Bezeichnung der Erfindung
Umschlingungstrieb
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Umschlingungstrieb, insbesondere einen Steue¬ rungsantrieb für einen Verbrennungsmotor, gemäß dem Oberbegriff der unab¬ hängigen Patentansprüche 1 , 4 und 6.
In der gattungsbildenden DE 195 20 508 A1 ist ein Umschlingungstrieb für ei¬ nen Verbrennungsmotor beschrieben, mit einem antreibenden Rad einer An¬ triebswelle, zumindest einem angetriebenen Rad einer Abtriebswelle und einem Umschlingungsmittel, wobei das antreibende oder das angetriebene Rad auf- grund seiner unrunden Gestalt und seiner Phasenlage dem Umschlingungstrieb eine zusätzliche Ungleichförmigkeit aufprägt, die zu einem beruhigten Lauf des Umschlingungsmittels führt.
Die Wirksamkeit des unrunden Rads hängt von der exakten Einstellung der Phasenlage und von deren Konstanz ab. In obiger Schrift fehlt jedoch jeglicher Hinweis darauf, wie die Phasenlage des unrunden Rads eingestellt wird und erhalten bleibt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umschlingungstrieb, insbe¬ sondere einen Steuerungsantrieb für einen Verbrennungsmotor zu schaffen,
dessen für einen beruhigten Lauf des Umschlingungsmittels erforderliches un¬ rundes Rad einfach und phasenrichtig sowie positionsbeständig montierbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhän¬ gigen Patentanspruchs 1.
Dadurch, dass das unrunde Rad in seiner phasenrichtigen Drehposition eine verdrehsichere Verbindung mit seiner Welle aufweist, wird die phasenrichtige Drehposition auf einfache Weise und sicher erreicht sowie dauerhaft erhalten.
Es ist von Vorteil, dass die verdrehsichere Verbindung zwischen dem unrunden Rad und dessen Welle durch Formschluss erfolgt. Dieser ist besonders geeig- net, wenn Präzision der Einstellung und Dauerhaltbarkeit gefordert sind.
Vorteilhaft ist auch, dass der Formschluss durch korrespondierende, zusam¬ menpassende, rotationsunsymmetrische Kontaktflächen des unrunden Rads und der zugehörigen Welle erreicht wird. Da nur eine Montagemöglichkeit be- steht, schließen die rotationsunsymmetrischen Kontaktflächen eine Fehlmonta¬ ge aus und erleichtern dadurch die Montage des Steuerantriebs.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 4 gelöst. Nachdem die antreibende und die angetriebene Welle zueinander positioniert sind, wird die phasenrichtige Drehposition des unrunden Rads mit einer Einstellvorrichtung eingestellt. Diese hat den Vorteil, dass ein konventioneller Steuerungsantrieb ohne großen Aufwand mit einem unrunden Rad nachgerüstet werden kann.
Eine vorteilhafte Einstellvorrichtung, die zur Geometrie des unrunden Rads passt, wird am Motor befestigt oder ausgerichtet und nach der Einstellung de¬ montiert. Als geometrisches Merkmal kann z. B. ein am unrunden Rad exzent¬ risch angebrachter, axialer Stift oder eine entsprechende Bohrung dienen, die
in Kontakt mit dem komplementären Teil der Einstellvorrichtung treten und so die phasenrichtige Drehposition des unrunden Rads festlegen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 6 gelöst und zwar mittels einer visuellen Einstellhilfe. Diese besteht darin, dass, nachdem die antreibende und die angetriebene Welle zu¬ einander positioniert sind, eine Markierung auf dem unrunden Rad mit einer Gegenmarkierung zum Fluchten gebracht wird. Dann befindet sich das unrunde Rad in der phasenrichtigen Drehposition zu seiner Welle und wird mit dieser verbunden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Gegenmarkierung motorfest ist und sich auf dem Motorgehäuse oder auf einer an diesem befestigten Abdeckung befindet.
Eine Alternative visuelle Einstellhilfe besteht darin, dass die Gegenmarkierung auf einer Welle angeordnet ist, und zwar auf derjenigen, die das markierte un¬ runde Rad aufnimmt. Die Gegenmarkierung kann am Wellenumfang und in Achsrichtung oder auf der Stirnseite der Welle und radial angeordnet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schema¬ tisch dargestellt sind.
Dabei zeigen:
Figur 1 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer zentra- len Wellenbohrung, die eine Passfedernut aufweist;
Figur 1a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur 1 ;
Figur 2 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer exzent¬ rischen, axialen Bohrung für einen Mitnehmerstift;
Figur 2a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur
2;
Figur 3 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer exzent¬ rischen Ausbuchtung, die radiale und tangentiale Füh- rungsf lachen aufweist;
Figur 3a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur 3;
Figur 4 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer einseitig abgeflachten Wellenbohrung;
Figur 4a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur
4;
Figur 5 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer trapez¬ förmigen Aufnahme für ein entsprechendes Kurbelwelle¬ nende;
Figur 5a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur
5;
Figur 6 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einem axialen
Rundstift in einem seiner Zähne zur Fixierung einer Ein- Stellvorrichtung;
Figur 6a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur 6;
Figur 7 Ansicht eines unrunden Zahnriemenrads mit einer radialen
Markierung an einem Zahn und einer motorfesten Gegen¬ markierung, die im Einstellfall fluchten;
Figur 7a Längsschnitt durch das unrunde Zahnriemenrad von Figur 7;
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Bei den heute üblichen Steuerungsantrieben erfolgt die Montage der Zahnrie¬ menräder oft über Kraftschluss mittels Klemmsitz. Dies ermöglicht den Aus¬ gleich von Toleranzen, wie es vor allem bei Steuerungsantrieben notwendig ist.
Zunächst werden die antreibende Kurbelwelle und die angetriebene Nocken¬ welle zueinander positioniert. Dann werden die An- und Abtriebsräder auf die Kurbel- und Nockenwelle aufgesteckt und das Umschlingungsmittel aufgelegt. Danach werden die Kurbel- und die Nockenwelle nach erfolgtem Toleranzaus¬ gleich durch Kraftschluss mit dem An- und Abtriebsrad verbunden. Dabei ist keine Lagezuordnung zwischen den Wellen und den Rädern vorgesehen. Dies hat keine Nachteile zur Folge, da die Räder rund sind. Die Situation ändert sich jedoch bei unrunden Rädern, die drehpositioniert zu ihrer Welle befestigt wer¬ den müssen.
In den Figuren 1 bis 7a sind Zahnriemenräder 1 bis 7 dargestellt. Sie dienen als antreibende Räder eines nicht dargestellten Steuerungsantriebs eines Verbrennungsmotors. Deren Zähne 8 sind auf einer Ellipse 9 mit einer großen Achse 10 und einer kleinen Achse 11 angeordnet. Auf diese Weise wird die geforderte Unrundheit erreicht.
Die Zahnräder 1 bis 7 besitzen unterschiedlich gestaltete zentrale Öffnungen. Sie werden auf ein dazu passendes freies Ende einer nicht dargestellten Kur¬ belwelle aufgeschoben und mit derselben verspannt.
Um eine phasenrichtige Drehposition zur Kurbelwelle zu erreichen, besteht zwischen den Zahnriemenrädern 1 bis 5 und der Kurbelwelle Formschluss. Dieser wird auf unterschiedliche Weise verwirklicht. Die Zahnriemenräder 1 bis 5 stellen Beispiele aus einer unbegrenzten Zahl denkbarer Varianten dar, die alle die Bedingung von rotationsunsymmetrischen Kontaktflächen erfüllen.
Das unrunde Zahnriemenrad 1 der Figuren 1 , 1a besitzt eine Zentralbohrung 12 mit einer Axialnut 13 für einen Nut-Feder-Verband. Die Zähne 8 sind auf einer Ellipse 9 angeordnet, die eine große Achse 10 und eine kleine Achse 11 auf¬ weist.
Im unrunden Zahnriemenrad 2 der Figuren 2, 2a ist eine exzentrische Bohrung 14 für eine Axialstift vorgesehen, der in der Stirnseite der Kurbelwelle fixiert ist.
Im unrunden Zahnriemenrad 3 der Figuren 3, 3a ist eine exzentrische Ausbuch¬ tung 15 mit einer radialen und zwei tangentialen Führungsfiächen 16, 17 dar¬ gestellt.
Im unrunden Zahnriemenrad 4 der Figuren 4, 4a befindet sich eine Zentralboh¬ rung 12 mit einer einseitigen Abflachung 18.
Im unrunden Zahnriemenrad 5 der Figuren 5, 5a ist eine trapezförmige Auf¬ nahme 19 für ein entsprechend geformtes Kurbelwellenende angeordnet.
Das unrunde Zahnriemenrad 6 der Figuren 6, 6a zeigt eine glatte Zentralboh¬ rung 12 und eine axialen Rundstift 20, der aus einem der Zähne 8 herausragt. Er dient entweder als visuelle Markierung für eine Gegenmarkierung am Kur¬ belgehäuse des Verbrennungsmotors oder als Verbindungsstift zu einer am Kurbelgehäuse angeschraubten oder angelegten Einstellvorrichtung zur Justie¬ rung der Phasenlage des unrunden Zahnriemenrads 6.
Die phasen richtige Drehposition des unrunden Zahnriemenrads 7 der Figuren 7, 7a wird durch ausschließlich visuelle Hilfsmittel eingestellt. Als ein solches dient eine radiale Markierung 21 auf einem Zahn 8, die bei phasenrichtiger Drehposition fluchtend zu einer gehäusefesten Gegenmarkierung 22 steht.
Die Gegenmarkierung kann auch auf der Welle, die das markierte unrunde Rad aufnimmt angebracht werden, und zwar auf dem Umfang der Welle in Achsrich¬ tung derselben oder auf deren Stirnseite in radialer Richtung.
Die Montage eines Steuerantriebs mit einem unrunden Rad unterscheidet sich von der Montage eines üblichen Steuertriebs lediglich durch das zu einer An- oder Abtriebswelle definiert ausgerichtete unrunde Rad. Alle anderen Räder können weiterhin ungerichtet montiert und nach erfolgtem Toleranzausgleich reibschlüssig befestigt werden.
Bezugszeichen
1 unrundes Zahnnemenrad
2 unrundes Zahnriemenrad 3 unrundes Zahnriemenrad
4 unrundes Zahnriemenrad
5 unrundes Zahnriemenrad
6 unrundes Zahnriemenrad
7 unrundes Zahnriemenrad 8 Zahn
9 Ellipse
10 große Achse
11 kleine Achse
12 Zentralbohrung 13 Axialnut
14 exzentrische Bohrung
15 exzentrische Ausbuchtung
16 radiale Führungsfläche
17 tangentiale Führungsfläche 18 einseitige Abflachung
19 trapezförmige Aufnahme
20 axialer Rundstift
21 radiale Markierung
22 Gegenmarkierung