-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitkontakt-Führung zur Verwendung in einer Antriebsübertragungsvorrichtung, die Energie mittels eines endlosen, flexiblen Zugmittels, wie einer Kette, überträgt, das mit einem Antriebs-Kettenrad und einem oder mehreren Abtriebs-Kettenrädern oder einer Antriebs-Riemenscheibe und einer oder mehreren Abtriebs-Riemenscheiben zusammenwirkt.
-
Motoren, ebenso wie andere Maschinen, können eine Antriebsübertragungsvorrichtung umfassen, durch die Energie mittels eines flexiblen Zugmittels, wie einer Kette, einem Riemen oder dergleichen, übertragen wird, wie in 12 dargestellt. Eine Gleitkontakt-Führung, die entweder eine bewegliche Führung Ga oder eine fixierte Führung Gb sein kann, kann in Gleitkontakt mit dem Zugmittel vorgesehen sein, wie einer Kette CH, um das Zugmittel zu führen und dessen Bewegungsbahn zu begrenzen. Die bewegliche Führung und die fixierte Führung verhindern eine Vibration des Zugmittels CH sowohl in und als auch senkrecht zur Ebene der Bewegungsrichtung. Die bewegliche Führung wirkt auch mit einem Spannhebel T zusammen, um auf das Zugmittel eine geeignete Spannung zu übertragen. Diese Gleitkontakt-Führungen sind an einem Rahmen des Motors E oder anderer Maschinen mittels Schalten P angebracht, welche Montageschrauben, Montagebolzen oder dergleichen sein können.
-
9 zeigt in einer explosionsartigen Seitenansicht eine bewegliche Kunststoff-Führung
300, auf die auch als Spannhebel Bezug genommen wird, welche in einem Kettengetriebe verwendet wird. Diese Führung ist in der
JP 2002-181 145 A beschrieben.
10 ist eine Ansicht von unten auf die bewegliche Kunststoff-Führung von
9.
-
Bei dieser beweglichen Kunststoff-Führung 300 weist ein Führungskörper 301 einen Gleitschuh 302 auf mit einer Fläche, die in Gleitkontakt mit einem Zugmittel ist, wie einer umlaufenden Kette CH oder einem Riemen. Die Führung weist ferner einen Plattenaufnahme-Bereich 303 auf, der sich in Längsrichtung der Führung auf der Rückseite des Gleitschuhs 302 erstreckt. Der Gleitschuh und der Plattenaufnahme-Bereich sind einstückig als eine Einheit aus einem Kunstharz geformt. Eine aus einem starren Material bestehende Verstärkungsplatte 308 verstärkt den Führungskörper 301 und passt in einen Schlitz 307 im Plattenaufnahme-Bereich 303. Der Schlitz 307 erstreckt sich in Längsrichtung der Führung und seine Öffnung zeigt in eine Richtung entgegen der Richtung, in welche die mit der Kette in Berührung stehende Fläche des Gleitschuhs zeigt. Eine Montageöffnung 305 ist benachbart zu einem Ende des Plattenaufnahme-Bereichs 303 vorgesehen, um den Führungskörper an einem Montageschaft anzubringen. Eine Öffnung 308A ist ebenfalls in der Verstärkungsplatte 308 vorgesehen. Die Öffnung 308A wird in Flucht mit der Montageöffnung 305 im Führungskörper 301 gebracht, wenn die Verstärkungsplatte in den Schlitz im Plattenaufnahme-Bereich des Führungskörpers eingepasst wird, so dass der Führungskörper und die Verstärkungsplatte am zusammen Montageschaft befestigt werden können.
-
Bei der beweglichen Kunststoff-Führung 300 ist der Führungskörper 301, welcher den Gleitschuh 302 und den Plattenaufnahme-Bereich 303 auf der Rückseite des Gleitschuhs umfasst, aus einem Kunstharz gefertigt. Der Führungskörper 301 steht mit dem Übertragungsmedium in Gleitkontakt, weshalb es nicht nötig ist, ein getrenntes Gleitschuh-Element zur Verfügung zu stellen. Folglich ist die Anzahl der Teile und die Anzahl der Produktionsschritte verringert, die zur Herstellung der Führung erforderlich sind. Ferner ist, da der Schlitz 307 sich in Längsrichtung der Führung erstreckt, seine Öffnung an einer Kante des Plattenaufnahme-Bereich 303 im Führungskörper 301 angeordnet und eine Verstärkungsplatte 308 in den Schlitz eingepasst ist, die Stabilität der Führung in der Schwenkrichtung erhöht, und seine Biegesteifigkeit und Zähigkeit sind wesentlich verbessert.
-
Die oben beschriebene bewegliche Kunststoff-Führung ist an einem Schaft, wie einer Montageschraube oder dergleichen angebracht, wobei der Schaft in der Montageöffnung im Führungskörper und der Öffnung in der Verstärkungsplatte aufgenommen ist. Diese Öffnungen müssen exakt fluchtend miteinander positioniert werden, und die miteinander fluchtende Positionierung der Öffnungen beim Zusammenbauvorgang erfordert eine beachtliche Zeit. Ferner sind, wenn Verstärkungsplatten, die bei der herkömmlichen Führung verwendet werden, aus einem gewalzten Material M oder dergleichen gestanzt werden, wie in 11 dargestellt, die Flächen der nicht verwendeten Bereiche NG des gewalzten Materials M groß. Die resultierende geringe Ausbeute trägt zu hohen Produktionskosten bei. Diese Probleme kommen nicht nur bei der Produktion von beweglichen Führungen sondern auch bei der Produktion von fixierten Gleitkontakt-Führungen vor, in welche eine Verstärkungsplatte in einen Schlitz im Führungskörper eingepasst ist.
-
Aus der nachveröffentlichten
DE 101 61 685 A1 ist eine Gleitkontakt-Führung für eine umlaufende, flexible Antriebsübertragungsvorrichtung bekannt, die einen länglichen Führungskörper und eine Verstärkungsplatte zur Verstärkung des Führungskörpers aufweist, wobei der Führungskörper einen Gleitschuh aufweist mit gegenüberliegender Vorder- und Rückseite, mit einer Gleitfläche auf der Vorderseite, die in eine erste Richtung zeigt, für einen Gleitkontakt mit einem umlaufenden, flexiblen Zugmittel, und einem Plattenaufnahme-Bereich, der sich in Längsrichtung entlang der Rückseite erstreckt, wobei der Gleitschuh und der Plattenaufnahme-Bereich des Führungskörpers einstückig als eine Einheit aus Kunststoff gefertigt sind, und der Plattenaufnahme-Bereich einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz mit einer in eine entgegengesetzte Richtung zur ersten Richtung zeigenden Öffnung aufweist. Die Verstärkungsplatte in den Schlitz im Plattenaufnahme-Bereich eingepasst und erstreckt sich in Längsrichtung der Führung. Der Führungskörper weist eine einem Ende desselben benachbarte Montageöffnung auf, um einen Montageschaft darin aufzunehmen, wobei die Montageöffnung die Form einer zylindrischen Fläche hat, um den Montageschaft vollständig zu umschließen. Hierbei ist ein bogenförmiger Lagerbereich an der Verstärkungsplatte benachbart zu einem Ende derselben ausgebildet.
-
Ein weiteres Problem herkömmlicher Führungen ist die Anforderung nach reduziertem Gewicht der Führungen, welche aus den hohen Treibstoffkosten resultiert.
-
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen und eine Gleitkontakt-Führung zur Verfügung zu stellen, welche einfach zusammengebaut werden kann, die eine verbesserte Materialausnutzung und ein verringertes Gesamtgewicht hat, sowohl für eine schwenkbare Führung als auch für eine fixierte Führung.
-
Die Erfinder haben die Lastverteilungen bei den oben beschriebenen Gleitkontakt-Führungen untersucht und haben überraschenderweise herausgefunden, dass die Belastung F an einer oberen Seitenfläche der Öffnung in der Verstärkungsplatte, wie in 9 dargestellt, konzentriert ist und dass die untere Seitenfläche der Einschuböffnung überhaupt keine Belastung erfährt.
-
Die Gleitkontakt-Führung gemäß der Erfindung weist einen länglichen Führungskörper und eine Verstärkungsplatte zur Verstärkung des Führungskörpers auf. Der Führungskörper weist auf einen Gleitschuh mit gegenüberliegender Vorder- und Rückseite, mit einer Gleitfläche auf der Vorderseite, die in eine erste Richtung zeigt, zum Gleitkontakt mit einem umlaufenden, flexiblen Energie-Übertragungsmedium, und einen Plattenaufnahme-Bereich, der sich in Längsrichtung auf der Rückseite erstreckt. Der Gleitschuh und der Plattenaufnahme-Bereich des Führungskörpers sind einstückig als eine Einheit aus einem Kunstharz gefertigt. Der Plattenaufnahme-Bereich hat einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz mit einer Öffnung, die in eine entgegengesetzte Richtung zur ersten Richtung zeigt. Die Verstärkungsplatte ist in den Schlitz im Plattenaufnahme-Bereich des Führungskörpers eingepasst und erstreckt sich in Längsrichtung der Führung. Der Führungskörper weist eine Montageöffnung benachbart einem Ende desselben auf, um einen Montageschaft darin aufzunehmen, wobei die Montageöffnung die Form einer zylindrischen Fläche hat, um den Montageschaft vollständig zu umschließen. Um die vorstehende Aufgabe zu lesen, ist ein bogenförmiger Lagerbereich an der Verstärkungsplatte benachbart einem Ende derselben ausgebildet. Dabei fluchtet der bogenförmige Lagerbereich mit einem Teil des zylindrischen Fläche der Montageöffnung, um mit dem Montageschaft in Berührung zu sein. Der bogenförmige Lagerbereich weist voneinander beabstandete Enden auf, um eine Öffnung zu bilden, wobei, wenn die Führung am Montageschaft angebracht ist, der bogenförmige Lagerbereich sich nur um einen Teil des Umfanges des Montageschafts erstreckt.
-
Das Material, aus welchem der Führungskörper gefertigt ist, ist nicht speziell beschränkt. Da die Vorderseite des Führungskörpers als Gleitschuh für einen Gleitkontakt mit einer Kette, einem Riemen oder dergleichen dient, handelt es sich jedoch vorzugsweise um guten Verschleiß- und Schmiereigenschaften. Das Material kann ein faserverstärkter Kunststoff sein oder ein faserverstärkter Kunststoff, der gleichzeitig mit einem anderen Kunststoff verwendet wird. Das Material der Verstärkungsplatte ist ebenfalls nicht speziell beschränkt, vorausgesetzt dass die Verstärkungsplatte eine ausreichende Biegesteifigkeit und Festigkeit zur Verwendung in einer Gleitkontakt-Führung für eine Antriebsübertragungsvorrichtung hat. Metalle auf Eisenbasis, wie Gusseisen, Edelstahl und dergleichen, Nichteisenmetalle, wie Aluminium, Magnesium, Titan oder dergleichen, technische Kunststoffe, wie Kunstharz vom Polyamid-Typ oder dergleichen, und faserverstärkte Kunststoffe werden bevorzugt als Materialien für die Verstärkungsplatte verwendet.
-
Da der bogenförmige Lagerbereich der Verstärkungsplatte teilweise offen ist, kann, selbst wenn der Führungskörper und die Verstärkungsplatte während dem Zusammenbau nicht exakt relativ zueinander positioniert sind, der Montageschaft einfach in die Montageöffnung der Führung eingeführt werden. Darüber hinaus wird, selbst wenn die Verstärkungsplatte, wenn sie in den Schlitz eingeführt wird, leicht relativ zur Montageöffnung der Führung verschoben ist, die Verstärkungsplatte derart bewegt, dass der Schaft im tiefsten Teil des Lagerbereichs auf Grund dessen bogenförmiger Gestalt aufgenommen wird. Folglich werden die Verstärkungsplatte und der Führungskörper geeignet relativ zueinander positioniert.
-
Bezeichnenderweise kann, da die Verstärkungsplatte einen teilweise offenen, bogenförmigen Lagerbereich hat, anstelle einer Lageröffnung zur Positionierung des Führungskörpers und zur Befestigung der Verstärkungsplatte und des Führungskörpers aneinander, die Menge an benötigtem Material für die Verstärkungsplatte reduziert werden, einhergehend mit einer Reduzierung des Gesamtgewichts der Führung. Darüber hinaus kann eine große Anzahl von Verstärkungsplatten aus einer vorgegebenen Fläche eines plattenförmigen Materials ausgestanzt werden.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Explosionsdarstellung einer Seitenansicht einer beweglichen Führung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
2 eine Ansicht von unten der in 1 dargestellten Führung,
-
3 eine Explosionsdarstellung eines Querschnittes entlang Ebene A-A in 1,
-
4 eine Ansicht eines Querschnittes entlang Ebene B-B in 1,
-
5 eine Ansicht eines Querschnittes entlang Ebene C-C in 1, welche einen Plungerkolben zeigt, der in Kontakt mit einem einen Plungerkolben aufnehmenden Teil benachbart dem vorderen Ende der Führung gebracht wird,
-
6 eine schematische Ansicht, welche die Ausbeute zeigt bei einem Stanzvorgang, der verwendet wird um die Verstärkungsplatte des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung herzustellen,
-
7 eine Explosionsdarstellung einer fixierten Führung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
8 eine Ansicht von unten der fixierten Führung von 7,
-
9 eine Explosionsdarstellung einer Seitenansicht einer herkömmlichen beweglichen Führung,
-
10 eine Ansicht von unten auf die herkömmliche Führung von 9,
-
11 eine schematische Ansicht, welche die Ausbeute zeigt bei einem Stanzvorgang, der verwendet wird um die herkömmliche Verstärkungsplatte herzustellen, und
-
12 eine Draufsicht, welche bewegliche und feste Führungen zeigt, die in einem Motor zur Führung und zur Aufrechterhaltung der Spannung in einem endlosen, umlaufenden, flexiblen Zugmittel verwendet werden.
-
In dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den 1–5 dargestellt ist, weist ein Führungskörper 101, der ein einstückig aus Kunstharz gefertigter Kunststoffkörper ist, einen Gleitschuh 102 mit einer Gleitfläche auf, die in 1 nach oben zeigt, an der eine umlaufende Kette entlanggleitet, und einen sich in Längsrichtung erstreckenden Plattenaufnahme-Bereich 103 auf der Rückseite des Gleitschuhes 102, der sich in die entgegengesetzte Richtung bezüglich der Richtung, in der die Gleitfläche des Gleitschuhes zeigt, erstreckt. Der Führungskörper 101 weist einen Flansch 104 auf, der an einer Kante des Plattenaufnahme-Bereichs 103, entfernt vom Gleitschuh, ausgebildet ist, und in einem Bereich 101A einen Vorsprung 106 hat, mit einer Montageöffnung 105, zur schwenkbaren Anbringung des Führungskörpers an einem Schaft, der sich vom Rahmen eines Motors oder einer anderen Maschine mit einem flexiblen Antrieb aus erstreckt. Der Plattenaufnahme-Bereich 103 hat einen fachwerkartigen Bereich von Verstärkungsrippen 103' und, wie in 2–4 dargestellt, einen Schlitz 107, der seine Öffnung konzentrisch im Flansch 104 angeordnet hat, der sich in Längsrichtung der Führung 100 erstreckt und in eine Richtung zeigt, entgegengesetzt zur Richtung, in welche die Gleitfläche des Gleitschuhs zeigt.
-
Der Schlitz 107 im Plattenaufnahme-Bereich 103 verläuft senkrecht zur mit der Kette in Berührung stehenden Fläche des Gleitschuhs 102, wie aus den 3–5 ersichtlich ist. Um den Führungskörper 101 zu verstärken ist eine Verstärkungsplatte 108 mit einem bogenförmigen Lagerbereich 108A in den Schlitz 107 eingepasst.
-
Wie in den 1 und 2 dargestellt, ist ein Plungerkolben-Aufnahmebereich 101B benachbart zu dem von der Montageöffnung 105 beabstandeten Ende des Führungskörpers 101 vorgesehen, um mit einem Plungerkolben 110 einer Spannvorrichtung (nicht dargestellt) in Eingriff zu sein. Die Form des Plungerkolben-Aufnahmebereichs 101B ist nicht speziell beschränkt. Um zu verhindern, dass der Plungerkolben sich aus dem Plungerkolben-Aufnahmebereich als Ergebnis einer Quervibration der Führung 100 löst, sind Vorsprünge 104A zur Verhinderung einer Querverschiebung der Führung relativ zum Plungerkolben vorzugsweise an den Kanten des Flanschs 104 vorgesehen, wie in 4 dargestellt.
-
Die bewegliche Kunststoff-Führung 100 mit der in ihrem Schlitz eingepassten Verstärkungsplatte 108 wird angebracht an und ist schwenkbar angeordnet an dem Rahmen eines Motors oder einer anderen Maschine mit einer flexiblen Übertragung mittels einer Schraube, eines Bolzens oder dergleichen am Rahmen befestigt ist. Wie in 3 dargestellt, kann der Montageschaft die Form einer abgesetzten Schraube 109 mit einem Schwenkbereich 109A einnehmen. Wenn der Führungskörper 101 und die Verstärkungsplatte 108 zusammengebaut sind, befestigt das Einführen der Schraube durch die Montageöffnung 105 den Führungskörper und die Verstärkungsplatte aneinander am schwenkenden Ende der Anordnung.
-
Der bogenförmige Lagerbereich 108A der Verstärkungsplatte 108 wird zwischen dem Schwenkbereich 109A der abgesetzten Schraube und dem inneren Ende des Schlitzes gehalten, welches die Rückseite des Gleitschuhs 102 ist. Obwohl der bogenförmige Lagerbereich 108A der Verstärkungsplatte nur teilweise den Schwenkbereich des Montagebolzens umgibt, wird die Verstärkungsplatte 108 nicht bezüglich des Führungskörpers 101 verschoben. Ferner können, selbst wenn es eine Differenz zwischen der Wärmeausdehnungskoeffizienten des Führungskörpers und der Verstärkungsplatte 108 gibt, der Führungskörper 101 und die Verstärkungsplatte 108 sich frei in Längsrichtung relativ zueinander bewegen, außer im Bereich der Montageschraube. Deshalb werden Deformation und Brechen der Verstärkungsplatte 108 und des Führungskörpers vermieden.
-
Das Verhältnis der Bogenlänge der Öffnung des bogenförmigen Lagerbereichs 108A zum Umfang eines ganzen Kreises, in dem der Bogen des Lagerbereichs liegt, kann variieren. Jedoch ist zur verlässlichen Verhinderung einer Verschiebung der Verstärkungsplatte des Führungskörpers in Folge von Vibrationen, Stößen oder dergleichen, vorzugsweise die Bogenlänge des offenen Teiles des bogenförmigen Lagerbereichs 108A 2/3 oder weniger, bezogen auf den Umgang des ganzen Kreises. Wenn zum Beispiel die Bogenlänge des offenen Bereichs 2/3 des Umfanges des ganzen Kreises beträgt, wie in 1 dargestellt, beträgt der Winkel θ 240°. Obwohl im in den 1–5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Radius des Bogens vom Lagerbereich und der Radius der Montageöffnung des Führungskörpers gleich sind, kann der Radius des Bogens des Lagerbereichs etwas größer als der Radius der Montageöffnung des Führungskörpers sein.
-
Wie in 1 dargestellt, können Löcher 108B in die Verstärkungsplatte gestanzt sein, um deren Gewicht zu verringern und dadurch wiederum das Gesamtgewicht der Führungsanordnung zu verringern.
-
Da der Lagerbereich der Verstärkungsplatte in Form eines kreisförmigen Bogens ausgebildet ist und einen offenen Bereich hat, wird, wenn derartige Verstärkungsplatten aus einem gewalzten, plattenförmigen Material M ausgestanzt werden, der Abfall an platten-förmigem Material wesentlich reduziert und die Materialkosten werden entsprechend verringert. So sind zum Beispiel die unnötigen Bereiche NG gemäß 6 flächenmäßig wesentlich kleiner als die entsprechenden unnötigen Bereiche gemäß 11.
-
Eine Führung 200 des zweiten Ausführungsbeispiels ist eine fixierte Führung, die durch Einfügen einer Verstärkungsplatte 208 in einen Führungskörper 201 ausgebildet ist. Bogenförmige Lagerbereiche 208A, ausgebildet nahe beiden Enden der Verstärkungsplatte 208 haben Radien, die größer als der Radius der Montageöffnungen 205 sind, die nahe den beiden Enden des Führungskörpers 201 ausgebildet sind. Das Ergebnis ist eine einfache Positionierung des Führungskörpers 201 und der Verstärkungsplatte 208, und die Effizienz, mit der die Führung zusammengesetzt werden kann, ist wesentlich verbessert.
-
Im Falle der schwenkbaren Führung, wie zuvor unter Bezugnahme auf die 1–5 beschrieben, kann, auch wenn der Führungskörper und die Verstärkungsplatte nicht exakt relativ zueinander beim Zusammenbau positioniert sind, ein Montageschaft, wie eine Montageschraube, ein Bolzen oder dergleichen, einfach in die Montageöffnung geführt werden. Darüber hinaus wird, selbst wenn die Verstärkungsplatte relativ zum Führungskörper beim Anbringen der Anordnung am Montageschaft leicht verrückt ist, die Verstärkungsplatte bewegt, so dass auf Grund der bogenförmigen Gestalt des Lagerbereichs der Schaft im tiefsten Teil des Lagerbereichs der Verstärkungsplatte aufgenommen wird, so dass eine geeignete Positionierung des Führungskörpers und der Verstärkungsplatte relativ zueinander erreicht wird. Folglich ist die Effizienz des Zusammenbaus der Gleitkontakt-Führung wesentlich verbessert.
-
Ferner kann, da die Gleitkontakt-Führung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen teilweise offenen, bogenförmigen Lagerbereich anstelle einer Einführöffnung zur Positionierung des Führungskörpers und der Verstärkungsplatte relativ zueinander und zur Verbindung derselben hat, die verwendete Materialmenge zur Produktion der Verstärkungsplatte verringert werden und eine Gewichtsreduktion wird erreicht. Darüber hinaus wird, wenn die Verstärkungsplatten aus einem plattenförmigen Material gestanzt werden, die Ausbeute verbessert und der Abfall an Material verringert. Folglich werden die Materialkosten wesentlich reduziert.
-
Schließlich sind keine Änderungen bei den Produktionsschritten erforderlich, und die Stabilität der Gleitkontakt-Führung gemäß der Erfindung wird überhaupt nicht beeinflusst, verglichen mit herkömmlichen Gleitkontakt-Führungen, und die Führung hat große Nützlichkeit und Wert für die Industrie.
