, festgeschraubt werden kann.
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Wie am besten in 3 dargestellt, weist die Halterung 5 ein Schwenklager 9 für die Kettenschiene 3 auf. Das Schwenklager 9 besteht im Wesentlichen aus einem Schwenkbolzen 10, der in fluchtende Lagerbohrungen 11, 12 der Kettenschiene 3 und eines Kragarms 13 der Halterung 5 eingesetzt ist, um die Kettenschiene 3 schwenkbar mit der Halterung 5 zu verbinden. Um im Bereich des Schwenklagers 9 für eine gute Führung der Kettenschiene 3 zu sorgen und diese gegen Verkippen zu sichern, weist der zur Halterung 5 benachbarte Teil der Kettenschiene 3 einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 14 auf, deren parallele Innenseiten gegen zwei entgegengesetzte Breitseitenflächen des Kragarms 13 anliegen.
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In der Nähe des entgegengesetzten Stirnendes 15 der Kettenschiene 3 ist eine Doppelexzenterspannvorrichtung 16 angeordnet, die zum Spannen der Kette 2 und zum Einstellen der Kettenspannung dient. Die Spannvorrichtung 16 besteht im Wesentlichen aus einem Spannergehäuse 17, einem äußeren Exzenter 18, einem inneren Exzenter 19, einer zwischen den Exzentern 18, 19 angeordneten Torsionsfeder 20, sowie einer Lagerbuchse 21 (Lagerbolzen) und einem Schraubenbolzen 22, die zur Befestigung der Spannvorrichtung 16 am Träger 8 dienen.
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Das scheibenförmige Spannergehäuse 17 besitzt eine zylindrische äußere Umfangsfläche 23, die gegen die von der Kette 2 abgewandte Seite der Kettenschiene 3 anliegt und bei gespannter Kette 2 auf die Kettenschiene 3 einwirkt, um diese gegen die Kette 2 zu drücken. Das Spannergehäuse 17 ist mit einer Exzenterbohrung 24 versehen, deren Längsmittelachse in Bezug zur Längsmittelachse ihrer zylindrischen Umfangsfläche 23 exzentrisch ist.
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Der in die Exzenterbohrung 24 des Spannergehäuses 17 eingesetzte äußere Exzenter 18 weist eine gegen die Wand der Bohrung 24 anliegende zylindrische äußere Umfangsfläche 25 auf und ist ebenfalls mit einer Exzenterbohrung 26 versehen, deren Längsmittelachse in Bezug zur Längsmittelachse. seiner zylindrischen Umfangsfläche 25 exzentrisch ist.
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Der in die Exzenterbohrung 26 des äußeren Exzenters 18 eingesetzte innere Exzenter 19 weist eine gegen die Wand der Bohrung 26 anliegende zylindrische äußere Umfangsfläche 27 auf. Weiter ist der innere Exzenter 19 mit einer Bohrung 28 zur Aufnahme der Lagerbuchse 21 und des zur Lagerbuchse 21 koaxialen Schraubenbolzens 22 versehen. Die Längsmittelachse der Bohrung 28 ist in Bezug zu einer Längsmittelachse der zylindrischen Umfangsfläche 27 des inneren Exzenters 19 exzentrisch.
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Wie am besten in 4 dargestellt, umschließt der innere Exzenter 19 einen Hohlraum 29 zur Unterbringung der Torsionsfeder 20, die einen schraubenförmig gewickelten, zur Längsmittelachse des Exzenters 19 im Wesentlichen koaxialen Mittelteil und zwei an entgegengesetzten Stirnenden des Mitteilteils radial überstehende Federschenkel 30, 31 aufweist, von denen der eine 30 innerhalb des inneren Exzenters 19 festgelegt ist, während sich der andere 31 durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Schlitzöffnung 32 des inneren Exzenters 19 und eine radiale Bohrung 33 des äußeren Exzenters 18 erstreckt. Die Torsionsfeder 20 wird gespannt, wenn der innere Exzenter 19 zum Spannen der Kette 2 mittels eines geeigneten Spannwerkzeugs um die Lagerbuchse 21 beziehungsweise den Schraubenbolzen 22 verdreht wird. Für den Eingriff des Spannwerkzeugs ist der innere Exzenter 19 auf seiner Oberseite mit zwei Eingriffsöffnungen 34 versehen.
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Auf der Oberseite des äußeren und des inneren Exzenters 18, 19 sind weiter Markierungen angebracht, die dem Bediener anzeigen, wie weit der innere Exzenter 19 zum Spannen der Kette 2 verdreht werden muss.
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Die hohlzylindrische Lagerbuchse 21 erstreckt sich koaxial durch die Bohrung 28 des inneren Exzenters 19, wobei sie über die entgegengesetzten axialen Stirnenden des inneren und äußeren Exzenters 19, 18 übersteht. Die Lagerbuchse 21 weist eine zu ihrer Umfangsfläche koaxiale Bohrung 35 auf, durch die sich der Schraubenbolzen 22 hindurch erstreckt.
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Der Schraubenbolzen 22 weist einen Schaft 36 mit einem Außengewinde 37 und einen Schraubenkopf 38 mit einem Innenmehrkant 39 und einem überstehenden Kegelbund 40 auf, dessen zum Schaft 36 benachbarte Unterseite gegen das vom Träger 8 abgewandte Stirnende der Lagerbuchse 21 angepresst wird, wenn das Außengewinde 37 des Schraubenbolzens 22 in ein Innengewinde 41 des Trägers 8 eingeschraubt und der Schraubenbolzen 22 festgezogen wird. Dadurch wird die Lagerbuchse 21 mit ihrem anderen Stirnende gegen den Träger 8 angepresst.
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Da der innere Exzenter 19 beim Festziehen des Schraubenbolzens 22 nicht gegen den Träger 8 angepresst wird, ist der innere Exzenter 19 im Betrieb des Kettenspanners 1, d. h. nach dem Spannen der Kette 2, um die Mittelachse der Lagerbuchse 21 drehbar, wie am besten in 3 und 4 dargestellt.
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Um die Anlagefläche zwischen der Lagerbuchse 21 und dem Träger 8 zu vergrößern und eine Auflagefläche für die Spannvorrichtung 16 zu schaffen, ist das zum Träger 8 benachbarte Stirnende der Lagerbuchse 21 mit einem radial überstehenden Bund oder Flansch 42 versehen, dessen Stirnfläche gegen den Träger 8 anliegt.
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Bei der in 3 dargestellten Spannvorrichtung 16 weist der Bund oder Flansch 42 über seine gesamte Höhe einen konstanten Durchmesser auf, während bei der in 4 dargestellten Spannvorrichtung 16 das obere Stirnende des Bundes oder Flanschs 42 zu einer flachen runden Scheibe 43 erweitert ist, die ein Widerlager für einen Boden 44 der als Sacklochbohrung ausgebildeten Exzenterbohrung 26 des äußeren Exzenters 18 bildet.
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Bei der Spannvorrichtung 16 aus 4 ist zwischen die ebene Oberseite der Scheibe 43 und die dazu parallele Unterseite des Bodens 44 der Exzenterbohrung 26 eine flache Reibscheibe 45 eingelegt. Die Reibscheibe 45 besteht aus einem Material, das einen hohen Reibungskoeffizienten mit der Scheibe 43 bzw. dem Boden 44 aufweist, und dient dazu, die Reibung zwischen der Lagerbuchse 21 und den beiden Exzentern 18, 19 und damit die Dämpfung der Spannvorrichtung 16 im Betrieb des Kettenspanners zu vergrößern.
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Zusätzlich kann eine ähnliche Reibscheibe (nicht dargestellt) an der Oberseite der beiden Exzenter 18, 19 vorgesehen sein, um auch dort die Reibung zwischen der Lagerbuchse 21 und den beiden Exzentern 18, 19 und damit die Dämpfung der Spannvorrichtung 16 im Betrieb des Kettenspanners zu vergrößern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kettenspanner
- 2
- Kette
- 3
- Kettenschiene
- 4
- Stirnende Kettenschiene
- 5
- Halterung
- 6
- Bohrung
- 7
- Bohrung
- 8
- Träger
- 9
- Schwenklager
- 10
- Schwenkbolzen
- 11
- Bohrung Kettenschiene
- 12
- Bohrung Kragarm
- 13
- Kragarm
- 14
- Schenkel Kettenschiene
- 15
- Stirnende Kettenschiene
- 16
- Spannvorrichtung
- 17
- Spannergehäuse
- 18
- äußerer Exzenter
- 19
- innerer Exzenter
- 20
- Torsionsfeder
- 21
- Lagerbuchse
- 22
- Schraubenbolzen
- 23
- Umfangsfläche Spannergehäuse
- 24
- Exzenterbohrung Spannergehäuse
- 25
- Umfangsfläche äußerer Exzenter
- 26
- Exzenterbohrung äußerer Exzenter
- 27
- Umfangsfläche innerer Exzenter
- 28
- Bohrung innerer Exzenter
- 29
- Hohlraum
- 30
- Federschenkel Torsionsfeder
- 31
- Federschenkel Torsionsfeder
- 32
- Schlitzöffnung
- 33
- radiale Bohrung
- 34
- Eingriffsöffnungen innerer Exzenter
- 35
- Bohrung Lagerbuchse
- 36
- Schaft Schraubenbolzen
- 37
- Außengewinde Schraubenbolzen
- 38
- Kopf Schraubenbolzen
- 39
- Innenmehrkant Schraubenbolzen
- 40
- überstehender Kegelbund
- 41
- Innengewinde Träger
- 42
- Bund oder Flansch
- 43
- Scheibe
- 44
- Boden Exzenterbohrung
- 45
- Reibscheibe
