DE19926099A1 - Zahnkette mit Führungslaschen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnkette mit an Kettengelenken miteinander verbundenen Außenkettengliedern und Zahnlaschen mit Zähnen umfassenden Innenkettengliedern. Eine solche Kette soll für einen platzsparenderen Einbau geeignet sein. Hierzu umfassen zumindest einige Kettenglieder mindestens eine Führungslasche, deren Führungskante eine Zahnstirnfläche bzw. -kante eines angrenzenden Zahns einer Zahnlasche zumindest bereichsweise überragt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnkette mit an Kettengelenken miteinan­ der verbundenen Außenkettengliedern und Zahnlaschen mit Zähnen umfassen­ den Innenkettengliedern. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Zahn­ kettenmontageeinheit.

Wegen geringerer Geräuschentwicklung werden zunehmend wieder vermehrt Zahnketten, insbesondere im Automobilbau, eingesetzt. Bekannte Zahnketten­ bauformen umfassen z. B. ein Außenkettenglied, bestehend aus zwei normalen Außenlaschen und zwei mittig auf den Stiftbolzen angeordneten Zahnlaschen. Sowohl die Außenlaschen als auch die Zahnlaschen sind auf den Stiftbolzen auf­ gepreßt. Die einzelnen Außenkettenglieder sind mittels Innenkettengliedern, be­ stehend aus jeweils zwei Zahnlaschenpaketen miteinander verbunden. Jeweils zwei Zahnlaschen sind zwischen der Außenlasche und der einen Zahnlasche des Außenkettengliedes schwenkbar auf dem Stiftbolzen angebracht, so daß jedes Kettengelenk von einem Stiftbolzen des Außenkettengliedes und den Gelenköff­ nungen der Zahnlaschen des Innenkettengliedes gebildet ist. Die Außenlaschen und die Zahnlaschen sind jeweils Stanzteile, die aus einem geeigneten Stahlblech hergestellt sind, und gegebenenfalls einer Wärmebehandlung unterzogen sind. Die Zahnkontur der Zähne weist eine entsprechend den erforderlichen Abrollver­ hältnissen an den einzelnen Kettenrädern notwendige Zahnprofilierung auf. Damit der Zahnkettenantrieb auch bei größerer Schwing- bzw. Stoßbelastung sicher geführt ist, wird die Zahnkette mittels einer außen auf die Zahnkette aufdrücken­ den Spannschiene bespannt. Bevorzugt ist die Spannschiene zwischen den Ket­ tenrädern angeordnet und drückt die Zahnkette zum Ketteninneren. Während sich diese Anordnung bewährt hat, sind dennoch Einbausituationen denkbar, bei de­ nen diese Art der Kettenführung nachteilig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zahnkette der eingangs ge­ nannten Art bereitzustellen, die ein platzsparendes Einbauen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest einige Ket­ tenglieder mindestens eine Führungslasche umfassen, deren Führungskante eine Zahnstirnfläche bzw. -kante eines angrenzenden Zahns einer Zahnlasche zumin­ dest bereichsweise überragt. Das bedeutet, daß nunmehr die Führungskante der Zahnkette auf derselben Seite angeordnet ist, wie die Zähne der Zahnlaschen. Dabei muß die Führungskante so ausgestaltet sein, daß bei Anlage, z. B. einer Führungsschiene von innen an die Zahnkette nur die Führungskante der Füh­ rungslaschen mit dieser in Berührung kommt und nicht die Zähne der Zahnla­ schen. Hierzu reicht es vollkommen aus, wenn die Führungskante die Zähne zu­ mindest in der Einbaustellung und an der Stelle, an der z. B. eine Spannschiene angreift, die Zähne überragt. Ein solches Spannen einer Zahnkette aus dem Zahnketteninnern heraus nach außen war bislang nicht möglich. Bei dem Zahnket­ teninneren ist hierbei der von der endlosen Kette umschlossene Raum gemeint. Die Geometrie der Führungskante läßt sich entsprechend der geforderten Ein­ bausituation an die Zahnform der Zahnlaschen unterschiedlich anpassen, so daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß die Führungskante die Zähne über den ge­ samten Bereich überragen. Vielmehr können die Zähne bei einer kurvig geführten Kette zurückschwenken. Aber auch hier ist es wichtig, daß in dieser speziellen Einbausituation die Zahnstirnfläche bzw. -kante von der Führungskante überragt wird.

Um ein kippsicheres Führen der Zahnkette zu ermöglichen, ist gemäß einer Vari­ ante vorgesehen, daß jeweils die Außenlaschen eines Außenkettengliedes als Führungslaschen ausgebildet sind. Dadurch wird die Zahnkette an den äußersten Punkten sehr sauber und gleichmäßig geführt, während die Zahnlaschen sämtlich dazwischen angeordnet sind. Hierdurch wird auch sichergestellt, daß auch bei starken Vibrationen die Zähne der Zahnlaschen nicht mit z. B. einer Führungs­ schiene in Berührung kommen.

Je nach Anwendungsfall kann vorgesehen sein, daß die Führungskante im we­ sentlichen parallel zu einer der Gelenkachsen eines Außenkettengliedes verbin­ denden Linie angeordnet ist. Insbesondere bei der Verwendung von gebogenen Spannschienen stellt eine derartige Konstruktion keine Probleme bereit. Vielmehr vergrößert sich die Berührfläche zwischen z. B. einer Spannschiene und der Zahn­ kette, so daß der Verschleiß aufgrund geringerer Preßkräfte reduziert wird.

Es sind aber auch Konstruktionen denkbar, bei denen die Führungskante ballig in Richtung Ketteninneren ausgebildet ist. Eine solche Zahnkette ist universeller ein­ setzbar, da sie unabhängig von, z. B. der verwendeten Spannschiene und der Krümmung im Einsatz verwendbar ist.

Um die Reibung zwischen z. B. einer Spannschiene und Kette nicht zu groß wer­ den zu lassen, kann die Führungskante Bestandteil einer Führungsfläche sein, die von einem Bereich der umlaufenden Randfläche der Führungslasche gebildet ist. Das bedeutet, daß die Führungskante nicht als scharte Kante, sondern flächig ausgestaltet ist. In den einfachsten Fällen wird einfach der Seitenrandbereich der Stahlblechstanzteile als Führungsfläche verwendet, ohne daß es einer zusätzli­ chen Konturprofilierung bedarf.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Zahnkettentrieb der eine Zahnkette nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einen Kettenspanner, der im Ketteninnern anbringbar ist und eine Spannfläche zum Aufdrücken auf die Führungskante der Führungslaschen ohne Berührung der Zähne der Zahnlaschen aufweist, umfaßt. Es sind Kettenspanner im Innern von Ketten bekannt, jedoch nicht auf dem Ein­ satzgebiet der Zahnketten, da man bislang diese Spannart bei Zahnketten für un­ möglich gehalten hat. Das bedeutet nunmehr, daß außerhalb der Zahnkette keine für die Kettenspannung bzw. -führung notwendigen Bauelemente vorzusehen sind. Der Bauraum, insbesondere bei einer Verbrennungskraftmaschine kann besser ausgenutzt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Zahnkette in einer Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Zahnkette in ver­ größerter Darstellung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Zahnkette in einer Seitenansicht und

Fig. 4 eine auf Kettenrädern montierte Zahnkette einschließlich Spanneinrich­ tung in einer Seitenansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Zahnkette 1 umfaßt abwechselnd aneinander angeordnete Außenkettenglieder 2 und Innenkettenglieder 3. Die Außenkettenglieder 2 bestehen aus zwei jeweils außen angeordneten Außen- bzw. Führungslaschen 4 und zwei mit­ tig als Paket angeordnete Zahnlaschen 5. Sämtliche vier Laschen 4, 5 weisen zuein­ ander fluchtende Öffnungen auf, in die jeweils ein Stiftbolzen 6 eingepreßt ist. Die Laschen 4, 5 sind parallel zueinander ausgerichtet und senkrecht zu dem Stiftbolzen 6 angeordnet. Des weiteren sind die Führungslaschen 4 und Zahnfaschen 5 als Stanzteile aus einem Stahlblech hergestellt.

Die Innenkettenglieder 3 umfassen jeweils vier Zahnlaschen 7, die jeweils paarweise links und rechts von den Zahnlaschen 5 des Außenkettengliedes 2 angeordnet sind. Auch die Zahnlaschen 7 sind parallel zueinander und senkrecht zu den Stiftbolzen 6 angeordnet. Ihre zueinander fluchtenden Öffnungen sind jedoch so groß, daß sie sich frei auf dem Außenumfang der zylindrischen Stiftbolzen 6 bewegen können. Die zylindrischen Öffnungen 8 der Zahnlaschen 7 des Innenkettengliedes 3 und die zy­ lindrischen Außenflächen der Stiftbolzen 6 des Außenkettengliedes 2 bilden somit jeweils ein Kettengelenk 9, das jeweils um eine Achse A schwenkbar ist. Auch die Zahnlaschen 7 sind Stanzteile aus einem Stahlblech. Jede Zahnlasche 5 oder 7 weist zwei auf der Innenseite der Kette angeordnete Zähne 10 auf. Die von der Zahnlücke 11 gebildeten Flanken 12 sind die eigentlichen Tragflächen bei der Berüh­ rung mit einem Kettenrad. Des weiteren weisen die Zähne 10 von den Stiftbolzen 6 wegweisende Zahnstirnflächen 13 auf. Die Zahnstirnflächen 13 haben einen vorbe­ stimmten Abstand zu den Gelenkachsen A.

Die Führungslaschen 4, die an den Endbereichen der Stiftbolzen 6 aufgepreßt sind, weisen eine an die Zahnlaschen 5, 7 angepaßte Form auf, jedoch haben sie eine größere Breite, so daß sie mit einer auf der Zahnketteninnenseite liegenden Füh­ rungsfläche 14 über die Zahnstirnfläche 13 überstehen. Anhand der Fig. 2 ist zu er­ kennen, daß bei der leicht bogenförmig geführten Zahnkette eine vollständige Dec­ kung der Zahnstirnflächen 13 der beiden Zähne mittels der Führungslasche 4 erfolgt. Die Führungsfläche 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eben ausgebildet und verläuft im wesentlichen parallel zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Gelenkachsen A eines Außenkettengliedes 2. Eine Optimierung der Füh­ rungsflächenkontur an die Einbauverhältnisse, insbesondere die Krümmung der Kette im Einbau kann erfolgen. Der Abstand zwischen den Zahnstirnflächen 13 und der Führungsfläche 14 ist so gewählt, daß auch nach einigem Verschleiß keine Be­ rührung einer z. B. Führungsschiene mit den Zähnen der Zahnlaschen 5, 7 erfolgt. Die Länge der Führungsfläche 14 ist größer als der Abstand der beiden Stiftbolzen 6 des Außenkettengliedes 2, wodurch eine stabile Führung gegeben ist.

Anhand der Fig. 4 wird nunmehr die Funktionsweise dieser Zahnkette 1 im Einsatz näher erläutert.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Zahnkette 1 sind sämtliche Außenkettenglieder 2 mit Führungslaschen 4 versehen. Die Führung der Zahnkette 1 erfolgt um ein Antriebs­ kettenrad 15 und ein angetriebenes Kettenrad 16. Durch die Endlosform der Zahn­ kette entsteht zwischen den beiden Kettenrädern 15 ein Ketteninnenraum 17, der zumindest seitlich von der Zahnkette 1 begrenzt ist. In diesem Ketteninnenraum ist ein Kettenspanner 18 angeordnet, der mittels einer Führungsschiene 19 senkrecht zur Kettenlaufrichtung auf die Innenseite 20 der Zahnkette 1 aufdrückt. Die Füh­ rungsschiene 19 ist aus einem geeigneten reibungsarmen Material, z. B. einem Kunststoff hergestellt. Sie drückt im wesentlichen senkrecht zur Kettenlaufrichtung auf die Kette auf. Selbst wenn die Führungsschiene 19 quer zur Kettenlaufrichtung nicht profiliert ist, liegen an dieser nur die Führungsflächen 14 der Führungslaschen 4 an, während die Zahnstirnflächen 13 der Zahnlaschen 5, 7 einen entsprechenden Abstand zu dieser aufweisen. Der Kettenspanner 18, der jeglicher geeigneter Bauart sein kann, drückt mit vorbestimmter Kraft gegen die Führungslaschen 4 nach außen, so daß die Kette auch nach außen gewölbt geführt ist. Zwar nimmt diese Wölbung im Gegen­ satz zu nach innen gedrückten Ketten ebenfalls einigen Raum ein, jedoch nicht so viel wie ein Kettenspanner samt Spannschiene benötigt. Deshalb ist diese Anord­ nung platzsparender als bislang verwendete Zahnkettentriebe.

Anhand der Fig. 3 wird nunmehr ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zahnkette näher erläutert. Sofern gleiche und ähnliche Bauelemente verwendet werden, wird mittels gleicher Bezugsziffern auf die obige Beschreibung verwiesen. Deshalb wird im folgenden nur auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen. Der einzige Un­ terschied zur vorangegangenen Ausführungsform besteht darin, daß die Führungs­ fläche 14 konvex zur Innenseite 20 zur Zahnkette 1 gewölbt ist, so daß der Abstand von der Kettenmittenlinie M in der Mitte zwischen den beiden Stiftbolzen 6 größer ist, als an den weiter außenliegenden Bereichen. Hierdurch verkleinert sich die Berühr­ fläche zu einer Führungsschiene 19. Darüber hinaus ist diese Ausführungsform un­ abhängiger von der jeweiligen Vorspannung und Krümmung der Kette durch die Vorspannung. Die Führungslaschen 4 sind wie bei dem vorangegangenen Beispiel bezüglich einer Mittenachse B spiegelsymmetrisch ausgestaltet.

Claims (6)

1. Zahnkette mit an Kettengelenken (9) miteinander verbundenen Außenkettenglie­ dern (2) und Zahnlaschen (7) mit Zähnen (10) umfassenden Innenkettengliedern (3) dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Kettenglieder (2) mindestens eines Führungslasche (4) umfassen, deren Führungskante (14) eine Zahnstirnfläche (13) bzw. -kante eines angrenzenden Zahns (10) einer Zahnlasche (7) zumindest be­ reichsweise überragt.

2. Zahnkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Außenla­ schen (4) eines Außenkettengliedes (2) als Führungslaschen ausgebildet sind.

3. Zahnkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ kante (14) im wesentlichen parallel zu einer die Gelenkachsen (9) eines Außenket­ tengliedes (2) verbindenden Linie angeordnet ist.

4. Zahnkette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ kante (14) ballig in Richtung Ketteninneren (17) ausgebildet ist.

5. Zahnkette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskante Bestandteil einer Führungsfläche (14) ist, die von einem Bereich der umlaufenden Randfläche der Führungslasche (4) gebildet ist.

6. Zahnkettentrieb der eine Zahnkette (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einen Kettenspanner (18), der im Ketteninneren (17) anbringbar ist und eine Spann­ fläche zum Aufdrücken auf die Führungskante (14) der Führungslaschen (4) ohne Berühren der Zähne (10) der Zahnlaschen (7) aufweist, umfaßt.