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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spann- und Führungsvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere für einen Kettentrieb in einem Verbrennungsmotor, mit einer Führungsschiene, einer Spannschiene und einer Gelenkverbindung zwischen Spannschiene und Führungsschiene, wobei die Gelenkverbindung die Spannschiene schwenkbar mit der Führungsschiene verbindet.
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Spannschienen und Führungsschienen werden als Einzelbauteile oder als miteinander verbundene Einheiten, z. B. als vormontierte Triebmitteleinheiten, für verschiedene Anwendungen in einer großen Anzahl in Verbrennungsmotoren eingesetzt, beispielsweise für den Steuertrieb aber auch für Antriebe von Nebenaggregaten. Während in einem entsprechenden Trieb die Führungsschienen an einer bestimmten Position fest angeordnet sind und dort eine sichere Führung des Antriebsmittels bewirken, sind Spannschienen üblicherweise an einer fest am Verbrennungsmotor angeordneten Lagerstelle schwenkbar gegenüber dem Antriebsmittel gelagert. Moderne Verbrennungsmotoren weisen dabei eine steigende Anzahl von anzutreibenden Aggregaten sowie eine erhöhte Komplexität auf, um die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Emission von Schadstoffen und des Kraftstoffverbrauchs zu erfüllen, während der für den Motor zur Verfügung stehende Bauraum lediglich gleich bleibt oder sich sogar reduziert.
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Aus der
EP 848 139 A1 ist eine vormontierte Triebmitteleinheit mit einem einteiligen Tragkörper bekannt, auf dem die Kettenräder mit einer aufgezogenen Antriebskette in entsprechenden Haltetaschen positioniert sind. Auf dem Tragkörper ist weiter eine einzelne Führungsschiene fest positioniert, während eine bogenförmige Spannschiene auf einem an dem Tragkörper befestigten Gelenkbolzen schwenkbar angeordnet ist.
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Eine kombinierte Spann- und Führungsvorrichtung ist aus der
DE 10 2004 014 486 A1 bekannt. Auf einem Fortsatz der Führungsschiene ist hier ein Gelenkzapfen vorgesehen, auf dem die zugehörige Spannschiene schwenkbar gelagert ist. Dabei weist die Gelenkverbindung zwischen Führungsschiene und Spannschiene eine Verdrehsicherung auf.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 020 744 A1 beschreibt eine weitere Montageeinheit für Zugmitteltriebe mit einer Führungsschiene und einer Spannschiene. Die Führungsschiene umfasst einen sich seitlich erstreckenden Schenkel, an dessen freiem Ende zwei zueinander versetzt angeordnete Öffnungen vorgesehen sind, die mittels eines Verbindungsstegs miteinander verbunden sind. Die Spannschiene weist eine komplementär ausgestaltete Lagerhülse auf, die je nach Einsatzzweck der Montageeinheit in einer der Öffnungen vormontiert und während des Betriebs in dieser Öffnung fest verriegelt ist.
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Die vorgenannten Spann- und Führungsvorrichtungen beschreiben unterschiedliche Montageeinheiten für Triebmittel mit einer festen Anordnung der Spann- und Führungsschienen, um in einer vorbestimmten Ausgestaltung in einem Zugmitteltrieb eines Verbrennungsmotors angeordnet zu werden. Im Hinblick auf die gestiegene Komplexität der Verbrennungsmotoren ist jedoch die Anbringung der Spann- und Führungsschienen teilweise nur mit aufwendigen Konstruktionen möglich, da die Befestigungsmöglichkeiten durch die Komplexität abnehmen. Zur Reduzierung des Gewichts des Verbrennungsmotors wird darüber hinaus versucht, möglichst wenige Bauteile oder multifunktionale Bauteile einzusetzen sowie leichtere Materialien, wie beispielsweise Kunststoffe, für die Komponenten zu verwenden. Multifunktionale Bauteile und neuartige Materialien führen jedoch zu Änderungen der Randbedingungen, die bei der Entwicklung und Konstruktion von Bauteilen, wie Spann- und Führungsvorrichtungen berücksichtigt werden müssen.
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Darüber hinaus besteht insbesondere im Bereich der Automobilindustrie ein starker Innovationsdruck, der sich in kontinuierlichen Bestrebungen zur Verbesserung und Optimierung von Bauteilen sowie ihrer Einbindung in immer kompliziertere Verbrennungsmotoren äußert. Spann- und Führungsvorrichtungen sind neben dem Aspekt, dass sie für spezielle Motoren konzipiert werden, im Hinblick auf die hohen Stückzahlen für einzelne Motoren Massenprodukte bei denen ständig die Notwendigkeit besteht, die Konstruktion und den zugeordneten Montageaufwand zu verbessern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spann- und Führungsvorrichtung der eingangsgenannten Art mit einer optimierten Konstruktion bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar und montierbar ist sowie die gestiegene Komplexität moderner Verbrennungsmotoren berücksichtigt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gelenkverbindung zwischen Spannschiene und Führungsschiene die Führungsschiene im Betriebszustand quer zur Gelenkachse der Gelenkverbindung verschiebbar mit der Spannungsschiene verbindet.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gelenkverbindung zwischen der Führungsschiene und Spannschiene ermöglicht während des Betriebs eine spannungsarme bzw. spannungsfreie Wärmeausdehnung der Führungsschiene gegenüber der Spannschiene. Dabei reicht der Verschiebungsweg senkrecht zur Gelenkachse in der Wärmedehnungsrichtung zwischen Spannschiene und Führungsschiene aus, um die maximale Wärmedehnung der Führungsschiene bei maximaler Betriebstemperatur in der Wärmedehnungsrichtung zuzüglich der Herstellungstoleranzen von Spannschiene, Führungsschiene und Gelenkverbindung aufzunehmen. Beispielsweise kann die Gelenkverbindung einen Verschiebungsweg zwischen ±0,5% und ±1,5%, bevorzugt ca. ±1% des Abstands zwischen der Gelenkachse und der Führungsbahn des Zugmitteltriebs auf der Führungsschiene betragen. Trotz der formschlüssigen Verbindung zwischen der Führungsschiene und der Spannschiene mittels der Gelenkverbindung ist ein Ausgleich von Längenunterschieden in horizontaler bzw. vertikaler Richtung zwischen der Spannschiene und der Führungsschiene möglich, wobei neben Längenunterschieden durch unterschiedliche Wärmeausdehnung von Bauteilen auch toleranzbedingte Unterschiede kompensiert werden können.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Gelenkverbindung einen Gelenkzapfen und eine Gelenköffnung aufweist. Diese einfache Konstruktion einer Gelenkverbindung ermöglicht neben der schwenkbaren Anordnung der Spannschiene auch die Querverschiebung zwischen Spannschiene und Führungsschiene. Für eine verliersichere Verbindung kann die Gelenkverbindung dabei als Bajonett-Verbindung ausgebildet sein, d. h. als eine Steck-Dreh-Verbindung, bei der die zu verbindenden Teile ineinander angeordnet werden und durch eine Drehbewegung beider Teile zueinander von einer Montagestellung in eine gesicherte Betriebsstellung überführt werden, wobei die Gelenköffnung mindestens eine Längsnut in der Richtung der Gelenkachse aufweist und der Gelenkzapfen mindestens einen seitlichen Vorsprung senkrecht zur Gelenkachse aufweist.
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Vorteilhafterweise kann die Gelenkverbindung eine Gleitbahn aufweisen, um die Führungsschiene quer verschiebbar mit der Spannschiene zu verbinden. Die Gleitbahn in Richtung des nächsten Abstands oder der Wärmedehnungsrichtung zwischen der Gelenkachse und der Führungsbahn des Zugmittels auf der Führungsschiene ermöglicht in konstruktiv einfacher Weise eine Querverschiebung der Gelenkpartner der Gelenkverbindung, um im Betriebszustand einen Dehnungsausgleich in der Wärmedehnungsrichtung zwischen Spannschiene und Führungsschiene bereitzustellen. Dabei kann für eine gute Abstimmung der Bauteile der Spann- und Führungsvorrichtung, insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffgemischen und 1-Komponenten-Kunststoffen, die Länge der Gleitbahn zwischen 1,0% und 3,5%, bevorzugt zwischen 1,5% und 2,5% des nächsten Abstands zwischen der Gelenkachse und der Führungsbahn des Antriebmittels auf der Führungsschiene sein. Bei herkömmlichen Kettentrieben für Verbrennungsmotoren sind die Spannschiene und Führungsschiene einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung jeweils an einem zugehörigen Motorblock oder einer Montageplatte befestigt, wobei der Längendehnungskoeffizient für die üblicherweise aus Stahl oder Aluminium hergestellte Befestigungsbasis in etwa 10·10–6 bis 25·10–6 beträgt. Demgegenüber beträgt der Längendehnungskoeffizient für geeignete Kunststoffmaterialien zur Herstellung geeigneter Führungsschienen und Spannschienen bei etwa 100·10–6 bis 120·10–6. Bei einer minimal auftretenden Temperaturdifferenz von ca. 100 Kelvin zwischen Stillstands- und Betriebszustand ergibt sich ein minimaler Dehnungsunterschied von ca. 1% der wirksamen Länge, d. h. der minimale Abstand zwischen dem Befestigungspunkt der Spannschiene und einer Befestigungslinie zwischen den Befestigungspunkten der Führungsschiene. Die obere Grenze der Länge der Gleitbahn berücksichtigt neben dem maximalen Temperaturunterschied auch entsprechende Herstellungstoleranzen für die Montagebasis und die Spann- und Führungsvorrichtung.
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Für übliche Kettentriebe in Verbrennungsmotoren, beispielsweise Steuerkettentriebe, beträgt bei einer Gelenkverbindung zwischen der Spannschiene und Führungsschiene im Bereich des Antriebsrads die Länge der Gleitbahn ca. 1,5 bis 2,5 mm, um im Betriebszustand die maximale Wärmedehnung der Führungsschiene in der entsprechenden Wärmedehnungsrichtung zwischen Führungsschiene und Spannschiene einschließlich der Herstellungs- und Positionierungstoleranzen aufzunehmen. Für eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion der Gelenkverbindung kann die Gelenköffnung als Langloch ausgebildet sein, um die Gleitbahn bereitzustellen.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass die Führungsschiene mindestens einen seitlich in Richtung der Spannschiene vorstehenden Führungsarm aufweist, wobei an dem Führungsarm ein Gelenkpartner der Gelenkverbindung angeordnet ist. Der Führungsarm ermöglicht die störungsfreie Anordnung eines Gelenkpartners, beispielsweise der Gelenköffnung oder des Gelenkzapfens, sowie die störungsfreie Verbindung mit dem zugehörigen Gelenkpartner an der Spannschiene. Neben der störungsfreien Ausbildung der Gelenkverbindung ermöglicht der seitlich vorstehende Führungsarm einen vorbestimmten Abstand zwischen der Spannschiene und Führungsschiene einzuhalten sowie ein störungsfreies Verschwenken der Spannschiene.
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Bevorzugt kann zur Ausbildung der Gelenkverbindung die Spannschiene den Gelenkzapfen und die Führungsschiene die Gelenköffnung aufweisen. Diese bevorzugte Ausführung der Gelenkverbindung ist kostengünstig herstellbar, montagefreundlich und ermöglicht eine flexible Ausgestaltung des Gelenkzapfens und der Gelenköffnung, um eine Bajonett-Verbindung oder andere Funktionen bereitzustellen.
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Für eine gegenseitige Sicherung der Gelenkpartner, d. h. des Gelenkzapfens und der Gelenköffnung, bei einer gleichzeitigen Verschwenkbarkeit der Gelenkpartner zueinander kann die Führungsschiene zwei voneinander beabstandete, seitlich in Richtung der Spannschiene vorstehende Führungsarme mit jeweils einer Gelenköffnung aufweisen, wobei an der Spannschiene mindestens zwei zueinander fluchtende, an gegenüberliegenden Seiten der Spannschiene angeordnete Gelenkzapfen vorgesehen sind, die zur Ausbildung der Gelenkverbindung in die Gelenköffnungen eingreifen.
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Zur Fixierung der Spann- und Führungsvorrichtung am Motorblock und zur Bereitstellung eines festen Schwenklagers für die Spannschiene kann sich eine Schwenkachse der Spannschiene durch den Gelenkzapfen erstrecken. Dabei kann zur einfachen Aufnahme und Anordnung der Schwenkachse der Gelenkzapfen als Gelenkhülse ausgebildet sein und die Schwenkachse der Spannschiene sich durch die Gelenkhülse erstrecken. Dadurch kann die Spann- und Führungsvorrichtung über einen entsprechenden sich durch die Hülse erstreckenden Gelenkbolzen zusätzlich separat von anderen Bauteilen am Motorblock befestigt werden.
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Eine weitere Ausführungsform der Spann- und Führungsvorrichtung sieht vor, dass zur Ausbildung der Gelenkverbindung die Spannschiene die Gelenköffnung und die Führungsschiene den Gelenkbolzen aufweist. Diese Ausgestaltung der Gelenkverbindung ermöglicht eine alternative Anordnung der Spannschiene zur Führungsschiene, die eine Querverschiebung der Spannschiene gegenüber der Führungsschiene zur Kompensation von Wärmeausdehnungen ermöglicht.
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Für eine einfache Herstellung der Spann- und Führungsvorrichtung kann die Führungsschiene und optional auch die Spannschiene aus einem unverstärkten Ein-Komponenten-Kunststoff, bevorzugt einem Polyamid-Kunststoff hergestellt sein. Durch den Verzicht auf eine Verstärkung von Kunststoffmaterialien durch Glas- oder Kohlefasern, wie sie bei 2- oder Mehrkomponenten-Werkstoffen für Spannschienen üblich sind, können die Produktionskosten sowie die Kosten für eine Nachbearbeitung signifikant reduziert werden, da die im Betriebszustand quer verschiebbare Gelenkverbindung zwischen der Spannschiene und der Führungsschiene eine größere Wärmeausdehnung der Führungsschiene zur Spannschiene ermöglicht und so ungewünschte temperaturabhängige Spannungs- und Belastungsprobleme vermeiden werden.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Zugmitteltrieb für einen Verbrennungsmotor mit einem Antriebsmittel, mindestens zwei Antriebsrädern und einer der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung mit einer im Betriebszustand quer verschiebbaren Gelenkverbindung, die eine spannungsarme Wärmeausdehnung der Führungsschiene quer zur Gelenkachse der Gelenkverbindung zur Spannschiene ermöglicht.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Spann- und Führungsvorrichtung,
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2a eine vergrößerte Ansicht des Führungsarms der Führungsschiene der Spann- und Führungsvorrichtung aus 1,
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2b eine perspektivische Ansicht des Führungsarms der Führungsschiene der Spann- und Führungsvorrichtung aus 2a,
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3a eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Spannschiene der Spann- und Führungsvorrichtung aus 1, und
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3b eine perspektivische Ansicht des Teils der Spannschiene der Spann- und Führungsvorrichtung aus 3a.
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Die in 1 dargestellte Spann- und Führungsvorrichtung 1 für einen Zugmitteltrieb, insbesondere für den Steuerkettentrieb in einem Verbrennungsmotor, umfasst eine Führungsschiene 2 und eine Spannschiene 3. Die Führungsschiene 2 weist einen seitlich vorstehenden Führungsarm 4 auf, an dessen der Führungsschiene 2 abgewandten Ende eine Gelenkverbindung 5 mit der Spannschiene 3 vorgesehen ist, um die Spannschiene 3 schwenk- und verschiebbar mit der Führungsschiene 2 zu verbinden.
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Die Führungsschiene 2 weist einen Tragkörper 6 mit einer Fachwerkstruktur auf, in der zwei Befestigungsösen 7 zur Fixierung der Führungsschiene, beispielsweise am Motorblock, vorgesehen sind. Auf der der Spannschiene 3 zugewandten Innenseite des Tragkörpers 6 ist eine Führungsbahn 8 vorgesehen, dessen glatte Gleitoberfläche mit dem von der Spann- und Führungsvorrichtung geführten Antriebsmittel, z. B. einer Steuerkette, in Kontakt steht. Seitlich der Führungsbahn 8 sind in Verlängerung des Tragkörpers 6 Seitenwände 9 vorgesehen, die am unteren Ende der Führungsschiene 2 in Führungsarmen 4 übergehen. Dabei bilden die Seitenwände 9 zusammen mit der Führungsbahn 8 einen Kanal zur Aufnahme des Antriebsmittels aus. Weiter ist am Führungsarm 4 ein sich seitlich nach unten erstreckendes Haltesegment 10 ausgebildet, über das eine Positionierung und Führung eines unterhalb der Spann- und Führungsvorrichtung 1 angeordnetes Antriebsrads gewährleistet ist.
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Die Spannschiene 3 weist ebenso einen fachwerkartigen Tragkörper 11 sowie auf der der Führungsschiene 2 zugewandten Seite des Tragkörpers 11 eine Führungsbahn 12 auf, die mit einer glatten Oberfläche ausgebildet ist, die mit dem geführten Antriebsmittel in Kontakt steht. Auch bei der Spannschiene 3 sind seitlich der Führungsbahn 12 in Verlängerung des Tragkörpers 11 Seitenwände 13 vorgesehen, die eine seitliche Führung des Antriebsmittels ermöglichen.
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Der Führungsarm 4 ist, wie in 2a zu sehen, zusätzlich mit einer seitlichen Versteifungsstrebe 14 versehen. An dem der Führungsschiene 2 abgewandten Ende des Führungsarms 4 ist zur Ausbildung der Gelenkverbindung 5 eine Gelenköffnung 15 vorgesehen. Dabei ist diese Gelenköffnung 15 als Langloch mit einer Länge l in Längsrichtung des Langlochs ausgebildet. Im mittleren Abschnitt der Gelenköffnung 15 sind in Längsrichtung an den sich gegenüberliegenden Konturen des Langlochs gerade Gleitbahnabschnitte 16 ausgebildet, die parallel zueinander eine Gleitbahn für einen zugehörigen Gelenkpartner der Gelenköffnung 15 bereitstellen. Die Gleitbahnabschnitte 16 weisen eine Länge g auf, die sich gleichmäßig zu beiden Seiten des Mittelpunkts der Gelenköffnung 15 erstrecken. Beispielsweise kann bei einer Länge l der Gelenköffnung 15 von 24,5 mm die Länge g des Gleitbahnabschnitts 2 mm betragen, so dass der Durchmesser der Gelenköffnung 15 quer zur Längserstreckung des Langlochs etwa 22,5 mm beträgt. Die Längsachse A der Gelenköffnung 15 verläuft in einer Richtung, die sich zwischen der Hauptstrebe und der Versteifungsstrebe 14 des Führungsarms 4 erstreckt, um eine sichere Führung der an der Gelenkverbindung 5 gekoppelten Führungsschiene 2 zu gewährleisten. An der Gelenköffnung 15 sind weiter zwei Vorsprünge 17 zur Ausbildung einer Bajonett-Verbindung vorgesehen. Die sich in Längsrichtung über den Gleitbahnabschnitt 16 erstreckenden Vorsprünge 17 bilden an den Stirnseiten des Langlochs Vertiefungen aus, durch die bei einer Montage entsprechende Sicherungsvorsprünge des zugehörigen Gelenkpartners durchgeführt werden können.
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2b zeigt eine perspektivische Darstellung des Führungsarms 4 der Führungsschiene 2. In dieser perspektivischen Darstellung ist deutlich zu erkennen, dass der Führungsarm 4 als Doppelarm ausgebildet ist, wobei sich identische Bauteile von den Seitenwänden 9 der Führungsschiene 2 in Richtung der Spannschiene 3 erstrecken und ebenso zwei Gelenköffnungen 15 mit Gleitbahnabschnitten 16 und Vorsprüngen 17 ausbilden.
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In der vergrößerten Teilansicht der Spannschiene 3 in 3a ist deutlich der Gelenkzapfen 18 zu sehen, der Gelenkpartner der in 2a und 2b dargestellten Gelenköffnung 15 zur Ausbildung der Gelenkverbindung 5 zwischen Führungsschiene 2 und Spannschiene 3 der erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1. Dabei ist der Gelenkzapfen 18 als Gelenkhülse 19 ausgebildet, die die Aufnahme eines gegebenenfalls am Motorblock befestigten Gelenkbolzens ermöglicht. Die Gelenkhülse 19 steht gegenüber dem Tragkörper 11 der Spannschiene 3 seitlich vor, so dass der vorstehende Teil der Gelenkhülse 19 in der Gelenköffnung 15 des Führungsarms 4 zwischen den zwei Vorsprüngen 17 aufgenommen werden kann. Am stirnseitigen Ende der Gelenkhülse 19 stehen seitlich zwei Vorsprünge 20 gegenüber dem Außenumfang der Gelenkhülse 19 über. Die in 3a nicht dargestellte Rückseite der Spannschiene 3 ist identisch mit einer vorstehenden Gelenkhülse 19 und seitlich vorspringenden Vorsprüngen 20 ausgebildet. Die Vorsprünge 20 des Gelenkzapfens bilden zusammen mit den Vorsprüngen 17 der Gelenköffnung 15 bzw. den durch diese Vorsprünge 20 ausgebildeten Nuten in der Gelenköffnung 15 eine Bajonett-Verbindung aus, bei der in einer um etwa 90° verschwenkten Stellung der Gelenköffnung 15 zum Gelenkzapfen 18 ein Aufschieben der Gelenköffnung 15 auf die Gelenkhülse 19 möglich ist und durch die Rückdrehung in eine Normalstellung eine Verriegelung der Gelenköffnung 15 gegenüber dem Gelenkzapfen 18 erfolgt.
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3b zeigt eine perspektivische Darstellung des Teils der Spannschiene 3 mit einem seitlich vorstehenden Gelenkzapfen 18. Neben der Gelenkhülse 19 und den seitlich vorstehenden Vorsprüngen 20 ist am Tragkörper 11 seitlich der Führungsbahn 12 in Höhe des Gelenkzapfens 18 eine Rastnase 21 vorgesehen, die ein Verschwenken der Führungsschiene 2 um den Gelenkzapfen 18 der Spannschiene 3 im Anschluss an das Aufsetzen der Gelenköffnungen 15 auf die Gelenkhülse 19 von der Montagestellung in die arretierte Betriebsstellung erlaubt, jedoch ein Rückschwenken über diese Rastnase 21 hinweg zur Montagestellung verhindert.
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Im Folgenden wird die Montage und Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung näher erläutert.
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Zum Verbinden der separat hergestellten Führungsschiene 2 und Spannschiene 3 zu einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1 wird die Führungsschiene 2 gegenüber der in 1 dargestellten Betriebsstellung um ca. 90° verdreht in einer Montagestellung bereitgestellt, in der die Gelenköffnungen 15 der oberen und unteren Führungsarme 4 der Führungsschiene 2 auf die seitlich an der Spannschiene 3 vorstehenden Gelenkhülsen 19 aufgeschoben werden können. In dieser Montagestellung können die an der Gelenkhülse 19 seitlich vorstehenden Vorsprünge 20 durch die Nuten seitlich der Vorsprünge 17 der Gelenköffnung 15 hindurchgeschoben werden, so dass die Gelenköffnung 15 nach dem Aufschieben schwenkbar auf der Gelenkhülse 19 im Abschnitt unterhalb der Vorsprünge 20 angeordnet ist. Nachdem die Gelenköffnungen 15 schwenkbar auf der Gelenkhülse 19 positioniert sind, wird die Führungsschiene 2 um die Gelenkhülse 19 aus der Montagestellung in die Betriebsstellung geschwenkt, wobei der Führungsarm 4 jeweils bis über die seitlich an der Spannschiene 3 vorstehenden Rastnasen 21 geschwenkt wird, wodurch ein unbeabsichtigtes Zurückschwenken der Führungsschiene 2 in die Montagestellung verhindert wird.
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In der Betriebsstellung ist die Gelenköffnung 15 der Führungsschiene 2 gegenüber der Gelenkhülse 19 der Spannschiene 3 quer zur Gelenkachse der Gelenkverbindung 5 entlang der Gleitbahnabschnitte 16 der Gelenköffnung 15 verschiebbar. Der durch die Gleitbahnabschnitte 16 der Gelenköffnung 15 definierte Verschiebungsweg g ermöglicht die spannungsarme oder spannungsfreie Kompensation von Wärmeausdehnungen zwischen der Führungsschiene 2 und der Spannschiene 3 der erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1, in Richtung des nächsten Abstands zur Führungsbahn 8.
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Die Querverschieblichkeit der Führungsschiene 2 und der Spannschiene 3 zueinander zum Ausgleich von Wärmeausdehnungen ermöglicht den Einsatz von Materialien für die Herstellung der Führungsschiene 2 und Spannschiene 3 mit einem gänzlich anderen Wärmedehnungskoeffizienten als die der umgebenden Komponenten. Beispielsweise kann bei der Endmontage die Spannschiene 3 mit einem sich durch die Gelenkhülse 19 erstreckenden Gelenkbolzen (nicht gezeigt) und die Führungsschiene 2 über die Befestigungshülsen 7 am Motorblock oder einem Tragkörper aus Metall befestigt werden, während die Führungsschiene 2 und die Spannschiene 3 aus einem Kunststoff und sogar aus einem nicht verstärkten Ein-Komponenten-Kunststoff hergestellt sein können. Die im Betriebszustand durch die steigenden Umgebungstemperaturen größere Wärmeausdehnung der Führungsschiene 2 und Spannschiene 3 gegenüber einem Tragkörper kann bei einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1 durch die Verschiebbarkeit quer zur Gelenkachse der Gelenkverbindung 5 entlang dem Gleitbahnabschnitt 16 kompensiert werden.
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Die spannungsarme oder spannungsfreie Wärmeausdehnung der Führungsschiene 2 gegenüber der Spannschiene 3 erhöht trotz des Einsatzes von Materialien mit hohen Wärmedehnungskoeffizienten die Haltbarkeit einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1 bei einer gleichzeitigen Reduzierung der Spannungsbelastung im Betrieb. Auf Grundlage einer erfindungsgemäßen Spann- und Führungsvorrichtung 1 können Montageeinheiten für Zugmitteltriebe erstellt werden, die für den endgültigen Einbau der Montageeinheiten bzw. des Zugmitteltriebs eine sichere Lagefixierung der zugehörigen Bauteile, beispielsweise einem Antriebsrad, mindestens einem Abtriebsrad, einem Antriebsmittel sowie der notwendigen Spann-, Führungs- und Abstützschienen, zueinander ermöglichen und gleichzeitig in der Betriebsstellung eine Sicherung der Spannschiene 3 und Führungsschiene 2 am Motorblock ermöglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 848139 A1 [0003]
- DE 102004014486 A1 [0004]
- DE 102008020744 A1 [0005]