DE102011078587A1

DE102011078587A1 - Vormontierter Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102011078587A1
Application number: DE201110078587
Authority: DE
Inventors: Thomas Ullein; Mona Huss; Racine Thiam
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-10
Also published as: US9103410B2; US20130009457A1

Abstract

Vormontierter Zugmitteltrieb, mit – wenigstens zwei von einem Endloszugmittel (3) umschlungenen Triebrädern (1, 2), und – einer sich innenseitig an dem Endloszugmittels (3) abstützenden Spanneinrichtung (6), welche ein Gehäuse (4) aufweist, wobei – an dem Gehäuse (4) mindestens zwei Fixierelemente (5) vorgesehen sind, welche mit dem Gehäuse (4) fest verbunden sind und die die von dem Endloszugmittel (3) umschlungenen Triebräder (1, 2) in einem betriebsbereiten Abstand zueinander fixieren.

Description

Die Erfindung betrifft einen vormontierten Zugmitteltrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Zugmitteltriebe, wie endlose Riemen- oder Kettentriebe, werden z. B. in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verwendet, um die Drehbewegung der Kurbelwelle auf die Nockenwellen oder Ausgleichswellen zu übertragen oder um verschiedene Aggregate, wie z. B. Wasserpumpe, Klimakompressor, Startergenerator etc., anzutreiben. Damit die Drehbewegung dauerhaft und möglichst schlupffrei übertragen wird, ist es dabei erforderlich, das Zugmittel während des Betriebes mittels einer Spannvorrichtung zu spannen.
Zur Vereinfachung der im früheren Stand der Technik bekannten Einzelmontage der Einzelteile des Zugmitteltriebes an der Brennkraftmaschine wird in der DE 10 2008 020 743 A1 eine Trägereinheit vorgeschlagen, an der der Zugmitteltrieb mit den Einzelteilen montagefreundlich vorpositioniert angeordnet ist. Der an der Trägereinheit angeordnete Zugmitteltrieb umfasst das Zugmittel selbst, die zur Übertragung der Drehbewegung erforderlichen Kettenräder und eine das Zugmittel spannende Spanneinrichtung. Die Montage des Zugmitteltriebes wird mittels der vorgeschlagenen Trägereinheit dadurch vereinfacht, indem in einem ersten Schritt alle Teile des Zugmitteltriebes über die Trägereinheit zueinander vorpositioniert an den Montageort gebracht werden können, die an der Brennkraftmaschine zu befestigenden Teile in einem zweiten Schritt befestigt werden, und anschließend das Zugmittel von der Trägereinheit abgestriffen und auf die an der Brennkraftmaschine befestigten Teile aufgeschoben werden kann. Die Trägereinheit wird anschließend entnommen, wobei dazu zunächst Rasteinrichtungen zwischen den Bauteilen gelöst werden müssen, so dass die Trägereinheit anschließend durch eine Kippbewegung entnommen werden kann. Die Trägereinheit dient hier praktisch als Montagehilfe, mittels derer die Teile des Zugmitteltriebes vorpositioniert in eine für die Montage griffgünstige Position an den Montageort verbracht werden können.
Im Stand der Technik sind zwar Lösungen für vormontierte Zugmitteltriebe bekannt, diese sind jedoch oft sowohl bei der Vormontage als auch beim Einbau aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen vormontierten Zugmitteltrieb zu schaffen, welcher besonders einfach vormontiert und verbaut werden kann.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Zugmitteltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Zeichnungen, den Unteransprüchen und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein vormontierter Zugmitteltrieb mit wenigstens zwei von einem Endloszugmittel umschlungenen Triebrädern, einer sich innenseitig an dem Endloszugmittel abstützenden Spanneinrichtung, welche ein Gehäuse aufweist, vorgeschlagen, wobei an dem Gehäuse mindestens zwei Fixierelemente vorgesehen sind, welche mit dem Gehäuse fest verbunden sind und die die von dem Endloszugmittel umschlungenen Triebräder in einem betriebsbereiten Abstand zueinander fixieren. Durch die Fixierelemente des Gehäuses können die Triebräder im betriebsbereiten und montagefertigen Abstand vormontiert transportiert werden. Da die Fixierelemente mit dem Gehäuse fest verbunden sind, entfällt eine aufwendige Vormontage und auch beim Einbau muss kein Zusatzbauteil entfernt werden.
Der Einbau des vormontierten Zugmitteltriebs kann dabei aufgrund der im Folgenden beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltung weiter vereinfacht werden.
Vorzugsweise sind die Fixierelemente so am Gehäuse angeordnet, dass eine axiale Verschiebung des Gehäuses bei dem Einbau der Spanneinrichtung zu einer Freigabe der fixierten Triebräder führt. Ferner sind die Fixierelemente vorzugsweise so am Gehäuse angeordnet, dass sie beim Einbau der Spanneinrichtung aus der von den fixierten Triebrädern aufgespannten Ebene herausbewegt werden und die Triebräder somit freigeben. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die die Fixierung der Triebräder lösende, vorzugsweise axiale Lösebewegung des Gehäuses mit Fixierelementen von der Bewegung mit umfasst ist, die die Spanneinrichtung beim Einbau vollzieht. Durch diese vorteilhaften Ausgestaltungen kann nicht nur gänzlich auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden, die Lösebewegung, die zum Aufheben der Fixierung benötigt wird, vollzieht sich außerdem automatisch bei der Installation bzw. dem Einbau der Spanneinrichtung mit. Somit kann ausgeschlossen werden, dass die Fixierung beim Einbau nicht aufgehoben wird, wie es beispielsweise bei der im Stand der Technik bekannten Lösung möglich war, wenn vergessen wurde, die entsprechenden Bauteile zu entfernen. Der Monteur braucht auch keinerlei besondere Fachkenntnis im Hinblick auf den vormontierten Zugmitteltrieb, da beispielsweise ein einfaches Anziehen der Verschraubung der Spanneinrichtung bereits dazu führt, dass die Fixierung der Triebräder gelöst wird. Somit werden die zwei bisher nötigen Schritte, der Einbau und das Lösen der Bauteilfixierung, in einem Schritt kombiniert, der ohnehin immer ausgeführt werden muss.
Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung zwischen den Triebrädern angeordnet, und wenigstens zwei der Triebräder sind durch gleichzeitigen Kontakt zu dem Gehäuse der Spanneinrichtung zueinander fixiert. Ferner ist das Endloszugmittel vorzugsweise durch die Spanneinrichtung vorgespannt, und die Triebräder sind bevorzugt durch die in dem Endloszugmittel wirkende Spannkraft gegen die Spanneinrichtung verspannt. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, da die Bauteile so auf kleinem Raum komprimiert werden können.
Vorzugsweise weisen die Triebräder eine Verzahnung auf, und die Fixierelemente sind zumindest zum Teil als Eingriffelemente ausgeführt, welche durch ihren Eingriff in die Verzahnung die Triebräder in der definierten Montagestellung zueinander fixieren. Durch die Eingriffelemente, die vorzugsweise an die geometrische Form der Verzahnung angepasst sind, können die Verzahnungen und damit die Triebräder präzise in der betriebsbereiten Vormontagestellung fixiert werden. Durch die in die Verzahnung eingreifenden Eingriffelemente wird sichergestellt, dass sich die Triebräder nicht drehen können und somit in der vorgesehenen Stellung verbaut werden können. Triebräder mit Verzahnungen werden bevorzugt bei der Verwendung von Ketten oder Zahnriemen als Endloszugmittel verwendet, wobei die Verzahnungen in diesem Fall gleichzeitig neben der Übertragung der Drehbewegung auch zur formschlüssigen Lagefixierung der Triebräder in dem vormontierten Zugmitteltrieb genutzt werden.
Vorzugsweise weist das Gehäuse der Spanneinrichtung vier Fixierelemente auf, welche zwei Triebräder in der Montagestellung zueinander fixieren. Somit werden vorzugsweise je Triebrad zwei Fixierelemente vorgesehen, um diese zu fixieren. Durch die jeweils zwei Fixierelemente können die Triebräder in vorteilhafter Weise festgelegt werden, dazu sind die zwei Fixierelemente vorzugsweise zueinander versetzt angeordnet, so dass einer Kipp- bzw. Schwenkbewegung der Triebräder aus der Triebradebene heraus entgegengewirkt werden kann.
Das Gehäuse und die Fixierelemente sind vorzugsweise einstückig ausgeführt. Weiterhin ist das Gehäuse der Spanneinrichtung vorzugsweise als Aluminiumgussteil ausgeführt. Durch eine entsprechende Fertigung des Gehäuses als Aluminiumgussteil, in dem die Fixierelemente mit vorgesehen sind, können die verschiedenen Teile in einem Schritt gefertigt werden. Beispielsweise kann die Gießform bereits so ausgestaltet sein, dass die Fixierelemente mit angeformt sind, so dass sie bereits an den vorbestimmten Positionen platziert sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
1: Seitenansicht eines Zugmitteltriebs mit zwei Triebrädern und einer Spanneinrichtung.
2: Isometrische Ansicht eines Zugmitteltriebs mit zwei Triebrädern und einer Spanneinrichtung.
In den 1 und 2 ist ein Zugmitteltrieb – welcher sich in einer vormontierten Transportstellung befindet – mit zwei Triebrädern 1 und 2 zu erkennen, welche jeweils mit einer Verzahnung 7 und 8 versehen sind und radial außen von einem Endloszugmittel 3 umschlungen werden. Bei den Triebrädern 1 und 2 handelt es sich um ein Antriebsrad und um ein Abtriebsrad, wobei die Drehbewegung des Antriebsrades über das Endloszugmittel 3 auf das Abtriebsrad übertragbar ist. Als Endloszugmittel 3 werden z. B. Ketten oder Zahnriemen verwendet, welche in die Verzahnungen 7 und 8 eingreifen und die Drehbewegung formschlüssig übertragen. Alternativ werden auch Triebräder 1, 2 ohne Verzahnungen verwendet, wobei das Endloszugmittel 3 dann durch einen nichtverzahnten Riemen oder ein Seil gebildet sein kann.
Ferner ist eine Spanneinrichtung 6 mit einem Gehäuse 4 vorgesehen, welche an den Innenseiten des Endloszugmittels 3 anliegt und sowohl einen mechanischen Kraftspeicher als auch einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckraum umfassen kann.
Die Transportstellung zeichnet sich dadurch aus, dass die Triebräder 1, 2 in ihrer relativen Position zueinander fixiert sind, ihr Abstand zueinander festgelegt ist und auch eine Rotationsbewegung nicht möglich ist. Erreicht wird diese vormontierte Transportstellung dadurch, dass das Gehäuse 4 der Spanneinrichtung 6 vier Fixierelemente 5 aufweist, die in die Verzahnungen 7, 8 eingreifen und so die Drehbewegung unterbinden. Da das Endloszugmittel 3 vorgespannt ist, werden die Triebräder 1, 2 zusätzlich seitlich gegen das Gehäuse 4 gedrückt. Somit können sich die Triebräder 1, 2 nicht ungewollt vom Gehäuse 4 wegbewegen und dadurch den fixierenden Kontakt verlieren. Um zu verhindern, dass die Triebräder 1, 2 aus der durch sie selbst aufgespannten Ebene herausschwenken oder anderweitig ungewollte Bewegungen vollziehen, sind die oberen Fixierelemente 5 zu den unteren Fixierelementen 5 in zwei Ebenen versetzt angeordnet: Sie befinden sich bevorzugt bei beiden Triebrädern 1, 2 sowohl oberhalb als auch unterhalb der Mittelachse 10 des Zugmitteltriebs, als auch in einem axialen Abstand zueinander. Zusätzlich oder alternativ können sie auch eine Breite aufweisen, die größer als die Breite der Triebräder 1, 2 ist. Diese Breite bzw. diese axiale Versetzung führt dazu, dass die Triebräder 1, 2 keine Kipp- oder Schwenkbewegung vollziehen können, sondern durch die Fixierelemente 5 in der durch sie aufgespannten Ebene (in der 1 die Bildebene) fixiert sind.
Das Gehäuse 4 weist zwei zylindrische Ausnehmungen 9 auf, welche beispielsweise Bohrlöcher sein können. Das Gehäuse 4 ist vorzugsweise als Aluminiumgussteil ausgeführt. In diesem Fall können die zylindrischen Ausnehmungen 9 bereits im Rahmen des Aluminiumgussverfahrens hergestellt bzw. vorgesehen werden und müssen nicht nachträglich in das Gehäuse 4 eingebracht werden. Beim Einbau dienen die Ausnehmungen 9 dazu die Spanneinrichtung 6 mit einer Brennkraftmaschine beispielsweise über Schrauben zu verbinden.
Durch die weiter vorne bereits beschriebene vorteilhafte Anordnung der Fixierelemente 5 am Gehäuse 4 kann der vormontierte Kettentrieb in einem Schritt aus seiner Transport- bzw. Fixierstellung herausbewegt und eingebaut werden. Der Einbau erfolgt vorzugsweise wie folgt:
Zur Befestigung des vormontierten Zugmitteltriebes wird dieser mit den durch die Fixierelemente 5 zueinander lagefixierten Triebrädern 1 und 2 auf die aus dem Aggregat herausragenden Enden der Wellen aufgeschoben, zwischen denen die Drehbewegung übertragen werden soll und anschließend mittels geeigneter Befestigungsmittel befestigt. Zusätzlich sind dabei auch Mittel vorgesehen, um die Spanneinrichtung 6 mit der Brennkraftmaschine zu verbinden. Beispielsweise wird die Spanneinrichtung 6 auf Gewindestangen aufgeschoben und anschließend mit diesen verschraubt. Da die Triebräder 1 und 2 durch die Spanneinrichtung 6 bzw. das Gehäuse 4 mit Fixierelementen 5 zueinander lagefixiert sind, befinden sich insbesondere die Bohrungen der Triebräder 1 und 2 bereits in einer Ausrichtung zueinander, welche der Ausrichtung der Enden der Wellen entspricht, so dass der vormontierte Zugmitteltrieb durch eine reine Aufschiebebewegung auf die Enden der Wellen an dem Aggregat angeordnet und anschließend befestigt werden kann.
Im Zuge der Befestigung der Spanneinrichtung 6, beispielsweise beim Festschrauben, wird die Spanneinrichtung 6 in axialer Richtung – üblicherweise zur Brennkraftmaschine hin – bewegt, so dass auch die Fixierelemente 5 dieselbe axiale Bewegung durchlaufen. Da die Fixierelemente 5 so am Gehäuse 4 angeordnet sind, dass eine axiale Verschiebung des Gehäuses 4 bei dem Einbau der Spanneinrichtung 6 zu einer Freigabe der fixierten Triebräder 1, 2 führt, werden die Triebräder 1, 2 durch den Schritt des Festschraubens freigegeben und die Fixierung gelöst. Die Fixierelemente 5 werden dementsprechend durch den Einbau der Spanneinrichtung 6 axial aus der Ebene herausbewegt, in der sie in die Triebräder 1, 2 eingreifen. Entgegen bekannter Lösungen müssen zum Lösen der Transport- bzw. Fixierstellung somit keine Teile abgebaut oder entnommen werden.
Bezugszeichenliste

1: Triebrad
2: Triebrad
3: Endloszugmittel
4: Gehäuse
5: Fixierelement
6: Spanneinrichtung
7: Verzahnung
8: Verzahnung
9: Ausnehmung
10: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008020743 A1 [0003]

Claims

Vormontierter Zugmitteltrieb, mit – wenigstens zwei von einem Endloszugmittel (3) umschlungenen Triebrädern (1, 2), und – einer sich innenseitig an dem Endloszugmittels (3) abstützenden Spanneinrichtung (6), welche ein Gehäuse (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – an dem Gehäuse (4) mindestens zwei Fixierelemente (5) vorgesehen sind, welche mit dem Gehäuse (4) fest verbunden sind und die die von dem Endloszugmittel (3) umschlungenen Triebräder (1, 2) in einem betriebsbereiten Abstand zueinander fixieren.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (5) so am Gehäuse (4) angeordnet sind, dass eine axiale Verschiebung des Gehäuses (4) bei dem Einbau der Spanneinrichtung (6) zu einer Freigabe der fixierten Triebräder (1, 2) führt.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente so am Gehäuse (4) angeordnet sind, dass sie beim Einbau der Spanneinrichtung aus der von den fixierten Triebrädern (1, 2) aufgespannten Ebene herausbewegt werden und die Triebräder (1, 2) somit freigeben.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fixierung der Triebräder (1, 2) lösende, vorzugsweise axiale Lösebewegung des Gehäuses (4) mit Fixierelementen (5) von der Bewegung mit umfasst ist, die die Spanneinrichtung (6) beim Einbau vollzieht.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (6) zwischen den Triebrädern (1, 2) angeordnet ist, und wenigstens zwei der Triebräder (1, 2) durch gleichzeitigen Kontakt zu dem Gehäuse (4) der Spanneinrichtung (6) zueinander fixiert sind.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endloszugmittel (3) durch die Spanneinrichtung (6) vorgespannt ist, und die Triebräder (1, 2) durch die in dem Endloszugmittel (3) wirkende Spannkraft gegen die Spanneinrichtung (6) verspannt sind.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebräder (1, 2) eine Verzahnung (7, 8) aufweisen, und die Fixierelemente (5) zumindest zum Teil als Eingriffelemente ausgeführt sind, welche durch ihren Eingriff in die Verzahnung (7, 8) die Triebräder (1, 2) in der definierten Montagestellung zueinander fixieren.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) der Spanneinrichtung (6) vier Fixierelemente (5) aufweist, welche zwei Triebräder (1, 2) in der Montagestellung zueinander fixieren.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) und die Fixierelemente einstückig ausgeführt sind.
Vormontierter Zugmitteltrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) der Spanneinrichtung (6) als Aluminiumgussteil ausgeführt ist.