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Spannvorrichtung für Kraftlibertragungsketteit od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Spannvorrichtungen für Kraftübertragungsketten,-riemen oder ähnliche biegsame Elemente der Art, bei denen ein Schleifstück in der Form eines sich der Biegung der durchhängenden Seite der Kette od. dgl. anpassenden und gegen die Kette od. dgl. durch nachgiebige Mittel gepressten biegsamen Bandes vorgesehen ist, so dass es sich vorwärts bewegen kann, um den Durchhang in der Kette od. dgl. aufzunehmen und in ihr die Spannung aufrechtzuerhalten.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, Einrichtungen vorzusehen, durch die eine Rückbewegung des Gleitstückes über eine wesentliche Entfernung verhindert oder einer solchen Rückbewegung stark entgegengewirkt wird, während anderseits das Gleitstück frei oder verhältnismässig frei sich über eine kleine Entfernung nachgiebig bewegen kann, um leichte Ungenauigkeiten, wie beispielsweise Ungleichmässigkeiten in der Teilung der Kette oder Exzentrizitäten der Räder auszugleichen und die Kette auch bei Temperaturwechsel gespannt zu halten.
Gemäss der Erfindung ist die nachgiebige Einrichtung, die ein Anpressen des Schleifstücks gegen die Kette od. dgl. bewirkt, mit einer einen Rückgang verhindernden Einrichtung, wie beispielsweise einem hydraulischen Dämpfer verbunden, die eine Rückbewegung verhindert oder dieser entgegenwirkt und es ist eine Einrichtung mit Spiel der den Rückgang verhindernden Einrichtung zugeordnet, wobei das Spiel gewöhnlicherweise durch die nachgiebige Einrichtung aufgenommen wird, aber zur Verfügung steht, um es dem Schleifstück zu ermöglichen, um einen begrenzten Betrag nachzugeben, bevor die den Rückgang verhindernde Einrichtung zur Wirkung gelangt.
Zweckmässigerweise weist die den Rückgang verhindernde Einrichtung einen hydraulischen Dämpfer auf, der aus einem Kolben besteht, der in einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder gleiten kann, von dem oder in den die Flüssigkeit sehr langsam fliessen kann. Die Einrichtung mit Spiel kann aus einer geringen Luftmenge bestehen, die in einer in dem Zylinder vorgesehenen oder mit diesem in Verbindung stehenden Kammer eingeschlossen ist, aus der sie nicht entweichen kann. Die Zusammendrückbarkeit dieser kleinen Luftmenge ermöglicht es dem Kolben, verhältnismässig frei um eine kleine Entfernung nachzugeben. Wenn aber das Volumen abnimmt, so nimmt der Druck um einen Betrag zu, der jede weitere Bewegung verhindert.
Es kann aber auch der Zylinder selbst derart angeordnet sein, dass er sich in Führungen in der Längsrichtung bewegen kann, so dass er das gewünschte Spiel zulässt, das gewöhnlicherweise von einer Feder aufgenommen wird, die in Reihe mit den nachgiebigen, auf das Gleitstück wirkenden Mitteln angeordnet ist, wobei diese Feder vorzugsweise aus einer in dem Zylinder angeordneten Schraubenfeder besteht, die mit ihrem einen Ende gegen den Kolben und mit ihrem andern Ende gegen das geschlossene Ende des Zylinders stösst.
Vorzugsweise werden die Enden des das Schleifstück bildenden biegsamen Bandes durch die erwähnten nachgiebigen Mittel gegeneinandergepresst, so dass das Band sich durchbiegt und gegen die Kette od. dgl. gepresst wird. Es kann indessen auch anfänglich gekrümmt sein, so dass es gegen die Kette durch die eigene Nachgiebigkeit drückt, wobei eines seiner Enden an einem festen Punkt angelenkt und das andere Ende als Klinke ausgebildet oder mit einer solchen verbunden sein kann, die mit Sperrzähnen in Eingriff steht, wobei diese Anordnung selbsttätig stets ein geringes Spiel sichert, wie dies weiter unten noch ausführlich beschrieben ist.
Es kann aber auch das Band an der Rückseite durch ein starres Glied versteift sein, das eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist, von der es gewöhnlicherweise durch einen kleinen Zwischenraum getrennt ist, der das gewünschte
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dem starren Glied gelangt.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Kettenübertragung, die mit einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Spannvorrichtung ausgestattet ist. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Teil der Einrichtung gemäss Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, Fig. 4 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht und zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform, Fig. ó stellt eine abgeänderte Art zur Erzielung des Spieles dar, Fig. 6 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht und zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform, Fig. 7 zeigt ein mit einem starren Rückgrat zur Erzielung
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Massstab einen Teil der Fig. 9, u. zw. die Klinkeneinrichtung, die sowohl eine Rückbewegung verhindert als auch ein Spiel ermöglicht.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 1 und 2 sind zwei Kettenräder 10 und 12 miteinander durch eine Kraftübertragungskette 14 verbunden und es sind die Räder und die Kette in ein Gehäuse 16 eingeschlossen. Ein biegsames Metallband ist mit seinem einen Ende an einen Bolzen 20 angelenkt, der in dem Gehäuse befestigt ist und sein anderes Ende ist mit einem Kolben 22 verbunden, der in einem in dem Gehäuse befestigten Zylinder 24 gleiten kann. Der Kolben 22 ist rohrförmig und eine schraubenförmige Druckfeder 26 ist in ihm gelagert. Das eine Ende dieser Feder legt sich gegen das untere geschlossene Ende des Zylinders und das andere Ende gegen eine an dem oberen Ende des Kolbens vorgesehene Schulter.
Die Spannung in der Feder 26 bewirkt, dass das Band 18 sich in die dargestellte gekrümmte Form biegt und gegen die Kette 14 drückt, wodurch es den Durchhang in der Kette aufnimmt.
Der Raum innerhalb des Kolbens 22 ist mit Öl gefüllt und ein Teil des Gehäuses ist derart geformt, dass ein Ölbehälter 30 gebildet wird, der den aus dem Zylinder herausragenden Teil des Kolbens 22 umgibt. Wenn der Durchhang in der Kette zunimmt, so wird der Kolben durch die Feder 26
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in den Zylinder. Es wird also jeder Rückbewegung des Kolbens stark entgegengewirkt und es kann eine solche bloss äusserst langsam vor sich gehen, da der einzige Durchlass für das 01 sich zwischen dem Kolben und dem Zylinder befindet, die sehr gut ineinanderpassen.
Wenn kleine Ungenauigkeiten entweder in der Kette oder in den Kettenrädern vorhanden sind, beispielsweise eine kleine Exzentrizität eines der Räder oder beider, so wird die Kette abwechselnd in rascher Aufeinanderfolge um einen kleinen Betrag gespannt und entspannt. Weiters bewirken Temperaturweehsel manchmal eine Spannung der Kette, beispielsweise infolge des Umstandes, dass das Material des Kettengehäuses einen grösseren Ausdehnungskoeffizienten als die Kette selbst hat und ein solches Spannen kann verhältnismässig rasch vor sich gehen. Um die starken Spannungen zu vermeiden, die durch diese Bewegungen infolge des Umstandes, dass der Kolben sich im Zylinder nicht schnell bewegen kann, entstehen, wird ein Spiel vorgesehen, um es dem Kolben zu ermöglichen, sich verhältnismässig frei in dem Zylinder um einen kleinen Betrag zu bewegen.
Eine kleine Luftkammer. 32 ist in das obere Ende des Kolbens 22 eingeschraubt (Fig. 2). Das Innere dieser Luftkammer ist zylindrisch und ein kleiner, dichtschliessender Kolben. 34 gleitet in ihr, so dass die Luft zwischen diesem Kolben und dem oberen geschlossenen Ende der Kammer eingeschlossen ist. Wenn irgendwelche Ungenauigkeiten bestehen, die ein abwechselndes leichtes Spannen und Entspannen der Kette bewirken, so ermöglicht es die in der Kammer 32 eingeschlossene Luft dem Kolben, in dem Zylinder verhältnismässig frei hin und her zu gehen, obwohl jede beträchtliche Bewegung den Luftdruck derart genügend erhöht, dass dieser Bewegung ein starker Widerstand entgegengesetzt wird. Infolgedessen ist der Bereich der verhältnismässig freien Bewegung des Kolbens sehr klein.
Der Kolben 34 ist nicht wesentlich, aber er bildet ein Organ, um es zu erleichtern, die Einrichtung mit der richtigen Luftmenge auszustatten. Gewünschtenfalls kann eine schwache Schraubenfeder. 36 zwischen dem Kolben 84 und das geschlossene Ende der Kammer eingeschaltet werden, wobei der Bewegung des Kolbens sowohl der Luftdruck als auch der Federdruck entgegenwirken.
In Fig. 3 ist eine abgeänderte Bauart dargestellt, bei der eine stärkere Feder : 18 verwendet wird und eine Atemöffnung 40 in dem oberen Ende der Kammer 40 vorgesehen ist. Es wirkt dort der Bewegung des Kolbens bloss die Feder entgegen.
Fig. 4 stellt eine Konstruktion dar, die dann zweckmässig ist, wenn das Metallband. M mehr oder weniger waagrecht liegt und infolgedessen auch der Kolben 22 waagrecht angeordnet ist. In diesem Falle ist die Luftkammer 32 in die obere Seite des Zylinders 24 nahe ihrem äusseren Ende eingeschraubt und kommuniziert mit einer Ringnut 42 in dem Zylinder. Der Zylinder 24 ist hier als aus einem Stück mit dem Gehäuse bestehend dargestellt und es ist sein äusseres Ende durch einen Stöpsel 44 abgeschlossen. Der Ölbehälter. 30 wird durch einen sich nach einwärts erstreckenden Fortsatz des
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eine verhältnismässig starke Feder zwischen dem Kolben und dem oberen Ende des Gehäuses wie in
Fig. 3 angeordnet sein kann.
In Fig. 5 kann sich der Zylinder 24 frei in einer im zylindrischen Teil 56 des Gehäuses 16 gebildeten Bohrung bewegen. Der Kolben 22 und die Feder 26 sind so ausgebildet, wie bei den Bauarten gemäss den Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, dass keine Kammer. 32 am oberen Ende vorgesehen ist. Das untere Ende der Bohrung in dem Teil 56 ist durch einen Stöpsel 58 abgeschlossen und eine schraubenförmige Druckfeder 60 ist zwischen den Stöpsel und das untere Ende des Zylinders 24 eingeschaltet. Die Aufwärtsbewegung des Zylinders wird durch eine Schulter 62 am oberen Ende des
Teiles 56 begrenzt und die Abwärtsbewegung durch den Stöpsel 58.
Gewöhnlicherweise hält die Feder 60 den Zylinder in ihrer obersten Lage, wie dargestellt, aber der Zylinder kann sich infolge von leichten Ungenauigkeiten in der Kette oder den Kettenrädern entgegen der Wirkung des Federdruckes um einen kleinen Betrag abwärts bewegen. Das obere Ende des Teiles 56 ist, wie dargestellt, geformt, so dass ein Ölbehälter 30 gebildet wird.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Bauart ist ein Ende des Metallbandes 16 an einem Kolben 22 angelenkt, der in einem Öl zylinder 24 gleiten kann und durch ein in in Fig. 1 und 2 dargestellte Feder 26 aufwärts gedrückt wird. Der Kolben 22 ist aber nicht mit einer Luftkammer -32 versehen, sondern sein oberes Ende ist hermetisch abgeschlossen.
Das andere Ende des Bandes 18 ist, anstatt an einem festen Punkt verankert zu sein, an einem zweiten Kolben 70 angelenkt. der in einer in dem Gehäuse M gebildeten Bohrung 72 gleitet, und eine schraubenförmige Druckfeder 74 ist zwischen den Kolben und das Ende der Bohrung 72 eingelegt, wobei diese Feder verhältnismässig schwach, nichtsdesto- weniger aber doch stark genug ist, um das innere Ende des Kolbens unter gewöhnlichen Umständen ausser Berührung mit dem Ende der Bohrung zu halten, wobei der restliche Bewegungsbereich für die Möglichkeit eines periodischen Spannens und Entspannen der Kette, wie es bereits oben erwähnt wurde, zur Verfügung steht.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Bauart ist ein starrer Arm 76 mit einer konvex gekrümmten Aussenfläche an einem in dem Gehäuse 16 befestigten Bolzen 78 angelenkt. Nahe dem freien Ende ist dieser Arm mit einer Bohrung versehen, die einen dem Kolben 22 in Fig. 4 gleichen Kolben 22 aufnimmt, der durch eine schraubenförmige Druckfeder 26 auswärts gedruckt wird und dessen freies Ende sich gegen die Innenseite des Gehäuses 16 anlegt. Ein Öffnung 80 setzt das Innere der Bohrung in Verbindung mit einem in dem oberen Ende des Armes gebildeten Ölbehälter.' ?.
Zwischen den Arm 76 und die Kette 1. ist ein biegsames Metallband 8.'2 eingeschaltet. Die Enden dieses Metallbandes sind nach innen zurückgebogen und in Schlitzen 81 in den Enden des Schleifstücks 76 gelagert, so dass das Band 82 sich vom und zum Schleifstiick 76 bewegen kann.
Das Band 82 ist anfänglich um einen viel kleineren Radius gekrümmt als die gekrümmte Fläche des Armes 76 und seine Länge ist derart, dass es nach dem Zusammenbau mit dem Arm leicht von diesem absteht, so dass dieser Zwischenraum das gewünschte Spiel zur Ermöglichung des leichten Nachgeben bei einem auftretenden Spannen der Kette ergibt.
In Fig. 8 ist ein in einem Zylinder 88 gleitender Kolben 86 bei 90 an dem biegsamen Schleif- band 18 angelenkt und wird durch eine sehraubenförmige Druckfeder 92 aufwärts gedrückt. Der Zylinder und der Zwischenraum zwischen dem Kolben sind mit Öl gefüllt und ein verbreiterter Ringraum 94 oberhalb des Zylinders dient als Ölbehälter wie bei der vorher beschriebenen Bauart. Ein hier in der Form einer Metallkugel dargestellter Kolben 96 gleitet frei in dem oberen Teil des Kolbens, ist aber verhältnismässig dicht darin eingepasst, so dass Öl bloss sehr langsam hinter ihm entweichen kann. Die Bohrung des Kolbens ist nahe dem oberen Ende, wie bei 98 dargestellt, verengt und die Schulter 100 ist als Ventilsitz ausgebildet.
Der Kolben 96 liegt normalerweise an einem Anschlag 10 : Z in der Form eines in dem Kolben befestigten Ringes an, der mit Nuten 104 versehen ist, die ein freies Strömen des Öls zwischen ihm und dem Kolben ermöglichen. Der Raum oberhalb des verengten Teiles 98 dient als Ölbehälter.
Solange die auf den Kolben 96 wirkenden Kräfte klein sind, liegt der Kolben 96, wie dargestellt, an dem Anschlag 102 an und das geringe Überströmen des Öls hinter dem Kolben 96 und zwischen dem Kolben 86 und dem Zylinder verhindert, dass der Kolben 86 sich schnell bewegt. Wenn indessen eine plötzliche Last auf das Band 18 wirkt, so wird der Kolben 96 von dem Anschlag 102 abgehoben und ermöglicht es dadurch dem Kolben 86, aufwärts zu gehen, bis der Kolben 96 sich gegen den Ventilsitz 100 legt. Es kann dann kein weiteres Strömen von 01 zwischen dem Kolben 86 vor sich gehen und eine weitere rasche Bewegung ist unmöglich. Das lotrechte Spiel des Kolbens 96 zwischen dem Anschlag 102 und dem Ventilsitz 100 ermöglicht das gewünschte Spiel.
In den Fig. 9 und 10 hat das Schleifband 18 eine beträchtliche anfängliche Krümmung, die
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Das Band 18 ist mit seinem einen Ende an einem Bolzen 20 angelenkt, der in dem Gehäuse 16 befestigt ist und sein anderes Ende ist derart gekrümmt, dass es eine Klinke 106 bildet, die mit Sperrzähnen 108 eines an dem Gehäuse befestigten Armes 110 zusammenwirkt. Wenn die Kette, wie mit vollen Linien dargestellt, gespannt ist, dann ist das Band 18, wie dargestellt, ausgestreckt und seine Nachgiebigkeit bewirkt infolgedessen, dass es gegen die Kette gedrückt gehalten wird.
Wenn die Kette nachgibt,
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so folgt ihr das Band, da es das Bestreben hat, seine ursprünglich gekrümmte Form wieder einzunehmen und es wird jede beträchtliche Rückbewegung durch den Eingriff der Klinke 106 mit dem einen oder andern Sperrzahn 108 verhindert. Es ist leicht ersichtlich, dass dann, wenn sich die Klinke infolge des fortschreitenden Entspannens der Kette nahe der Spitze eines der Zähne 108 befindet, ein Spiel vorhanden ist, dessen Grösse etwa gleich der Länge der Zähne ist. Dieses Spiel ist aber, wie sich aus Fig. 10 ergibt, immer vorhanden. Wenn die Klinke sich auf der Spitze eines der Zähne befindet, dann wird das Band 18 als Ganzes infolge der Neigung der Zähne näher zu der Kette bewegt.
In dem Augenblick, in dem die Klinke von der Spitze der Zähne auf die geneigte Flanke der nächsten Zähne fällt, bewegt sich das Band nicht als Ganzes von der Kette weg, was es tun wurde, wenn es starr wäre, sondern infolge seiner Nachgiebigkeit bleibt es in Berührung mit der Kette und vergrössert leicht seine Krümmung, so dass die Entfernung zwischen der Spitze der Klinke und dem Gelenkbolzen herabgesetzt wird. Unmittelbar nach dem Herunterfallen der Klinke wird es die in vollen Linien in Fig. 10 dargestellte Lage einnehmen, u. zw. in einiger Entfernung von der Schrägseite des Zahnes und wird sich von der abwärts gerichteten Flanke des Zahnes, von dem es soeben abgeglitten ist, trennen. Infolgedessen wird noch immer ein Spiel bestehen, obwohl es in diesem Zustande einen Mindestwert hat.
Dieses Spiel rührt bloss von dem Umstand her, dass das Schleifband 18 nachgiebig ist und keine besondere Form der Sperrzähne mit sich bringt.
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1. Spannvorriehtung für Kraftübertragungsketten,-riemen oder ähnliche biegsame Elemente mit einem Schleif stück in der Form eines sich der Biegung der durchhängenden Seite der Kette od. dgl. anpassenden und gegen die Kette od. dgl.
durch nachgiebige Mittel gepressten biegsamen Bandes, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Rückgang verhindernde Einrichtung vorgesehen ist, die eine Rückbewegung verhindert oder verzögert und dass eine Einrichtung mit Spiel dieser den Rückgang verhindernden Einrichtung zugeordnet ist, die es dem Schleif stück ermöglicht, um einen bestimmten Betrag nachzugeben, bevor die den Rückgang verhindernde Einrichtung zur Wirkung gelangt.