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Die Erfindung betrifft ein transportfähiges Zugmitteltriebsystem beziehungsweise eine Zugmitteltriebkassette für eine Brennkraftmaschine. Das transportfähige Zugmitteltriebsystem umfasst eine Grundplatte, eine Spannschiene, eine erste und zweite Führungsschiene, ein Antriebselement und mindestens ein Abtriebselement sowie ein Zugmittel, welches das Antriebselement und das mindestens eine Abtriebselement umschließt.
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Aus dem Stand der Technik sind Montagevorrichtungen bekannt, die zur Montage von Zugmitteltrieben in einem schwer zugänglichen, für den Zugmittelbetrieb ausgebildeten Schacht einer Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Heutige Brennkraftmaschinen weisen am Motorblock einen zu den Seiten geschlossenen Schacht auf, der nur eine obere und eine untere Öffnung aufweist und dazu vorgesehen ist, ein Zugmitteltriebsystem aufzunehmen. Bei solchen am Motorblock integrierten Schächten ist die Zugänglichkeit für die Montage des Zugmitteltriebsystems stark eingeschränkt, weil der Schacht nur durch die obere oder die untere Schachtöffnung am Motorblock zugänglich ist. Um dennoch das Zugmitteltriebsystem möglichst einfach und zeitsparend an dem Verbrennungsmotor montieren zu können, werden Montagehilfen verwendet.
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Beispielsweise geht aus der
EP 153 12 39 A2 eine entnehmbare Montagevorrichtung für die Montage eines mit einem Zugmittel versehenen Zugmitteltriebs an einer Verbrennungskraftmaschine hervor. Die Montagevorrichtung umfasst ein Positionierelement mit Befestigungsmitteln, an denen wenigstens ein Triebrad und/oder wenigstens ein Schienenelement an ihrer jeweiligen Montageposition lösbar anbringbar sind, und eine Montagehandhabe, die von Hand im Wesentlichen ergonomisch greifbar ausgestaltet ist. Ferner weist die Montagevorrichtung einen mit dem Positionierelement verbundenen Spannkopf auf, mittels welchem das Zugmittel aufspannbar ist. Die Montagevorrichtung ermöglicht somit einen Transport des Zugmitteltriebs, wobei der Zugmitteltrieb mittels der Montagevorrichtung an die Verbrennungskraftmaschine montiert wird. Nach der Montage wird die Montagevorrichtung entfernt. Die Montagevorrichtung besteht aus mehreren Elementen.
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Eine weitere Montageeinheit zeigt die
DE 10 2008 020 744 A1 . Offenbart ist eine Grundplatte, eine Spannschiene sowie eine erste und eine zweite positionsfest an der Grundplatte aufgenommene Führungsschiene, wobei die erste Führungsschiene zumindest einen Haltearm zur schwenkbaren Aufnahme der Spannschiene aufweist. Ein Antriebselement und mindestens ein Abtriebselement sind vorgesehen, wobei das Zugmittel das Antriebselement und das mindestens eine Abtriebselement umschließt sowie an der Spannschiene und an der Führungsschiene zur Anlage kommt. Weitere derartige Montageeinheiten sind in der
DE 202 04 039 U1 sowie der JP H11- 63 128 A offenbart.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein transportfähiges Zugmitteltriebsystem zu schaffen, das besonders einfach und kompakt ausgebildet ist sowie keine zusätzlichen Montagebauteile umfasst, die nach der Montage entfernt werden müssen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Ein erfindungsgemäßes transportfähiges Zugmitteltriebsystem für eine Brennkraftmaschine umfasst eine Grundplatte, eine Spannschiene sowie eine erste und eine zweite positionsfest an der Grundplatte aufgenommene Führungsschiene, wobei die erste Führungsschiene zumindest einen Haltearm zur schwenkbaren Aufnahme der Spannschiene aufweist, wobei die zweite Führungsschiene ein Federelement zum Aufspannen eines Zugmittels in einer Transportstellung des Zugmitteltriebsystems aufweist, wobei ferner ein Antriebselement und mindestens ein Abtriebselement vorgesehen sind, wobei das Zugmittel das Antriebselement und das mindestens eine Abtriebselement umschließt sowie an der Spannschiene und an der Führungsschiene zur Anlage kommt.
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Gemäß der Erfindung wird das mindestens eine Abtriebselement in der Transportstellung des Zugmitteltriebsystems von dem Zugmittel an die Grundplatte gedrückt, wobei das Antriebselement in der Transportstellung des Zugmitteltriebsystems von dem Zugmittel an den zumindest einen Haltearm gedrückt wird.
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Die Grundplatte kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und mehrere Ausnehmungen und/oder Ausprägungen aufweisen. Das Federelement ist an der zweiten Führungsschiene integriert und vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet. Dadurch, dass das Federelement an der zweiten Führungsschiene ausgebildet ist und somit fest mit der zweiten Führungsschiene verbunden ist, sind alle Bauteile des Zugmitteltriebsystems Teile, die nach der Montage des Zugmitteltriebsystems in der Brennkraftmaschine verbleiben und somit nicht entfernt werden. Mithin umfasst das erfindungsgemäße transportfähige Zugmitteltriebsystem keine zusätzlichen Bauteile, denn das Federelement ist bereits in der zweiten Führungsschiene integriert. Das Zusammenwirken von Federelement und Zugmittel ist dazu vorgesehen, das vormontierte Zugmitteltriebsystem transportfähig zu machen, indem das Zugmittel über das Federelement aufgespannt wird und dadurch freie Zugmittellänge aus dem Zugmitteltrieb entnommen wird. Das Federelement kann kurz vor der Montage oder nach der Montage am Motorblock betätigt werde, um das Zugmittel freizugeben und somit das Zugmittel in eine Arbeitsstellung zu überführen.
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Der zumindest eine Haltearm an der ersten Führungsschiene ist einteilig mit der Führungsschiene ausgebildet und somit in der ersten Führungsschiene integriert. Über den zumindest einen Haltearm wird die Spannschiene mit der Grundplatte verbunden. Mit anderen Worten ist die Spannschiene nicht direkt an der Grundplatte aufgenommen, sondern mittelbar über die erste Führungsschiene und dem daran einteilig ausgebildeten mindestens einen Haltearm. Dadurch kann die Grundplatte besonders kompaktbauend und leicht ausgebildet werden.
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Vorzugsweise weist der zumindest eine Haltearm einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme zumindest des Antriebselements auf. Mithin ist der Aufnahmeabschnitt derart ausgebildet, dass das Antriebselement daran aufgenommen werden kann. Insbesondere ist der Aufnahmeabschnitt einteilig mit dem Haltearm und der ersten Führungsschiene ausgebildet.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die erste Führungsschiene zwei Haltearme zur schwenkbaren Aufnahme der Spannschiene aufweist, wobei die Spannschiene axial zwischen den beiden Haltearmen aufgenommen ist. Mit anderen Worten ist einer der Haltearme an einer ersten Stirnseite der Spannschiene angeordnet, wobei der andere Haltearm an einer zweiten Stirnseite der Spannschiene angeordnet ist. Beide Haltearme und die Spannschiene weisen eine Axialbohrung auf, die zur Durchführung und Aufnahme eines Lagerelements zur schwenkbaren Lagerung der Spannschiene an den beiden Haltearmen vorgesehen ist. Insbesondere ist das Lagerelement als Bolzen ausgebildet.
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Bevorzugt weist die Spannschiene mindestens ein Sperrelement auf, wobei das mindestens eine Sperrelement zur Begrenzung einer Schwenkbewegung der Spannschiene an dem zumindest einen Haltearm zur Anlage kommt. Beispielsweise ist das mindestens eine Sperrelement zylinderförmig ausgebildet, wobei andere Formen ebenfalls denkbar sind. Vorzugsweise kommt das mindestens eine Sperrelement an dem Aufnahmeabschnitt am jeweiligen Haltearm zur Anlage.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Spannschiene zwei Sperrelemente auf, wobei die beiden Sperrelemente einen jeweiligen Hakenabschnitt zur stirnseitigen Anlage am jeweiligen Haltearm aufweisen. Insbesondere sind die beiden Sperrelemente mit Hakenabschnitt dazu vorgesehen, die beiden Haltearme zumindest teilweise zu umgreifen, wobei die beiden Haltearme axial zwischen den beiden Hakenabschnitten angeordnet sind. Mithin begrenzen die beiden Hakenabschnitte eine Spreizung der beiden Haltearme.
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Vorzugsweise ist die erste Führungsschiene lösbar mit der Grundplatte verbunden. Bevorzugt weist die erste Führungsschiene mehrere Verbindungselemente zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit der Grundplatte auf. Insbesondere ist die Führungsschiene mit der Grundplatte verclipst. Mit anderen Worten dringen bei der Montage der Führungsschiene mit der Grundplatte die Verbindungselemente an der Führungsschiene in dafür vorgesehene Öffnungen an der Grundplatte ein und rasten dort vorzugsweise ein. Zum einfachen Austausch der Führungsschiene bzw. eines Gleitbelags an der Führungsschiene kann die Führungsschiene im Rahmen einer Wartung wieder von der Grundplatte gelöst werden.
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Ferner bevorzugt ist die erste Führungsschiene aus einem Kunststoff ausgebildet. Insbesondere ist auch die zweite Führungsschiene aus einem Kunststoff ausgebildet.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Führungsschienen in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
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Vorzugsweise ist die Grundplatte aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Insbesondere ist die Grundplatte aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Bevorzugt ist die Grundplatte in einem Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt.
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Beispielsweise ist das Federelement zumindest teilweise räumlich zwischen zwei Abtriebselementen angeordnet. Mithin erstreckt sich das Federelement im Wesentlichen senkrecht von der zweiten Führungsschiene entlang der Grundplatte, wobei an der Grundplatte auf Höhe des Federelements eine Aussparung ausgebildet ist, um eine Betätigung des Federelements in Richtung der Grundplatte zu ermöglichen.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebsystems in einer Transportstellung,
- 2 eine schematische Seitendarstellung einer ersten Führungsschiene gemäß 1,
- 3 eine schematische Perspektivdarstellung der ersten Führungsschiene gemäß den 1 und 2,
- 4 eine schematische Seitendarstellung der ersten Führungsschiene mit einer daran gelagerten Spannschiene gemäß 1,
- 5 eine schematische Perspektivdarstellung eines Detailausschnitts der Führungsschiene mit der daran gelagerten Spannschiene gemäß 4, und
- 6 eine schematische Perspektivdarstellung eines Detailausschnitts der Spannschiene gemäß den 1, 4 und 5.
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1 zeigt ein transportfähiges Zugmitteltriebsystem 1 für eine - hier nicht dargestellt - Brennkraftmaschine. Vorliegend ist das Zugmitteltriebsystem 1 in einer Transportstellung dargestellt. Das Zugmitteltriebsystem 1 ist vormontiert und umfasst eine Grundplatte 2, eine schwenkbare Spannschiene 3, eine erste und eine zweite positionsfest an der Grundplatte 2 aufgenommene Führungsschiene 4a ,4b, ein Antriebselement 5, zwei Abtriebselemente 6a, 6b und ein Zugmittel 7, welches das Antriebselement 5 und die beiden Abtriebselemente 6a, 6b umschließt sowie an der Spannschiene 3 und an den Führungsschienen 4a, 4b zur Anlage kommt. Das Antriebselement 5 ist vorliegend als Zahnrad, insbesondere Kurbelwellenrad ausgebildet. Demgegenüber sind die beiden Abtriebselemente 6a, 6b als Nockenwellenversteller ausgebildet und mit einer Nockenwelle wirkverbunden. Alternativ können an Stelle der Zahnräder auch Zahnraddummys als Platzhalter vorgesehen sein. Das Zugmittel 7, das vorliegend als Zahnkette ausgebildet ist und alternativ als Hülsenkette oder Rollenkette ausgebildet sein kann, kommt an der Spannschiene 3 und an den Führungsschienen 4a, 4b zur Anlage. Die Grundplatte 2 ist im Aluminiumdruckgussverfahren aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Demgegenüber sind die beiden Führungsschienen 4a, 4b aus einem Kunststoff ausgebildet. Beiden Führungsschienen 4a, 4b weisen ebenso wie die Spannschiene 3 an einer zum Zugmittel 7 gerichteten Fläche einen Gleitbelag auf.
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Gemäß den 1 bis 4 weist die erste Führungsschiene 4a zwei Haltearme 9a, 9b zur schwenkbaren Aufnahme der Spannschiene 3 auf. Die beiden Haltearme 9a, 9b sind aufgrund der perspektivischen Darstellung lediglich in 3 dargestellt. Über ein bolzenförmiges Lagerelement 13 ist die Spannschiene 3 schwenkbar an den beiden Haltearmen 9a, 9b der erste Führungsschiene 4a aufgenommen, wobei die Spannschiene 3 axial zwischen den beiden Haltearmen 9a, 9b angeordnet ist. Das Lagerelement 13 erstreckt sich durch eine jeweilige Lagerbohrung 14a, 14b am jeweiligen Haltearm 9a, 9b, wobei die beiden Lagerbohrungen 14a, 14b aufgrund der perspektivischen Darstellung in 3 besonders gut dargestellt sind. Demgegenüber ist das Lagerelement 13 besonders gut in 5 dargestellt.
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Gemäß 1 weist die zweite Führungsschiene 4b ein Federelement 8 zum Aufspannen des Zugmittels 7 auf. Das Federelement 8 ist zumindest teilweise räumlich zwischen den beiden Abtriebselementen 6a, 6b angeordnet. Vorliegend kommt das Zugmittel 7 an dem Federelement 8 der zweiten Führungsschiene 4b zur Anlage, sodass das Zugmitteltriebsystem 1 in der Transportstellung vorliegt. Die beiden Abtriebselemente 6a, 6b werden in der dargestellten Transportstellung des Zugmitteltriebsystems 1 von dem Zugmittel 7 an die Grundplatte 2 gedrückt. Ferner wird das Antriebselement 5 von dem Zugmittel 7 an die beiden Haltearme 9a, 9b gedrückt. Zur Aufnahme des Antriebselements 5 weist der jeweilige Haltearm 9a, 9b einen Aufnahmeabschnitt 10 auf.
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Wie aus den 1 und 4 bis 6 hervorgeht, weist die Spannschiene 3 zwei Sperrelemente 11a, 11b auf, wobei aufgrund der perspektivischen Darstellung lediglich in 6 beide Sperrelemente 11a, 11b dargestellt sind. Die beiden Sperrelemente 11a, 11b sind zur Begrenzung einer Schwenkbewegung der Spannschiene 3 vorgesehen, wobei die Begrenzung der Schwenkbewegung durch das zur Anlagekommen des jeweiligen Sperrelements 11a, 11b am jeweiligen Haltearm 9a, 9b, insbesondere am jeweiligen Aufnahmeabschnitt 10 des jeweiligen Haltearms 9a, 9b erfolgt. In 1 kommt das jeweilige Sperrelement 11a, 11b am jeweiligen Haltearm 9a, 9b zur Anlage und begrenzt dadurch die Schwenkbewegung der Spannschiene 3. Mithin kann die Spannschiene 3 nicht weiter gegen den Uhrzeigersinn verschwenken. Das Zugmittel 7 wird auf Spannung gehalten.
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Wie besonders gut aus 1 hervorgeht, kommen sowohl das Antriebselement 5 als auch die Spannschiene 3 über die beiden Sperrelemente 11a, 11b an dem jeweiligen Aufnahmeabschnitt 10 des jeweiligen Haltearms 9a, 9b zur Anlage. Zur Aufnahme des Antriebselements 5 ist eine jeweilige zum Antriebselement 5 gerichtete Seite des Aufnahmeabschnitts 10 im Wesentlichen korrespondierend zum Antriebselement 5 bogenförmig ausgebildet. Zur Gewichtseinsparung und optimierten Spannungsverteilung ist in dem jeweiligen Haltearm 9a, 9b eine jeweilige im Wesentlichen dreieckförmige Aussparung ausgebildet.
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Gemäß den 1 bis 4 weist die erste Führungsschiene 4a vier Verbindungselemente 14 zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit der Grundplatte 2 auf. Über die Verbindungselemente 14 ist die erste Führungsschiene 4a lösbar mit der Grundplatte 2 verbunden, insbesondere verclipst.
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Gemäß den 5 und 6 weist das jeweilige Sperrelement 11a, 11b einen jeweiligen Hakenabschnitt 12a, 12b zur stirnseitigen Anlage an dem jeweiligen Haltearm 9a, 9b auf. Mit anderen Worten werden die beiden Haltearme 9a, 9b axial zwischen den beiden Hakenabschnitten 12a, 12b aufgenommen, wobei die beiden Hakenabschnitte ein Aufspreizen der Haltearme 9a, 9b unter Last verhindern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugmitteltriebsystem
- 2
- Grundplatte
- 3
- Spannschiene
- 4a, 4b
- Führungsschiene
- 5
- Antriebselement
- 6a, 6b
- Abtriebselement
- 7
- Zugmittel
- 8
- Federelement
- 9a, 9b
- Haltearm
- 10
- Aufnahmeabschnitt
- 11a, 11b
- Sperrelement
- 12a, 12b
- Hakenabschnitt
- 13
- Lagerelement
- 14
- Verbindungselement
- 14a, 14b
- Lagerbohrung
