DE102011017769A1 - Chain drive for driving valve or injection pump, has driving sprocket wheel and driven sprocket wheel, where rail is provided for guiding or tensioning of chain - Google Patents

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    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains

Abstract

The chain drive has a driving sprocket wheel and a driven sprocket wheel, where a rail (10) is provided for guiding or tensioning of the chain. A damping device is provided for damping vibrations of the chain. The damping device has a damper that is arranged below a portion of the rail, against which the chain rests in the operation of the chain drive.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kettentrieb, insbesondere für den Antrieb eines Ventils oder einer Einspritzpumpe, mit einem antreibenden Kettenrad und wenigstens einem angetriebenen Kettenrad, einer die Kettenräder verbindenden endlosen Kette, wenigstens einer Schiene zum Führen oder Spannen der Kette sowie einer Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der Kette.The invention relates to a chain drive, in particular for driving a valve or an injection pump, with a driving sprocket and at least one driven sprocket, an endless chain connecting the sprockets, at least one rail for guiding or tensioning the chain and a damping device for damping vibrations of the Chain.

Der Antrieb von Ventiltrieben und Einspritzpumpen erfolgt bei Verbrennungskraftmaschinen häufig über Kettentriebe mit Kettenrädern und Ketten. Bei solchen Kettentrieben ist meist am Zugtrum (gezogener Teil der Kette) eine Führungsschiene, am Leertrum (nicht gezogener Teil der Kette) eine Spannschiene im Einsatz.The drive of valve trains and injection pumps in internal combustion engines often takes place via chain drives with sprockets and chains. In such chain drives is usually on Zugtrum (pulled part of the chain), a guide rail on the slack side (not pulled part of the chain) a clamping rail in use.

Kettentriebe werden akustisch auffällig, wenn die Kette unerwünscht zu Schwingungen angeregt wird. Häufigste Ursache für solche Schwingungen ist der sogenannte Polygoneffekt, der auftritt, wenn das Antriebsrad formschlüssig in die Kette eingreift. Da die Kette auf dem Antriebsrad nicht kreisrund auf- und ablaufen kann, kommt es zu Abwinkelungen der Kette, sodass das Antriebsrad ein Polygon (Vieleck) bildet. Daraus resultieren Erregungen in Längs- und Querrichtung der Kette, die die Kette in Schwingungen versetzen. Diese Schwingungen werden als ”Kettenheulen” wahrgenommen.Chain drives become acoustically noticeable when the chain is undesirably excited to vibrate. The most common cause of such vibrations is the so-called polygon effect, which occurs when the drive wheel engages positively in the chain. Since the chain on the drive wheel can not run up and down circularly, it will bend the chain, so that the drive wheel forms a polygon (polygon). This results in excitations in the longitudinal and transverse direction of the chain, which set the chain in vibration. These vibrations are perceived as "chain howls".

Üblicherweise werden zur Beseitigung dieses Problems Ketten mit kleinerer Teilung, Kettenräder mit einer größeren Anzahl an Zähnen oder ganz andere Technologien wie etwa Zahnketten oder Zahnriemen eingesetzt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass im Vergleich zu Kettentrieben Zahnketten sehr teuer sind und Zahnriemen nur eine begrenzte Lebensdauer haben.Typically, to alleviate this problem, smaller pitch chains, sprockets with a larger number of teeth or quite different technologies such as toothed chains or toothed belts are used. It should be noted, however, that in comparison to chain drives, toothed chains are very expensive and toothed belts only have a limited service life.

In der EP 0 872 629 A1 ist ein gattungsgemäßer Kettentrieb für Nebenantriebe von Brennkraftmaschinen gezeigt. Zur Eliminierung des Polygoneffekts wird vorgeschlagen, eines der Kettenräder mit einem auf die Polygonfrequenz abgestimmten Radialtilger auszurüsten.In the EP 0 872 629 A1 a generic chain drive for power take-offs of internal combustion engines is shown. To eliminate the polygon effect, it is proposed to equip one of the sprockets with a radial damper tuned to the polygon frequency.

Die DE 103 16 607 A1 zeigt einen Kettentrieb, bei dem „Dämpfungsmittel” zur Dämpfung von triebangeregten Kettenschwingungen im Material eines Kettenrades integriert sind. Genauer gesagt hat das Kettenrad einen triebangepassten Elastizitätsmodul, der so gewählt ist, dass das triebangeregte Schwingungssystem aus Kettenrädern, Wellen mit angeschlossenen Bauteilen und Endloskette so verstimmt ist, dass nur reduzierte Kettenresonanzschwingungen auftreten.The DE 103 16 607 A1 shows a chain drive, in which "damping means" for damping of drive-induced chain vibrations are integrated in the material of a sprocket. More specifically, the sprocket has a drive-adjusted modulus of elasticity chosen to detune the drive-excited vibration system comprising sprockets, shafts with connected components, and endless chain so that only reduced chain resonance vibrations occur.

Aus der DE 198 56 705 A1 ist ebenfalls ein gattungsgemäßer Kettentrieb mit Führungselementen am Leertrum bzw. am Zugtrum bekannt. Die beiden Führungselemente weisen in und gegen die Laufrichtung der Kette elastische Fortsetzungen auf, die keine Führungsaufgaben haben und nicht unmittelbar an der Kette anliegen. Beim Anlaufen bzw. Ablaufen der Kette schlagen die einzelnen Glieder der Kette wegen des Polygoneffekts gegen die elastischen Fortsetzungen der Führungselemente. Durch ihre Elastizität und durch die Trägheit ihrer Masse sollen die Fortsetzungen die durch das Anschlagen der Kettenglieder an die Führungselemente entstehenden Geräusche und Schwingungen dämpfen.From the DE 198 56 705 A1 is also a generic chain drive with guide elements on the slack side or on Zugtrum known. The two guide elements have elastic continuations in and against the running direction of the chain, which have no guiding tasks and do not rest directly on the chain. When starting or expiring the chain beat the individual members of the chain because of the polygon effect against the elastic continuations of the guide elements. Due to their elasticity and the inertia of their mass, the continuations are intended to dampen the noises and vibrations caused by the striking of the chain links on the guide elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige, effektive Möglichkeit aufzuzeigen, unerwünschte Kettenschwingungen bei einem Kettentrieb zu unterdrücken.The object of the invention is to show a cost effective possibility to suppress unwanted chain vibrations in a chain drive.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Kettentrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kettentriebs sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a chain drive with the features of claim 1. Advantageous and expedient embodiments of the chain drive according to the invention are specified in the subclaims.

Der erfindungsgemäße Kettentrieb, der insbesondere für den Antrieb eines Ventils oder einer Einspritzpumpe vorgesehen ist, umfasst ein antreibendes Kettenrad und wenigstens ein angetriebenes Kettenrad, eine die Kettenräder verbindende endlose Kette, wenigstens eine Schiene zum Führen und/oder Spannen der Kette sowie eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der Kette. Die Dämpfungseinrichtung weist einen Tilger auf, der unterhalb eines Abschnitts der Schiene angeordnet ist, an dem die Kette im Betrieb des Kettentriebs anliegt, insbesondere unterhalb eines Gleitbelags. ”Unterhalb” soll in diesem Zusammenhang ”auf der von der Kette abgewandten Seite” bedeuten.The chain drive according to the invention, which is provided in particular for driving a valve or an injection pump, comprises a driving sprocket and at least one driven sprocket, an endless chain connecting the sprockets, at least one rail for guiding and / or tensioning the chain and a damping device for damping of vibrations of the chain. The damping device has a absorber, which is arranged below a portion of the rail on which the chain rests during operation of the chain drive, in particular below a sliding lining. "Below" in this context means "on the side away from the chain".

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung eines auf die problematische Frequenz (Eigenfrequenz) abgestimmten Tilgers die Kette soweit beruhigt werden kann, dass das Kettenheulen signifikant reduziert wird. Im Vergleich zu alternativen Technologien wie Zahnketten und Zahnriemen bleiben die Vorteile des Kettentriebs erhalten.The invention is based on the finding that the chain can be calmed so far by the inventive arrangement of a tuned to the problematic frequency (natural frequency) absorber, that the Kettenheulen is significantly reduced. Compared to alternative technologies such as toothed chains and toothed belts, the advantages of the chain drive are retained.

Die Schiene ist vorzugsweise eine am Zugtrum der Kette angeordnete Führungsschiene. Es hat sich nämlich gezeigt, dass Schwingungen der Kette mithilfe des erfindungsgemäßen Tilgers am besten am Zugtrum unterbunden werden können.The rail is preferably a guide rail arranged on the traction arm of the chain. It has been shown that vibrations of the chain using the absorber according to the invention can best be prevented on Zugtrum.

Bevorzugt weist die Schiene einen steifen Trägerabschnitt, insbesondere aus einem Polyamid-Werkstoff, und einen Gleitbelag auf, auf dem die Kette direkt aufliegt. Der Tilger ist dann zwischen dem Trägerabschnitt und dem Gleitbelag angeordnet.Preferably, the rail has a rigid support portion, in particular of a polyamide material, and a sliding coating on which the Chain rests directly. The absorber is then arranged between the support portion and the sliding coating.

Für die Auslegung des Tilgers als Feder-Masse-System ist eine Ausgestaltung vorteilhaft, gemäß der der Tilger wenigstens ein elastisches Element, insbesondere eine Elastomerschicht, und wenigstens eine an das elastische Element gekoppelte Tilgermasse aufweist.For the design of the absorber as a spring-mass system, an embodiment is advantageous according to which the absorber has at least one elastic element, in particular an elastomer layer, and at least one absorber mass coupled to the elastic element.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Tilger eine zwischen zwei Elastomerschichten eingebettete Tilgermasse auf.In the preferred embodiment of the invention, the absorber comprises an absorber mass embedded between two elastomeric layers.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Erfindung weist der Tilger mehrere Tilgermassen auf. Durch verschiedene Tilgermassen kann der Tilger auf mehrere unterschiedliche Frequenzen abgestimmt werden.According to a development of the invention of the invention, the absorber on several absorber masses. By different absorber masses of the absorber can be tuned to several different frequencies.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made. In the drawings show:

1 eine Führungsschiene eines Kettentriebs nach dem Stand der Technik; und 1 a guide rail of a chain drive according to the prior art; and

2 eine Führungsschiene eines erfindungsgemäßen Kettentriebs. 2 a guide rail of a chain drive according to the invention.

In 1 ist eine herkömmliche Führungsschiene 10' für einen Kettentrieb gezeigt, wie er beispielsweise zum Antrieb von Ventiltrieben oder Einspritzpumpen eingesetzt wird. Die Führungsschiene 10' weist einen Grundkörper 12 mit zwei voneinander beabstandeten Lageröffnungen 14 auf. Auf einem Trägerabschnitt 16' des Grundkörpers 12 ist ein Gleitbelag 18 vorgesehen. Der Gleitbelag 18 kann als separates Teil auf den Trägerabschnitt 16' aufgesetzt und mit diesem verbunden sein, oder der Gleitbelag ist – wie hier gezeigt – aus demselben Material wie der Trägerabschnitt 16' und einstückig mit diesem gebildet.In 1 is a conventional guide rail 10 ' shown for a chain drive, as used for example for driving valve trains or injection pumps. The guide rail 10 ' has a basic body 12 with two spaced bearing openings 14 on. On a support section 16 ' of the basic body 12 is a sliding coating 18 intended. The sliding coating 18 can as a separate part on the support section 16 ' be fitted and connected to this, or the sliding lining is - as shown here - from the same material as the support portion 16 ' and formed integrally with this.

Mithilfe von Stehbolzen oder dergleichen, die durch die Lageröffnungen 14 ragen, kann die Führungsschiene 10' fixiert werden, z. B. an einem Motorblock einer Verbrennungskraftmaschine. Die Führungsschiene 10' dient zur Führung des Zugtrums einer endlosen Kette zwischen einem antreibenden und einem angetriebenen Kettenrad des Kettentriebs. Die Kette liegt dabei im Wesentlichen über die gesamte Länge des Trägerabschnitts 16' auf dem Gleitbelag 18 auf.Using stud bolts or the like through the bearing holes 14 can protrude, the guide rail 10 ' be fixed, for. B. on an engine block of an internal combustion engine. The guide rail 10 ' serves to guide the traction of an endless chain between a driving and a driven sprocket of the chain drive. The chain lies substantially over the entire length of the support section 16 ' on the sliding surface 18 on.

Die Führungsschiene 10' kann grundsätzlich auch zum Spannen der Kette eingesetzt werden. Üblich ist es jedoch, hierfür zusätzlich eine am Leertrum angreifende Spannschiene vorzusehen.The guide rail 10 ' can in principle also be used for tensioning the chain. However, it is customary to additionally provide a tensioning rail acting on the slack side for this purpose.

Die in 2 gezeigte Führungsschiene 10 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Führungsschiene 10' folgendermaßen. Der Trägerabschnitt 16 kann hier als separates Teil ausgeführt sein, das mit dem Grundkörper 12 fest verbunden ist. In jedem Fall ist unterhalb des Gleitbelags 18, an dem die Kette im Betrieb des Kettentriebs anliegt, ein Tilger angeordnet. Genauer gesagt sind zwischen dem Trägerabschnitt 16 und der von der Kette abgewandten Seite des Gleitbelags 18 eine auf dem Trägerabschnitt 16 aufliegende erste Elastomerschicht 20, wenigstens eine auf der ersten Elastomerschicht 20 aufliegende Tilgermasse 22 und eine auf der Tilgermasse 22 aufliegende zweite Elastomerschicht 24 angeordnet, welche wiederum am Gleitbelag 18 anliegt. Die erste und die zweite Elastomerschicht 20, 24 können selbst mehrschichtig sein.In the 2 shown guide rail 10 differs from the previously described guide rail 10 ' follows. The carrier section 16 can be designed here as a separate part, with the main body 12 is firmly connected. In any case, below the sliding surface 18 to which the chain rests during operation of the chain drive, arranged a Tilger. More specifically, between the carrier section 16 and the side facing away from the chain side of the sliding coating 18 one on the support section 16 resting first elastomer layer 20 at least one on the first elastomeric layer 20 resting absorber mass 22 and one on the absorber mass 22 resting second elastomer layer 24 arranged, which in turn on the sliding surface 18 is applied. The first and second elastomer layers 20 . 24 can themselves be multilayered.

Der Grundkörper 12 der Führungsschiene 10 ist aus einem Polyamid-Werkstoff gebildet. Insbesondere zwischen den beiden Lageröffnungen 14 ist der Trägerabschnitt 16 sehr steif. Der darauf angeordnete Tilger ist als Masse-Feder-System ausgelegt, wobei insbesondere die erste Elastomerschicht 20 als Feder dient.The main body 12 the guide rail 10 is formed of a polyamide material. In particular between the two bearing openings 14 is the carrier section 16 very stiff. The absorber arranged thereon is designed as a mass-spring system, wherein in particular the first elastomer layer 20 serves as a spring.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei unterschiedlich schwere Tilgermassen 22 vorgesehen, die auf verschiedene Frequenzen möglicher Kettenschwingungen abgestimmt sind; grundsätzlich könnten es auch noch mehr sein.In the illustrated embodiment, two different weight absorber masses 22 provided tuned to different frequencies of possible chain vibrations; In principle, it could be even more.

Die Führungsschiene 10 kann im Kettentrieb zur Führung des Zugtrums oder zum Spannen des Leertrums eingesetzt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, zwei Führungsschienen 10 mit Tilger einzusetzen, eine als reine Führungsschiene für das Zugtrum und die andere als Spannschiene für das Leertrum.The guide rail 10 Can be used in chain drive to guide the train or to tension the empty section. In principle, it is also possible to use two guide rails 10 with absorber, one as a pure guide rail for the Zugtrum and the other as a clamping rail for the empty strand.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 10'10, 10 '
Führungsschieneguide rail
1212
Grundkörperbody
1414
Lageröffnungenbearing openings
16, 16'16, 16 '
Trägerabschnittsupport section
1818
Gleitbelagsliding lining
2020
erste Elastomerschichtfirst elastomer layer
2222
Tilgermasseabsorber mass
2424
zweite Elastomerschichtsecond elastomer layer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 19856705 A1 [0007] DE 19856705 A1 [0007]

Claims (6)

Kettentrieb, insbesondere für den Antrieb eines Ventils oder einer Einspritzpumpe, mit einem antreibenden Kettenrad und wenigstens einem angetriebenen Kettenrad, einer die Kettenräder verbindenden endlosen Kette, wenigstens einer Schiene (10) zum Führen und/oder Spannen der Kette, sowie einer Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der Kette, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung einen Tilger aufweist, der unterhalb eines Abschnitts der Schiene (10) angeordnet ist, an dem die Kette im Betrieb des Kettentriebs anliegt, insbesondere unterhalb eines Gleitbelags (18).Chain drive, in particular for driving a valve or an injection pump, with a driving sprocket and at least one driven sprocket, an endless chain connecting the sprockets, at least one rail ( 10 ) for guiding and / or tensioning the chain, as well as a damping device for damping vibrations of the chain, characterized in that the damping device comprises a damper which is below a portion of the rail ( 10 ) is arranged, on which the chain rests during operation of the chain drive, in particular below a sliding lining ( 18 ). Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (10) eine am Zugtrum der Kette angeordnete Führungsschiene ist.Chain drive according to claim 1, characterized in that the rail ( 10 ) is a guide rail arranged at the Zugtrum the chain. Kettentrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (10) einen steifen Trägerabschnitt (16), insbesondere aus einem Polyamid-Werkstoff, und einen Gleitbelag (18) aufweist, auf dem die Kette direkt aufliegt, wobei der Tilger zwischen dem Trägerabschnitt (16) und dem Gleitbelag (18) angeordnet ist.Chain drive according to claim 1 or 2, characterized in that the rail ( 10 ) a rigid support section ( 16 ), in particular of a polyamide material, and a sliding coating ( 18 ), on which the chain rests directly, wherein the absorber between the support portion ( 16 ) and the sliding coating ( 18 ) is arranged. Kettentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger wenigstens ein elastisches Element, insbesondere eine Elastomerschicht (20, 24), und wenigstens eine an das elastische Element gekoppelte Tilgermasse (22) aufweist.Chain drive according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber comprises at least one elastic element, in particular an elastomer layer ( 20 . 24 ), and at least one absorber mass coupled to the elastic element (US Pat. 22 ) having. Kettentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger eine zwischen zwei Elastomerschichten (20, 24) eingebettete Tilgermasse (22) aufweist.Chain drive according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber comprises one between two elastomer layers ( 20 . 24 ) embedded absorber mass ( 22 ) having. Kettentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger mehrere Tilgermassen (22) aufweist.Chain drive according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber several absorber masses ( 22 ) having.
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