DE1245672B

DE1245672B - Kettenspanner

Info

Publication number: DE1245672B
Application number: DE1963M0059402
Authority: DE
Inventors: Ian G Duncan
Original assignee: Morse Chain Co
Current assignee: Morse Chain Co
Priority date: 1962-12-31
Filing date: 1963-12-27
Publication date: 1967-07-27
Also published as: GB986174A; ES294929A1

Description

Kettenspänner Die Erfindung betrifft einen Kettenspan4er und Creht aus von einem bekannten zum schwingungsfreien Führen des Leertrums einer Kette in einem Kettengetriebe bestimmten Kettenspanner mit einem als Schleifschuh wirkenden, flach gewölbten, federnden Bügel, der nahezu über die gesamte Länge des Leertrums an der Kette anliegt und zwischen dessen als Augen ausgebildeten Enden sich eine den Bügel durchbiegende Zugfeder erstreckt, deren eines Ende an einem feststehenden Widerlager befestigt und deren anderes Ende etwa parallel zur Lauflinie der Kette verschieblich abgestützt ist.
Hierbei ist es auch bekannt, den aus Bandstahl bestehenden Bügel mit einer verschleißfesten Aufla 'ge aus Gummi oder Kunststoff zu versehen. Falls dieser aus Federstahl bestehende Bügel verhältnismäßig dünn, beispielsweise aus einem Bandstahl von 1 mm Dicke, ausgebildet ist, ist der Bügel zu biegsam, so daß er der Neigung des Leertrums der Kette zur Ausführung von Schwingungen keinen ausreichenden Widerstand entgegenzusetzen vermag. Wenn aber zur Behebung dieses Nachteils -die Dicke des Bügels erhöht, der Bügel also beispielsweise aus einem 2 mm dicken Bandstahl hergestellt wird, ist der Bügel zu steif, so daß die den Bügel belastende Zugfeder stärker bemessen werden muß und dann nicht mehr die gewünschte flache Kennlinie aufweist. Die cewünschte im wesentlichen konstante Belastung der praktisch gesamten Länge des Leertrums der Kette durch den Bügel geht damit verloren.' Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen der schwingungsfreien Führung des Leertrums einer Kette dienenden Kettenspanner zu schaffen, der auch bei Anderung der Kettenspannung, wie sie sich bei therniischen Längenänderungen des Maschinengestelles in Form einer Änderung des Achsabstandes der Kettenräder oder auch bei Verschleiß der Kettengelenke infolge einer Längung der Kette ergibt, die Bedingung erfüllt, die Kette mit möglichst geringem Anlagedruck, aber schwingung#frei, zu führen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bügel aus einem Kunststoff, z. B. aus einem Polyamid oder einem Kunstkautschuk von hoher Werkstoffdämpfung und hoher dau#rplastischer Verforinbarkeit besteht der bei Dauerbelastung die Eigenschaft des Kaltflusses oder Kdechens aufweist. Das im allgemeinen unerwünschte Kriechverhalten des Kunststoffes wird hierbei zu dem Zweck ausgenutzt, daß der Bügel bei Änderung der Kettenspannung seine Form dem natürlichen Lauf der Kette weitgehend selbsttätig anpaßt, wobei der Bügel Kettenschwingungen verhindert, iin übrigen jedoch mit geringem Druck an der Kette über nahezu die gesamte Länge ihres Leertrums anliegt. Der Bügel selbst braucht hierbei nur durch eine verhältnismäßig schwache- Feder vorgespannt zu sein. Dem Kriechverhalten des Kunststoffes entspricht eine große Werkstoffdämpfang, so daß die von der Kette herrühlenden Schwingungen wirksam gedämpft werden; zu einem Kriechen des Kunststoffes vermögen jedoch die Schwingungsimpulse infolge ihrer raschen Einwirkung nicht zu führen.
Es kann sich empfehlen, den Kunststoff zur Erhöhung seiner Verschleißfestigkeit mit einem diese Eigenschaften begünstigenden Füllmaterial, z. B. kurzen Glasfasern, zu versetzen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der aus einem harten Polyamid (bekannt z. B. unter dem Warenzeichen »Nylon«) oder einem harten Kunstkautschuk bestehende Gleitbügel mit einer Auflage aus weicherem, verschleißfestem Material, insbesondere aus einem weichen Kunstkautschuk, versehen.
Diese Auflage darf elastisch sein und braucht nicht mehr eine hohe Werkstoffdämpfung aufzuweisen, da die Anpassung der Gesamtform des Bügels an die natürliche Lauflinie des Leertrums der Kette auch bei sich ändernder Kettenspannung durch das plastische Verhalten des Bügelwerkstoffes gewährleistet ist. Durch geeignete Ausbildung der Form des Bügels im Querschnitt und in Längsrichtung kann die selbsttätige Anpassung des Bügels an die sich mit der Kettenspannung, ändernde Lauffinie unterstützt werden. In erster Linie erfolgt dies durch eine kontinuierliche Anpassung des Widerstandsmomentes gegen Biegung an die längs des Bügels zu erwartenden Biegemomente und die zu erwartenden Änderungen der natürlichen Lauflinie der Kette bei Spännungsänderungen.
Die Zeichnungen erläutern, wie die Erfindung ausgeführt werden kann.
F i g. 1 zeigt einen Nockenwellen-Kettenantrieb, der mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Spanner ausgestattet ist; F i g. 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Formen des Bügels; F i g. 4 A ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig, 4; F i g. 5 zeigt eine andere Form für den Bügel, und F i g. 5 A ist ein Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 5.
In Fig. 1 bezeichnet 10 das Antriebsrad, 11 das Nockenwellenrad und 12 die Antriebskette zwischen den beiden Kettenrädern. Der Spanner weist einen Bügel 13 auf, dessen eines gleitendes Ende 14 an einer Führung 15 längsverschieblich abgestützt ist, während das andere Ende 16 an einem Widerlager befestigt und z. B. neben dem Antriebskettenrad-10 angeordnet ist. Eine Zugfeder 17 erstreckt sich zwischen den beiden Enden des Bügels 13 und ist an ihnen befestigL Der Bügel 13 ist aus einem Polyamid oder einem harten Kunstgummi hergestellt. Diese Werkstoffe haben eine beträchtliche Werkstoffdämpfang und einen wesentlich geringeren Elastizitätsmodul als Stahl. Demgemäß können recht dicke Lagen für den Bügel verwendet werden, ohne daß eine übermäßig starke Zugfeder in Kauf genommen werden muß.
Der entscheidende Vorteil, der aus der Herstellung des Bügels 13 aus Polyamid oder Kunstgummi herrührt, besteht darin, daß diese Materialien »kriechen«, wenn sie einer Dauerbelastung ausgesetzt werden.'Dieses Kriechen wird noch durch die Temperatur der Brennkraftmaschine, in der der Kettenspanner eingebaut ist, begünstigt. Infolge dieses Kriechens oder Kaltflusses wird der, Bügel, welche Lose auch immer die Kette haben mag, sich plastisch verformen, um sich dem jeweiligen Verlauf des losen Trums der Kette anzupassen, und dadurch ein »Schlackern« bzw. Schwingungen der Kette wirksam verhindern.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Enden 14, 16 des Bügels als Augen ausgebildet, und zwischen diesen hat der BÜgel eine gleichmäßige Stärke.
C gsform sind Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführung die den Augen benachbarten Teile 18, 19 des Bügels stärker als der mittlere Teil 20, und sie verjüngen sich fortlaufend zur Mitte hin, wodurch die so an den Enden des Bügels geschaffene größere Stärke eine Sicherung gegen ein mögliches Zerbrechen des Bügels unter den verhältnismäßig hohen örtlichen Belastungen an diesen Enden darstellt.
Die Neigung einer Antriebskette zum Schlackern oder Schwingen ist an der Stelle, wo das Leertrum das Antriebskettenrad verläßt, besonders ausgeprägt. Wird verhindert, daß sich dieses Schlackern oder Schwingen an dieser Stelle entwickelt, so ist leicht auch ein Flattern oder Schwingen des übrigen Leertrums zu verhindern. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, dicht neben dem Antriebszahnrad einen mäßig hohen Druck zwischen dem Bügel und der Kette zu haben und diesen Druck längs des Bügels fortlaufend zu verringern, so daß in der Wirkung derjenige Teil des Bügels, der etwas entfernter vom Antriebszahnrad ist, nur noch mit einem geringen Anlagedruck die Kette führt.
F i g. 3 stellt eine Abänderung der F i g. 2 dar und zeigt, wie diese Wirkung erreicht werden kann, indem die Stärke des mittleren Teils 20 des Bügels von 18 nach 19 abnimmt.
Um Material zu sparen, könnte der Bügel mit einer Rippe oder mehreren Rippen ausgebildet werden. deren Stärke'vom verjüngten Ende 19 ab in Richtung auf das Ende 18 fortlaufend zunimmt. Eine solche Ausführung ist in den F i g. 4 und 4 A dargestellt, bei der der Bügel einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Rippen 21, 22 hat. Der Querschnitt kann auch T-förmig sein. - Soll die maximale Schwingbewegung der gelängten Antriebskette möglichst klein sein, um zwischen den beiden Trümern eines Steuerkettenantriebs so viel Platz wie möglich zu schaffen, so ist eine Ausführungsform der F i g. 5 und 5 A zu wählen. Hierbei ist der Bügel unmittelbar neben den Enden bei 23, 24 relativ dünn, und die Stärke nimmt von diesen Stellen an zur Mitte hin zu. Diese Gestalt des Bügels ist im ganzen flach gewölbt und kann wieder einen U-förmigen Querschnitt haben (F 1 g. 5 A).
Die Zugfeder 17 ist bestrebt, die gewölbte Form aufrechtzuerhalten. Es genügt schon eine schwache Feder, um zu erreichen, daß der Bügel zum Kriechen gelangt, sich infolgedessen dem Verlauf der Kette anpaßt und mit ihr in Berührung bleibt, wenn sie sich infolge irgendwelcher Umstände längt.
Die in den Zeichnungen dargestellten Bügel sind ganz aus einem harten homogenen Kunststoff hergestellt, wie z. B. aus einem mit Glasfaser gefüllten Polyamid. In allen Fällen kann die- an der Kette schleifende Arbeitsfläche des Bügels mit einer Schicht aus weicherem Material versehen sein, z. B. aus Kunstgummi, um Geräusche zu vermindern, die durch das Scheuern der sich berührenden Flächen der Kette und des Spanners erzeugt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Zum schwingungsfreien Führen des Leertrums einer Kette in einem Kettengetriebe be-stimmter Kettenspanner mit einem als Schleifschuh wirkenden, flach gewölbten, federnden Bügel, der nahezu über die gesamte Länge des Leertrums an der Kette anliegt und zwischen dessen als Augen ausgebildeten Enden sich eine den Bügel durchbiegende Zugfeder erstreckt, deren eines Ende an einem feststehenden Widerlager befestigt und deren anderes Ende etwa parallel zur Lauflinie der Kette verschieblich abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (13) aus einem Kunststoff, z. B. aus einem Polyamid, oder einem Kunstkautschuk von hoher Werkstoffdämpfung und hoher dauerplastischer Verformbarkeit besteht, der bei Dauerbelastung die Eigenschaft des Kaltflusses oder Kriechens aufweist. 2. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff zur Erhöhung seiner Verschleißfestigkeit mit einem diese Eigenschaft -begünstigenden Füllmaterial, z. B. kär-zen Glasfasern, versetzt ist. 3. Kettenspanner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem harten Polyamid oder einem harten Kunstkautschuk bestehende Bügel mit einer Auflage aus weicherem, verschleißfestem Material, insbesondere aus einem weichen Kunstkautschuk, versehen ist. la Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1036 596; britische Patentschriften Nr. 273-823, 684 813, 907 983, 908 694.