DE102011078577A1

DE102011078577A1 - Strahlenvernetzter Volumenreduzierer

Info

Publication number: DE102011078577A1
Application number: DE201110078577
Authority: DE
Inventors: Dominik Hofmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines thermoplastischen Werkstoffs in einem Spanner (1) eines Zugmitteltriebes einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem hydraulischen Spanner (1), wobei der Werkstoff zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist. Die Erfindung betrifft auch einen Spanner (1) für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Spanner (1) zumindest abschnittsweise aus einem strahlenvernetzten Werkstoff gefertigt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines thermoplastischen Werkstoffs in einem Spanner eines Zugmitteltriebs einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem hydraulischen Spanner.
Das Verstärken von thermoplastischen Werkstoffen mittels einer Strahlenvernetzung ist bereits seit geraumer Zeit bekannt. Auch ein Strahlenvernetzen von thermoplastischen Elastomeren ist bereits seit einigen Jahren bekannt. Doch kommen solche Produkte im Wesentlichen nur außerhalb einer Kraftfahrzeugverwendung zum Einsatz. Als vorwiegendes Anwendungsfeld sind medizinische Gerätschaften und in der Elektroindustrie verwendete Produkte aufzuführen.
In der Kraftfahrzeugindustrie werden im Regelfall höherwertige Materialien wie PPS-GF40 verwendet, die in Einzelfällen, wie etwa in der DE 10 2005 031 589 A1 durch PS-S-GF30 ersetzt werden. Allerdings ist auch dieser Werkstoff immer noch relativ kostenintensiv.
Bei kleineren Getrieberädern für elektrische Zahnstangenlenkungen ist ein Nachvernetzen des verwendeten Werkstoffs, etwa aus der DE 10 2007 000 923 A1 bekannt. Das Zurückgreifen auf eine Strahlenvernetzung ist grundsätzlich auch bei Öl- oder Kraftstofffiltergehäusen aus der DE 10 319653 B4 bekannt. Bei Kunststofflüftern von Kühlgebläsen bei Kraftfahrzeugen ist eine Strahlenvernetzung bestimmter Strukturen auch aus der DE 10 2007 030 941 A1 bekannt. Im Bereich von Dichtungen ist grundsätzlich auch der Rückgriff auf ein strahlenvernetztes Polymer bekannt, etwa aus der DE 3602963 A1 .
Allerdings ist es bisher unbekannt, bei Spannern eines Zugmitteltriebes grundsätzlich kostengünstige Werkstoffe zu verwenden und diese dann erst einem verfestigendem Schritt zu unterwerfen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, relativ preiswerte Werkstoffe für spezifische Anwendungsfälle zur Verfügung zu stellen, die dann aber auch gleichzeitig hoch belastbar sind. Teure Materialien, wie etwa PPS-GF40 sollen durch preiswerteres Material ersetzt werden. Teureres verarbeitungskritisches PA46 soll ebenfalls durch preiswerte, aber hochbelastbare Werkstoffe ersetzt werden. Der Werkstoff für die entsprechenden Anwendungsfälle soll auch eine Alternative zu bisher verwendetem glasfaserverstärktem Polyphtalamid bilden. Ferner soll die Vielseitigkeit erhöht werden. Eine leistungsgerechte Auslegung der Komponenten durch entsprechende Werkstoffe bei Niedrighaltung der Kosten soll dadurch ebenso ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Werkstoff zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn der Werkstoff in einem Volumenreduzierer des Spanners eingesetzt ist, wobei der Volumenreduzierer im Inneren eines Kolbens des Spanners positioniert ist. Die hydraulische Dämpfung kann durch einen Volumenreduzierer feiner eingestellt werden.
Wenn der Werkstoff amorph gefertigt ist, so kann trotzdem bei nachfolgender Strahlenvernetzung eine hohe Formstabilität erreicht werden. Es lassen sich Kunststoffwerkstoffe wie PA66, PA66 GF35 dadurch vermeiden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn der Werkstoff vollständig durch β- oder γ-Strahlen vernetzt ist. Gerade die Verwendung solcher Strahlen hat sich als effizient herausgestellt.
Wenn der Spanner ein Teil eines Kettenspanners ist, bei welchem die Dämpfung durch eine Steuernut im Volumenreduzierer definiert wird, so kann insbesondere bei Verwendung eines Schlitzes im Volumenreduzierer in Verbindung mit einer koaxialen Kolbenbohrung, nach Art einer Steuernut, eine feine Regelung oder Steuerung erreicht werden.
Die Erfindung betrifft auch einen Spanner für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine.
Ein solcher erfindungsgemäßer Spanner ist dadurch gekennzeichnet, dass der Spanner zumindest abschnittsweise aus einem strahlenvernetzten Werkstoff gefertigt ist.
Wenn der Werkstoff ein Kunststoff, wie ein thermoplastisches Elastomer oder ein Polyamid ist, so können unterschiedlichen Anwendungsfällen bedarfsgerecht Rechnung getragen werden.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Werkstoff niedrigviskose Eigenschaften aufweist.
Wenn der Werkstoff ein PA66-Werkstoff, vorzugsweise mit Glasfaserverstärkung ist, so kann eine besonders hohe Festigkeit erreicht werden.
Wenn der Werkstoff 15 bis 50 Gewichtsprozent Glasfasern aufweist, so kann ein Leistungs-/Kostenoptimum erreicht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe einer Zeichnung näher erläutert.
In der einzigen Figur, der 1, ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spanners 1 dargestellt.
Der Spanner 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Kolben 3 axial beweglich gelagert ist. Der Kolben 3 und das Gehäuse 2 definieren einen verkleinerbaren Hohlraum 4, wobei in Anlage mit dem Kolben 3 ein Volumenreduzierer 5 vorhanden ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Volumenreduzierer 5 ein separates Bauteil. Es kann jedoch auch eine solche Ausführungsform gewählt werden, in der der Volumenreduzierer 5 ein Teil des Kolbens 3 ist.
Auf der dem Volumenreduzierer gegenüberliegenden Seite des Hohlraums 4 ist ein Hydraulikmittelventil 6 mit einer Kugel 7 vorhanden. Den Volumenreduzierer 5 koaxial umgebend ist eine als Druckfeder ausgebildete Feder 8 vorhanden, die in Anlage mit dem Volumenreduzierer 5 und einem Gehäusegrund 9 in der Gegend des Ventils 6 befindlich ist. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kolben 3 ist eine Dichtung 10 angeordnet.
Der Volumenreduzierer 5 ist aus einem Kunststoff gefertigt, insbesondere aus einem amorphen, thermoplastischen Kunststoff. Der Kunststoff ist durch Einwirkung von β- oder γ-Strahlen vollständig vernetzt worden. Seine Festigkeit wurde dadurch erhöht. Selbst bei Temperaturänderungen, insbesondere bei hohen Temperaturen, ändert sich das hydraulische Dämpfungsverhalten des Spanners 1 nicht, insbesondere nicht durch Setzvorgänge. Auf metallische Volumenreduzierer kann verzichtet werden.
Solche Spanner finden insbesondere Verwendung in Umschlingungsgetrieben, Kettentrieben, hydraulischen Kettenspannern und letztlich in Verbrennungskraftmaschinen.
Bezugszeichenliste

1: Spanner
2: Gehäuse
3: Kolben
4: Hohlraum
5: Volumenreduzierer
6: Ventil
7: Kugel
8: Feder
9: Gehäusegrund
10: Dichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005031589 A1 [0003]
DE 102007000923 A1 [0004]
DE 10319653 B4 [0004]
DE 102007030941 A1 [0004]
DE 3602963 A1 [0004]

Claims

Verwendung eines thermoplastischen Werkstoffs in einem Spanner (1) eines Zugmitteltriebes einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem hydraulischen Spanner (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff in einem Volumenreduzierer (5) des Spanners (1) eingesetzt ist, wobei der Volumenreduzierer (5) im Inneren eines Kolbens (3) des Spanners (1) positioniert ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff amorph gefertigt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff vollständig durch β- oder γ-Strahlen vernetzt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanner (1) ein Teil eines Kettenspanners ist, bei welchem die Dämpfung durch eine Steuernut im Volumenreduzierer (5) definiert wird.
Spanner (1) für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanner (1) zumindest abschnittsweise aus einem strahlenvernetzten Werkstoff gefertigt ist.
Spanner (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein Kunststoff, wie ein thermoplastisches Elastomer mit einem Polyamid ist.
Spanner (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff niedrigviskose Eigenschaften aufweist.
Spanner (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein PA66-Werkstoff, vorzugsweise mit Glasfaser-Verstärkung ist.
Spanner (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff 15 bis 50 Gewichtsprozent Glasfasern aufweist.