DE20118901U1 - Tension or guide rail - Google Patents
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spann- oder Führungsschiene für ein Endlostreibelement, insbesondere Steuerkette für einen Verbrennungsmotor, mit einem an das Endlostreibelement drückbaren Führungsabschnitt mit Gleitführungsfläche und einem den Führungsabschnitt unterstützenden Tragabschnitt.The present invention relates to a tensioning or guide rail for an endless drive element, in particular a timing chain for an internal combustion engine, with a guide section with a sliding guide surface that can be pressed onto the endless drive element and a support section that supports the guide section.
Spannschienen, wie sie in großer Zahl z.B. bei Steuerkettentrieben für Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, müssen relativ hohe Anforderungen erfüllen. Mittlerweile hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Führungsabschnitt aus einem anderen Material hergestellt wird, als der Tragabschnitt. Hierzu gibt es unterschiedlichste Lösungen im Stand der Technik. In vielen Fällen wird als Tragabschnitt ein Aluminiumdruckgussprofil verwendet, auf dem ein Gleitbelagkörper angebracht wird, der die gewünschten Gleit- und Führungseigenschaften zum Andrücken an ein Endlostreibelementes aufweist. Dieser kann aus Verschleißgründen auch austauschbar ausgestaltet sein. Des weiteren gibt es Varianten, bei denen der Tragabschnitt aus einem mit Füllstoffen versehenen Thermoplast besteht. Bei den Füllstoffen handelt es sich oftmals um Glasfasern, die als Armierung dienen. Obwohl sich viele dieser Konstruktionen im Einsatz bestens bewährt haben, bestehen dennoch Bestrebungen auch hier Verbesserungen durchzuführen. Im Automobilbau handelt es sich bei solchen Spann- oder Führungsschienen um Massenprodukte, weshalb auch kleine Kosteneinsparungen sehr stark zu Buche schlagen.Tension rails, such as those used in large numbers in timing chain drives for combustion engines, must meet relatively high requirements. It has now been found to be advantageous if the guide section is made of a different material than the support section. There are a wide variety of solutions available in the state of the art. In many cases, a die-cast aluminum profile is used as the support section, onto which a sliding lining body is attached that has the desired sliding and guiding properties for pressing against an endless drive element. This can also be designed to be replaceable for wear reasons. There are also variants in which the support section consists of a thermoplastic with fillers. The fillers are often glass fibers that serve as reinforcement. Although many of these designs have proven themselves to be very effective in use, efforts are still being made to make improvements here too. In automobile construction, such tension or guide rails are mass products, which is why even small cost savings have a very significant impact.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spann- oder Führungsschiene der Eingangs genannten Art bereitzustellen, die die gewünschten Anforderungen erfüllt und kostengünstig ist.It is therefore the object of the present invention to provide a tensioning or guide rail of the type mentioned at the outset which meets the desired requirements and is cost-effective.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Führungsabschnitt und/oder der Tragabschnitt zumindest bereichsweise aus mindestens einem Duroplastwerkstoff hergestellt ist oder sind. Eine solche Materialpaarung ist bislang im Stand der Technik nicht zum Einsatz gekommen. Die Gründe hierfür liegen auf dem ersten Blick nicht offen auf der Hand. Jedoch wurden Duroplasten offensichtlich die gewünschten Eigenschaften nicht zugetraut, weshalb Metalle oder Thermoplaste zum Einsatz gekommen sind. Der Vorrang von Thermoplasten ist sehr einfach zu erklären, daThis object is achieved according to the invention in that the guide section and/or the support section is or are made at least in part from at least one thermosetting plastic material. Such a material pairing has not been used in the prior art to date. The reasons for this are not obvious at first glance. However, thermosetting plastics were obviously not believed to have the desired properties, which is why metals or thermoplastics were used. The priority of thermoplastics is very easy to explain, since
sich die Spritzgusstechnik gut etabliert hat und für den Masseneinsatz sehr gut geeignet ist. Neben der kostengünstigen Herstellung und der Bereitstellung der gewünschten Eigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperatur sowie Schmierstoffeinflüssen, spielt die Leichtgewichtigkeit des Duroplastwerkstoffes oder der Duroplastwerkstoffe eine große Rolle.Injection molding technology is well established and is very well suited for mass use. In addition to cost-effective production and the provision of the desired properties and resistance to temperature and lubricant influences, the lightweight nature of the thermoset material or materials plays a major role.
Günstigerweise kann der Führungsabschnitt und/oder Tragabschnitt der Spann- oder Führungsschiene vollständig aus mindestens einem Duroplastwerkstoff bestehen. Das bedeutet z.B., dass auch sämtliche Befestigungselemente etc. dieser Bauelemente oder die gesamte Schiene aus dem Duroplastwerkstoff oder den Duroplastwerkstoffen hergestellt sind bzw. ist.Advantageously, the guide section and/or support section of the tensioning or guide rail can be made entirely of at least one thermosetting plastic material. This means, for example, that all fastening elements etc. of these components or the entire rail are made of the thermosetting plastic material or materials.
Des weiteren können die Oberflächen des Führungsabschnittes und des Tragabschnittes nachbearbeitungsfrei durch einen Duroplastformvorgang ausgestaltet sein. Hierdurch ist sichergestellt, dass keine der Oberflächen des Führungsabschnittes und des Tragabschnitts spanabhebende Verfahren zu der Endherstellung benötigt. Vielmehr lassen sich durch den Duroplastformvorgang sehr gute Oberflächen bis hin zu einer sehr guten Ebenheit und Oberflächenqualität erzeugen.Furthermore, the surfaces of the guide section and the support section can be designed without any further processing using a thermosetting plastic molding process. This ensures that none of the surfaces of the guide section and the support section require machining processes for final production. Rather, the thermosetting plastic molding process can produce very good surfaces with very good flatness and surface quality.
Von Vorteil ist es hierbei, gemäß einer Variante, wenn sämtliche Oberflächen nachbearbeitungsfrei durch einen Duroplastformvorgang ausgestaltet sind. Demnach wird die Spann- oder Führungsschiene in ihrer Gesamtheit durch ein oder mehrere Duroplastformvorgänge hergestellt.According to one variant, it is advantageous if all surfaces are designed without further processing through a thermosetting plastic molding process. Accordingly, the clamping or guide rail is manufactured in its entirety through one or more thermosetting plastic molding processes.
Günstigerweise kann der Führungsabschnitt aus einem Duroplastwerkstoff mit niedrigerem Reibungskoeffizienten bestehen, als der Reibungskoeffizient des Duroplastwerkstoff aus dem der Tragabschnitt besteht. Während der Führungsabschnitt möglichst günstige Gleitreibungszustände bei niedrigem Verschleiß aufweisen muss, ist vom Tragabschnitt eine hohe Festigkeit erforderlich. Dem kann durch geeignete Auswahl der entsprechenden Duroplastwerkstoffe Rechnung getragen werden.The guide section can advantageously be made of a thermosetting plastic material with a lower coefficient of friction than the coefficient of friction of the thermosetting plastic material from which the support section is made. While the guide section must have the best possible sliding friction conditions with low wear, the support section must be very strong. This can be taken into account by selecting the appropriate thermosetting plastic materials.
Eine besonders günstige Variante sieht vor, dass der Führungsabschnitt und der Tragabschnitt aus dem gleichen Duroplastwerkstoff hergestellt sind.A particularly advantageous variant provides that the guide section and the support section are made of the same thermosetting plastic material.
Bevorzugt kann der mindestens eine Duroplastwerkstoff ein Kunststoff auf Phenolharzbasis mit mindestens einem Füllstoff sein. Duroplastwerkstoffe auf Phenolharzbasis sind für den Haupteinsatzzweck im Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors sehr gut geeignet und halten den dort vorgegebenen Belastungen hinsichtlich Schmierstoff- und Wärmeeinflüssen stand.Preferably, the at least one thermosetting plastic material can be a phenolic resin-based plastic with at least one filler. Phenolic resin-based thermosetting plastic materials are very well suited for the main application in the timing chain drive of an internal combustion engine and can withstand the loads specified there in terms of lubricant and heat influences.
Insbesondere kann mindestens ein Duroplastwerkstoff eine hohe Wärmebeständigkeit bis mindestens 14O0C, bevorzugt 16O0C, aufweisen. Hiermit ist gemeint, dass der Duroplast einschließlich seiner eventuell vorhandenen Füllstoffe auch bei höheren Temperaturen (z.B. bei 14O0C) seine hohen mechanischen Eigenschaften (z.B. Druckfestigkeit, Biegefestigkeit) beibehält. Diese mechanischen Eigenschaften können in Größenordnungen von Aluminiumwerkstoffen liegen. Thermoplaste fangen bei solchen Temperaturen das Fließen an, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden müssen. Diese entfallen bei der Verwendung von Duroplastwerkstoffen. Generell sind die hier vorgeschlagenen Duroplastwerkstoffe mechanisch hoch belastbar, und zwar weit oberhalb von den Belastungswerten, die durch Thermoplastwerkstoffe möglich sind.In particular, at least one thermosetting plastic material can have a high heat resistance of at least 14O 0 C, preferably 16O 0 C. This means that the thermosetting plastic, including any fillers present, retains its high mechanical properties (e.g. compressive strength, flexural strength) even at higher temperatures (e.g. at 14O 0 C). These mechanical properties can be on the order of magnitude of aluminum materials. Thermoplastics begin to flow at such temperatures, so appropriate countermeasures must be taken. These are not necessary when thermosetting plastic materials are used. In general, the thermosetting plastic materials proposed here can withstand high mechanical loads, far above the load values that are possible with thermoplastic materials.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der mindestens eine Füllstoff aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist:Furthermore, it is possible that at least one filler is selected from the following group:
Glasfasern, Glaskugeln, Mineralstoffe, Graphit, PTFE (Teflon) und MoS2.Glass fibers, glass beads, minerals, graphite, PTFE (Teflon) and MoS 2 .
Auch Kombinationen dieser Füllstoffe sind in vorgegebenen Mischungsverhältnissen denkbar. Z.B. kann der Duroplastwerkstoff so gewählt werden, dass sich eine Reibungsreduktion oder eine höhere Festigkeit ergibt. Dies kann auch nur bereichsweise an der Spannschiene durch bewusste Beeinflussung des Materials an der jeweiligen Stelle geschehen. Combinations of these fillers are also conceivable in predetermined mixing ratios. For example, the thermoset material can be selected in such a way that friction is reduced or strength is increased. This can also be done in just a few areas of the tensioning rail by deliberately influencing the material at that particular point.
Gemäß einer Variante kann der mindestens eine Duroplastwerkstoff aus der folgenden Gruppe ausgewählt sein:According to a variant, the at least one thermosetting material can be selected from the following group:
&phgr; &phgr; · &phgr; ϕ ϕ ϕ
ϕ ϕ · ϕ
• · · · &phgr;&phgr; &phgr; &phgr; ·&phgr;• · · · φφ φ φ ·φ
&phgr; · &phgr; • · ϕ
ϕ · ϕ
• · · · &phgr; &phgr; &phgr;
·· &phgr;&phgr; &phgr;&phgr;&phgr; &phgr;&phgr; ·&phgr; ··· · · φ φ φ &igr;
• · · · φ φ φ
·· φφ φφφ φφ ·φ
» · · &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; &phgr;&phgr;» · · φ φ φ φ φφ
• · · · &phgr; &phgr; &phgr;• · · · φ φ φ
• ♦ · »•♦ · »
X 680
X 681
X 682
X 689
X 6952X680
X681
X682
X689
X6952
Hersteller: Fa. Vyncolit. Diese Duroplastwerkstoffe des genannten Herstellers eignen sich sehr gut für die Einsatzzwecke als Spann- oder Führungsschiene für ein Steuerkettentriebs eines Verbrennungsmotors. Sie sind insbesondere wärme- und schmiermittelbeständig. Manufacturer: Vyncolit. These thermosetting plastic materials from the manufacturer mentioned are very suitable for use as a tensioning or guide rail for a timing chain drive of an internal combustion engine. They are particularly heat and lubricant resistant.
Im Folgenden wird anhand einer Figur ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.In the following, an embodiment is explained in more detail using a figure.
Die Figur zeigt eine Führungsschiene 1, die einen Tragkörper bzw. Tragabschnitt 2 in Fachwerkstruktur und einen Gleitbelag bzw. Führungsabschnitt 3 umfasst. Der Tragkörper 2 weist eine untere Schiene 4 und eine den Gleitbelag tragende obere Schiene 5 auf, die über Querstreben 6 zum Erzeugen der Fachwerkstruktur miteinander verbunden sind.The figure shows a guide rail 1, which comprises a support body or support section 2 in a lattice structure and a sliding coating or guide section 3. The support body 2 has a lower rail 4 and an upper rail 5 carrying the sliding coating, which are connected to one another via cross struts 6 to create the lattice structure.
Der Gleitbelag 3 ist mit einer oberen Schiene 5 z.B. durch Verkleben verbunden und es könnten aber auch geeignete Verbindungselemente oder Rastmöglichkeiten vorgesehen sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine chemisch-mechanische Verbindung gleicher oder unterschiedlicher Werkstoffe/Werkstoffarten (z.B. ein Duroplast-Träger, der chemisch-mechanisch mit Thermoplast-Belag verbunden ist) vorzunehmen.The sliding coating 3 is connected to an upper rail 5, e.g. by gluing, and suitable connecting elements or locking options could also be provided. However, it is also possible to carry out a chemical-mechanical connection of the same or different materials/material types (e.g. a thermoset carrier that is chemically-mechanically connected to a thermoplastic coating).
Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, den Tragkörper 2 mit Schwenkmöglichkeiten und Aufdrückflächen für eine Spanneinrichtung auszustatten, so dass dieser für eine Spannschiene einsetzbar wäre.In principle, it is also possible to equip the support body 2 with pivoting options and pressing surfaces for a clamping device, so that it could be used for a clamping rail.
Der Gleitbelag 3 kann an einer Gleitführungsfläche 7 entsprechend zur Aufnahme des Endlostreibelementes profilierend sein. Zum Beispiel könnten seitlich hochstehende Führungsstege vorhanden sein, während der mittlere Gleitbereich niedriger liegt.The sliding coating 3 can be profiled on a sliding guide surface 7 to accommodate the endless drive element. For example, there could be raised guide webs on the sides, while the middle sliding area is lower.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Tragkörper 2 und der Gleitbelagkörper 3 jeweils aus einem unterschiedlichen Duroplastwerkstoff hergestellt. In einer anderen Variante könnten diese auch aus einem einheitlichen Duroplastwerkstoff hergestellt sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird als Duroplastwerkstoff für den Tragkörper 2 ein X 689 und für den Gleitbelagkörper 3 ein X 620 verwendet. Diese Duroplaste sind unter der genannten Produktbezeichnung von der Firma Vyncolit (Gent, Belgien) beziehbar. Neben der auf die geforderten Eigenschaften abgestimmten Duroplastwerkstoffe ergibt sich noch der Vorteil eines geringen Gewichts bei dieser Führungsschiene 1.In the present embodiment, the support body 2 and the sliding lining body 3 are each made of a different thermosetting plastic material. In another variant, these could also be made of a uniform thermosetting plastic material. In the embodiment shown, an X 689 is used as the thermosetting plastic material for the support body 2 and an X 620 for the sliding lining body 3. These thermosetting plastics can be obtained under the product name mentioned from the company Vyncolit (Ghent, Belgium). In addition to the thermosetting plastic materials being tailored to the required properties, this guide rail 1 also has the advantage of being lightweight.
Claims (9)
Glasfasern
Glaskugeln
Mineralstoffe
Graphit
PTFE
MoS2. 9. Tensioning or guide rail ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one filler is selected from the following group:
Glass fibers
Glass balls
Minerals
graphite
PTFE
MoS2 .
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Cited By (3)
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