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Die Erfindung betrifft eine Führungs- oder Spannschiene für einen Zugmitteltrieb, wobei die Führungs- oder Spannschiene ein Lagerauge mit einer im Wesentlichen axial- und verdrehgesicherten metallischen Hülse aufweist.
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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 mit einer Federkraft 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.
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Aus der
DE 10 2008 013 260 A1 geht eine Führungs- oder Spannschiene in einem Zugmitteltrieb hervor. Die Führungs- oder Spannschiene weist ein Lagerauge mit einer Hülse auf, wobei die Hülse in dem Lagerauge verrastbar ist. Ferner ist die Rastvorrichtung jeweils in Form eines unterbrochenen, ringförmigen oder ringsegmentförmigen sowie radial nach innen weisenden Rastvorsprungs ausgebildet, um die Hülse in dem Lagerauge gegen Verdrehung zu sichern.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Führungs- oder Spannschiene mit einer im Wesentlichen axial- sowie verdrehgesicherten metallischen Hülse zu schaffen, die fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Führungs- oder Spannschiene weist ein Lagerauge mit einer im Wesentlichen darin axial- und verdrehgesicherten metallischen Hülse auf, wobei die Hülse einteilig aus einem Blechelement gewickelt ist und durch eine radiale Federkraft reibschlüssig mit dem Lagerauge verbunden ist. Mit anderen Worten wird die Hülse aus einem Blechelement ausgetrennt und in eine zylindrische Form gewickelt. Zum Aufwickeln der Hülse wird vorzugsweise ein Wickelautomat verwendet. Mithin wird die Hülse umformtechnisch, insbesondere durch Kaltumformen hergestellt. Vorzugsweise wird das Blechelement aus einem metallischen Band ausgestanzt, wobei eine Breite des Bandes der Umfangslänge oder der axialen Länge der Hülse entspricht. Somit wird das Blechelement entweder längs oder quer zum Band aus dem Band ausgetrennt. Mithin gibt es im Wesentlichen keinen Verschnitt bei der Herstellung der Hülse.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Außendurchmesser der Hülse größer als der Durchmesser des Lagerauges ist. Bei der Montage der Hülse im Lagerauge der Führungs- oder Spannschiene wird die Hülse radial gestaucht und axial in das Lagerauge eingeführt, wobei eine Außenumfangsfläche der Hülse an einer Innenumfangsfläche des Lagerauges zur Anlage kommt. Aufgrund der elastischen radialen Vorspannung der Hülse, ist die Hülse reibschlüssig mit dem Lagerauge verbunden. Mithin wird die Hülse im Lagerauge unter normalen Betriebszuständen höchstens unwesentlich axial verschoben oder verdreht.
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Vorzugsweise wird die in der zylindrischen Form gewickelte Hülse einer Wärmebehandlung unterzogen. Insbesondere wird die Hülse gehärtet Durch das Härten der Hülse nach dem Wickeln wird sowohl die Verschleißfestigkeit der Hülse als auch die Federkraft der Hülse erhöht.
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Ferner bevorzugt wird die in der zylindrischen Form gewickelte Hülse einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Insbesondere wird die Hülse beschichtet. Durch die Oberflächenbehandlung der Hülse nach dem Wickeln wird sowohl die Verschleißfestigkeit der Hülse als auch die Korrosionsbeständigkeit der Hülse erhöht.
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Bevorzugt weist die Hülse zumindest teilweise eine schräg über einen Umfangsabschnitt verlaufende Stoßfuge auf. Mit anderen Worten ist die Stoßfuge nicht gerade und somit parallel zur Längsachse der Hülse ausgebildet sondern in tangentialer Richtung schräg verlaufend. Mithin verläuft die Stoßfuge über einen Umfangsabschnitt bzw. einen Umfangswinkel an der Hülse von mehreren Grad. Vorzugsweise ist die Stoßfuge über mindestens 10% des Umfangsabschnitts der Hülse ausgebildet. Somit verläuft die Stoßfuge über einen Umfangswinkel an der Hülse von mindestens 36°. Bevorzugt ist die Stoßfuge über mindestens 50% des Umfangsabschnitts der Hülse ausgebildet. Somit verläuft die Stoßfuge über einen Umfangswinkel an der Hülse von mindestens 180°. Ferner bevorzugt ist die Stoßfuge über mindestens 100% des Umfangsabschnitts der Hülse ausgebildet. Somit verläuft die Stoßfuge über einen Umfangswinkel an der Hülse von mindestens 360°. Mithin ist es denkbar, die Stoßfuge derart auszubilden, dass sie mindestens ein Mal über die gesamte Umfangsfläche der Hülse verläuft.
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Insbesondere kann die Hülse im montierten Zustand derart im Lagerauge aufgenommen sein, dass die beiden Enden einen geringen Abstand zueinander aufweisen und somit die beiden Enden nicht aneinander zur Anlage kommen. Somit ist die Stoßfuge zwischen den beiden Enden ausgebildet. Ferner können aber auch die beiden Enden im montierten Zustand derart im Lagerauge aufgenommen sein, dass die beiden Enden aneinander zur Anlage kommen. Dadurch wird insbesondere ein Presssitz der Hülse im Lagerauge realisiert, wobei die Hülse identisch zu einer Hülse ohne Stoßfuge ist.
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Vorzugsweise ist das Blechelement einteilig ausgebildet und weist einen ersten und einen zweiten Schenkel auf, wobei zwischen den beiden Schenkeln ein Basiselement ausgebildet ist. Insbesondere sind die beiden Schenkel in einem gewickelten Zustand axial benachbart zueinander angeordnet und im Wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet. Bevorzugt sind die beiden Schenkel identisch zueinander ausgebildet. Mithin ist das Blechelement punktsymmetrisch ausgebildet. Je länger die beiden Schenkel in Umfangsrichtung ausgebildet sind umso länger ist die Stoßfuge über die Umfangsfläche der Hülse.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Basiselement eine erste und eine zweite Schulter auf, wobei die erste Schulter axial benachbart zum ersten Schenkel ausgebildet und als tangentialer Anschlag für den zweiten Schenkel vorgesehen ist, und wobei die zweite Schulter axial benachbart zum zweiten Schenkel ausgebildet und als tangentialer Anschlag für den ersten Schenkel vorgesehen ist. Mithin sind die beiden Schultern in Längsrichtung der Hülse und somit rechtwinklig zur jeweiligen Stirnfläche der Hülse ausgebildet.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Führungs- oder Spannschiene mit einer Hülse,
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2 eine schematische Schnittdarstellung der Hülse gemäß 1, und
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3 eine schematische Draufsicht eines Blechelements aus dem die Hülse gemäß 1 umformtechnisch hergestellt wird.
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Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße – hier nur teilweise dargestellte – Führungs- oder Spannschiene 1 für einen Zugmitteltrieb, einen Tragkörper 9 auf, an dem ein Gleitbelag 10 angeordnet ist. Ein – hier nicht dargestelltes – Zugmittel läuft auf dem Gleitbelag 10 ab und wird durch die Führungs- oder Spannschiene 1 geführt oder gespannt. Die Führungs- oder Spannschiene 1 ist aus einem Polymer im Spritzgussverfahren hergestellt und umfasst ein Lagerauge 2, in dem eine metallische Hülse 3 angeordnet ist. Die Hülse 3 dient insbesondere zur Senkung des Verschleißes zwischen einem – hier nicht dargestellten – Befestigungsmittel, der durch das Lagerauge 2 verläuft und an einer Innenumfangsfläche der metallischen Hülse 3 zur Anlage kommt.
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Nach 2 ist die Hülse 3 einteilig aus einem – in 3 dargestellten – Blechelement 4 gewickelt. Mit anderen Worten wird die Hülse 3 aus dem Blechelement 4 ausgetrennt, insbesondere ausgestanzt und in eine zylindrische Form gewickelt. Zum Aufwickeln der Hülse 3 wird ein – hier nicht dargestellter – Wickelautomat verwendet. Beim axialen Einführen der Hülse 3 in das Lagerauge 2 wird die Hülse 3 in radialer Richtung elastisch gestaucht, da ein Durchmesser des Lagerauges 2 kleiner als ein Außendurchmesser der Hülse 3 ist, sodass die Hülse 3 mit einer Vorspannung im Lagerauge 2 aufgenommen wird. Somit ist die Hülse 3 in einem im Lagerauge 2 montierten Zustand durch ihre radiale Federkraft reibschlüssig mit dem Lagerauge 2 verbunden. Ferner ist die Hülse 3 gehärtet. Die Hülse 3 weist eine im Wesentlichen schräg über einen Umfangsabschnitt der Hülse 3 verlaufende Stoßfuge 5 auf. Mithin ist die Hülse 3 nicht als geschlossenes Rohr ausgebildet, sondern lediglich durch Umformen rohrförmig ausgebildet, wobei die beiden Stoßkanten in tangentialer Richtung schräg ausgebildet und nicht miteinander verbunden sind.
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Gemäß 3 ist das Blechelement 4 einteilig ausgebildet und weist einen ersten und einen zweiten Schenkel 6a, 6b auf, wobei zwischen den beiden Schenkeln 6a, 6b ein Basiselement 7 ausgebildet ist. Das Basiselement 7 bildet 60% des Umfangsabschnitts der Hülse 3. Mithin bilden die beiden Schenkel 6a, 6b die restlichen 40% des Umfangsabschnitts der Hülse 3. Mithin ist die Stoßfuge 5 über 40% des Umfangsabschnitts der Hülse 3 ausgebildet ist. 40% des Umfangsabschnitts der Hülse 3 entsprechen einen Umfangswinkel von 144°. Insbesondere sind die beiden Schenkel 6a, 6b in einem gewickelten Zustand axial benachbart zueinander angeordnet und im Wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet. Ferner weist das Basiselement 7 eine erste und eine zweite Schulter 8a, 8b auf. Die erste Schulter 8a ist axial benachbart zum ersten Schenkel 6a ausgebildet und dient als tangentialer Anschlag für den zweiten Schenkel 6b. Demgegenüber ist die zweite Schulter 8b axial benachbart zum zweiten Schenkel 6b ausgebildet und dient als tangentialer Anschlag für den ersten Schenkel 6a. Im gewickelten Zustand ist zwischen den beiden Schenkeln 6a, 6b die schräg über den Umfangsabschnitt der beiden Schenkel 6a, 6b verlaufende Stoßfuge 5 ausgebildet.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann die Führungs- oder Spannschiene 1 auch aus einem Metallguss, insbesondere einem Aluminiumdruckguss oder einem anderen Werkstoff ausgebildet sein. Ferner kann die Hülse 3 auch einer anderen Wärmebehandlung zur Einstellung der Festigkeit und des Gefüges unterzogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungs- oder Spannschiene
- 2
- Lagerauge
- 3
- Hülse
- 4
- Blechelement
- 5
- Stoßfuge
- 6a, 6b
- Schenkel
- 7
- Basiselement
- 8a, 8b
- Schulter
- 9
- Tragkörper
- 10
- Gleitbelag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008013260 A1 [0003]
