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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagemodul für einen Endlostrieb, insbesondere Steuertrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Grundkörper, auf dem zumindest eine Spannschiene mit Schwenkeinrichtung und an dem Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse vorgesehen sind.
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Derartige Montagemodule werden verwendet, um die Endmontage eines Verbrennungsmotors zu erleichtern. Hierzu werden Komponenten, d.h. Bestandteile eines am Motorgehäuse anzubringen Endlostriebs, insbesondere Ketten- oder Riementriebs, am Grundkörper vorpositioniert. Bei diesen Bestandteilen handelt es sich in aller Regel um das Endlostreibmittel, insbesondere Kette oder Riemen, Spann- und Führungsschienen und gegebenenfalls die zugehörigen Räder, wie Ketten- oder Riemenräder. Der wichtigste Endlostrieb bei einem Verbrennungsmotor ist üblicherweise der Steuertrieb, der die Kurbelwelle mit der Nockenwelle oder den Nockenwellen verbindet. Je nach Ausgestaltung des Motorgehäuses muss ein solches vormontiertes Montagemodul entweder von oben in einen Schacht eingeschoben oder frontal in Position gebracht werden. Der Grundkörper weist Befestigungsmittel auf, die, sobald das Montagemodul am Motorgehäuse ausgerichtet ist, zur Befestigung des Montagemoduls am Motorgehäuse dienen. Üblicherweise handelt es sich hierbei um entsprechende Öffnungen, in die Befestigungsschrauben eingeführt und mit dem Motorgehäuse verschraubt werden. Die Montagemodule können mit Robotern oder von Menschenhand oder mit geeigneten Montagehilfsmitteln in Position am Motorgehäuse gebracht werden. Dem Ausrichtvorgang des Montagemoduls kommt daher eine erhöhte Bedeutung zu, damit der Montagevorgang möglichst zügig durchgeführt werden kann. In vielen Fällen wird die schwenkbar anzubringende Spannschiene am Grundkörper lediglich vorpositioniert und bei der Montage am Motorgehäuse wird ein Schwenkbolzen verwendet, der für die schwenkbare Anordnung der Spannschiene am Motorgehäuse sorgt. Die Positionierung der Spannschiene am Grundkörper gestaltet sich in aller Regel nicht einfach und es besteht diesbezüglich Verbesserungsbedarf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Montagemodul der eingangs genannten Art hinsichtlich der Anordnung der Spannschiene am Grundkörper zu verbessern.
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Hierzu wird bei einem Montagemodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass der Grundkörper eine Lagerschale mit bevorzugt konkaver Lagerfläche ausformt, in die ein Schwenkkörper der Schwenkeinrichtung der Spannschiene mit seiner bevorzugt konvexen Lagerfläche zum Schwenken um eine Schwenkachse eingesetzt ist, und eine in Achsrichtung der Schwenkachse wirkende Wegbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, die in einem bestimmten Schwenkbereich des in der Lagerschale angeordneten Schwenkkörpers eine Halteinrichtung zwischen Grundkörper und Spannschiene derart formt, dass der Schwenkkörper in diesem bestimmten Schwenkbereich in der Lagerschale lagepositioniert ist. Unter dem Begriff Lagerschale werden erfindungsgemäß nur sogenannte „offene“ Lager verstanden, die nur in einem Winkelbereich den Lagerpartner umgeben und in den meisten Fällen auch ein seitliches Aufsetzen des Lagerpartners, hier des Schwenkkörpers, zulassen. In aller Regel unterstützt die Lagerschale daher den Schwenkkörper auch lediglich einseitig in einem Winkelbereich von maximal 180°. Eine Unterstützung im gesamten Winkelbereich ist nicht erforderlich (z.B. polygonale Form der Lagerschale etc.). Bei einer elastisch verformbaren Lagerschale kann der Winkelbereich auch etwas über diesen Wert hinausgehen, solange noch ein elastisches seitliches Aufstecken möglich ist. Eine solche Lagerschale vereinfacht die Anordnung der Spannschiene, weil eine Unterstützung hauptsächlich in dem Bereich erfolgt, in dem beim Montagevorgang und meist auch im Betrieb die Kräfte einwirken. Hierdurch werden auch Material und Kosten eingespart. Darüber hinaus sorgt die Lagerschale für eine Vorpositionierung des Schwenkkörpers und somit der Spannschiene, so dass um eine zumindest vorläufige Schwenkachse die Spannschiene relativ zum Grundkörper verschwenkt werden kann, so dass die Halteeinrichtung, sobald die Spannschiene in den bestimmten Schwenkbereich einschwenkt oder in diesem aufgesetzt wird, endgültig lagepositioniert ist. Unter Lagepositionierung ist zumindest eine radiale und axiale Positionierung am Grundkörper gemeint, die zumindest für den Montagevorgang dienlich ist. Zusätzlich kann auch das Endlostreibmittel an diesem Vorgang beteiligt sein.
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Bevorzugt kann der Schwenkkörper der Schwenkeinrichtung eine Schwenkbohrung zur Aufnahme eines am Motorgehäuse anbringbaren Schwenkbolzens umfassen, die so angeordnet und bemessen ist, dass ein Einsetzen und Befestigen des Schwenkbolzens in die Schwenkbohrung bzw. am Motorgehäuse die Lagerung zwischen Schwenkkörper und Lagerschale im Wesentlichen aufhebt. Die Lagepositionierung mittels der Lagerschale und des Schwenkkörpers dient demnach lediglich einer Vorpositionierung für den Montagevorgang, wohingegen im Betrieb die Lagerung der Spannschiene mittels des Schwenkbolzens erfolgt. Die Abstützkraft zum Abstützen der Spannschiene wird dann im Betrieb von dem Schwenkbolzen und nicht von der Lagerschale übernommen, die diese Funktion nur für die Montage übernimmt.
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Bevorzugt kann die Lagerfläche der Schwenkbohrung im Wesentlichen koaxial zu einer konvexen Lagerfläche des Schwenkkörpers angeordnet sein. Die konvexe Lagerfläche des Schwenkkörpers kann z.B. einen geringfügig kleineren Radius aufweisen als die konkave Lagerfläche der Lagerschale. Für den Montagevorgang ist dies vollkommen ausreichend. Die Anordnung des Schwenkbolzens in der Schwenkbohrung sorgt dann für ein Abheben des Schwenkkörpers von der Lagerschale.
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Darüber hinaus kann die Halteeinrichtung mindestens einen Vorsprung an der Spannschiene aufweisen, der in dem bestimmten Schwenkbereich der Spannschiene einen Abschnitt des Grundkörpers derart hintergreift, dass die Spannschiene axial und/oder radial zur Schwenkachse am Grundkörper gesichert ist. Der mindestens eine Vorsprung kann dabei so ausgeformt sein, dass erst durch Einschwenken in den bestimmten Schwenkbereich eine Hinterschneidung erfolgt und zuvor ein Aufsetzen des Schwenkkörpers auf die Lagerschale in einem anderen Schwenkbereich problemlos erfolgen und anschließend durch Einschwenken in den bestimmten Schwenkbereich gesichert werden kann.
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Von Vorteil ist es gemäß einer weiteren Variante, dass die Halteeinrichtung eine zumindest radial zur Schwenkachse der Spannschiene offene Aussparung in und/oder neben der Lagerschale und mindestens einen entsprechenden Vorsprung an der Spannschiene im Bereich des Schwenkkörpers aufweist, der in die Aussparung in den bestimmten Schwenkbereich eingreift. Hierdurch erfolgt eine Lagepositionierung relativ nahe am Schwenkkörper und an der Lagerschale, so dass ein sicheres zumindest Vorpositionieren an dieser Stelle stattfindet.
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Des Weiteren kann die Aussparung als bogenförmiges, einseitig offenes Langloch ausgebildet sein, das neben der Lagerschale angeordnet ist und dessen beide Längskantenflächen quer zueinander verlaufende Hinterschneidungen ausformen, die mit entsprechend ausgeformten Hinterschneidungsflächen an einem Vorsprung der Spannschiene zur Anlage kommen, wodurch der Schwenkkörper axial und radial in dem bestimmten Schwenkbereich in der Lagerschale lagepositioniert ist (ggf. mit Unterstützung des Endlostreibmittels) und in einem anderen Schwenkbereich freigegeben ist. Günstigerweise können die Längskantenflächen des einseitig offenen Langloches um ca. 90° zueinander verdreht angeordnet sein, so dass eine Hinterschneidung zum Festlegen mehrerer Freiheitsgrade möglich sind. Ein einseitig offenes Langloch ermöglicht ein einfaches Einschwenken eines Vorsprungs der Spannschiene bei auf der Lagerschale aufgesetzten Schwenkkörper.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die eine Längskantenfläche zur Schwenkachse der Spannschiene versetzt und koaxial zu einer konkaven Lagerfläche der Lagerschale verlaufen, wobei der zugehörige Vorsprung zumindest in einem zur Lagerschale und der zugehörigen Lagerfläche am Schwenkkörper ergänzenden Winkelbereich um die Schwenkachse herum an der entsprechenden Längskantenfläche der Aussparung anliegt. Im Zusammenspiel erfolgt die „Lagerung“ zur zumindest Vorpositionierung der Spannschiene in Kombination zwischen Lagerschale und Schwenkkörper und der einen Längskantenfläche und im zugehörigen Vorsprung der von der Lagerschale unterstützte Winkelbereich des Schwenkkörpers kann hierdurch kleiner ausfallen, weil ergänzend zu diesem Winkelbereich zumindest in einem bestimmten Anschlusswinkelbereich auch die Führung mittels der einen Längskantenfläche und dem zugehörigen Vorsprung erfolgt. Die Winkelbereiche können sich selbstverständlich auch zumindest teilweise überschneiden.
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Bevorzugt können der Vorsprung und die Aussparung gemeinsam eine Anschlageinrichtung zum Begrenzen des bestimmten Schwenkbereichs ausformen. Die Spannschiene wird im Betrieb üblicherweise mittels einer separaten Spanneinrichtung gegen das Endlostreibmittel gedrückt. Diese Spanneinrichtung ist in aller Regel nicht Bestandteil des Montagemoduls, weshalb die Schwenkbewegung der Spannschiene in anderer Weise begrenzt oder arretiert werden muss, damit auch andere Bestandteile des Endlostriebs in Position gehalten werden. Hierzu ist es von Vorteil, wenn der Vorsprung und die Aussparung diese Funktion ebenfalls mit erfüllen.
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Insbesondere im Hinblick auf Leichtbau ist es bei einer Variante von Vorteil, wenn die Schwenkeinrichtung ein Lagerauge mit der Schwenkbohrung umfasst, an dessen Außenseite die bevorzugt konvexe Lagerfläche gebildet ist. Das Lagerauge kann dann auch in einer Art Fachwerkstruktur eingebettet werden, um einen leichtgewichtigen Träger für die Spannschiene zu erlangen. Das Lagerauge weist dann sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite Lagerflächen auf.
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Aufgrund der Tatsache, dass die konvexe Lagerfläche an dem Schwenkkörper in aller Regel nur der Vorpositionierung der Spannschiene dient kann es gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die konvexe Lagerfläche von mehreren stegförmigen Fortsätzen, die vom Lagerauge vorstehen, gebildet ist. Hierdurch können größere Distanzen zwischen der Schwenkbohrung und der konvexen Lagerfläche überbrückt werden und trotzdem eine leichtgewichtige Ausgestaltung ermöglicht werden. Die konvexe Lagerfläche wird demnach durch mehrere Teilabschnitte gebildet.
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Günstigerweise kann die Aussparung am Umfang geschlossen ausgeführt und in der Lagerschale angeordnet sein, wobei der mindestens eine entsprechende Vorsprung als Rastelement ausgebildet ist und durch die Aussparungen hindurchgeführt ist und an einer Rückseite der Lagerschale eingerastet ist. Diese Konstruktion erfüllt gleich mehrere Aufgaben, nämlich die Schwenkbegrenzung für die Spannschiene sowie die Lagepositionierung des Schwenkkörpers in der Lagerschale für insbesondere die Montage.
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Im Kfz-Bereich spielen Kosten aufgrund der Großserien eine sehr gewichtige Rolle. Gemäß einer Variante ist deshalb vorgesehen, dass die Lagerschale einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet ist. Es besteht somit die Möglichkeit auf Herstellungstechniken zurückzugreifen, mit denen eine solche Ausgestaltung möglich ist. Die Anforderungen an die Lagerschale sind in aller Regel nicht so hoch, weil diese in den meisten Fällen nur der Vorpositionierung dient und im Betrieb das Schwenklager anderweitig gebildet wird.
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Gemäß einer Variante ist hierzu vorgesehen, dass der Grundkörper ein Stanz-/Biegeteil aus einem Blechmaterial ist. Aus Gewichtsgründen kann z.B. ein Aluminiumblech angewendet werden, der Grundkörper wird aus einem verhältnismäßig dünnen Blechmaterial gefertigt und an bestimmten Stellen mit funktionalen Anformungen versehen, die die unterschiedlichsten Aufgaben übernehmen können (z.B. Positionierung von Bauteilen des Endlostriebs, Verstärkung, Lagerschale etc.).
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Gemäß einer günstigen Ausführungsform kann die Lagerschale von einem zumindest im Bereich der Lagerfläche bogenförmig verlaufenden Blechstreifen gebildet sein, der mittels eines aus der Ebene des Grundkörpers herausgebogenen Steg mit dem restlichen Grundkörper verbunden ist, wobei der Steg eine Breite aufweist, die kleiner ist als die Länge des Blechstreifens. Die Lagerschale besteht demnach lediglich aus einem gebogenen Blechstreifen, der darüber hinaus nur über einen bestimmten Winkelbereich mit der Lagerfläche versehen sein muss. Die Halterung der Lagerschale erfolgt durch den schmaleren Steg, der die ausreichende Stabilität für den Montagevorgang bereitstellt. Es handelt sich hierbei um eine sehr einfache und kostengünstige Ausführungsform.
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Günstigerweise kann die Halteeinrichtung mindestens einen weiteren Vorsprung an dem, vom Schwenkkörper entfernten Endbereich der Spannschiene umfassen, der in dem bestimmten Schwenkbereich der Spannschiene einen Abschnitt des Grundkörpers derart hintergreift oder in diesen eingreift, dass die Spannschiene axial und/oder radial zur Schwenkachse am Grundkörper gesichert ist. Nachdem die Spannschiene eine gewisse Länge aufweist, ist es in den meisten Fällen erforderlich, dass eine Sicherung am Grundkörper auch über die gesamte Länge wirksam ist. Neben der Lagepositionierung im Schwenkbereich erfolgt auch eine davon entfernte Sicherung der Spannschiene am Grundkörper, so dass diese auch bei einem ruppigen Transport und Montagevorgang ihre Lage bei der Montage behält und auch andere Bauelemente des Endlostriebs sichert. Das Endlostreibmittel kann die Lagepositionierung unterstützen.
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Im Folgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Vorderansicht eines positionierten Montagemoduls einschließlich Kettenspanner,
- 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Schwenklagers der Spannschiene aus 1 in einer Vorderansicht,
- 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Schwenkbereichs der Spannschiene aus 1 in einer Rückansicht,
- 4 eine vergrößerte Vorderansicht des Schwenkbereichs ohne Schwenkbolzen,
- 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des oberen Abschnitts der Spannschiene in einer Rückansicht,
- 6 einen vergrößerten Ausschnitt des oberen Abschnitts der Spannschiene des Grundkörpers in einer Rückansicht,
- 7 eine vergrößerte Schnittansicht auf den Schwenkbereich der Spannschiene,
- 8 eine vergrößerte Schnittansicht auf die Öldüse aus 1,
- 9 eine vergrößerte perspektivische Schnittdarstellung auf das am Motorgehäuse befestigte Hackenelement aus 1,
- 10 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Vorsprungs der Spannschiene,
- 11 der Vorsprung aus 10 in einer vergrößerten, gedrehten perspektivischen Darstellung und
- 12 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Schwenkbereichs der Spannschiene.
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Im Folgenden wird anhand der 1 bis 9 eine erste Ausführungsform eines Montagemoduls 1 für einen Endlostrieb 2 näher erläutert. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Endlostrieb 2 um einen Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, der die Kurbelwelle mit zwei obenliegenden Nockenwellen koppelt. Das Montagemodul 1 weist einen aus einem Aluminiumblech geformten Grundkörper 3 auf. Der Grundkörper 3 dient zur Anordnung verschiedenster Bestandteile des Endlostriebs 2. Bei diesen Bestandteilen handelt es sich um ein antreibendes Rad 4, die angetriebenen Räder 5.1 und 5.2, ein Endlostreibmittel 6, eine Führungsschiene 7, eine schwenkbar angeordnete Spannschiene 8 und eine obenliegende Führungsschiene 9. Die 1 zeigt zusätzlich noch eine mit dem Montagemodul 1 in Interaktion tretende Spanneinrichtung 11, die an dem Motorgehäuse 10 (siehe 7) eines Verbrennungsmotors angebracht ist. Des Weiteren ist ein in das Motorgehäuse 10 eingeschraubter Befestigungszapfen 12 dargestellt. Der Befestigungszapfen 12 ist zweiteilig aufgebaut und weist einen mit dem Motorgehäuse 10 verschraubten Schraubzapfen 12.2 mit einem vorstehenden Gewindebereich 12.3 auf. Auf den Gewindebereich 12.3 ist der Schraubkopf 12.1 aufgeschraubt. Der Schraubkopf 12.1 und der Schraubzapfen 12.2 stellen somit ein Befestigungsmittel zum Anbringen an das Motorgehäuse 10 des Verbrennungsmotors dar. Dargestellt ist auch ein weiteres Befestigungsmittel 13. Es handelt sich um einen Schraubbolzen zum Einschrauben in eine Gewindebohrung im Motorgehäuse 10. Auf der rechten Seite des Montagemoduls 1 ist eine Öldüse 14 vorhanden. Die Öldüse 14 umfasst eine Hülse 14.1 mit radialer Düsenöffnung 14.2 und ist am Grundkörper 3 befestigt, wobei ein mit einem Ölkanal 14.4 versehener Schraubbolzen 14.3 durch die Hülse 14.1 und den Grundkörper 3 hindurch in einen Anschluss 14.5 des Motorgehäuses 10 greift und somit eine Verbindung mit der Motorhydraulik herstellt. Die Öldüse 14 befestigt somit ebenfalls den Grundkörper 3 am Motorgehäuse 10. Die Öldüse 14 dient zur Beölung des Endlostriebs 2 und dient entsprechend als Befestigungsmittel zum Anbringen des Montagemoduls 1.
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Bei dem antreibenden Rad 4 handelt es sich im vorliegenden Fall um ein Kurbelwellenkettenrad zum Anbringen auf einem Fortsatz der Kurbelwelle. Bei den angetriebenen Rädern 5.1 und 5.2 handelt es sich um Nockenwellenkettenräder, die jeweils auf eine der obenliegenden Nockenwellen des Verbrennungsmotors aufgesetzt werden. Das Endlostreibmittel 6 ist im vorliegenden Fall eine Steuerkette und zwar konkret eine Zahnkette, die in die entsprechenden Räder 4, 5.1 und 5.2 eingreift. Die Spannschiene 8 ist im Wesentlichen zweiteilig aufgebaut. Sie umfasst einen Tragkörper 15 und einen darauf aufgeclipsten Gleitbelagkörper 16. Sowohl der Tragkörper 15 als auch der Gleitbelagkörper 16 sind aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Der Gleitbelagkörper 16 kommt in Kontakt mit dem nicht verzahnten Rücken des Endlostreibmittels 6. Die Führungsschiene 7 geht eine Kombination mit dem Grundkörper 3 ein. Der Grundkörper 3 weist eine angebogene Befestigungsschiene 17 auf, die den Tragkörper für die Führungsschiene 7 bildet. Auf dieser Befestigungsschiene 17 ist ein Gleitbelagkörper 18 aufgeclipst. Der Gleitbelagkörper 18 steht zum Teil über die Befestigungsschiene 17 über und ist bereichsweise mit Seitenwänden zum Führen des Endlostreibmittels 6 versehen. In ähnlicher Weise ist die Führungsschiene 9 zwischen den beiden obenliegenden Rädern 5.1 und 5.2 aufgebaut. Auch in diesem Bereich ist am Grundkörper 3 eine Befestigungsschiene 19 angebogen, auf die ein Gleitbelagkörper 20 aufgeclipst ist. Die Gleitbelagkörper 18 und 20 sind aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und stehen mit dem nicht verzahnten Rücken des Endlostreibmittels 6 in Kontakt.
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Die Drehrichtung des Endlostriebs 2 wird durch das antreibende Rad 4 festgelegt. Im vorliegenden Fall soll dieses im Uhrzeigersinn drehen. Deshalb bildet sich zwischen dem Rad 4 und 5.2 das Zugtrum des Endlostriebs 2 aus, weshalb auch die Führungsschiene 7 auf dieser Seite angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite zwischen dem Rad 4 und dem Rad 5.1 bildet sich das Lostrum des Endlostriebs 2 aus, weshalb an dieser Seite die schwenkbar angeordnete Spannschiene 8 angeordnet ist, die mittels der Spanneinrichtung 11 gegen das Endlostreibmittel 6 gedrückt wird.
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Der Grundkörper 3 weist im oberen Bereich zwei bogenförmig angeformte Stege 21 und 22 auf, die zur Positionierung der Räder 5.1 und 5.2 dienen. Diese greifen mit ihren Zähnen in diese bogenförmigen Schienen 21, 22 ein, so dass sich die Zähne der Räder 5.1 und 5.2 mit angrenzenden Bereichen des Grundkörpers 3 überlappen und so axial gehalten werden. Zwischen den beiden Rädern 5.1 und 5.2 weist der Grundkörper 3 als Befestigungsmittel eine Befestigungsöffnung auf, die mit einer geeigneten Öffnung im Motorgehäuse 10 zur Fluchtung gebracht wird, so dass dann die Befestigung mittels des Befestigungsmittels 13 erfolgen kann. Angrenzend an die Führungsschiene 7 und des Rades 5.2 ist eine Öffnung 24 vorgesehen, die zur Anordnung der Öldüse 14 dient und ein weiteres Befestigungsmittel des Montagemoduls 1 darstellt.
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Für die Anbringung des Rades 4 ist eine Besonderheit vorgesehen. Es wird ein zusätzlicher Halteclip 25 verwendet, der mit dem Grundkörper 3 verrastet wird und der die Zähne des Rades 4 teilweise überschneidet und so eine axiale Sicherung für das Rad 4 zwischen dem Halteclip 25 und dem Grundkörper 3 bereitstellt.
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Am unteren Ende des Grundkörpers 3 ist ein Hakenelement 29 angeformt. Das Hakenelement 29 ist einseitig offen, so dass die Öffnung 30 im Wesentlichen nach unten weist. Die Öffnung 30 ist trichterförmig ausgestaltet, d.h. die Öffnung verjüngt sich zu ihrem Grund 31 hin, wobei der Grund 31 bevorzugt wie eine Lagerschale ausgestaltet ist und mit einem entsprechenden zylindrischen Oberflächenbereich des Schraubzapfens 12.2 zur Anlage kommen kann (z.B. angrenzend seines Gewindebereichs 12.3). Das Hakenelement 29 ist demnach so konturiert, dass es in Verbindung mit dem Schraubzapfen 12.3 eine Art Schwenklager erzeugen kann. Das Hakenelement 29 ist angrenzend und in Verlängerung der Befestigungsschiene 19 am Grundkörper 3 angeordnet und befindet sich demnach im Bereich des unteren Endes der Führungsschiene 7. Der Gleitbelagkörper 18 der Führungsschiene 7 greift noch etwas über das Hakenelement 29 über.Eine Führung des Endlostreibmittels 6 findet auch in dieser Region statt, allerdings erfolgt keine Kraftübertragung von den Endlostreibmittel 6 auf die Führungsschiene 7. Die Spanneinrichtung 11 ist von hydraulisch mechanischer Bauart und an die Motorölhydraulik angeschlossen. Ein nicht näher dargestellter Spannkolben, der im drucklosen Zustand auch von einer Druckfeder beaufschlagt wird, soll im Betrieb gegen das obere Ende der Spannschiene 8 drücken. Die Spanneinrichtung 11 weist eine Montagestellung (wird auch Transportstellung genannt) auf, in der der Spannkolben relativ zum Gehäuse der Spanneinrichtung 11 arretiert ist. Die Arretierung kann durch Ausüben eines bestimmten Drucks auf den Spannkolben aufgehoben werden. Alternativ kann ein Arretierstift zur Anwendung kommen.
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Wie sich insbesondere aus den 1 bis 4 ergibt, ist die Spannschiene 8 und zwar insbesondere deren Tragkörper 15 besonders ausgestaltet, so dass eine Halterung der Spannschiene 8 am Grundkörper 3 auch ohne einen mit dem Motorgehäuse 10 verschraubten Schwenkbolzen 32 stattfindet. Am unteren Ende der Spannschiene 8 befindet sich die Schwenkstelle. Zum Bereitstellen der Schwenkstelle ist am Grundkörper 3 eine Lagerschale 26 angeformt. Die Lagerschale 26 wird von einem um 90° aus der Hauptebene des Grundkörpers 3 herausgeschwenkten Steg 27 mit dem restlichen Grundkörper 3 einteilig verbunden. Der die Lagerschale 26 formende Blechstreifen weist einen mittleren Abschnitt 26.1 mit einem Radius auf, dessen Mittelpunkt im Wesentlichen der Schwenkachse A der Spannschiene 8 entspricht. Des Weiteren weist der Blechstreifen zwei an dem mittleren Abschnitt 26.1 angeformte Endabschnitte 26.2 auf, die tangential vom mittleren Abschnitt 26.1 aus weitergeführt sind. Der Steg 27 weist eine geringere Breite auf, als die Länge des mittleren Abschnitts 26.1 auf. Der Steg 27 grenzt an ein Befestigungsauge 28 des Grundkörpers 3 an. Das Befestigungsauge 28 weist eine zentrale Öffnung 23 auf, die koaxial zur Schwenkachse A der Spannschiene 8 platziert ist und zum Durchstecken des Gewindeabschnitts des Schwenkbolzens 32 dient. Ein bogenförmiger Abschnitt 31 des Befestigungsauges 28 erstreckt sich ebenfalls koaxial zur Schwenkachse A und somit auch koaxial zum mittleren Abschnitt 26.1 der Lagerschale 26. Aufgrund der Anbringung der Lagerschale 26 mittels des umgebogenen Stegs 27 bildet sich zwischen der Lagerschale 26 und dem Befestigungsauge 28 eine Art dreidimensionale, einseitig offene Aussparung 33 aus. Die Aussparung 33 ist ebenfalls bogenförmig ausgestaltet, wobei die Bogenform im Wesentlichen koaxial zur Schwenkachse A verläuft. Die Aussparung 33 formt somit ein bogenförmiges einseitig offenes Langloch, das neben der Lagerschale 26 angeordnet ist. Die beiden Längskantenflächen 33.1 und 33.2 sind senkrecht zueinander ausgerichtet. Die Längskantenfläche 33.1 wird von dem bogenförmigen Abschnitt 31 des Befestigungsauges 28 gebildet und die Längskantenfläche 33.2 von der Seitenkante der Lagerschale 26. Aufgrund der Anordnung mittels des umgebogenen Stegs 27 ergibt sich ein radialer Abstand zwischen der Längskantenfläche 33.1 und der konkaven Lagerfläche 34 der Lagerschale 26.
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Am Tragkörper 15, der im Wesentlichen eine Fachwerkstruktur aufweist, ist ein Schwenkkörper 35 in Form eines mit einer Schwenkbohrung 36 versehenen Lagerauges vorgesehen. Die Schwenkbohrung 36 ist koaxial zur Schwenkachse A ausgebildet und sitzt im späteren Betrieb auf einem entsprechenden zylindrischen Abschnitt des Schwenkbolzens 32 auf. Seitlich an dem Schwenkkörper 35 ist ein bogenförmiger Vorsprung 37 angeformt. Der bogenförmige Vorsprung 37 weist einen ersten bogenförmigen Abschnitt 37.1 auf, dessen Breite so bemessen ist, dass dieser in die Aussparung 33 zwischen dem Befestigungsauge 28 und der Längskantenfläche 33.2 schwenkbar angeordnet werden kann. Des Weiteren ist ein zweiter bogenförmiger Abschnitt vorgesehen, der so auf dem ersten bogenförmigen Abschnitt 37.1 platziert ist, dass dessen bogenförmige konkave Innenseite mit der Längskantenfläche 33.1 in Berührung kommt. Die Länge des zweiten bogenförmigen Abschnitts 37.2 ist kleiner als die des ersten bogenförmigen Abschnitts 37.1. Aus der in 3 dargestellten Stellung, die der in 1 dargestellten Stellung der Spannschiene 8 entspricht, ist zu erkennen, dass der zweite bogenförmige Abschnitt 37.2 einen Winkelbereich um die Schwenkachse A abdeckt, der quasi in einseitiger Verlängerung des von der Lagerfläche 34 bereitgestellten Winkelbereichs (Unterstützungsbereich des Schwenkkörpers 35) angeordnet ist.
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Der Vorsprung 37 und die Aussparung 33 formen jeweils einen Bestandteil einer Halteeinrichtung, die in einem vorbestimmten Schwenkbereich der Spannschiene 8 im Bereich der Schwenkeinrichtung für eine Lagepositionierung des Schwenkkörpers 35 in der Lagerschale 26 sorgen. Aus Gründen der Gewichtseinsparung wird die Lagerfläche 38 von mehreren stegförmigen Fortsätzen 39 des Schwenkkörpers 35 gebildet. Die Lagerfläche 34 der Lagerschale 26 und die Lagerfläche 38 des Schwenkkörpers 35 sind lediglich bei der Montage des Montagemoduls 1 im Einsatz. Deshalb kann auch die Toleranz zwischen diesen beiden Lagerflächen 34, 38 größer sein, so dass diese bei exakter koaxialer Ausrichtung zur Schwenkachse A einen Abstand zueinander aufweisen. Das heißt, dass bei Lagerung der Schwenkbohrung 36 auf dem Schwenkbolzen 32 die Lagerflächen 34 und 38 nicht mehr in Berührung sind.
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Darüber hinaus kann der Vorsprung 37 so geformt sein, dass dieser einen Schwenkanschlag innerhalb der Aussparung 33 bereitstellt. Hierdurch kann die Spannschiene 8 nur einen bestimmten Schwenkbereich entgegen dem Uhrzeigersinn ausführen.
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Die Fortsätze 39 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse und stellen somit Bereiche der Lagerfläche 38 über im Wesentlichen die gesamte Breite der Lagerschale 26 zur Verfügung.
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Anhand der 5 und 6 werden nunmehr weitere Elemente der Halteeinrichtung näher erläutert. Damit auch die Bereiche der Spannschiene 8, die von der Schwenkeinrichtung entfernt angeordnet sind zumindest für die Montage sauber am Grundkörper 3 geführt sind, weist der Tragkörper 15 der Spannschiene 8 einen weiteren Vorsprung 40 auf, der einen Kantenbereich des Grundkörpers 3 umgreift und in einem Bereich entlang der Rückseite des Grundkörpers 3 geführt ist. Hierdurch wird eine zusätzliche axiale Sicherung über einen bestimmten Schwenkbereich für die Spannschiene 8 bereitgestellt. Damit die Spannschiene 8 nur in einem bestimmten Schwenkbereich verschwenkt werden kann, ist der Grundkörper 3 mit einem bogenförmigen Langloch 41 versehen, dessen Bogenform im Wesentlichen koaxial zur Schwenkachse der Spannschiene 8 verläuft. In dieses bogenförmige Langloch 41 greift ein an der Spannschiene 8 angeformter Zapfen 42 ein, der innerhalb des Langlochs 41 geführt ist. Der Zapfen 42 kann eine Auflauframpe aufweisen, so dass dieser beim Schwenken der Spannschiene 8 im Uhrzeigersinn über die Außenkante des Grundkörpers 3 rübergeschwenkt werden kann und im Anschluss daran in das Langloch 41 einrastet. Deshalb kann dieser Vorgang noch nachträglich, bei bereits in die Lagerschale 26 eingesetztem Schwenkkörper 35 durchgeführt werden.
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Im Folgenden wird nunmehr die Wirkungs- und Funktionsweise des oben beschriebenen Montagemoduls 1 näher erläutert. Zunächst wird der Grundkörper 3 mit den Gleitbelagkörpern 18 und 9 bestückt, so dass diese an dem Grundkörper 3 angebracht sind. Anschließend wird die Spannschiene 8 aufgesetzt. Hierzu wird der Schwenkkörper 35 in der Lagerschale 26 platziert, so dass die Lagerflächen 34 und 38 zur Anlage kommen. Dabei greift der Vorsprung 37 in die Aussparung 33 ein. Die Spannschiene 8 ist dann zumindest über einen bestimmten Schwenkbereich bzw. hinsichtlich einer bestimmten Kraftrichtung, die auf die Lagerschale 26 zu gerichtet ist, sowohl axial als auch radial lagepositioniert. Damit muss das obere Ende der Spannschiene 8 mit dem Zapfen 32 noch nicht zwingend in das Langloch 41 eingreifen. Dies kann durch eine kleine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn im Anschluss erfolgen. Sobald der Zapfen 42 in das Langloch einrastet, befindet sich auch der Vorsprung 40 in entsprechender Stelle, so dass auch der obere Bereich der Spannschiene 8 in seiner Lage am Grundkörper 3 vorpositioniert ist. Im Anschluss wird das Endlostreibmittel 6 sowie die Räder 5.1 und 5.2 so eingelegt, dass ein Teil ihrer Zähne im Bereich der bogenförmigen Schienen 21 und 32 sowie in Überlappung mit dem Grundkörper 3 angeordnet sind. Danach wird das Rad 4 in das Innere der Umschlingung des Endlostreibmittels 6 am unteren Ende eingeführt und nach unten bewegt bis es seine Endstellung einnimmt. Abschließend wird der Halteclip 25 aufgesetzt, so dass das Rad 4 in Position gehalten wird. Das Montagemodul 1 ist danach fertig vormontiert und kann so am Stück für die Montage gehandhabt werden. Seitlich übergreifende Wangen an den beiden Führungsschienen 7 und 9 sowie an der Spannschiene halten das Endlostreibmittel 6 zusätzlich in Position.
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Am Motorgehäuse 10 wird der Befestigungszapfen 12 eingeschraubt. Das vorliegende Montagemodul 1 soll in einen Schacht 43 des Motorgehäuses 10 eingeschoben werden (siehe 7 bis 9). Im Bereich dieses Schachtes 43 ist auch bereits die Spanneinrichtung 11 angeordnet und steht an entstehender Stelle vor. Das Montagemodul 1 wird von oben in den Schacht 43 eingeführt, wobei das Rad 4 zuerst in den Schacht 43 eintaucht. Aufgrund der Formgebung des Hakenelements 29 und dessen Öffnung 30 ist das Auffädeln des Hakenelements 29 auf einen zylindrischen Bereich des Befestigungszapfens 12 relativ leicht durchzuführen. Gleichzeitig dient das Hakenelement 29 als eine Art Einführanschlag, der jedoch noch eine Verschwenkung zulässt. Die Formgebung des Hakenelements 29 zusammen mit dem Befestigungszapfen 12 erlaubt in der Folge nunmehr die Verschwenkung des Montagemoduls 1 um den Befestigungszapfen 12 als Schwenkachse. Eine entsprechend angepasste Formgebung des Hakenelements 29 und des Befestigungszapfens 12 erlauben die relativ geringe Toleranz für diese Schwenkbewegung. In der Folge werden die Befestigungsöffnung 23 und die Öffnung 24 mit den entsprechenden Befestigungsstellen am Motorgehäuse 10 in Fluchtung gebracht und dann das Befestigungsmittel 13 durch eine Befestigungsöffnung (nicht dargestellt) hindurchgesteckt und in das Motorgehäuse 10 eingeschraubt. Entsprechend wird der Schraubbolzen 14.3 der Öldüse 14 durch eine Öffnung 24 im Grundkörper 3 hindurchgesteckt und mit dem Motorgehäuse 10 verschraubt, so dass der Zulauf 14.5 mit der Düsenöffnung 14.2 strömungsverbunden ist. Der Schacht 43 ist mittels eines Deckels 44 verschlossen.
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Der Schwenkbolzen 32 der Spannschiene 8 kann dann durch die Öffnung 23 hindurchgeführt und in das Motorgehäuse 10 eingeschraubt werden. Der Schwenkbolzen 32 übernimmt nun die Schwenklagerung der Spannschiene 8. Die Lagerung zwischen dem Schwenkkörper 35 und der Lagerschale 26 hat demnach nur temporär für den Montagevorgang bestanden. Der Schraubkopf 12.1 des Befestigungszapfens 12 wird auf den Schraubzapfen 12.2 aufgeschraubt und klemmt das Hakenelement 29 ein und fixiert dieses am Motorgehäuse 10. Die Öffnungen 23 und 30 sind somit ein Befestigungsmittel des Montagemoduls 1.
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Aufgrund der Formgebung des Montagemoduls 1 und der Verwendung des Hakenelements 29 sowie der Vorpositionierung der Spannschiene 8 am Grundkörper 3 lässt sich der Montagevorgang für ein solches Montagemodul 1 erheblich vereinfachen. Zumal bei dem Schwenkvorgang um den Schwenkbolzen 12 eine automatische Aktivierung der Spanneinrichtung 11 erfolgt. Die Spannschiene 8 wird dabei nämlich mit einer solchen Kraft auf den Spannkolben der Spanneinrichtung 11 gedrückt, dass sich dessen Arretierung löst. Entsprechend konstruierte Spanneinrichtungen 11 sind im Stand der Technik bekannt. Sollte eine solche automatische Entriegelung nicht gewünscht sein, so kann auch der verbleibende Verschwenkweg der Spannschiene 8 relativ zum Grundkörper 3 (Länge des Langloches 41) so bemessen sein, dass nach der Befestigung des Montagemoduls 1 mittels der Spannschiene 8 noch ein ausreichender Druck (Verschwenkung entgegen dem Uhrzeigersinn) auf den Spannkolben der Spanneinrichtung 11 aufgebracht werden kann, damit dieser entriegelt. Die vorliegende Konstruktion führt zu einer erheblichen Vereinfachung des Montagevorgangs und spart Kosten.
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Das Befestigungsmittel 13, der Schwenkbolzen 32, der Schraubbolzen 14.3 und der Schraubkopf 12.1 weisen jeweils einen vergrößerten Kopf mit Dichtung auf, der jeweils in einer entsprechenden Öffnung im Deckel 44 des Schachts 43 zur dichtenden Anlage kommt.
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Im Folgenden wird anhand der 10 und 11 eine alternative Ausgestaltung des Vorsprungs 40 näher erläutert. Es soll nur auf die wesentlichen Unterschiede zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel eingegangen werden, weshalb ergänzend auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Für bau- und wirkungsgleiche Elemente werden die gleichen Bezugsziffern verwendet. Der Vorsprung 40 ist gemäß der 10 und 11 Bestandteil des Gleitbelagkörpers 16. Der Gleitbelagkörper 16 ist üblicherweise aus einem Kunststoffmaterial mit niedrigem Reibwert, z.B. PTFE, hergestellt. Der Gleitbelagkörper 16 ist an dieser Stelle mit dem hakenförmigen Vorsprung 40 versehen und steht seitlich etwas über den Tragkörper 15 zumindest in diesem Bereich über (siehe insbesondere 11). Hierdurch kommt der Grundkörper 3 lediglich in Kontakt mit dem Gleitbelagkörper 15, wodurch Verschleiß an dieser Stelle minimiert wird.
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Anhand der 12 wird eine alternative Ausgestaltung des Schwenkbereichs der Spannschiene 8 näher erläutert. Auch hier wird ergänzend auf das erste Ausführungsbeispiel Bezug genommen, weshalb für wirkungs- und baugleiche Elemente gleiche Bezugsziffern verwendet werden.
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Bei dieser Ausgestaltung wird auf einen Vorsprung 37 verzichtet. Die Lagerschale 26 ist mit einer fensterförmigen Aussparung 45 versehen, in die zwei Rastarme 46 eingreifen und an der Außenseite der Lagerschale 26 verrastet sind. Diese Konstruktion stellt die Halteeinrichtung in diesem Bereich dar und bietet eine Lagefixierung des Schwenkkörpers 35 in der Lagerschale 26 sowie einen Schwenkanschlag.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montagemodul
- 2
- Endlostrieb
- 3
- Grundkörper
- 4
- antreibendes Rad
- 5.1, 5.2
- angetriebenes Rad
- 6
- Endlostreibmittel
- 7
- Führungsschiene
- 8
- Spannschiene
- 9
- Führungsschiene
- 10
- Motorgehäuse
- 11
- Spanneinrichtung
- 12
- Befestigungszapfen
- 12.1
- Schraubkopf
- 12.2
- Schraubzapfen
- 12.3
- Gewindeabschnitt
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Öldüse
- 14.1
- Hülse
- 14.2
- Düsenöffnung
- 14.3
- Schraubbolzen
- 14.4
- Ölkanal
- 14.5
- Zulauf
- 15
- Tragkörper
- 16
- Gleitbelagkörper
- 17
- Befestigungsschiene
- 18
- Gleitbelagkörper
- 19
- Befestigungsschiene
- 20
- Gleitbelagkörper
- 21 b
- bogenförmige Schiene
- 22
- bogenförmige Schiene
- 23
- Öffnung
- 24
- Öffnung
- 25
- Halteclip
- 26
- Lagerschale
- 26.1
- mittlerer Abschnitt 26.2 Endabschnitt
- 27
- Steg
- 28
- Befestigungsauge
- 29
- Hakenelement
- 30
- Öffnung
- 31
- bogenförmiger Abschnitt
- 32
- Schwenkbolzen
- 33
- Aussparung
- 33.1, 33.2
- Längskantenfläche
- 34
- Lagerfläche
- 35
- Schwenkkörper
- 36
- Schwenkbohrung
- 37
- Vorsprung
- 37.1, 37.2
- bogenförmiger Abschnitt
- 38
- Lagerfläche
- 39
- Fortsatz
- 40
- Vorsprung
- 41
- Langloch
- 42
- Zapfen
- 43
- Schacht
- 44
- Deckel
- 45
- Aussparung
- 46
- Rastarm
- A
- Schwenkachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 09/036819 A2 [0003]
- DE 20207186 U1 [0003]
- EP 1321631 A2 [0003]
- DE 20204039 U1 [0003]