DE19923905A1

DE19923905A1 - Spanneinrichtung für Ketten

Info

Publication number: DE19923905A1
Application number: DE19923905A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ullein
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: DE19923905B4; US6482116B1; US20020165056A1

Abstract

Eine Spanneinrichtung für Ketten (1) ist mit einem Gehäuse (3) versehen. Das Gehäuse (3) trägt einen ersten Gleitschuh (6) zur Anlage an ein erstes Trum (7) der Kette (1). Weiterhin ist ein an dem Gehäuse (3) geführter Spannkolben (5, 23) vorgesehen, der mit einem zweiten Gleitschuh (8, 24) zur Anlage an ein zweites Trum (7) der Kette (1) versehen ist. Eine preiswerte und einfach herzustellende Spanneinrichtung sieht vor, daß das Gehäuse (3) und der erste Gleitschuh (6) einstückig miteinander verbunden sind.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Spanneinrichtungen für Ketten, insbesondere solche Spanneinrichtungen, die im Nockenwellentrieb von Verbrennungskraft maschinen eingesetzt werden.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 196 51 091 A1 beispielsweise ist eine Spanneinrichtung für Ketten bekannt geworden, die ein Gehäuse mit einer hohlen Bohrung umfaßt, in der ein hohler Kolben gleitend gelagert ist, welcher von einer Feder in Aus wärtsrichtung gegen die Kette angefedert wird. An seinem der Kette zuge wandten Ende trägt der Kolben einen separaten Gleitschuh, der in Kontakt mit der Kette ist. Das Gehäuse zeigt einen weiteren, als separates Teil ausgebil deten Gleitschuh, der ein gegenüberliegendes Trum der Kette belastet. Die Gleitschuhe sind in der Regel aus einem gleitfreudigen Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff gebildet, die entweder aufgesteckt werden oder ange spritzt werden. Sowohl der Spannkolben als auch das Gehäuse werden übli cherweise aus Metall gebildet. Bei derartigen Spanneinrichtungen sind sowohl an dem Gehäuse als auch an dem Spannkolben Maßnahmen zu ergreifen, die ein Verbinden mit den vorzugsweise aus Kunststoff gebildeten Gleitschuhen ermöglichen. In der genannten DE 196 51 091 A1 beispielsweise ist das Ge häuse mit Bohrungen versehen, in die das Material des Gleitschuhes derart eingreift, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse und Gleit schuh hergestellt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, die einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse und der Gleitschuh einstückig miteinander verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist, daß nicht mehr zwei oder mehr Werkstoffe verarbeitet werden müssen, sondern daß ein einziger Werkstoff genügt, um das Gehäuse und den Gleit schuh herzustellen. Weiterhin ist vorteilhaft, daß an dem Gehäuse keine be sondere Maßnahmen ergriffen werden müssen, um eine sichere Verbindung zwischen Gleitschuh und Gehäuse zu gewährleisten. Weiterhin ist vorteilhaft, daß ein Arbeitsgang vollständig entfällt, da das Anbringen des separaten Gleit schuhes an das Gehäuse hinfällig ist.

Eine besonders günstige erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß der erste Gleitschuh und das Gehäuse aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid hergestellt sind. Das Gehäuse und der erste Gleitschuh können in einem ge meinsamen Spritzwerkzeug gespritzt werden. Insbesondere bei Großserien, wie sie bei Spanneinrichtungen für den KFZ-Bereich anfallen, ist die Herstel lung derartiger erfindungsgemäßer Spanneinrichtungen besonders preiswert. Es hat sich gezeigt, daß Polyamid für die vorliegende Erfindung besondere Vorteile mit sich bringt:

Wenn das Gehäuse beispielsweise mit einer zylindrischen Ausnehmung für den Spannkolben versehen ist, kann der Spannkolben an der Zylinderwand einwandfrei geführt werden, wobei die guten Gleiteigenschaften des Polyamids eine reibungsarme Führung ermöglichen. Der für den Gleitschuh verwendete Werkstoff soll zäh sein und eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen und weiterhin gute Gleiteigenschaften besitzen. Diese Anforderungen werden durch den Werkstoff Polyamid ebenfalls erfüllt. Da Polyamid nun Eigenschaften aufweist, die den Anforderungen genügen, die sowohl an das Gehäuse als auch an den Gleitschuh gestellt sind, bietet sich dieser Werkstoff für die einstückige Verbin dung von Gehäuse und Gleitschuh miteinander an.

Das Gehäuse kann in vorteilhafter Weise mittels Fasern, insbesondere Glasfa sern verstärkt werden. Es werden demzufolge Glasfasern in den Teil des Spritzwerkzeuges eingebracht, der für das Gehäuse vorgesehen ist. Vorzugs weise bleibt der Spannschuh unverstärkt.

Sollte es für besondere Anwendungen zweckmäßig sein, für das Gehäuse und den Gleitschuh unterschiedliche Werkstoffe bzw. Kunststoffe zu verweden, so kann dies problemlos mittels der zwei Komponenten-Spritztechnik erfolgen. Ein erster Kunststoff wird dann in den Teil des Spritzwerkzeuges eingebracht, die für den Gleitschuh vorgesehen ist und der andere Werkstoff wird in dem Teil des Spritzwerkzeuges eingebracht, der für das Gehäuse vorgesehen ist. Die einstückige Verbindung ist gewährleistet.

Das Gehäuse kann mit zwei Lageraugen zur Durchführung von Verbindungs mitteln, insbesondere Schrauben versehen sein. Üblicherweise sind am Motor block bzw. am Zylinderkopf von Verbrennungskraftmaschinen Gewindebohrun gen versehen, in die die Schrauben hineingeschraubt werden können. Auf die se Weise ist eine sichere Verbindung des Gehäuses mit dem Motorblock bzw. mit dem Zylinderkopf möglich.

Die Lageraugen können jeweils durch einstückig an das Gehäuse angeformte, hülsenförmige Fortsätze verlängert werden. Dadurch soll sichergestellt sein, daß das Gehäuse nicht auf den Schraubenschäften verkippen kann. Es kann zweckmäßig sein, die Lageraugen durch Metalleinsätze zu verstärken. Die Metalleinsätze können in die Lageraugen eingepreßt, eingeklebt oder einge schweißt werden, sie können aber auch von dem Kunststoff umspritzt sein.

Wenn das Gehäuse und der erste Gleitschuh mittels Spritz- bzw. Gießtechno logie hergestellt wird, ist es problemlos möglich, das Gehäuse und den ersten Gleitschuh mittels einstückig angeformter Versteifungsrippen steif miteinander zu verbinden. Die Versteifungsrippen können auf einfache Art und Weise in dem Spritzwerkzeug vorgesehen werden.

Eine andere erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß der Spannkolben und der zweite Gleitschuh ebenfalls einstückig miteinander verbunden sind. Für diese einstückige Verbindung treffen im wesentlichen die gleichen Vorteile zu, wie sie weiter oben für die einstückige Verbindung von Gehäuse und er stem Gleitschuh beschrieben worden sind. Eine wirtschaftlich günstige erfin dungsgemäße Spanneinrichtung liegt demzufolge vor, wenn auch für den Spannkolben und den zweiten Gleitschuh Polyamid als Werkstoff gewählt wird. Im Idealfall besteht die beschriebene Spanneinrichtung dann vollständig aus einem einzigen Werkstoff.

Ebenso wie das Gehäuse kann der Spannkolben - falls erforderlich - mittels Fasern, insbesondere Glasfasern verstärkt sein.

Der Spannkolben kann mit einer Ausnehmung für eine Feder, insbsondere Schraubendruckfeder versehen sein, die einerseits an dem Gehäuse und die andererseits an dem Spannkolben abgestützt ist. Diese Variante bringt neben dem Vorteil der Platzersparnis für die Feder den weiteren Vorteil mit sich, daß der Spannkolben für spritztechnische Zwecke optimiert werden. Denn durch die Ausnehmung entsteht eine ringförmige Zylinderwand gleicher Wanddicke, die einwandfrei herzustellen ist. Bei einem massiven Spannkolben dagegen kann das Problem einer umgleichmäßigen Abkühlung und damit eines unerwünsch ten Verzuges die Folge sein.

Der Übergang von dem Spannkolben auf den Gleitschuh in den Laufrichtungen der Kette ist vorzugsweise als trichterförmige Erweiterung ausgebildet. Einer seits ist dadurch eine zweckmäßige Versteifung erreicht, andererseits ist aber auch eine Kerbwirkung ausgeschlossen, die wegen der hochfrequenten schwingenden Beanspruchung vermieden werden soll.

Aus den gleichen Gründen kann es zweckmäßig sein, den Übergang von dem Gehäuse auf den ersten Gleitschuh in den Laufrichtungen der Kette ebenfalls als trichterförmige Erweiterung auszubilden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt fünf Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Spanneinrich tung;

Fig. 2 eine abgewandelte erfindungsgemäße Spanneinrichtung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2 und

Fig. 5 eine weitere erfindunsgemäße Spanneinrichtung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung, die zwischen zwei nicht näher dargestellten, parallel angeordneten Nockenwellen einer Verbren nungskraftmaschine angeordnet sind. Eine Kette 1 umschlingt Kettenräder 2, die jeweils mit einer der Nockenwellen verbunden sind. Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung weist ein Gehäuse 3 auf, in dessen Bohrung 4 ein Spannkol ben 5 längsverschieblich geführt ist. Einstückig mit dem Gehäuse 3 verbunden ist ein erster Gleitschuh 6, der am Lostrum 7 der Kette 1 anliegt. Mit dem Spannkolben 5 einstückig verbunden ist ein zweiter Gleitschuh 8, der am Zug trum 9 der Kette 1 anliegt.

Der Übergang von dem Spannkolben 5 auf den zweiten Gleitschuh 8 bzw. von dem Gehäuse 3 auf den ersten Gleitschuh 6 ist jeweils als trichterförmige Er weiterung 10, 11 ausgebildet, um eine formstabile und steife Verbindung zu gewährleisten. Das Gehäuse 3 ist weiterhin mit Lageraugen 12 versehen, die durch einstückig an das Gehäuse angeformte, hülsenförmige Fortsätze 13 in einer Richtung verlängert sind, die quer zu einer Ebene angeordnet sind, die von der Kette aufgespannt wird.

Versteifungsrippen 14 sind vorgesehen, die einstückig an die hülsenförmigen Fortsätze 13 und an den ersten Gleitschuh 6 anschließen. Auf diese Weise sind der erste Spannschuh 6 und die hülsenförmigen Fortsätze 13 steif mit dem Gehäuse 3 verbunden.

Das Gehäuse 3, der erste Gleitschuh 6, der Spannkolben 5 und der zweite Gleitschuh 8 sind allesamt aus Polyamid hergestellt, wobei das Gehäuse 3 durch nicht weiter dargestellte Glasfasern verstärkt sein kann, die in das Po lyamid eingebettet sind.

Der Spannkolben 5 ist mit einer Ausnehmung 15 versehen, in der eine Schrau bendruckfeder 16 angeordnet ist, die einerseits an dem Gehäuse 3 und die andererseits an dem Spannkolben 5 abgestützt ist. Der Spannkolben 5 bzw. der einstückig angeformte zweite Gleitschuh 8 wird unter der Federkraft der Schraubendruckfeder 16 gegen das Zugtrum 9 der Kette 1 angefedert. Weiter hin ist eine an sich bekannte hydraulische Dämpfungseinrichtung 17 vorgese hen, die in bekannter Weise Einwärtsbewegungen des Spannkolbens 5 dämp fen soll.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung wie Fig. 1, jedoch ohne hydraulisches Dämpfungselement und mit einer vergrößerten Ausneh mung 18 für die Schraubendruckfeder 16. Der Spannkolben 5 ist sowohl in eingefahrener als auch in ausgefahrener Stellung dargestellt.

In die Lageraugen 12 sind Metalleinsätze 19 eingefügt, wie deutlich der Fig. 4 zu entnehmen ist.

Das Gehäuse 3 ist mit einer Ölzuführbohrung 20 versehen, durch die Motoröl in die Bohrung 4 des Gehäuses 3 gelangt. Dieses Motoröl kann durch eine Drosselbohrung 21 nach außen abströmen, die in dem Spannkolben 5 vorge sehen ist und die an der Oberfläche des zweiten Gleitschuhs 8 endet. Das ab strömende Motoröl schmiert zugleich die Kette.

In der Fig. 3 sind die Ölzuführbohrung 20 und die Drosselbohrung 21 deutlich zu erkennen. Weiterhin ist dieser Figur zu entnehmen, daß eine Klammer 22 vorgesehen ist, die den Spannkolben 5 und das Gehäuse 3 in einer vorbe stimmten Lage miteinander arretiert. Nach Montage der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung wird die Klammer 22 entfernt, so daß der Spannkolben 5 unter der Kraft der Schraubendruckfeder 16 gegen die Kette angefedert wer den kann.

Fig. 4 zeigt deutlich die Metalleinsätze 19, die in die Lageraugen 12 des Ge häuses 3 eingefügt sind.

Fig. 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung, die sich von der aus der Fig. 1 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß ein Spannkol ben 23 vorgesehen ist, auf dem ein als separates Teil ausgebildeter Gleitschuh 24 aufgesetzt ist.

Bezugszeichen

1

Kette

2

Kettenrad

3

Gehäuse

4

Bohrung

5

Spannkolben

6

erster Gleitschuh

7

Lostrum

8

zweiter Gleitschuh

9

Zugtrum

10

trichterförmige Erweiterung

11

trichterförmige Erweiterung

12

Lagerauge

13

hülsenförmiger Fortsatz

14

Versteifungsrippe

15

Ausnehmung

16

Schraubendruckfeder

17

hydraulisches Dämpfungselement

18

Ausnehmung

19

Metalleinsatz

20

Ölzuführbohrung

21

Drosselbohrung

22

Klammer

23

Spannkolben

24

Gleitschuh

Claims

1. Spanneinrichtung für Ketten, mit einem Gehäuse (3), das einen ersten Gleitschuh (6) zur Anlage an ein erstes Trum (7) der Kette (1) trägt, und mit einem an dem Gehäuse (3) geführten Spannkolben (5, 23), der mit einem zweiten Gleitschuh (8, 24) zur Anlage an ein zweites Trum (7) der Kette (1) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) und der er ste Gleitschuh (6) einstückig miteinander verbunden sind.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Gleitschuh (6) und das Gehäuse (3) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, hergestellt sind.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, bei der der Kunststoff des Gehäuses (3) mittels Fasern, insbesondere Glasfasern, verstärkt ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (3) eine Aufnah me, vorzugsweise Bohrung (4), für den Spannkolben (5, 23) aufweist.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (3) zwei Lagerau gen (12) zur Durchführung von Verbindungsmitteln, insbesondere Schrau ben, aufweist.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Lageraugen (12) jeweils durch einstückig an das Gehäuse (3) angeformte, hülsenförmige Fortsätze (13) verlängert sind.

7. Spanneinrichtung nach Anspruch 6, bei der Metalleinsätze (19) in die La geraugen eingesetzt sind.

8. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (3) und der erste Gleitschuh (6) mittels einstückig angeformter Versteifungsrippen (14) steif miteinander verbunden sind.

9. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Spannkolben (5) und der zweite Gleitschuh (8) einstückig miteinander verbunden sind.

10. Spanneinrichtung nach Anspruch 9, bei der der Spannkolben (5) und der zweite Gleitschuh (8) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, hergestellt sind.

11. Spanneinrichtung nach Anspruch 10, bei der der Spannkolben (5) mittels Fasern, insbesondere Glasfasern verstärkt ist.

12. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Spannkolben (5) mit einer Ausnehmung (15, 18) für eine Feder, insbesondere Schraubendruckfeder (16), versehen ist, die einerseits an dem Gehäuse (3) und die andererseits an dem Spannkolben (5) abgestützt ist.

13. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Übergang von dem Spann kolben (5) auf den zweiten Gleitschuh (8) in den Laufrichtungen der Kette (1) als trichterförmige Erweiterung (11) ausgebildet ist.

14. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der der Übergang von dem Ge häuse (3) auf den ersten Gleitschuh (6) in den Laufrichtungen der Kette (1) als trichterförmige Erweiterung (10) ausgebildet ist.