DE19721199C1 - Spannschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannschiene aus Kunststoff der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Deartige Spannschienen werden insbesondere bei Otto- und Die­ selmotoren als Kettenspanner verwendet. Sie dienen dazu, eine Kette unter einer bestimmten Spannung zu halten und um Tole­ ranzen und ein Nachlängen der Kette auszugleichen. Die Kette wird dabei über die Spannschiene gespannt.

Eine solche Spannschiene ist aus der DE-OS 43 10 306 bekannt. Dabei ist das Trägerteil aus einem faserverstärkten Kunststoff als leichtbauender Gitterträger ausgebildet, auf dessen oberem Band das Gleitteil aus einem Kunststoff guter Gleiteigenschaft durch Aufspritzen befestigt ist.

Zur Herstellung dieser Spannschiene sind nicht nur zwei Spritz­ vorgänge mit komplizierten und damit teuren Spritzgußformen er­ forderlich, sondern es muß auch nach dem ersten Spritzvorgang das Trägerteil aus einer ersten Form entfernt und anschließend in einer zweiten Form zum Aufspritzen des Gleitteils einge­ bracht werden. Die einzelnen Spritzgußformen weisen für sich Hinterschneidungen auf, die nur durch aufwendige und störanfäl­ lige Schieberkonstruktionen in den Spritzgußwerkzeugen abge­ formt werden können.

Die DE 40 01 303 zeigt eine ebenfalls mehrteilig zusammenge­ setzte Kettenspannschiene, die aus einem aus Kunststoff beste­ henden, unterseitig offenen Tragkörper und einem Keramik-Gleit­ belag hoher Verschleißfestigkeit besteht, der mit dem Tragkör­ per formschlüssig verbunden ist. Partiell ist der Keramik- Gleitbelag zusätzlich mit einer Dämpfungszwischenlage abgefe­ dert. Die zeichnerische Darstellung der Kettenspannschiene läßt vermuten, daß seitlich Führungsborde für die Kette vorgesehen sind, wobei allerdings offen bleibt, ob diese durch den Gleit­ belag oder durch den Tragkörper gebildet werden. Die mehrteili­ ge Ausführung der bekannten Kettenspannschiene macht diese auf­ wendig in der Herstellung und somit relativ teuer.

Die DE 42 02 483 A1 versucht eine Kostenreduzierung bei der Herstellung von Kettenspannschienen dadurch zu erzielen, daß deren Tragkörper aus einem stranggepreßten Profil aus einem strangpreßbaren Werkstoff, z. B. aus einer Aluminiumlegierung gebildet wird, wobei das Strangpreßprofil quer zur Längser­ streckung der Spannschiene orientiert ist. Der Tragkörper einer einzelnen Spannschiene wird durch Ablängen eines schmalen Streifens von dem Strangpreßprofil gebildet. Nachdem der Alumi­ niumwerkstoff keine optimalen Gleiteigenschaften besitzt, ist vorgesehen, auf der der Kette zugewandten Führungsfläche der Spannschiene einen Kunststoffbelag zu befestigen, was dort nur kursorisch erwähnt aber nicht näher beschrieben ist. Seitliche Führungsborde sind an der bekannten Spannschiene nicht geoffen­ bart. Sie wären bei der dort verwendeten Strangpreßtechnik auch nicht realisierbar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Spannschiene der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, daß diese einfach und kostengünstig herstellbar ist, zugleich aber eine hohe Stabilität besitzt sowie gute Gleiteigenschaften für die auf dem Gleitteil bewegbare Kette aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Die Erfindung ermöglicht es, eine Spannschiene als nur ein ein­ ziges, einfach aufgebautes Bauteil herzustellen, wodurch ein Zusammenfügen aus mehreren Teilen entfällt, was zu einer Ver­ ringerung der Herstellungszeit, der erforderlichen Werkzeuge und damit der Herstellungskosten führt. Darüber hinaus können einfach aufgebaute Spritzgußformen ohne Hinterschneidungen ver­ wendet werden, die keine Entformungs- und Betriebsprobleme be­ reiten. Gleichzeitig erhält die Spannschiene durch das Kasten­ profil eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit, die es ermög­ licht, ohne Stabilitätsverlust gegenüber herkömmlichen Spann­ schienen mit geringeren Wandstärken und somit geringerem Mate­ rialaufwand auszukommen.

Eine hohe Stabilität erhält die Spannschiene, wenn das Kasten­ profil einen rechteckigen Querschnitt besitzt, wobei die Biege­ steifigkeit durch die Bemessung der Breite der Längswände und der Höhe der Seitenwände des Kastenprofils beeinflußbar ist.

Die Spannschiene besteht vorzugsweise aus einem leicht verar­ beitbaren, faserverstärkten, thermoplastischen Kunststoff. Dies kann ein Polyamid, insbesondere Polyamid 66, sein.

Zur Verbesserung des Entlanggleitens einer Kette auf der Spann­ schiene und damit zur Verschleißminderung können die Verstär­ kungsfasern eine Gleitbeschichtung aufweisen, die insbesondere eine PTFE-Beschichtung sein kann.

Die Verstärkungsfasern sind vorzugsweise Aramidfasern oder Koh­ lefasern. Ist die Spannschiene durch Spritzgießen gefertigt und der Hohlraum des Kastenprofils durch ein weiter unten näher er­ läutertes Gasinnendruckverfahren hohlgeformt, so ist die benö­ tigte Spritzgußform besonders einfach aufgebaut und leicht ent­ formbar, und es werden darüber hinaus auch keine den Arbeits­ aufwand erhöhenden und die Form verkomplizierenden Kerne zum Herstellen des Hohlraums benötigt. Das Gasinnendruckverfahren zur Erzeugung des Hohlraums führt erlaubt es weiterhin, daß insbesondere an der den Boden des Gleitteils bildenden Längs­ wand Materialanhäufungen und somit schrumpfungsbedingte, ober­ flächige Materialeinfallungen an diesen Stellen zu vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Spannschiene im Längsschnitt,

Fig. 2 die Spannschiene nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der in Fig. 1 dargestellten Spannschiene.

Die in den Figuren dargestellte Spannschiene ist als einstücki­ ges Bauteil ausgebildet, das aus einem einen Trägerteil 1 bil­ denden Kastenprofil und einem Gleitteil 2 besteht. Das Kasten­ profil des Trägerteils 1 besitzt einen rechteckigen Quer­ schnitt.

Die Seitenwände 3 weisen eine größere Höhe auf als die Breite der Längswände 4, so daß an den oberen Enden der Seitenwände überstehende Abschnitte als Führungswände 5 gebildet sind, mit denen diese die obere Längswand 4 des Kastenprofils überragen und als freie Enden über der oberen Längswand 4 zwischen sich den Gleitteil 2 bilden. Dabei dient die Längswand 4 zwischen den Führungswänden 5 als Boden des Gleitteils 2, auf dem die nicht dargestellte, von der Spannschiene zu spannende Kette gleiten kann.

Die Spannschiene ist aus einem mit PTFE-beschichteten Fasern verstärkten Thermoplast, z. B. Polyamid durch Spritzgießen gefertigt, wobei der Hohlraum 6 des Kastenprofils durch ein bekanntes Gasinnendruckverfahren hohlgeformt ist. Bei diesem Verfahren wird während des Einspritzens des noch fließfähigen Kunststoffes in die Spritzgußform, d. h. noch bevor die Spritz­ gußform vollständig gefüllt ist, über Injektionsnadeln hochge­ spanntes Gas, zumeist Luft oder Stickstoff, in den Kunststoff eingeimpft. Das injizierte Gas bildet innerhalb des Kunst­ stoffes eine zusammenhängende Gasblase, die vollständig von Kunststoff umschlossen ist. Die unter hohem Druck stehende Gasfüllung drückt den umgebenden Kunststoff formtreu an die Gravur des Spritzgußwerkzeuges an, füllt so die Spritzgußform vollständig aus und bildet im Werkstückinnern einen Hohlraum aus, wobei der die Gasfüllung umgebende Werkstoff eine annähernd gleich starke Wand ausbildet.

Auf diese Weise kann in einer einzigen Spritzgußform eine so­ wohl leichte, als auch biege- und torsionssteife Spannschiene mit guten Gleiteigenschaften für die Kette hergestellt werden.

Für die guten Gleiteigenschaften sorgt dabei die PTFE-Beschich­ tung der Verstärkungsfasern, die Aramidfasern oder Kohlefasern sein können.

Claims (10)

1. Spannschiene aus Kunststoff für einen Kettentrieb, die aus einem in einer Trägerstruktur ausgebildeten, langgestreck­ ten Trägerteil und einem sich entlang des Trägerteils er­ streckenden Gleitteil besteht, wobei das Gleitteil einen etwa U-förmigen Querschnitt besitzt und aus einem Kunst­ stoff guter Gleiteigenschaft besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil und das Gleitteil als einstückiges, aus dem gleichen Kunststoff bestehendes Bauteil ausgebildet sind, dessen Trägerteil (1) den Querschnitt eines hohlen, geschlossenen Kastenprofils aufweist, das eine obere Längs­ wand (4) und eine untere Längswand (4') besitzt, wobei das Gleitteil (2) aus der den Boden des Gleitteils (2) bilden­ den oberen Längswand (4) und zwei über das Kastenprofil ne­ ben der oberen Längswand (4) frei herausragenden Führungs­ wänden (5) besteht.

2. Spannschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kastenprofil einen rechteckigen Querschnitt besitzt.

3. Spannschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längswände (4, 4') des Kastenprofils eine geringere Breite besitzen als die Seitenwände (3) des Kastenprofils.

4. Spannschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschiene aus einem faserverstärkten, thermoplastischen Kunststoff besteht.

5. Spannschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die Spann­ schiene aus Polyamid besteht.

6. Spannschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die Spann­ schiene aus Polyamid 66 besteht.

7. Spannschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die Ver­ stärkungsfasern eine Gleitbeschichtung aufweisen.

8. Spannschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, die Ver­ stärkungsfasern PTFE-beschichtet sind.

9. Spannschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die Ver­ stärkungsfasern Aramidfasern sind.

10. Spannschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Spann­ schiene durch Spritzgießen gefertigt und der Hohlraum (6) des Kastenprofils durch ein Gasinnendruckverfahren hohlge­ formt ist.