DE3706136C1 - Verfahren zur Herstellung eines Kettenspanners - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kettenspanners

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Klaus Groeger
Walter Mittermeier
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner nach dem Oberbegriff der Patent­ ansprüche 1 und 2.
Ein bekannter Kettenspanner, DE-AS 12 45 672, umfaßt einen mit einer Kette zusammenwirkenden Gleitbügel, der aus einem verschleißfesten Kunststoff besteht.
Ferner ist ein Kettenspanner bekannt, DE-OS 35 06 010, der einen Alu-Träger und einen verschleißfesten elastischen Gleitbelagkörper aufweist. Schließ­ lich ist ein Kettenspanner bekannt, DE-PS 34 17 100, der ein hohles, eine Kette allseitig umgebendes Kanalgehäuse besitzt, wobei dieser Kettenspanner aus Kunststoff besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen mechanisch hochbelastbaren Kettenspanner zu schaffen, der sich auf wirtschaftliche Weise herstellen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den nachfolgenden Ansprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß der Kettenspanner leichtgewichtig ist und dabei den von der Kette verur­ sachten Beanspruchungen dauerhaft standhält. Hinzu kommt, daß die Herstel­ lungsart des Kettenspanners aufgrund des gestuften Fertigungsablaufs - auf Bearbeitungsverfahren kann im wesentlichen verzichtet werden - wirtschaft­ lich ist; auch lassen sich mit ihr überdurchschnittliche Qualitätsanforde­ rungen erfüllen.
In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kettenspanners,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 4 eine Einzelheit X der Fig. 1 in größerem Maßstab,
Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer anderen Ausführungsform,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 in größerem Maß­ stab,
Fig. 9 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer anderen Ausführungsform, Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9 in größerem Maßstab.
In Fig. 1 ist ein Kettenspanner 1 dargestellt, der zur Führung einer Kette 2 dient. Sie ist beispielsweise ein Endlosglied eines Kettentriebs. Letzterer kann Bestandteil einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine sein und bei die­ ser zwischen Kurbelwelle und Steuerwelle, auch Nockenwelle genannt, wirksam sein.
Der Kettenspanner 1 wird gebildet durch einen Träger 4 und einen Gleitbelag­ körper 5, an dem die Kette 2 entlanggleitet.
Träger 4 und Gleitbelagkörper 5 bestehen aus Kunststoff unterschiedlicher Spezifikation, vorzugsweise Polyamid, wobei für den Träger 4 Polyamid mit Glasfaserzusätzen verwendet wird; für den Gleitbelagkörper 5 verschleiß­ festes Polyamid ohne Glasfaserzusätze.
Der Gleitbelagkörper 5 weist eine Gleitfläche 6 für die Kette 3 auf, die von Schultern 7, 8 begrenzt ist, derart, daß er einen U-förmigen Umriß aufweist.
Der Träger 4 und der Gleitbelagkörper 5 sind in einer Ebene A-A zusammenge­ setzt. Zwischen diesen, eine Einheit bildenden Bauteilen sind ineinander­ greifende und sich gegenseitig hintergreifende Vorsprünge vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 durch zwei Schwalbenschwanzverbindungen 9, 10 gebildet werden; sie erstrecken sich in Kettenlaufrichtung B-B (Fig. 1).
Die Schwalbenschwanzverbindungen 9, 10 sind im Querschnitt gesehen lagemäßig versetzt - Abstand C - zueinander angeordnet und weisen hintergreifende Profilierungen 11, 12 und 13, 14 auf. Die Profilierungen 11, 12 der Schwal­ benschwanzverbindung 9 sind benachbart einer Mittellängsebene D-D des Ket­ tenspanners 1 angeordnet; die Profilierungen 13, 14 der Schwalbenschwanzver­ bindung 10 benachbart von Randzonen 15, 16 des Kettenspanners 1.
Der Träger 4 besitzt Endbereiche 17, 18 (Fig. 1), die gegenüber der Ketten­ laufrichtung B-B abgewinkelt sind. Um die Endbereiche 17, 18 herumgezogen sind Abwinkelungen 19, 20 des Gleitbelagkörpers 5. Auch zwischen diesen End­ bereichen 17, 18 und den Abwinkelungen 19, 20 sind Schwalbenschwanzverbin­ dungen entsprechend der Fig. 2 vorgesehen.
Der Träger 4 weist im Querschnitt gesehen - (Fig. 2) - beabstandete Quer­ flansche 21, 22 auf, wobei diese mit einem Steg 23 verbunden sind, der sich in einer Mittellängsebene D-D des Kettenspanners 1 erstreckt. Diese Ausbil­ dung verleiht dem Träger 4 eine Doppel-T-förmige Gestalt.
Seitlich des Stegs 23 sind mehrere im Abstand zueinander angeordnete Quer­ rippen 24, 25 vorgesehen, die zwischen den Querflanschen 21, 22 verlaufen und senkrecht und/oder in geneigtem Winkel zur Kettenlaufrichtung B-B ausge­ richtet sind. Zusätzlich können die Querflansche 21, 22 noch mit Knotenele­ menten 26, 27 gegenüber dem Steg 23 abgestützt sein: besagte Elemente er­ strecken sich ebenfalls quer zur Kettenlaufrichtung.
Die Halterung des Kettenspanners 1 erfolgt an Lagerbolzen 28, 29 der Brenn­ kraftmaschine, die Lageraugen 30, 31 aufnehmen. In das Lagerauge 30 ist eine metallische Büchse 33 eingesetzt (Fig. 3), die mittels eines Bundes 34 am Träger 4 gesichert ist. Das Lagerauge 31 ist mit einer Art Schlitzbohrung 35 versehen, wodurch Wärmedehnungen des Kettenspanners 1 namentlich zwischen Lagerbolzen 28, 29 ausgeglichen werden.
Zwischen Kettenspanner 1 und Lagerbolzen 29 ist eine Festsetzeinrichtung 36 vorgesehen (Fig. 4). Diese wird gebildet durch eine metallische Gewindebüch­ se 37 und einen darin ruhenden Gewindebolzen 38, der mit einem Kugelab­ schnitt 39 in eine rinnenartige Ausnehmung 40 des Lagerbolzens 29 eingreift, wodurch der Kettenspanner 1 axial gesichert ist.
Gemäß den Fig. 5 und 6 wird die Festsetzeinrichtung 36 durch federnde Spann­ elemente 41, 42 gebildet, die aus einem Stück mit dem Träger 4 hergestellt sind. Die Spannelemente 41, 42 ragen mit Nasen 43, 44 in die Ausnehmung 38 des Lagerbolzens 29 hinein.
Der Kettenspanner 1 wird wie folgt hergestellt: zunächst wird der Träger 4 im Spritzgußverfahren gefertigt, und zwar mit der ihm zugehörigen Schwalben­ schwanzprofilierung entlang Linie E (Fig. 2). Danach wird der Träger 4 als Basiskörper verwendet und der Gleitbelagkörper 5 im Spritzgußverfahren mit besagtem Träger 4 vereinigt.
In Fig. 7 ist ein Kettenspanner 45 zum Spannen einer Kette 46 dargestellt. Hierzu ist er bei 47 schwenkbar gelagert und wird mittels einer nicht näher gezeigten, in Richtung F wirkenden Vorrichtung gespannt. Die Kettenlaufflä­ che 48 des Gleitbelagkörpers 49 besitzt einen bogenförmigen Verlauf, wogegen der Träger 60 sich mit seiner der Kettenlauffläche 48 abgekehrten Seite 51 nach Art einer Bogenabschnittslinie hierzu erstreckt. Der Träger 50 weist zwischen den beabstandeten Querflanschen 52, 53 noch einen weiteren Quer­ flansch 54 auf, wobei alle Querflansche mit dem in der Mittellängsebene D-D verlaufenden Steg 55 verbunden sind. Die Querflansche 53 und 54 sind in die­ sem Ausführungsbeispiel im Querschnitt gesehen breiter als der Gleitbelag­ körper 49, wodurch eine zusätzliche Steifigkeit der Gleitschiene 45 erzielt wird. Ansonsten entspricht der Kettenspanner 45 der Bauweise des Kettenspan­ ners 1.
Nach den Fig. 9 und 10 ist der Kettenspanner 56 mit einem die Kette 57 all­ seitig umschließenden Kanal 58 versehen, wobei der Träger 59 und der Gleitbelagkörper 60 aus einem Aufnahmeteil 61 und einem Schließteil 62 be­ stehen. Beide sind in einer Längsmittelebene G-G zusammengesetzt und mittels bei 63 vorgesehener Schrauben befestigt, wobei das Aufnahmeteil 61 mit einem U-förmigen, die Kette 57 an drei Seiten umgebenden ersten Belagkörperteil 64 und das Schließteil 62 mit einem zweiten Belagkörperteil 65 versehen ist. Letzteres wird mittels einer Schulter 66 im Schließteil 62 gehalten.
Zwischen dem ersten Belagkörperteil 64 und dem Aufnahmeteil 61 sind mehrere Schwalbenschwanzverbindungen 67 vorgesehen (Fig. 9), die in etwa gleichmäßig Über die Länge des Kettenspanners 56 verteilt vorgesehen sind und sich quer zu einer Kettenlängsrichtung erstrecken. Dabei sind die Schwalbenschwanzver­ bindungen 67 an beiden Schenkeln 68, 69 des Belagkörperteils 64 angebracht. Außerdem sind die Schwalbenschwanzverbindungen 67 kürzer als der Schenkel 68, d.h. sie erstreckt sich nur über einen Teilbereich des Belagkörperteils 64, so daß letzteres auch in Kettenquerrichtung mittels einer Schulter 70 festgelegt ist.
Bei diesem Kettenspanner werden zunächst die Belagkörperteile 64 und 65 des Gleitbelagkörpers 60 in getrennten Zyklen, und zwar im Spritzgußverfahren, hergestellt. Danach werden das Aufnahmeteil 61 und das Schließteil 62 des Trägers 59 durch Spritzgießen mit den Belagkörperteilen 64 und 65 vereinigt.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kettenspanners, vorzugsweise für einen Steuerwellenantrieb einer Brennkraftmaschine, wobei ein Gleitbelagkör­ per aus verschleißfestem Kunststoff mit einem Träger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Träger (4, 50, 59) aus einem Kunststoff hoher mechanischer Belastbarkeit in einem ersten Spritzguß­ verfahren hergestellt wird mit Vorsprüngen zum Hintergreifen des an­ schließend ebenfalls im Spritzgußverfahren aufgebrachten Gleitbelag­ körpers (5, 49, 60) ohne weitere Nachbearbeitung des nunmehr einstückigen Kettenspanners (1, 45).
2. Verfahren zur Herstellung eines kanalförmigen Kettenspanners aus einem U-förmigen Teil und einem Deckteil, vorzugsweise für den Steuerwellen­ antrieb einer Brennkraftmaschine, wobei jeweils ein Gleitbelagkörper aus verschleißfestem Kunststoff mit einem Träger verbunden ist, da­ durch gekennzeichnet, daß zunächst der Gleitbelagkörper (60) in einem ersten Spritzgußverfahren hergestellt wird mit Vorsprüngen zum Hinter­ greifen des anschließend ebenfalls im Spritzgußverfahren aufgebrachten Trägers (59) aus einem Kunststoff hoher mechanischer Belastbarkeit oh­ ne weitere Nachbearbeitung des nunmehr einstückigen U-förmigen Teils (Aufnahmeteil 61) und des Deckteils (Schließteil 62).
3. Kettenspanner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen Schwalbenschwanzverbindungen (9, 10, 67) sind.
4. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gleitbelagkörper (5, 49) und Träger (4, 50) zwei sich in Kettenlauf­ richtung (B-B) erstreckende Schwalbenschwanzverbindungen (9, 10) vor­ gesehen sind.
5. Kettenspanner nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4, 50) wenigstens einen zur Kettenlaufrichtung (B-B) abgewinkelten Endbereich (17 oder 18) aufweist, um den der Gleitbelagkörper (5) mit Abwinkelungen (19, 20) herumgezogen ist, wo­ bei zwischen Gleitkörper und Endbereich (17 oder 18) Schwalbenschwanz­ verbindungen (9, 10) vorgesehen sind.
6. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4, 50) im Querschnitt gesehen beabstandete Querflansche (21, 22; 52, 53, 54) aufweist, zwischen denen sich ein Steg (23, 55) erstreckt.
7. Kettenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (23, 55) in einer Mittellängsebene (D-D) der Kettenspanner (1, 45) an­ geordnet ist.
8. Kettenspanner nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des Steges (23, 55) Querrippen (24, 25) vorgesehen sind, die sich zwischen den Querflanschen (21, 22) erstrecken.
9. Kettenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Querflanschen (52, 53) ein weiterer Querflansch (54) verläuft.
10. Kettenspanner nach den Ansprüchen 6, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querflansche (21, 22) örtlich mit Knotenelementen (26, 27) ge­ genüber dem Steg (23) abgestützt sind.
11. Kettenspanner nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwalbenschwanzverbindungen (67) zwischen Träger und Gleit­ belagkörper (60) quer zur Kettenlängsrichtung erstrecken.
12. Kettenspanner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanzverbindungen (67) an gegenüberliegenden Schenkeln (68, 69) des Gleitbelagkörpers (60) und des Trägers (59) angebracht sind.
13. Kettenspanner nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwalbenschwanzverbindungen (67) nur über einen Teilbe­ reich der Schenkel (68, 69) des Gleitbelagkörpers (60) erstrecken.
14. Kettenspanner nach Anspruch 1, mit Lageraugen, die mit Lagerbolzen der Brennkraftmaschine zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die La­ geraugen (30, 31) am Träger (4) angeordnet und mit Festsetzeinrich­ tungen (36) versehen sind, die in eine Ausnehmung (40) der Lagerbolzen (29) eingreifen.
15. Kettenspanner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fest­ setzeinrichtung (36) federnde, in radialer Richtung des jeweiligen La­ gerbolzens (29) wirkende federnde Spannelemente (41, 42) umfasst, die aus einem Stück mit dem Träger (4) hergestellt sind.
16. Kettenspanner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fest­ setzeinrichtungen (36) Gewindebolzen (38) sind, die in radialer Rich­ tung der Lagerbolzen (29) wirken und mittels eines Kugelabschnitts (39) in deren Ausnehmung (40) eingreifen.
17. Kettenspanner nach Anspruch 4, daß, im Querschnitt der Gleitschiene (1, 42) gesehen, hintergreifende Profilierungen (11, 12) der ersten Schwalbenschwanzführung (9) benachbart einer Mittellängsebene (D-D) und Profilierungen (13, 14) der zweiten Schwalbenschwanzverbindung (10) benachbart von Randzonen (15, 16) verlaufen.
18. Kettenspanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Quer­ schnitt des Kettenspanners (1, 45) gesehen die Schwalbenschwanzverbin­ dungen (11, 12 und 13, 14) lagemäßig versetzt (Abstand C) zueinander angeordnet sind.
19. Kettenspanner nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanzverbindungen (67) in etwa gleichmäßig über die Länge des Kettenspanners (56) verteilt angeordnet sind.
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