WO2014117761A1 - Spannschiene mit einem tragkörper aus einer alsi-legierung - Google Patents

Spannschiene mit einem tragkörper aus einer alsi-legierung Download PDF

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Michael Kastner
Marcus Haibach
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H2007/185—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains the guiding surface in contact with the belt, rope or chain having particular shapes, structures or materials

Definitions

  • the present invention relates to a tensioning rail for tensioning a traction device along the tensioning rail along the tensioning rail, wherein the tensioning shaft is in a tension-limiting direction.
  • the tensioning rail has a support body which is pivotally mounted on an axis of rotation af >:. which is dry-jacketed at its distal end by a tensioning element in the direction of the traction means,
  • a Spanneiement like the aforementioned genus is known from the document DE 4212309 A1.
  • a clamping rail is claimed with a Alumloinmfragkorper A support body.
  • Alumi ium has the advantage of being lighter than steel but more temperature resistant than plastic.
  • the supporting body made of Oussaluminiym has a cross section according to the invention in the form of a double Ts a «f ⁇ On the support body but not only the force of the traction device acts the Oruokknat of the attacking tension element.
  • the tensioning element is a pressurized metallic piston made of steel or aluminum, which acts on the tensioning rail or the supporting body in an axial groove. Due to vibration transmitted by the traction means on the clamping hoses and thus on the supporting body and its Abstütztician, it comes in this area z 'a Flaohenpressung. This leads due to oauerbelastung to wear on the support body, in order to counteract it is üblic and de figures of the above, pamphlet entNeillbar to provide the Aesfufeddling the support body with a steel pin, By pressing it into the supporting body, Oer S ali allows a higher friction pressure and prevents displacement on the supporting body.
  • the support body is produced by die casting from a Euteki or even yereutectic alloy. It has both aluminum and silicon
  • a eutectic designates a mixture of two substances, which in the solid state is absolutely not: and is only completely miscible in the molten state. All alloy components, which are segregated in a solid state because of their uni- versity, form the structure of the eutectics. It is very finely distributed. Uereuf Anlagenlsche alloys exude A-Primirkhstaile plus eutectic during solidification au. Upper eutectic alloys precipitate, B-Frimafkristalle and eutectic. Near-ductile alloys: are materials close to the eutectic composition.
  • a special The advantage of such a supporting body is that it has a low weight due to the high ⁇ luminiumgehafis but due to the excreted Sullr tumkrhsialie has a higher Festigkait than the ordinary Alumi- niumiumllkerkerper, The Absfütztician thus also has a larger shepherd than a support body made of aluminium.
  • a particular advantage m $ M from the fact that no additional steel pin is required to meh 'k men4m Fi & chenprassung on ⁇ bstCIbiddling to withstand it.
  • the eutekUsche or reuffeekiische AISI alloy gives the support structure at ⁇ bstö fHMkt the sufficient wear resistance. Durah the elimination of an additional component and its assembly, costs can be saved.
  • Wolter's ingredients can be added to the AISI alloy mesh to evenly distribute and refine the primary silica grain.
  • Zak. H.Zak and B. Tonn use of rapidly solidified ago »l glerungen for refining de PrimärsillEksms öbereotektischor AiSi17Cu4 g alloy
  • Additional El elements such as arsenic, Se s, beryllium, Teitor, lithium and tungsten, manganese, molybdenum, sulfur or even agnesi m be suitable for the refining.
  • FIG. 1 shows a section of a prior art ⁇ thm niumtragharm
  • FIG. 2 shows an illustration of a support made of A Si14 alloy
  • Figure 3 shows an ummium flower » phase d 8tg amm.
  • FIG. 1 shows a detail of a carrier body 1 of a rail as known from the prior art.
  • a clamping element 4 arrives at a detachment point 5 of the carrier body 1 to the plant, Per supporting body 1 is to save weight made of aluminum, the tensioning element 4 is usually made of steel- Due to the Ftäc enpressung between the clamping element 4 and support body 1 was at the post of Ahstötz matterss 5 of the support body a steel pin 6 In m support body Pressed so that there is no wear on the support body 1.
  • This has the Mach part, the two components (1, 8) made of different materials with different ⁇ iköen irmeausdehnungskeetfl- connected and must be mounted via an additional step,
  • Flg. 2 shows a support body 1 according to the invention of a track rail on which a tensioning means 3 to be tensioned extends.
  • De support body 1 is pivotably mounted about a pivot point 2.
  • the tensioning element 4 comes at the Ais support point 5 of the support body 1 for ⁇ niage and b sets him in the direction of arrow against the tension means to exciting 3.
  • He indungsgemiEe support body 1 Is cast from a AISi1 ⁇ Legleryng.
  • the aluminum-Siilzlum- phase diagram of Figiir means that the Lagrangrrn se to the 14% silicon is that mixes after a heat treatment to a hyper-alloyed alloy, in which primary silicon crystals are precipitated.

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Abstract

Spannschiene zum Spannen eines auf der Spannschiene entlang gleitenden Zugmittels (3), wobei die Spannschiene in einem Zugmitteltrieb eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und einen schwenkbar um eine Drehachse (2) gelagerten Trägerkörper (1) aufweist, welcher an seinem distalen Ende von einem Spannelement (4) in Richtung des Zugmittels (3) druckbeaufschlagt ist, wobei der Trägerkörper (1) mittels Druckgussverfahren aus einer übereutektischen oder eutektischen Legierung hergestellt ist, welche sowohl Aluminium als auch Silizium aufweist.

Description

B«£&kshr* rtg der Erindun
Bpmmch m rnül einem Trag örper aus einer AlSi-tegierung Gebiet d r Erfindung
Die vorliegend Erfindung betrifft e ne Spannschiene zum Spannen eines auf der Spannschiene- entlang .gl ite d Zugmittels, wobei die Spannsohiene in einem Zugmlüeitrieb. eines- Verbrennungsmotors angeordnet ist Die Spann- schiene weist einen schwenkbar ym eine Drehachse gelagerten Tragkörper a f>:. welcher an seinem distalen Ende von einem Spannelement in Richtung des Zugmittels dryckheaufsehfagt ist,
Hintarg rynd der Erfindung
Ein Spanneiement gern der vongenannten Gattung ist aus der Druckschrift DE 4212309 A1 bekannt. In dieser Schrift wird eine Spannschiene mit einem Alumloinmfragkorper beansprucht Ein Tragkörper aus . Alumi ium hat den Vorteil leich er als Stahl aber temperaturbeständiger als Kunststoff zu sein. Damit der Tragkörper eine hohe Festigkeit aufweist, um den auf ihn einwirkenden Zugmlttelkräften a dmieten, weist der aus Oussaluminiym hergestellte Tragkorper einen erfindungsgemäßen Querschnitt in Form eines doppelten Ts a«f< Auf den Tragkörper wirkt jedoch nicht nur die Kraft des Zugmittels, sondern -auch die Oruokknat des angreifenden Spanneiementes. Für gewöhnlich Ist das Spanneiement ein druekbeaufschlaoter metallischer Kolben aus Stahl oder Aluminium, der in einem Ähsiütepankt auf die Spannschiene bzw.. den Tragkörper einwirkt. Aufgrund von Schwingung die durch das Zugmittel auf die Spannsohiene und somit auf den Tragkörper und deren AbStützpunkt übertragen werden, kommt es in diesem Bereich z« einer Flaohenpressung. Diese fuhrt auf Grund von öauerbelastung zu einem Verschleiß am Tragkörper, Um dem Entgegenzuwirken ist es üblic und auch de Figuren der o.g, Druckschrift ent- nehmbar, den Aesfufepunkt des Tragkörpers mit einem Stahlpin zu versehen, indem dieser in den Tragkdrper eingepresst wi d, Oer S a l i gewährt e ne höhere Fiächeypressung und verhindert in dem Bereich Verschieii am Tragkörper.
Ayfgabe d r rfindung
Der Er indung liegt die Aufgab® zugrunde, einen Tragkc per bereitzustellen, der kostengünstig in der Herstellung ist, mit einem geringen Gewicht, und trotz Belastung ¥erschleiSresistent ist,
Zusaromertfas iirtg der Erfindung
Die Aufgabe wird erf indongsgemii dadurch gelöst, dass der Tragkörper mittels Druckgussverfahren aus einer eutekiischen oder sogar y ereutektisohen Legie- rung hergestellt Ist weiche sowohl Aluminium als auch ..Silizium aufweist
Zur Begriffs rktärung sei erläutert, dass ein Eutektikum eine Mischung zweier eder aucfc mehrerer Stoffe bezeichnet, die im festen Zustand absolut nicht: und nur im geschmolzenere Zustand vollständig mischbar Ist. Alle legierurigskom- ponenterr, die wegen Ihrer Uniösliehkeit Im festen Zusta d entmischt sind, bilden das Gefüge des Eutektikunm Es liegt in sehr feiner Verteilung vor. Uete- reufektlsche Legierungen scheiden A-Primirkhstaile plus Eutektikum bei der Erstarrung au . Obereutektisohe Legierunge scheiden, B-Frimafkristalle und Eutektikum aus. Naheufektiseiie Legierungen: sind Werkstoffe nahe der eutek- tischen Zusammensetzung. Bei einer Legierung aus Aluminium mit Silizium, in weicher das Silizium mehr als 12% der asse des Gesamtlegierucg ausmacht, werden bei einer übereutektischen AISI-Legierung primir Siliziumkristalle ausgeschieden, die die Wärmeausdehnung und den VersehielS vermlndem, Je nach Silziumantell in der Masse der ÄLSI-Lagierung er äll man eine eutek- tische oder u ereutektlschen ÄiShtegierung die bei der Herstellung eines Tragköfpers mittels Druckgussverfahren zum Einsatz kommt. Ein besonderer Vorteil e nes solchen Tragkörpers besteht darin, dass er auf Grund des hohen Äluminiumgehafis ein geringes Gewicht auf eist jedoch auf Grund der ausgeschiedenen Sllr tumkrhsialie eine höhere Festigkait als die gewöhnlichen Alumi- niumtrlgkerper besitzt, Der Absfützpunkt weist somit auch eine größere Hirte auf als ein Tragkörper aus Aluminium. Ein besonderer Vorteil m$M sich daraus, dass kein zusätzlicher Stahlpin meh benötigt wird um ' k men4m Fi&chenprassung am ÄbstCIbipunkt stand zu halten. Die eutekUsche oder übe- reufekiische AISI-Legierung gibt dem Tragkörger am Äbstö fHMkt den ausreichenden VerschleiEwiderstand. Durah den Wegfall eines zusätzlichen Bauteils und dessen Montage, können Kosten eingespart werden..
I Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, eine obereutektisetm ÄiSi14~tegierung zu verwenden, da damit in der Praxis bereits gute Ergebnisse erzielt worden sind.
Optional kann zur gleichmäßigen Verteilung und Feinung der Primärsilizlurnkris- taite Wolters Bestandteile in die AISI-Legieryng beigegeben werden. Nach einem Bericht von 0. Zak. H.Zak und B. Tonn (Einsatz von rasch erstarrten Vor» l glerungen zur Feinung de PrimärsillEksms öbereotektischor AiSi17Cu4 g- Legierung) sollen Zusätzliche El mente wie Arsen, Se en, Beryllium, Teitor, Lithium sowie Wolfram, Mangan, Molybdän, Schwefel oder sogar ^agnesi m für die Feinung geeignet sein.
Figure imgf000005_0001
Eine Ausführung der Erfindung is in den Figure 1 bis 3 dargestellt, die nachfolgend detailliert, beschrieben ist, wobei sich die Erfindung nicht auf diese Aus« fuhrungsbelsprel beschränkt.
Es zeigen: Figur 1 einen Ausehnitt e nes Älym niumtragkörper aus dem Stand der Technik,
Figur 2 einen e Wungsgemärfen Tragkörper aus Ä Si14-Legierung: und
Figur 3 ein A ummium-Sfeium»Phase d 8tg amm.
öeta lliet e Bösch e fouug der £ele m**i§©n Figur 1 zeigt ein Detail eines Trägkörpers 1 einer S anrtschiene wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, Ein Spannelement 4 kommt an einem Ab- stölzpunkt 5 des Tragkörpers 1 zur Anlage, Per Tragkörper 1 ist um Gewicht einzusparen aus Aluminium gefertigt, das Spannetement 4 ist zumeist aus Stahl gefertigt- Auf Grund der Ftäc enpressung zwische Spannelement 4 und Tragkörper 1 wurde an der Stele des Ahstötzpunktes 5 des Tragkörpers ein Stahlpin 6 In m Tragkörper 1 eingepresst, so dass es -zu keinem Verschleiß am: Tragkörper 1 kommt. Dies hat de Machteil, das zswei Bauteile (1 , 8) aus verschiedenen Materialien mit unterschied iicöen irmeausdehnungskeetfl- lenten verbunden und über einen zus tzlichen Arbeitschritt montiert werden müssen,
Flg, 2 zeigt einen erfindungsgemaßen Tragkörper 1 einer Spahnschiene auf, auf welcher ein zu spannendes Zugmittel 3 verläuft De Tragkörper 1 ist um einen Drehpunkt 2 schwenkbar gelagert. Das Spannelement 4 kommt am Ais- Stutzpunkt 5 des Tragkörpers 1 zur Äniage und b legt ihn In Pfeilrichtung gegen das zu spannende Zugmittel 3. Der er indungsgemiEe Tragkörper 1 Ist aus einer AISi1 ~Legleryng gegossen. Wie aus dem Ätuminium-Siilzlum- Phasendiagramm aus Figiir zu entnehmen ist bedeutet das, dass die Lagie- rungsrna se ans 14 % Silizium besteht die sich nach einer Wärmebehandlung zu eine übereytektlschen Legierung mischt, In welcher primär Slliziumkristalle ausgeschieden werden. Auf Grund der ausgeschiedenen Slliziumkristalle, steigt die Festigkeit des mit dieser Legierung hergestellten Tragkörpers 1 und vermindert dessen Verschieli Im Andreckpunk 5. Dadurch kann auf den zusätzlichen Stahlpin 8 wie in Figur 1 gezeigt gänzlich verzichtet werden. Beiögs hi i 1 ist Tragkcrper
Drehpunkt
Zugmittel'
Spanrseteme t
Abstülxptmki
Stahlpm

Claims

Spannsc iene zum Spannen -eines auf der Spannseilen© entiang gleitenden Zugmittels (3}s o i die Spannschiene in einem Zugmitteitrleb eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und einen schwenkbar um eine Drehachs (2) gelagerten Tr&gkofper (1) auf ist, weicher an seinem distalen Ende von einem Spannetement (4) in Richtung des Zugmittels {3} druekbeauischlagt ist, d durch getoniete net, 4a der Tragkon per (1) mittete Druekgnssyerfahren aus einer üöereutektisehen Legle- rung hergesteilt st, weich© sowohl Aluminium als -auch Silizium aufweist.
Spannschiene nach Anspruch t, dadurch g k mix c iw dass es sich bei der Legierung des Trigeckorpers .um eine ÄiSi14~Legierung handelt
Spannsc lene zum Spannen eines auf der Spannschiene entlang gleitenden Zugmitteis, wobei die Spannschiene in einem Zugmitteltrieb eines Verbrennungsmotors angeordnet Ist und einen schwenkbar um eine Drehachse (2) gelagerten Tragerkörper (1) autweist, welcher an seinem distalen Ende von einem Spannelement (4) in Richtung des Zugmittels (3) druckbesufs hlagt ist, dadurch gekennieie nei, dass der Tragkörper mittels Bryckgussverfahren aus einer eutektisehen Legierung hergestellt ist:, welche sowohl Aluminium als auch Silizium aufweist.
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