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Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten
von zwei gezahnten, drehbaren Elementen, die benachbart zueinander sind,
gegen eine Drehung relativ zueinander. Eine solche Vorrichtung,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1, ist aus der
GB
2 340 539 A bekannt.
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Die
Erfindung ist gemacht worden zum Zwecke des Haltens, stationär relativ
zueinander, der Nockenwellen von Verbrennungsmotoren mit doppelten oben
liegenden Nockenwellen, wobei diese Nockenwellen in einer zeitlich
gesteuerten Relation zu der Kurbelwelle des Motors mittels eines
gezahnten Antriebsriemens (Zeitsteuerriemen) angetrieben sind, der
um gezahnte Scheiben oder Zahnräder
(hier als Zahnräder
bezeichnet) auf den Wellen herumgeführt ist. Mit dem Ziel, ein
Versagen im Einsatz und eine mögliche,
daraus resultierende Beschädigung
des Motors zu verhindern, schreiben Wartungshandbücher normalerweise
einen Austausch des Riemens zu vorbestimmten zeitlichen und/oder
Laufleistungsintervallen vor, und um sicherzustellen, daß die zeitlich
gesteuerte Beziehung zwischen den Nockenwellen und der Kurbelwelle
des Motors nicht verlorengeht, kann es notwendig sein, daß die Nockenwellen relativ
zueinander gegenüber
einer Drehung festgehalten werden, während der alte Riemen entfernt
und ein neuer Riemen eingesetzt wird. Weitere drehende Elemente,
die durch den Zeitsteuerriemen angetrieben werden, müssen möglicherweise
ebenfalls gegenüber
einer Verdrehung während
des Austauschvorgangs festgehalten werden, beispielsweise dann, wenn
ein Motor ein kompressionsgezündeter
Motor ist und eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorhanden ist, deren
zeitgesteuerter Antrieb durch den Riemen erfolgt.
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Wartungswerkzeuge
zum Ausführen
einer solchen Halterung der Nockenwellen und/oder von sonstigen
drehenden Elementen von Motoren stehen zwar zur Verfügung, sind
aber, da sie von den Motorenherstellern geliefert werden, üblicherweise
speziell für
einen Motor oder für
eine Familie von Motoren ausgelegt und sind für andere Motoren nicht verwendbar.
Wenn ein Wartungsunternehmen solche Arbeiten an zahlreichen unterschiedlichen
Motoren durchführen
möchte,
allerdings nicht eine große
Zahl von speziellen Werkzeugen vorrätig halten möchte, besteht
hier ein Bedarf nach einer vielseitiger verwendbaren Haltevorrichtung,
die in der Lage ist, mit einem breiten Bereich von Motoren verwendet
zu werden. Ein Problem bei der Auslegung einer derartigen vielseitigeren
Haltevorrichtung besteht darin, daß die Antriebszahnräder sehr
nahe aneinander liegen können,
mit einem sehr geringen Zwischenraum zwischen ihnen, in dem ein
Teil einer Haltevorrichtung angeordnet werden kann.
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Es
ist allgemein gesagt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Haltevorrichtung bereitzustellen, bei der das vorstehend genannte
Erfordernis berücksichtigt
ist und das genannte Problem gelöst ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie in dem unabhängigen
Anspruch 1 festgelegt ist, wird eine Vorrichtung zum Halten eines
gezahnten drehbaren Elements gegen eine Drehung relativ zu einem weiteren
gezahnten drehbaren Element, das benachbart zu diesem ist, bereitgestellt,
mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Halteelement, die
mit einem oder dem anderen der drehbaren Elemente in Eingriff gebracht
werden können;
einem Verbindungsmittel, welches die Halteelemente miteinander verbindet
und für
eine Einstellung von zumindest drei der genannten Halteelemente
relativ zueinander sorgt; und mit entsprechenden Klemmitteln, die
auf das erste und zweite, und auf das dritte und vierte Halteelement
einwirken können,
um die genannten Halteelemente in eingestellten Positionen relativ
zueinander zu fixieren.
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In
bevorzugter Weise sind alle genannten Halteelemente relativ zueinander
justierbar.
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Bei
der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bedeutet die Fähigkeit
der Halteelemente, relativ zueinander eingestellt zu werden, daß die Vorrichtung
in einer Anzahl von unterschiedlichen Situationen eingesetzt werden
kann, d. h. bei unterschiedlichen Motoren.
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Bevorzugt
ist jedes Halteelement angepaßt, um
mit dem Umfang eines Zahnrads zusammenzuwirken, welches das genannte
drehbare Element bildet, und mit dem ein Zeitsteuerriemen zusammenwirkt.
Zu diesem Zweck weist jedes Halteelement bevorzugt eine Formation
auf, die mit einem oder mehreren Zähnen eines Zahnrads zusammenwirkt,
d. h. einen Vorsprung, der in der Lage ist, sich in radialer Richtung
nach innen relativ zu dem Zahnrad in den Zwischenraum zwischen benachbarten
Zähnen
zu erstrecken.
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In
einer der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen weist jedes Halteelement
ferner einen gebogenen oder im wesentlichen gebogenen Randabschnitt
auf, der in der Lage ist, gegen die Spitzen von einer Anzahl von
Zähnen
anzuliegen, mit einem Vorsprung, der sich in radialer Richtung nach innen
von dem Wandabschnitt erstreckt und in der Lage ist, zwischen zwei
benachbarte solche Zähne zu
passen.
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Bevorzugt
sind die Halteelemente so angeordnet, daß die ersten und zweiten Halteelemente
relativ zueinander in bezug auf ihre Position und/oder Orientierung
einstellbar sind, und daß die
dritten und vierten Halteelemente relativ zueinander in bezug auf ihre
Position und/oder Orientierung einstellbar sind, wobei das Verbindungsmittel
für die
Einstellung der genannten ersten und zweiten Halteelemente, in Position
und Orientierung, relativ zu den dritten und vierten Haltelementen
zusammen sorgt.
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Das
Verbindungsmittel weist in bevorzugter Weise ein längliches
Verbindungsteil auf, relativ zu dem die genannten ersten und zweiten
Halteelemente in einer Winkelrichtung gemeinsam bewegbar sind, während die
genannten dritten und vierten Halteelemente gemeinsam in einer Winkelrichtung
und in einer Längsrichtung
davon bewegbar sind.
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Jedes
Klemmittel kann ein Schraubenelement aufweisen, welches mittels
Gewinde mit einem Halteelement zusammenwirkt und durch eine Öffnung in
dem länglichen
Verbindungsteil hindurchgeht, wobei das Verbindungsteil so angeordnet
ist, daß es
zwischen einem Kopf des Schraubenelements und dem Halteteil festgeklemmt
ist, wenn die Schraube angezogen ist.
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Jedes
derartige Schraubenelement kann eine Klemmung von sowohl dem ersten
und zweiten oder dem dritten und vierten Halteelement bewirken, je
nachdem, zusammen mit dem Verbindungsmittel, oder kann lediglich
ein Halteelement relativ zu dem Verbindungsmittel festklemmen, während das
jeweils zugeordnete Halteelement separat an dem vorgenannten Halteelement
festgeklemmt wird, beispielsweise durch ein weiteres Schraubenelement.
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Im
Gebrauch können
die ersten und zweiten Halteelemente eines mit einem Zahnrad und
das andere mit dem anderen Zahnrad in Eingriff stehen, an benachbarten
Umfangsbereichen davon außerhalb des
engsten Abschnitts des Zwischenraums dazwischen, während die
dritten und vierten Halteelemente in ähnlicher Weise mit den beiden
Zahnrädern
in Eingriff stehen, aber außerhalb
des Zwischenraums dazwischen in der entgegengesetzten Richtung.
In diesem Fall kann sich das Verbindungsteil im wesentlichen nach
Art einer Sehne oder Tangente in bezug auf die beiden Zahnräder oder
eines davon erstrecken.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Haltevorrichtung, die nachfolgend beschrieben wird, können die
ersten und zweiten Halteelemente im Gebrauch mit beabstandeten Bereichen
des Umfangs von einem der Zahnräder
in Eingriff stehen, während die
dritten und vierten Halteelemente mit beabstandeten Bereichen des
Umfangs des anderen Zahnrads in Eingriff stehen. Parallel zu der
Drehachse der Zahnräder
gesehen erstreckt sich das Verbindungsteil im wesentlichen quer über den
Spalt zwischen den Umfängen
der Zahnräder
hinweg.
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In
jedem Fall bedeutet die Anordnung der Halteelemente, daß sich nichts
in dem engsten Bereich des Zwischenraums zwischen den Zahnrädern befinden
muß, so
daß die
Vorrichtung verwendet werden kann, wenn sich die Zahnräder sehr
nahe aneinander befinden, oder wenn sich ein Teil des Motors zwischen
ihnen befindet, beispielsweise eine Gußrippe. Das Verbindungsmittel
kann so angeordnet sein, daß es
von der Ebene der Stirnflächen
der Zahnräder
beabstandet ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Wege eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Haltevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 in
einer Ansicht von unten die Anordnung der Vorrichtung nach 1 im
Gebrauch zeigt;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Haltevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt:
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4 die
Anordnung der Vorrichtung nach 3 im Gebrauch
zeigt.
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Zunächst sei
auf 1 der Zeichnungen Bezug genommen. Die dort dargestellte
Haltevorrichtung weist die grundsätzlichen Komponenten von vier
Halteelementen 10, 11, 12, 13 und
ein Verbindungsmittel 14 auf. Die Halteelemente 10 und 12 sind identisch
miteinander, während
die Halteelemente 11 und 13 ebenfalls identisch
miteinander sind.
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Das
Halteelement 10 weist einen Grundkörper 15 auf, der eine
längliche
Form aufweist, und von dem Grundkörper 15 erstreckt
sich an einem Ende davon ein Eingreifabschnitt, der im ganzen mit 16 bezeichnet
ist. Der Eingreifabschnitt 16 weist eine gebogene Wandformation 17 auf,
deren Krümmung
so gewählt
ist, daß die
Möglichkeit
besteht, gegen die Zahnspitzen von mehreren Zähnen eines typischen Zahnrads
für den
Antrieb einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors anzuliegen.
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In
radialer Richtung nach innen ausgehend von dem Wandabschnitt 17 erstreckt
sich ein Vorsprung 18 mit einer Größe, um in der Lage zu sein, zwischen
zwei derartige Zähne
einzugreifen.
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An
dem gegenüberliegenden
Ende des Grundkörpers 15 ausgehend
von dem Eingreifabschnitt 16 des ersten Halteelements 10 befindet
sich das zweite Halteelement 11. Das zweite Halteelement 11 weist
ebenfalls einen gebogenen Randabschnitt 19 und einen Vorsprung 20 auf,
der sich von diesem nach innen erstreckt. Das Halteelement 11 ist
relativ zu dem Halteelement 10 einstellbar, wobei der Grundkörper 15 eine
gebogene Ausnehmung unterhalb davon aufweist, in die ein Bereich
des Halteteils 11 eingreift, so daß das Halteteil 11 in
einem gebogenen Weg relativ zu dem Grundkörper 15 bewegbar ist.
Eine Klemmschraube, deren Kopf bei 21 dargestellt ist,
weist einen mit Gewinde versehenen Schaft auf, der durch einen Schlitz 22 in dem
Grundkörper 15 hindurchgeht
und mit einer mit Gewinde versehenen Bohrung in dem Bereich des Halteelements 11 zusammenwirkt,
welches mit dem Grundkörper 15 zusammenwirkt.
Auf diese Weise ist das Halteelement 11 in der Lage, in
bezug auf seine Position und seine Orientierung relativ zu dem Grundkörper 15 eingestellt
zu werden, und wenn es in die benötigte relative Position eingestellt
ist, ist es in der Lage, in dieser Position festgeklemmt zu werden,
indem der Schraubenkopf 21 gedreht wird, um die Schraube
anzuziehen.
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Die
Halteelemente 12 und 13 weisen die gleiche Konfiguration
wie die Halteelemente 10 bzw. 11 auf, und sie
sind in der gleichen Weise relativ zueinander einstellbar. Die vorstehend
genannte gekrümmte
Ausnehmung unterhalb des Grundkörpers des
Halteelements 12 ist mit 41 bezeichnet.
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Das
Verbindungsmittel 14 weist ein längliches Verbindungsteil 25 auf,
welches in Richtung auf ein Ende mit einem länglichen Schlitz 26 versehen ist.
An seinem anderen Ende ist es mit einer Öffnung versehen. Es ist mit
dem Grundkörper 15 des
Halteelements 10 mittels einer Klemmschraube verbunden,
deren Kopf mit 27 bezeichnet ist und deren mit Gewinde
versehener Schaft durch die Öffnung
an dem Ende des Verbindungsteils 25 hindurchgeht und mit
einer mit Schraubgewinde versehenen Bohrung in dem Grundkörperbereich 15 zusammenwirkt.
Die Schraube ist in der Lage, durch einen von Hand betätigbaren
Hebel 28 gedreht zu werden, der von dem Kopf 27 der
Schraube abgekoppelt werden kann, indem der Hebel in axialer Richtung
der Schraube nach oben in bezug auf den Kopf gezogen wird. Eine
solche Abkopplungswirkung versetzt die Schraube in die Lage, in
Drehungsschritten angezogen oder gelöst zu werden, wenn eine Drehung
des Hebels 28 über
eine vollständige
Umdrehung hinweg aufgrund einer Versperrung oder wegen eines Problems
der Zugänglichkeit
nicht möglich
ist.
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Ein
weiteres Klemmittel, das im ganzen mit 29 bezeichnet ist
und identisch mit dem vorstehend beschriebenen Klemmittel ist, verbindet
den Grundkörper
des Halteelements 12 mit dem Verbindungsteil 25.
Auf diese Weise geht der Schaft der Schraube durch den Schlitz 26 in
dem Verbindungsteil hindurch, mit dem Ergebnis, daß die dritten
und vierten Halteelemente 12, 13 in der Lage sind,
gemeinsam in Richtung auf die Halteelemente 10, 11 und
davon weg bewegt zu werden, und ihrer Orientierung relativ zu diesen
eingestellt zu werden.
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Die
Verwendung der Haltevorrichtung, wie sie in 1 beschrieben
ist, um zwei Zahnräder 31, 32 relativ
zueinander unbeweglich zu halten, ist in 2 dargestellt.
Das Zusammenwirken der Halteelemente 10, 11 mit
einem der Zahnräder
und das der Halteelemente 12, 13 mit dem anderen
Zahnrad ist dargestellt und es sei darauf verwiesen, daß die vorstehend
beschriebenen Möglichkeiten
der relativen Einstellung zwischen allen Halteelementen die Möglichkeit
bietet, Zähnräder von
unterschiedlichen Größen, unterschiedlichen
Zahnabständen
und unterschiedlichen Abständen
zwischen ihren Drehachsen zu halten. Insbesondere sei darauf verwiesen,
daß deshalb,
weil jedes der Halteelemente nur eine kurze Länge eines gekrümmten Wandabschnitts
aufweist, der gegen die Zahnspitzen von lediglich einer kleinen Anzahl
von Zähnen
des Zahnrads anliegt, nichts in dem schmalsten Teil des Spalts zwischen
eng benachbarten Zahnrädern
angeordnet werden muß,
so daß die
Vorrichtung auch mit solchen Zahnrädern verwendet werden kann.
Das Verbindungsteil 25 und der Grundkörper 15 des Halteelements 10 und
der entsprechende Grundkörperabschnitt
des Halteelements 12 liegen vor den endseitigen Flächen der Zahnräder.
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Nachfolgend
sei auf 3 und 4 der Zeichnungen
Bezug genommen, in denen eine weitere Ausführungsform der Haltevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist. Sie weist erste, zweite, dritte und vierte
Halteelemente 110, 111, 112, 113 auf,
und ein Verbindungsmittel 114. Das erste Halteelement 10 ist
mit einem Grundkörperabschnitt 115 und
mit einem Eingreifabschnitt 116 versehen, mit einer Formation 118,
die zwischen Zähne
eines Zahnrads für
einen Zeitsteuerriemen in Eingriff gebracht werden kann.
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Das
zweite Halteelement 111 greift in eine Nut 119 unter
dem Grundkörperabschnitt 115 des ersten
Halteelements 110 ein und ist in deren Längsrichtung
verschieblich, und das zweite Halteelement 111 weist an
seinem Ende eine vorspringende Formation 120 auf, um zwischen
benachbarte Zähne
auf einem Zahnrad für
einen Zeitsteuerriemen einzugreifen. Die dritten und vierten Halteelemente
haben die gleiche Konfiguration wie die ersten bzw. zweiten Halteelemente.
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Das
Verbindungsmittel 114 weist einen länglichen Materialstreifen 115 mit
einer Öffnung
benachbart zu einem Ende und einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 126 an
seinem anderen Ende auf. Eine Klemmschraubenanordnung mit einem Kopf 127 geht
mit ihrem Schaft durch den Schlitz 126 hindurch und wirkt
mit einer mit Schraubgewinde versehenen Bohrung in dem zweiten Halteelement 111 zusammen,
wobei der Schaft durch einen Schlitz 142 in dem Grundkörperabschnitt 115 zwischen
dem zweiten Halteelement 111 und der Unterseite des Verbindungsteils 125 hindurchgeht.
Der Schlitz 142 liegt in einer Linie mit der Nut 119,
mit dem das Halteelement 111 zusammenwirkt. Auf diese Weise
sind das erste und zweite Halteelement relativ zueinander hinsichtlich
ihrer Position einstellbar, und relativ zu dem Verbindungsteil 125 in
Position und Orientierung einstellbar, und die Klemmschraube, die
vom vorstehend beschriebenen Typ ist, dient dazu, sämtliche genannte
Komponenten in einer Position festzuklemmen, in der sie relativ
zueinander eingestellt sind.
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Am
gegenüberliegenden
Ende des Verbindungsteils 125 dient eine weitere Klemmschraubenanordnung,
die im ganzen mit 129 bezeichnet ist, dazu, das dritte
und vierte Halteelement 112, 113 in einer Position
festzuklemmen, in der diese relativ zueinander eingestellt sind,
und diese beiden Halteelemente gemeinsam in einer erforderlichen
Orientierung relativ zu dem Verbindungsteil 125. In dieser Weise
sind bei dieser Ausführungsform
ebenfalls alle vier Halteelemente relativ zueinander einstellbar
und können
in einer benötigten
Position gehalten werden, in der sie eingestellt sind.
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Im
Gebrauch der Vorrichtung, wie sie in 3 dargestellt
ist, wobei dieser Gebrauch in 4 dargestellt
ist, stehen die ersten und zweiten Halteelemente eines mit den Zähnen eines
Zahnrads und das andere mit den Zähnen des anderen Zahnrads in Eingriff,
an benachbarten Umfangsbereichen davon und außerhalb des engsten Bereichs
des Zwischenraums dazwischen. Die dritten und vierten Halteelemente
stehen in gleicher Weise mit den entsprechenden Zahnrädern in
Eingriff, auf der gegenüberliegenden
Seite des engsten Zwischenraums zwischen diesem. Das Verbindungsteil
erstreckt sich nach Art einer Sehne oder Tangente relativ zu einem
oder beiden Zahnrädern
und ist mit Abstand zu den Zahnrädern
angeordnet, wobei es in einer Ebene parallel zu den endseitigen
bzw. Stirnflächen
davon liegt.
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Auf
diese Weise sind beide Ausführungsformen
der Haltevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung außerordentlich
vielseitig und sind in der Lage, mit Zahnrädern unterschiedlicher Größe und unterschiedlichem
Zwischenraum zwischen diesen verwendet zu werden. Obwohl in den
beschriebenen Ausführungsformen
sämtliche
Halteelemente relativ zueinander einstellbar sind, besteht die Möglichkeit, daß eine Vorrichtung
mit großer
Vielseitigkeit bereitgestellt werden kann, wenn nur drei der Halteelemente
auf diese Weise einstellbar sind, wobei das vierte relativ zu einem
der anderen Halteelemente fixiert ist.
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In
der vorliegenden Beschreibung hat "umfaßt" die Bedeutung von "beinhaltet oder besteht aus", und "umfassend" hat die Bedeutung
von "enthaltend
oder bestehend aus".