DE102015210152B4

DE102015210152B4 - Spannschiene für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102015210152B4
Application number: DE102015210152.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Schug; Rainer Fuhrmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Catensys Germany GmbH
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: DE102015210152A1

Abstract

Spannschiene (1) für einen Zugmitteltrieb, wobei die Spannschiene (1) einen ersten einem Zugmittel zugewandten Außenbereich (2a) und einen zweiten dem Zugmittel abgewandten Außenbereich (2b) aufweist, wobei zwischen den beiden Außenbereichen (2a, 2b) mehrere Rippen (3) zur Versteifung der Spannschiene (1) ausgebildet sind, wobei mindestens eine der Rippen (3) eine Struktur (4) zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen, die an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich (2a, 2b) und der jeweiligen Rippe (3) entstehen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (4) mindestens einen Ring (5) umfasst, wobei die mindestens eine Rippe (3), die die Struktur (4) zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist, an einem durch eine Zugmittelspanneinheit (7) belasteten Bereich angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannschiene für einen Zugmitteltrieb, wobei die Spannschiene einen ersten einem Zugmittel zugewandten Außenbereich und einen zweiten dem Zugmittel abgewandten Außenbereich aufweist, wobei zwischen den beiden Außenbereichen mehrere Rippen zur Versteifung der Spannschiene ausgebildet sind, wobei mindestens eine der Rippen eine Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen, die an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich und der jeweiligen Rippe entstehen, umfasst.
Gebiet der Erfindung
Zugmitteltriebe werden unter anderem zur Übertragung von Drehbewegungen in Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt. Beispielsweise kann die Drehung einer Kurbelwelle mit Hilfe des Zugmittels auf Nockenwellen oder Nebenaggregate eines Fahrzeugs übertragen werden. Als Zugmittel werden Gurte, Bänder, Keilriemen, Zahnriemen oder Ketten eingesetzt. Zur Führung sowie um das Zugmittel unter einer ausreichenden Vorspannung zu halten ist es bekannt, dass das Zugmittel mit Hilfe von zumindest einer Führungsschiene geführt und mit zumindest einer Spannschiene eine Kraft auf das Zugmittel ausgeübt wird, die im Wesentlichen senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung sowie ins Zentrum des Zugmitteltriebs wirkt. Dazu sind die Führungsschienen üblicherweise fest an einem weiteren Bauteil befestigt, beispielsweise einem Motorblock. Die Spannschienen sind über eine Zugmittelspanneinheit mit einer Federkraft und/oder durch eine Hydraulik kraftbeaufschlagt und halten das Zugmittel unter ausreichender Vorspannung, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von der Drehzahl des Zugmittels, um unter anderem ein Herabspringen des Zugmittels von einem Antriebsrad zu vermeiden.
Aus der DE 10 2008 013 260 A1 geht eine Führungs- oder Spannschiene in einem Zugmitteltrieb hervor. Die Führungs- oder Spannschiene weist einen ersten einem Zugmittel zugewandten Außenbereich und einen zweiten dem Zugmittel abgewandten Außenbereich auf. Zwischen den beiden Außenbereichen sind mehrere Rippen zur Versteifung der Führungs- oder Spannschiene ausgebildet. Nachteilig dabei ist, dass an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich und der jeweiligen Rippe sowie zwischen Geometrieübergängen innerhalb der Außenbereiche Spannungsspitzen entstehen, die zum Bruch der Führungs- oder Spannschiene führen können.
Eine weitere Führungsschiene zeigt die DE 10 2012 211 524 A1 . Die Führungsschiene umfasst einen Tragkörper mit zwei kreisförmigen Öffnungen, die einen Befestigungsbereich bilden. Entlang der Längsachse des Tragkörpers sind mehrere, eine Verformung des Tragkörpers erleichternde Schwachpunkte in dem den Tragkörper ausformenden Material eingearbeitet.
Eine weitere Spannschiene ist Gegenstand der DE 10 2014 204 046 A1 . Die Spannschiene umfasst einen Tragkörper mit einem ersten und einem zweiten Außenbereich, wobei zwischen den Außenbereichen mehrere Rippen zur Versteifung der Spannschiene ausgebildet sind. Die Verstärkungsrippen umfassen erste geneigte Verstärkungsrippen und zweite geneigte Verstärkungsrippen, die einander kreuzen.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spannschiene weiterzubilden und hinsichtlich einer Bruchgefahr durch Spannungsspitzen zu schützen.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß umfasst die Struktur mindestens einen Ring, wobei die mindestens eine Rippe, die die Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist, an einem durch eine Zugmittelspanneinheit belasteten Bereich angeordnet ist. Der Ring ist zwischen den beiden Außenbereichen ausgebildet, wobei der jeweilige Abstand zum jeweiligen Außenbereich unsymmetrisch ist. Ferner ist es aber auch denkbar, dass der Ring mittig zwischen den beiden Außenbereichen ausgebildet ist, wobei der jeweilige Abstand zum jeweiligen Außenbereich symmetrisch ist.
Mindestens eine der Rippen umfasst eine Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen, die an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich oder Geometrieübergang und der jeweiligen Rippe entstehen. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass lediglich eine Rippe die Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist oder, dass mehrere bzw. alle Rippen jeweils eine Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweisen. Die Struktur ist dabei in der jeweiligen Rippe integriert. Ferner kann die jeweilige Rippe über eine weitere Geometrie mit dem jeweiligen Außenbereich verbunden sein. Diese Geometrie ist insbesondere einteilig an der jeweiligen Rippe ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist an jeder Rippe, an der im Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich und der jeweiligen Rippe Spannungsspitzen entstehen, eine Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen ausgebildet. Dadurch werden effektiv Spannungsspitzen an den Wurzelbereichen vermieden, wobei durch die Umleitung der Spannungen in gering belastete Bereiche ein homogener Spannungsverlauf in der gesamten Spannschiene realisiert wird. Mithin sinkt eine Bruchgefahr der Spannschiene durch Spannungsspitzen, die insbesondere an dem Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich und der jeweiligen Rippe entstehen.
Vorzugsweise ist der Ring kreisförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Ring ellipsenförmig ausgebildet. Des Weiteren bevorzugt ist der Ring polygonal ausgebildet. Insbesondere ist der Ring rechteckig oder rautenförmig ausgebildet. Die jeweilige Geometrie kann ferner Aussparungen aufweisen. Beispielsweise ist eine kreisförmige Aussparung innerhalb des kreisförmigen Ringes ausgebildet. Statt einer Aussparung ist auch lediglich eine Querschnittsreduzierung denkbar, sodass beispielsweise der kreisförmige Ring dickwandiger ausgebildet ist als die Kreisfläche innerhalb des kreisförmigen Ringes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Struktur mindestens eine Druckfeder. Die Druckfeder besteht insbesondere aus dem gleichen Werkstoff wie die jeweilige Rippe und ist einteilig mit der jeweiligen Rippe verbunden. Vorzugsweise ist die Druckfeder spiralförmig ausgebildet. Insbesondere weist die Druckfeder die Ausbildung eines Faltenbalgs auf.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die mindestens eine Rippe, die die Struktur zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist, an einem durch eine Zugmittelspanneinheit belasteten Bereich angeordnet ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Spannschiene,
2 eine schematische Detaildarstellung der Spannschiene gemäß 1,
3 eine schematische Detaildarstellung der Spannschiene nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
4 eine schematische Detaildarstellung der Spannschiene nach einem dritten Ausführungsbeispiel, und
5 eine schematische Detaildarstellung der Spannschiene nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Spannschiene 1 für einen Zugmitteltrieb einen ersten einem – hier nicht dargestellten – Zugmittel zugewandten Außenbereich 2a und einen zweiten dem Zugmittel abgewandten Außenbereich 2b auf. Das Zugmittel läuft auf einem an dem ersten Außenbereich 2a angeordneten – hier nicht dargestellten – Gleitbelag ab und wird durch die Spannschiene 1 geführt oder gespannt.
Die Spannschiene 1 ist vorzugsweise aus einem Polymer hergestellt und umfasst ein Lagerauge 8, durch das ein – hier nicht dargestelltes – Befestigungsmittel zur beweglichen Lagerung der Spannschiene 1 verläuft. Ferner weist die Spannschiene 1 mehrere Rippen 3 zur Versteifung auf, wobei die Rippen 3 zwischen den beiden Außenbereichen 2a, 2b der Spannschiene 1 ausgebildet sind.
Eine der Rippen 3 umfasst eine Struktur 4 zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen, die an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich 2a, 2b und der jeweiligen Rippe 3 entstehen. Die Rippe 3, die die Struktur 4 zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist, ist an einem durch eine Zugmittelspanneinheit 7 belasteten Bereich angeordnet.
Nach 2 weist die Struktur 4 einen Ring 5 auf, der kreisförmig ausgebildet ist.
Gemäß 3 weist die Struktur 4 einen Ring 5 auf, der ellipsenförmig ausgebildet ist.
Nach 4 weist die Struktur 4 einen Ring 5 auf, der polygonal ausgebildet ist.
Gemäß 5 umfasst die Struktur 4 mindestens eine Druckfeder 6, wobei die Druckfeder 6 spiralförmig in Form eines Faltenbalgs ausgebildet ist.
Die in den 1 bis 5 dargestellte Struktur 4 ermöglicht nicht nur eine Dämpfung der in die Spannschiene 1 eingeleiteten Spannungen, sondern auch eine Umleitung der Spannungen von den Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich 2a, 2b und der jeweiligen Rippe 3 weg zur jeweiligen Struktur 4 hin. Dadurch werden effektiv Spannungsspitzen an den Wurzelbereichen verringert bzw. vollständig vermieden. Ferner fördert die Struktur 4 durch die Umleitung der Spannungen in gering belastete Bereiche einen homogenen Spannungsverlauf in der gesamten Spannschiene 1.
Bezugszeichenliste

1: Spannschiene
2a, 2b: Außenbereich
3: Rippe
4: Struktur
5: Ring
6: Druckfeder
7: Zugmittelspanneinheit
8: Lagerauge

Claims

Spannschiene (1) für einen Zugmitteltrieb, wobei die Spannschiene (1) einen ersten einem Zugmittel zugewandten Außenbereich (2a) und einen zweiten dem Zugmittel abgewandten Außenbereich (2b) aufweist, wobei zwischen den beiden Außenbereichen (2a, 2b) mehrere Rippen (3) zur Versteifung der Spannschiene (1) ausgebildet sind, wobei mindestens eine der Rippen (3) eine Struktur (4) zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen, die an Wurzelbereichen zwischen dem jeweiligen Außenbereich (2a, 2b) und der jeweiligen Rippe (3) entstehen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (4) mindestens einen Ring (5) umfasst, wobei die mindestens eine Rippe (3), die die Struktur (4) zur Dämpfung und Umleitung von Spannungen aufweist, an einem durch eine Zugmittelspanneinheit (7) belasteten Bereich angeordnet ist.
Spannschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) kreisförmig ausgebildet ist.
Spannschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) ellipsenförmig ausgebildet ist.
Spannschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) polygonal ausgebildet ist.
Spannschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (4) mindestens eine Druckfeder (6) umfasst.
Spannschiene (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (6) spiralförmig ausgebildet ist.