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Diese Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung fur einen in einer endlosen Bewegungsbahn betreibbaren Kraftubertragungsnemen, mit einer gegenüber dem Riemen feststehenden Tragvorrichtung, einer am Riemen anliegenden Vorrichtung, die von der Tragvorrichtung getragen und in bezug auf sie drehbar ist, einer mit der Tragvorrichtung und der am Riemen anliegenden Vorrichtung betriebsmässig verbundenen mechanischen Federvorrichtung, um die am Riemen anliegende Vorrichtung relativ zur Tragvorrichtung mit der Riemenspannkraft gegen den Riemen zu drucken, und einer durch Reibung wirkenden Dampfvornchtung, die mit der Tragvorrichtung und der am Riemen anliegenden Vorrichtung betriebsmässig verbunden ist, derart, dass sie die Bewegung der am Riemen anliegenden Vorrichtung relativ zur Tragvorrichtung in wenigstens einer ihrer Bewegungsrichtungen dämpft,
wobei die Dämpfvorrichtung eine Längsachse aufweist und die Tragvorrichtung eine Welle umfasst, die eine Längsachse hat und an ihr befestigt ist, wobei die am Riemen anliegende Vorrichtung einen Abschnitt aufweist, der von der Welle) drehbar getragen ist, die Dämpfvomchtung reibschlüssig verbundene Bauteile umfasst, von denen ein erster Bauteil ein ringförmiges Kissen aus Reibstoff umfasst, welches auf der Welle koaxial angeordnet und in bezug auf einen zweiten Bauteil mittels einer weiteren Federvorrichtung von einer bestimmten Federkraft axial auf der Welle bewegbar ist
Eine bekannte Spannvorrichtung für einen endlosen Treibriemen enthält einen bezuglich des Riemens befestigten Träger, ein Spannglied, das der Träger trägt und das zu diesem beweglich ist, eine mechanische Federeinrichtung, die mit dem Träger und Spannglied zusammenwirkt,
um das Spannglied bezüglich des Trägers zu verschieben und an den Riemen zu drücken, um diesen zu spannen, sowie eine Reib-Dämpfungseinrichtung, die mit dem Träger und dem Spannglied zusammenwirkt, um die Bewegung des Spanngliedes bezüglich des Trägers in wenigstens einer Bewegungsrichtung desselben zu dämpfen Die Dämpfungseinnchtung weist eine Längsachse auf, und der Träger umfasst eine Welle, die eine Längsachse aufweist und gegen Relativbewegung zum Spannglied gesichert ist. Ein Teil des Spanngliedes ist drehbar auf der Welle gelagert und kann sich daher zur Welle verdrehen.
Beispiele enthalten die US-PSen 4 362 525,4 351 636, 4 299 584, 3 413 866 und 2 753 724
Bei einer anderen bekannten Spannvorrichtung für Treibriemen hat die Dämpfungseinrichtung eine Längsachse und ist die Federeinrichtung durch eine Längsachse und spiralförmigen Verlauf um diese Achse gekennzeichnet Der Träger umfasst eine Welle, die eine Längsachse aufweist und gegen Relativbewegung zum Spannglied gesichert ist, die Welle trägt die Dämpfungseinnchtung, und die Federeinrichtung ist seitlich davon distanziert angeordnet, wobei die Achse der Welle im wesentlichen koaxial mit den Achsen von Dämpfungseinrichtung und Federeinrichtung verlauft,
so dass Dämpfungseinrichtung und Federeinrichtung koaxial distanziert und koaxial durch die Welle ausgerichtet sind Ein Teil des Spanngliedes hegt zwischen der Dämpfungseinrichtung und der Federeinrichtung und ist drehbar auf der Welle gelagert, sodass es sich zur Welle verdrehen kann; Dämpfungseinrichtung und Federeinrichtung sind hierbei durch den Teil des Spanngliedes koaxial voneinander getrennt Beispiele enthalten die US-PS 4 536 172 und 4 624 652.
Bei der Spannvorrichtung der US-PS 4 536 172 oder 4 624 652 wird eine mit Fluid arbeitende Rotations-Dämpfungsemheit verwendet, und diese Einheit dämpft die Bewegung des Spanngliedes bezuglich des Trägers zusatzlich durch Reibung infolge der zwischen ihren zueinander bewegli- chen Teilen entstehenden Reibungskräfte, diese Reibungsdämpfung ist desto stärker, je fester die Bestandteile bei der Montage verspannt werden
Bei der eingangs erwähnten Spannungsvorrichtung wird nun vorgesehen,
dass die durch Reibung wirkende Dämpfvorrichtung betätigbar ist um die Bewegung der am Riemen anliegenden Vorrichtung relativ zur Tragvorrichtung in beide Bewegungsrichtungen zu dämpfen und dass der zweite Bauteil der beiden reibschlüssig verbundenen Bauteile in axialer Richtung an der Welle festsitzt und dass der erste Bauteil lose mit einem Abschnitt der Spannvorrichtung verkeilt ist, sodass er davon getragen wird, axial beweglich ist und relativ zur Welle spannt, wobei die weitere Federvorrichtung den ersten Bauteil, der relativ zur Achse verschoben werden kann, gegen den zweiten Bauteil drängt und somit ermöglicht, dass die beiden Bauteile sich selbst ausrichten um miteinander immer vollständig in Kontakt zu stehen,
unabhangig von der Abnutzung während des Betriebs der Spannvorrichtung
Die Merkmale der Erfindung und ihre technischen Vorteile können der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Berücksichtigung der Ansprüche und beigefügten
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Zeichnungen entnommen werden.
Es zeigen Fig 1 eine fragmentarische isometrische Ansicht mit Blick auf das vordere Ende eines Automobilmotors, der mit der erfindungsgemässen Riemenspannvorrichtung ausgerüstet ist, Fig 2 eine Ansicht mit Blickrichtung senkrecht zum vorderen Ende des Automobilmotors von Fig.1, Fig. 3 eine vergrösserte fragmentarische Vorderansicht der erfindungsgemässen Riemenspannvor- richtung, die zum Spannen des Treibriemens der Fig.1und 2 verwendet wird, in verschiedenen Stellungen, Fig 4 eine fragmentarische Ruckansicht der Riemenspannvorrichtung von Fig 3;
Fig 5 eine fragmentarische Schnittansicht der Riemenspannvorrichtung von Fig 3, entlang der Linie 5-5 von Fig.3, Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig.5, Fig.7 eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linie 7-7 von Fig.5, bei der weitere Teile der Spannvorrichtung gestrichelt dargestellt sind, Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von Fig.5; Fig. 9 eine fragmentarische Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 6, teilweise im Aufriss, Fig 10 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der verschiedenen Bestandteile der Riemenspannvorrichtung der Fig 1-9, Fig.11 eine fragmentarische Ansicht ähnlich Fig.5, die eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Riemenspannvorrichtung zeigt ;
Fig 12 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung bestimmter Bestandteile der Riemenspannvor- richtung von Fig.11, Fig.13 eine Vorderansicht eines Trägers nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Riemenspannvorrichtung, Fig.14 eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 von Fig.13, und Fig 15 eine Ansicht ähnlich Fig 14, die einen anderen Träger einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Riemenspannvorrichtung zeigt.
Die verschiedenen Merkmale der Erfindung werden nachstehend für eine Riemenspannvor- richtung für einen speziellen Treibriemen eines bestimmten Kraftfahrzeugmotors veranschaulicht und beschrieben, es versteht sich aber, dass die verschiedenen erfindungsgemässen Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination nach Wünsch für eine Riemenspannvornchtung für andere Systeme verwendet werden können.
Die Erfindung ist daher nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, da die Zeichnungen lediglich eine der vielen verschiedenen möglichen Anwendungen dieser Erfindung veranschaulichen.
In den Fig 1 und 2 ist ein Automobilmotor allgemein mit den Bezugszeichen 20 bezeichnet Der Motor ist mit einem endlosen Treibriemen 21 zum Antrieb verschiedener nachstehend ange- gebener angetriebener Zusatzgeräte ausgerüstet. Der verbesserte erfindungsgemässe Riemen- spanner ist allgemein mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet und dient zum Aufbringen einer Spannkraft auf den Riemen 21 auf die nachstehend beschriebene Weise.
Der endlose Treibriemen 21 kann von jedem im Fachgebiet bekannten geeigneten Typ sein Er wird vorzugsweise hauptsächlich aus einem Polymer hergestellt, da die besonderen Merkmale der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 22 es der Spannvorrichtung 22 leicht ermöglichen, einen
Riemen mit lasttragendem Polyesterkord wirksam, wie nachstehend beschrieben, zu spannen.
Den Riemen 21 treibt eine Treibscheibe 23, die mit der Kurbelwelle des Motors 20 auf in der Technik bekannte Art treibend verbunden ist Die Treibscheibe 23 treibt den endlosen Riemen 21 und treibt dadurch eine Scheibe 24 einer in einem mit dem Motor 20 ausgerüsteten Automobil (nicht gezeigt) verwendeten Lenkhilfevorrichtung, eine Scheibe 25 einer Motor-Wasserpumpe, eine Scheibe 26 einer Luftpumpe des in einem Abgasreinigungssystem fur den Motor 20 verwendeten Typs, eine Scheibe 27 einer Motor-Drehstromlichtmaschine 28, sowie eine Scheibe 30 eines Kompressors 31 einer Klimaanlage für das mit dem Motor 20 ausgerüstete Automobil.
Alle angetriebenen Zusatzgeräte belasten den Riemen 21 über ihre Scheiben 24, 25, 26, 27 und 30 Nachstehend wird aber nur auf die Belastung des Riemens 21 durch den Kompressor 31 und dessen Scheibe 30 ausführlich eingegangen, da diese Belastung im allgemeinen verhältnismässig gross ist.
Speziell bewirkt der angetriebene Kompressor 31 einen entspannten Abschnitt 33 und einen gespannten Abschnitt 34 des Riemens 21 bei Einschaltung der Klimaanlage im Automobil Der entspannte Abschnitt 33 und der gespannte Abschnitt 34 ergeben sich, da der Riemen, wie mit dem Pfeil 35 in den FIG 1 und 2 gezeigt, im Uhrzeigersinn umläuft
Die Spannung des gespannten Riemenabschnitts 34 (und somit des entspannten Abschnittes 33) variiert zyklisch und in Abhängigkeit von der durch den Kompressor 31 bewirkten zyklischen
Belastungsänderung Die zyklischen Belastungsänderungen sind extremer, wenn es sich bei dem
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Kompressor 31 um einen Kolbenkompressor handelt Infolge der zyklischen Belastung durch den Kompressor 31 neigt der entspannte Abschnitt 33 des Riemens 21 zum Vibrieren oder Schwingen
Es ist bekannt,
dass zusätzlich zu diesen Vibrationen und Schwingungen des Riemens 31 die normale Riemenabnutzung und Temperaturschwankungen im Motorraum des Motors 20 zu Längenänderungen des Riemens 21 führen, die kompensiert werden müssen
Man weiss daher, dass es schwierig ist, einen Riemen 21 so gespannt zu halten, dass er nicht rutscht, sondern die angetriebenen Scheiben wirklich treibt Zum Aufbringen der erforderlichen Spannung sind bisher zahlreiche Riemenspanner vorgeschlagen und eingesetzt worden
Bei Riementrieben für Kraftfahrzeug-Zusatzgeräte beispielsweise muss die Riemenspannung für das richtige Spannungsverhältnis während der Lebensdauer des Riemens angepasst werden.
Mit der Einfuhrung des Einriemensystems mit Keilrippenriemen, das in den FIG 1 und 2 dargestellt ist, hat das Problem sich verschärft, da die Riemen nun länger sind und bestimmte Zusatzgeräte über den Riemenrücken wie bei einem Flachriementneb angetrieben werden. Automatische Riemenspanner sind in verschiedenen Bauweisen entwickelt worden, aber keiner dieser Spanner besitzt unabhängige Einrichtungen zur äusseren Dämpfung, mit denen das System so abestimmt werden kann, dass Drehschwingungen kompensiert und Eigenschwingungen verhindert werden, während der Spanner gleichzeitig die Riemenspannung wie erforderlich nachstellt
Die verbesserte erfindungsgemässe Riemenspannvornchtung 22 dürfte eine zur Überwindung der oben erwähnten Probleme geeignete Spannkraft auf den Riemen 21 ausüben,
indem sie den gesamten Riemen 21 wie erforderlich spannt und gleichzeitig unerwünschte Riemenschwingungen aufgrund der zyklisch schwankenden Belastung durch den Kompressor 31 verhindert. Die erfindungsgemässe verbesserte Riemenspannvorrichtung 22 wird nun beschrieben.
In Fig 5 erkennt man am besten, dass die erfindungsgemässe verbesserte Riemenspann- vorrichtung 22 einen Träger 36 enthält, der, wie in den FIG 1 und 2 gezeigt, an einem Halter 37 des Motors 20 befestigt werden kann Der Träger 36 trägt beweglich auf die nachstehend beschriebene Art ein allgemein mit der Kenn-Nr. 38 bezeichnetes Spannglied Die Spannvor- richtung 22 besitzt eine mechanische Federeinrichtung, die allgemein mit der Kenn-Nr 39 bezeichnet ist und mit dem Träger 36 sowie dem Spannglied 38 zusammenwirkt, um das Spannglied 38 gegen den entspannten Abschnitt 33 des Riemens 21 zu drucken.
Die Riemenspannvornchtung 22 besitzt ferner eine Reib-Dämpfungseinrichtung, die allgemein mit der Kenn-Nr 40 bezeichnet ist und mit dem Träger 36 und dem Spannglied 38 zusammenwirkt, um Bewegungen des Spanngliedes 38 bezüglich des Trägers 36, wie nachstehend beschrieben, zu dämpfen
Die Reib-Dämpfungseinrichtung 40 und die Federeinrichtung 39 sind koaxial angeordnet, und der Träger 36 besitzt eine als Metallrohr ausgebildete Welle 41 mit einer durchgehenden zylindrischen Öffnung 42 für eine Befestigungsschraube 43 zum Befestigen der Spannvorrichtung 22 am Halter 37, indem die Schraube 43 durch eine Öffnung 44 im Halter 37 geführt und eine Mutter 45 am Gewindeende 46 der Schraube aufgeschraubt wird, um eine Scheibe 47 an der Rückseite 48 des Halters 37 zu verspannen,
während ein Ende 49 des Rohrteils 41 durch den erweiterten Kopf 51 des Befestigungsteils bzw Schraube 43 an die Vorderseite 50 des Halters 37 gedrückt wird und die Schraubenkopf-Scheibe 52 gegen das andere Ende 53 der rohrförmigen Welle 41 gespannt ist
Die erfindungsgemässe Spannvorrichtung 22 kann auf diese Weise mit einer einzigen Schraube 43, die über die Befestigungsöffnung 42 vorne an der Spannvorrichtung 22 eingesetzt wird, am Halter 37 befestigt werden, und die Befestigungsöffnung 42 verläuft koaxial durch die koaxial angeordnete Reib-Dämpfungsemnchtung 40 und Federeinrichtung 49, wodurch die Spann- vorrichtung 22 verhältnismässig klein und kompakt baut
Die FIG 5 zeigt am deutlichsten, dass am Ende 49 des Rohrteils 41 eine Ringschulter 54 mit einem angrenzenden zurückgenommenen Bereich 55 ausgebildet ist.
Das becherförmige Metallgehäuse 57 ist am Ende 58 geschlossen, am Ende 59 offen. Durch das geschlossene Ende 58 führt eine Öffnung 60 zum Aufnehmen des zurückgenommenen Teils 55 am Ende 49 des Rohrteils 41 derart, dass das zurückgenommene Ende 55 anschliessend an die Seite 61 des Gehäuses 57 umgebogen oder verstemmt werden kann, der verstemmte Bereich des Endes 49 des Rohrteils 41 ist mit der Kenn-Nr.
62 bezeichnet Die Seite 63 des Gehäuses 57 wird durch die Verstemmung 62 an die Schulter 54 des Rohrteils 41 gedrückt, so dass das Gehäuse 57
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am Rohrteil 41 befestigt ist und einen Teil des Trägers 36 der erfindungsgemässen Spannvor- richtung 22 bildet, wie nachstehend klar werden wird Das Ende 49 des Rohrteils 41 könnte natürlich, falls gewünscht, an der geschlossenen Endwand 58 des Gehäuses 57 auf jede andere geeignete Art befestigt werden, z.B indem das Gehäuse 57 durch Hartlöten mit dem zurückgenommenen Bereich 55 der Welle 41 verbunden wird.
Beim späteren Anbau der Spannvorrichtung 22 am Fahrzeughalter 37 mit dem einen Befestigungsteil bzw Schraube 43, wie schon beschrieben, verhindert eine am geschlossenen Ende 58 des Gehäuses 57 ausgebildete Zunge 64, die in eine geeignet angeordnete Öffnung 65 im Halter 37 eingreift, ein Verdrehen des Trägers 36 bezüglich des Halters 37 (Fig. 4 und 5). Auf diese Weise wird ein Verdrehen des Gehäuses 57 zum Halter 37 und somit ein diesbezügliches Verdrehen der rohrförmigen Welle 41 beim Befestigen des Rohrteiles 41 am Gehäuse 57, wie schon beschrieben, verhindert
Ein Lager 66 mit einem zylindrischen Rohrteil 67, der eine durchgehende zylindrische Öffnung 68 besitzt, ist auf die rohrförmige Welle 41 des Gehäuses 57 aufgeschoben und besitzt am Ende eine Scheibe 69, die an der geschlossenen Abschlusswand 58 des Gehäuses 57, wie gezeigt, anliegt.
Das Lager 66 besteht aus einem geeigneten Material, z. B einem Antifriktions-Kunststoff, um Relativbewegungen des Spanngliedes 38 bezüglich der festen Welle 41 zu ermöglichen
Das Spannglied 38 umfasst einen metallischen Dreharm 70 mit einem Rohrteil 71, der sich von einer Seite 72 eines Endteils 73 desselben erstreckt, und einen koaxial angeordneten Rohrteil 74, der sich von der anderen Seite 75 des Endteils 73 aus erstreckt Die Rohrteile 71 und 74 und der Endteil 73 enthalten eine zylindrische Durchgangsbohrung 76. Dadurch kann das Spannglied auf die feste Welle 41 geschoben werden mit zwischenliegender Lagerbuchse 67, so dass Dreh- oder Schwingbewegungen des Endteils 73 des Armes 70 bezüglich der festen Welle 41 für einen nachstehend erklärten Zweck möglich sind.
Am anderen Ende 77 des Dreharmes 70 befindet sich ein Drehzapfen 78, der in einer zentralen Öffnung 79 einer Riemenscheibe bzw. Rad 80 sitzt, wobei Befestigung am Drehzapfen mit einem geeigneten Befestigungselement 81 über eine Gewindebohrung (nicht dargestellt) im Ende 82 des Vorsprungs 78 erfolgt. Die Scheibe 80 ist um den Drehzapfen 78 drehbar und nimmt den Riemen 21 auf bekannte Art zwischen ihren Seitenflanschen 83 auf.
Im Rohrteil 71 des Drehamtes 70 befindet sich eine quer liegende Aussparung 84 (Fig.7) zum Aufnehmen des nach innen abgebogenen Endes 85 einer inneren Windung 86 einer spiralförmig gewickelten flachen Metallfeder 87, bei der es sich um die mechanische Federeinrichtung 39 der Spannvornchtung 22 handelt
Das äussere Ende 88 der Feder 87 ist gegen die äussere Windung 89 der Federeinrichtung 39 abgebogen und sitzt in einer Aussparung 90 in einer ringförmigen Seitenwand 91 des
Lagergehäuses 57, wodurch Befestigung des äusseren Endes 88 der Feder 87 am Träger 36 erfolgt. Das innere Ende 85 der Feder 87 ist mit dem Arm 70 bzw.
Spannglied 38 verbunden, damit die Scheibe 80 durch die Spannkraft der Feder 87 an den Riemen 21 gedrückt wird
Nach den Lehren der Erfindung wurde festgestellt, dass das innere Ende 85 der Torsionsfeder 87 im Berührungsbereich 92 mit der inneren Windung 86 diese Windung im Bereich des Bezugszeichens 93 an der Übergangsstelle zur nächsten inneren Windung schwächen kann, indem der Bereich 93 vom Rohrteil 71 abgedruckt wird, wenn Verspannung um die innere Windung 86 im Berührungsbereich 92 erfolgt.
Ein besonderes Merkmal dieser Erfindung ist nun aber ein Schutzteil zwischen der inneren Windung 86 und dem Rohr 71 des Spanngliedes 38 beim abgebogenen inneren Ende 85 der Feder 87, das fur eine gewisse Abstützung in diesem Bereich sorgt
Das bogenförmige Schutzteil 94 aus einem geeigneten Polymer weist ein dickeres Ende 95 auf und verjüngt sich zu dem dünneren Ende 96 hin, es ist so geformt, dass seine Innenfläche 97 der Aussenfläche 98 des Rohrs 71 im wesentlichen entspricht (FIG 7).
Das Ende 95 liegt neben dem gebogenen Ende 85 der Windung 87, so dass der Teil 93 der inneren Windung 86 sich an die äussere zurückweichende Oberfläche 99 des Teils 94 zwischen dessen Enden 96 und 95 anlegt und kein wesentlicher Spalt zwischen der inneren Windung 86 und dem Schutzteil 94 vorliegt, wenn die innere Windung 86 beim Spannen der Feder 87 zusammengezogen wird
Das Schutzteil 94 besitzt eine integrierte Scheibe 100 mit einer durchgehenden Öffnung 102 zum Aufschieben auf den Rohrteil 71 des Spannarmes 70.
An der Scheibe 100 befindet sich eine
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nach innen gerichtete Zunge 103, die in die Aussparung 84 des Rohrteils 71 eingreift, um die Winkellage des Schutzteils 94 festzulegen und Verdrehungen dieses Teils bezüglich des Rohrs 71 zu verhindern derart, dass das Schutzteil 94 sicher in der vorgesehenen Lage zum abgebogenen Ende 85 der Feder 87, wie in FIG 7 dargestellt, bleibt für die schon beschriebenen Zwecke
Wenn die Federeinrichtung 39 und der Spannarm 70 auf der Lagerbuchse 66 und somit auf der festen Welle 41 angeordnet sind, ist ersichtlich, dass die Endscheibe 100 des Schutzteils 94 und die Endscheibe 69 der Lagerbuchse 66 Antifriktionsmatenal an angrenzenden Seiten der Spiralfeder 87 darbieten,
um die Grenzflächenreibung beim Spannen und Entspannen des Federbandes 87 zu verringern
Die Reib-Dämpfungseinrichtung 40 der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 22 umfasst ein in Fig. 5 allgemein mit dem Bezugszeichen 104 bezeichnetes Teil in koaxialer Anordnung auf der Welle 41, das, wie nachstehend beschrieben, auf der Welle axial verschiebbar ist, um mit einem anderen Teil der Dämpfungseinrichtung 40 zusammenzuwirken, das allgemein mit dem Bezugszeichen 105 bezeichnet ist und die Seite 75 des Endteils 73 des Spannarmes 70 umfasst, wie nachstehend erklärt werden wird Das Teil 104 umfasst einen Ringbelag 106 aus einem geeigneten Reibmaterial, z.B normalem Bremsbelagmatenal, und eine starre Druckplatte 107 aus Metall,
die den Ringbelag 106 aus Reibmatenal abstützt
Ferner enthält die Reib-Dämpfungseinrichtung 40 einen becherförmigen Metalldeckel 108 mit einem geschlossenen Ende 109 und einem offenen Ende 110. Im geschlossenen Ende 109 befindet sich eine zentrale Durchgangsöffnung 111, die am gerändelten Endteil 112 der Welle 41 aufgepresst ist derart, dass der Deckel 108 Bestandteil des Trägers 36 ist infolge seiner Befestigung an der feststehenden Welle 41 des Trägers 36 Der Deckel 108 wird nach dem verdrehsicheren Aufpressen auf das gerändelte Ende 112 der Welle 41 in seiner Lage auf der festen Welle 41 gehalten, nachdem Befestigung der Spannvorrichtung 22 am Halter 37 mit der Schraube 43 erfolgt ist, da die Scheibe 52 sowohl mit dem Ende 53 der festen Welle 41 als auch mit dem geschlosse- nen Ende 109 des Deckels 108 verspannt ist (FIG 5)
Eine von der Torsionsfeder 39 der Spannvorrichtung 22 unabhängige Federeinrichtung sitzt zwischen dem Deckel 108 und dem Teil 104 der Reib-Dämpfungseinrichtung 40 und druckt das Teil 104 mit einer bestimmten Federkraft axial auf der Welle 41 an das andere Teil 105 zur Reibungsdampfung der Bewegung des Armes 70 bezüglich der Welle 41 und somit bezüglich des Tragers 36 aus den gleichen Gründen, aus denen in den vorerwähnten mitanhängigen Pa- tentanmeldungen eine mit Fluid arbeitende Rotations-Dämpfungseinrichtung zum Dampfen dieser Bewegungen des Armes 70 verwendet wird.
Diese weitere Federeinnchtung ist allgemein mit der Kenn-Nr 113 bezeichnet, und im Ausführungsbeispiel der Zeichnungen handelt es sich um die ringförmige gewellte Metallfeder 114 Es versteht sich, dass die Federeinrichtung 113, falls gewünscht, auch von mehreren gewellten Federn 114 oder einem anderen Federsystem gebildet werden kann
Gemäss den Lehren der Erfindung wurde festgestellt, dass im Einsatz der Riemenspannvor- richtung 22 normaler Verschleiss der Lagerbuchse 67 bei den Drehbewegungen des Spannarmes 70 auf ihr erfolgt, mit der Folge, dass der Endteil 73 des Armes 70 infolge der ausgeschlagenen Lagerbuchse 67 auf der Welle 41 verkanten kann Um sicherzustellen, dass der Ringbelag 106 des Teils 104 vollstandigen Ringkontakt an der Oberfläche 75 des Endteils 73 des Dreharmes 70 erzielt,
besitzt das Teil 104 der Reib-Dämpfungseinheit 40 Mitnehmerzapfen 115 auf der Seite 116 der Stützplatte 107 des Teils 104, die mit Spiel in geeigneten Mitnehmeroffnungen 117 in einer Dämpferbuchse 118 aus Polymer sitzen Die Rohrteile 119 der Öffnungen sind in geeignete Öffnungen 120 im Deckel 108 eingepresst, um diesbezügliches Verdrehen der Buchse 118 zu verhindern Infolge der Spielpassung der Zapfen 115 in den Öffnung 117 und der normalen Elastizität des Polymers, aus dem das Teil 118 besteht, kann das Teil 104 der Reib-Dämpfungs- einrichtung 40 bezüglich der Welle 41 verkanten und dadurch die ganze Seite 121 des ringförmigen Reibbelages 106 an die Oberfläche 75 des Endteils 73 des Dreharmes 70 anlegen infolge der selbstausrichtenden Wirkung der Mitnehmerverbindungen 115 und 117und der Wirkung der Federeinrichtung 113,
die das Teil 104 bezüglich des Teils 105 axial verschiebt, wie schon erklärt wurde
Falls gewünscht, kann auf der Seite 116 der Stützplatte 107 des Teils 104 ein Ringbund 122 ausgebildet werden, der in eine Öffnung 123 in der Feder 114 eingreift, um die Feder auszurichten,
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wie in FIG.
6 gezeigt
Der Reibbelag 106 kann durch die Stützplatte 107 auf jede geeignete Art aufgenommen werden, er ist aber hier mit Zapfen 124 auf der Seite 125 dargestellt, die in Öffnungen 126 in der Stützplatte 107 eingreifen, um eine Verbindung mit dem Belag 106 über die Mitnehmerver- bindungen 124 und 126 herzustellen
Es ist somit ersichtlich, dass ein Verdrehen des Ringbelages 106 bezüglich des Armes 70 bei Drehung des Armes 70 auf der Welle 41 ausgeschlossen ist, da der Ringbelag 106 über die Mitnehmerteile 124, 126 mit der Stutzplatte 107 verkeilt ist und die Stutzplatte 107 selbst wiederum über die Mitnehmerteile 115, 117 mit der Buchse 118 verkeilt ist, während Verkeilung zwischen der Buchse 118 und dem festen Deckel 108 über die Mitnehmerteile 119 und 120 besteht
Die obigen Darlegungen zeigen,
dass die verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 22 ohne weiteres auf der Welle 41 des Trägers 36 montiert und in Einbaulage zusammengehalten werden können, dadurch dass der Deckel 108, wie in FIG. 5 gezeigt, auf das gerändelte Ende 112 der Welle 41 gepresst wird
Im folgenden soll die Funktion der erfindungsgemässen Riemenspannvorrichtung 22 beschrieben werden.
Wenn die erfindungsgemässe Spannvorrichtung 22 am Motor 20 angebaut werden soll, wird sie in der Nähe des Halters 37 so angeordnet, dass bei der Federeinrichtung 39 der Dreharm 70 so steht, dass die Riemenscheibe 80 in einer Lage ist, in der der Arm 70 nach Darstellung in FIG 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden muss, um die Riemenscheibe 80 an den Riemen 21 anzulegen. Die Spannvorrichtung 22 wird am Halter 37 mit in der Öffnung 65 des Halters 37 sitzendem Vorsprung 64 des Gehäuses 57 angesetzt Das Befestigungselement bzw.
Schraube 43 wird in die Öffnung 42 der rohrformigen Welle 41 eingesetzt und durch die Öffnung 44 im Halter 37 geschoben Die Mutter 45 wird auf das Gewinde 46 geschraubt, um die Spannvorrichtung 22 zwischen dem Kopf 51 der Schraube 43 und der Seite 50 des Halters 37, wie schon beschrieben, zu verspannen, so dass der Träger 36 der Spannvorrichtung 22 am Halter 37 befestigt ist und dadurch bezüglich des Riemens 21 feststeht.
Anschliessend werden die Riemenscheibe 80 und der Arm 70 im Gegenuhrzeigersinn nach
FIG.3 geschwenkt, um die Riemenscheibe 80 an den Riemen 21 anzulegen (entsprechend den
Darstellungen der FIG 1 und 2 und der mit ausgezogenen Linien gezeichneten mittleren Stellung in FIG. 3). Dabei wird die Torsionsfeder 87 gespannt und drückt die Riemenscheibe 80 im
Uhrzeigersinn an den Riemen 21 Die beschriebene Einstellung der Riemenscheibe 80 am Riemen
21 geht leichter, wenn man ein geeignetes Werkzeug in den rechtwinkligen Ausschnitt 127 im Arm
70 einsetzt, um den Arm 70 gegen die Torsionsfeder 87 schwenken zu können, bis die
Riemenscheibe 80 am Riemen 21 anliegt
Dementsprechend versucht die Torsionsfeder 87 in allen Arbeitsstellungen des Armes 70 des
Spanngliedes 38 (in FIG 3 ausgezogen und gestrichelt dargestellt),
das Spannglied 38 im
Uhrzeigersinn selbst über die tiefste in FIG. 3 dargestellte Lage hinaus zu schwenken, so dass stets eine Spannkraft auf den Riemen 21 ausgeübt wird
Der Verstellbereich des Spannarmes 70 bezüglich des Trägers 36 wird durch Anschläge 128 und 129 am Ringteil 91 des Trägerteils 57, an denen sich entsprechende Schultern 130 und 131 am Arm 70 anlegen, bestimmt Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Armes 70 auf der
Welle 41 in beiden Richtungen begrenzt
Wir nehmen an, das Spannglied 38 befinde sich in der in FIG.
3 ausgezogen dargestellten
Stellung am Riemen 21 und eine normale Schwingung des Riemens 21 im Betrieb des Motors 20 aus schon genannten Gründen bewirke, dass das Spannglied 38 weiter nach innen zum Riemen 21 hin im Uhrzeigersinn nach FIG 3 verstellt wird Bei dieser Verdrehung des Armes 70 im
Uhrzeigersinn wird der Endteil 73 im Uhrzeigersinn bezüglich der feststehenden Oberfläche 121 des Reibmaterialbelages 106 verdreht, und dabei bremst das durch die Feder 113 angepresste
Reibmaterial 106 die Drehbewegung des Spannarmes 70, d. h.
dämpft die Bewegung des Spann- gliedes 38 zum Riemen 21 Sollte im anderen Falle der Riemen 21 so schwingen, dass das
Spannglied 38 im Gegenuhrzeiger sinn vom Riemen 21 abgehoben wird, wie in FIG 3 dargestellt, so bewirkt der schwenkende Arm 70, dass die Oberfläche 75 des Endteils 73 bezüglich der feststehenden Oberfläche 121 des Reibbelages 106 verdreht wird.
Der Reibbelag 106 bremst diese Bewegung des Armes 70, d. h. dämpft diese Schwingbewegung des Riemens 21 aus den
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schon erwähnten Grunden
Somit ist ersichtlich, dass die Spannvorrichtung 22 die Bewegung des Spanngliedes 38 bezüglich des Tragers 36 durch Reibung dämpft, so dass früher Verschleiss der mechanischen Federeinnchtung 39, die mit dem Träger 36 und dem Spannglied 38 wirksam verbunden ist, wie schon beschrieben, verhindert wird
Femer ist ersichtlich, dass die Reib-Dämpfungseinrichtung 40 und die mechanische Federeinrichtung 39 der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 22 auf der festen Welle 41 koaxial angeordnet sind Dadurch baut die Spannvomchtung 22 ziemlich klein und kompakt, während immer noch Befestigung der Spannvorrichtung 22 am Halter 37 mit einem einzigen Befestigungselement 43, wie schon beschrieben, möglich ist.
Es versteht sich, dass die Dämpfungseigenschaften der Reib-Dämpfungseinrichtung 40 der erfindungsgemassen Spannvorrichtung 22 beeinflusst werden können über das Material, aus dem der Dreharm 70 besteht, den Zustand der Oberfläche 75 des Armes 70, das für den Belag 106 verwendete Reibmaterial, die Gesamtkontaktflache zwischen dem Belag 106 und der Oberflache 75 des Armes 70 und die von der Federeinrichtung 113 ausgeübte Federkraft
Für die erfindungsgemasse Riemenspannvorrichtung 22 wurde bisher angegeben, dass das Teil 104 bezuglich der Oberfläche 75 des Spannarmes 70 beweglich ist, das Teil 104 kann aber auch vom Spannarm 70 über eine Mitnehmerverbindung aufgenommen werden, so dass es sich mit diesem dreht und an einer geeigneten feststehenden Oberfläche am Deckel 108 angreift
Eine entsprechende Spannvorrichtung ist beispielhaft in den FIG.
11 und 12 allgemein mit der Kenn-Nr 22A bezeichnet Teile, die der schon beschriebenen Spannvorrichtung 22 entsprechen, haben gleiche Kenn-Nummern mit dem Zusatzbuchstaben "A"
Nach den FIG 11 und 12 befinden sich im Endteil 73A des Spannarmes 70A verschiedene durchgehende Öffnungen 132, die die Hohlzapfen 119A der Kunststoffbuchse 118A aufnehmen Die Holzapfen 119 wiederum nehmen die Zapfen 115A der Stützplatte 107A in ihren Bohrungen 117A mit Spiel auf Dadurch kann die Stützplatte 107A ihren Ringbelag 106A bezüglich der Buchse 118A selbsttätig ausrichten, so dass seine Oberfläche 121 A an einer festen Oberfläche 133 innen an der geschlossenen Endwand 109A des Deckels 108A, der am Rohr 41A, wie schon be- schrieben, befestigt ist,
anliegt
Der Reibungsdämpfer 40A der Spannvorrichtung 22A enthält eine oder mehrere gewellte Federn 114A zwischen der Buchse 118A und der Stützplatte 107A, die die Oberfläche 121A des ringförmigen Reibbelages 106A an die Oberfläche 133 des Deckels 108A pressen, um Bewegungen des Spannarmes 70A zu bremsen, wenn der Ringbelag 106A sich mit diesem bezüglich der Oberfläche 133 verdreht, um die früher beschriebenen Dämpfungszwecke zu erzielen
Wenn man das Teil 104A der Reib-Dämpfungseinrichtung 70A am Arm 70A lagert und für das Teil 105A der Reib-Dämpfungseinrichtung 40A die Oberfläche 133 des Deckels 108A nimmt, dürfte das Gesamtmass 134 zwischen den Aussenflächen 48A und 135 des Deckels 108A, wie in FIG. 11 gezeigt, kleiner ausfallen als das entsprechende Mass 136 in FIG.
9, in der das Teil 104 der Reib- Dämpfungseinrichtung 40 in Mitnehmerverbindung mit dem Deckel 108 steht.
Der FIG 11ist ferner zu entnehmen, dass bei der Spannvorrichtung 22A die Scheibe 100A des Schutzteils 94A einen Aussenrand 100'A besitzt, der am Innenrand 91'A des Gehäuses 57A im wesentlichen abdichtet, wodurch das offene Ende 59A des Gehäuses 57A bei der Feder 87A im wesentlichen dicht abgeschlossen ist Falls gewünscht, kann die Scheibe 100A mit einer gerundeten Kante oder gar mit einer gebogenen Ringnppe, die sich innerhalb des Gehäuses 57A entlang der Oberfläche 91'A erstreckt, versehen werden, um diesen im wesentlichen dichten Abschluss sicherzustellen, damit die Feder 87A im Betrieb der Spannvorrichtung 22A gegen Staub und Ähnliches geschützt ist Diesbezüglich kann ein geeigneter Raststopfen aus Polymer oder Ähnlichem in die Aussparung 90 des Gehäuses 57 eingerastet werden (in FIG 6 mit den gestrichelten Linien 90' dargestellt),
um die Aussparung 90 dicht zu verschliessen, nachdem das Ende 88 der Feder 87 in die Aussparung 90 eingesetzt worden ist Das Gehäuse 57 wäre dann noch besser nach aussen abgedichtet
Es ist somit ersichtlich, dass die Scheibe 100A der Spannvorrichtung 22A nicht nur die Aufgabe hat, Kontakt zischen dem Ende 73A des Armes 70A und der Feder 87A zu verhindern und die Feder 87A gegen Reibung zu schützen, vielmehr auch noch das Gehäuse 57A im wesentlichen
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abdichtet, um zu verhindern, dass Staub und Ähnliches die Feder 87A erreicht Es versteht sich natürlich, dass die Scheibe 100 der fruher beschriebenen Spannvornchtung 22, um diese Abdichtung zu erzielen, grösser ausgeführt werden könnte
Femer versteht sich, dass nicht nur das beschriebene Gehäuse 57 für den Träger 36 verwendet werden kann,
sondern auch andere Bauweisen in Frage kommen
Die rohrförmige Welle 41 kann beispielsweise in ein Gussstück für den Träger 36 oder in ein Gussstück für den Deckel 108 für die Reib-Dampfungsemrichtung 40 eingegossen werden
Zur Erläuterung sei nun auf die Fig 13 und 14 verwiesen Dargestellt ist eine rohrformige Welle 41B mit einer Öffnung 137 durch ihr Ende 138 und einem in dieser Öffnung sitzenden Querstift 139.
Das Endstück 138 und der Querstift 139 liegen in einem Metallgussstück 140, das um sie herum gegossen wurde und einen Träger für eine Spannvorrichtung abgibt, derart dass die Spann- vorrichtung mit geeigneten Befestigungselementen in Öffnungen 141 auf jede geeignete Art an den Motor geschraubt werden kann Die übrigen Teile der erfindungsgemässen Spannvorrichtung 22 können dann an den Rohrteil 41 B, wie schon früher beschrieben, montiert werden, um eine Spannvorrichtung zu gewinnen, die genauso wie die schon beschriebene Spannvorrichtung 22 wirkt
Entsprechend kann der Fig. 15 mühelos entnommen werden, dass die Welle 41C über einen Querstift 139C in ihrem Ende 142 verfügt und in ein Gussteil 143 eingegossen werden kann, das den Deckel der schon bechriebenen Reib-Dampfungseinrichtung 40 bildet.
Die Welle 41 C kann hohl ausgeführt sein, damit die Befestigung am Motorhalter mit einer einzigen Schraube möglich ist, die Welle 41 C kann aber auch massiv ausgeführt sein mit einem zurückgenommenen Ende 144 mit Aussengewinde als alleiniges Mittel zum Befestigen der Welle 41 C am Halter eines Motors oder Ähnlichem Ein Deckel für die Torsionsfeder einer derartigen Spannvorrichtung kann an einer Schulter 145 der Welle 41C anliegen, um die Verspannung zwischen dem Deckel 143 und der Schulter 145 beim Anbau der Spannvorrichtungsteile zu begrenzen
Es ist somit ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen an den verschiedenen Teilen dieser Erfindung vorgenommen werden können, um eine verbesserte erfindungsgemässe Riemenspann- vorrichtung zu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spannvornchtung für einen in einer endlosen Bewegungsbahn betreibbaren Kraftüber- tragungsriemen (21),mit einer gegenüber dem Riemen (21) feststehenden Tragvor- richtung (36), einer am Riemen (21) anliegenden Vorrichtung (38), die von der Tragvor- richtung (36) getragen und in bezug auf sie drehbar ist, einer mit der Tragvorrichtung (36) und der am Riemen (21) anliegenden Vorrichtung (38) betriebsmässig verbundenen mechanischen Federvorrichtung (39), um die am Riemen (21) anliegende Vorrichtung (38) relativ zur Tragvorrichtung (36) mit der Riemenspannkraft gegen den Riemen (21) zu drucken, und einer durch Reibung wirkenden Dämpfvorrichtung (40;
40A), die mit der
Tragvorrichtung (36) und der am Riemen (21) anliegenden Vorrichtung (38) betriebsmässig verbunden ist, derart, dass sie die Bewegung der am Riemen (21) anliegenden Vorrichtung (38) relativ zur Tragvorrichtung (36) in wenigstens einer ihrer Bewegungsrichtungen dämpft, wobei die Dämpfvorrichtung (40, 40A) eine Längsachse aufweist und die
Tragvorrichtung (36) eine Welle (41; 41A) umfasst, die eine Längsachse hat und an ihr befestigt ist, wobei die am Riemen (21) anliegende Vorrichtung (38) einen Abschnitt (73;
73A) aufweist, der von der Welle (41, 41A) drehbar getragen ist, die Dämpfvorrichtung (40,40A) reibschlüssig verbundene Bauteile (104, 105,104A, 105A) umfasst, von denen ein erster Bauteil (104, 104A) ein ringförmiges Kissen (106,106A) aus Reibstoff umfasst, welches auf der Welle (41, 41A) koaxial angeordnet und in bezug auf einen zweiten
Bauteil (105, 105A) mittels einer weiteren Federvorrichtung (114,114A) von einer bestimmten Federkraft axial auf der Welle (41, 41 A) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Reibung wirkende Dämpfvorrichtung (40,40A) betätigbar ist um die Bewegung der am Riemen (21) anliegenden Vorrichtung (38) relativ zur
Tragvorrichtung (36) in beide Bewegungsnchtungen zu dämpfen und dass der zweite
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Bauteil (105, 105A)
der beiden reibschlussig verbundenen Bauteile in axialer Richtung an der Welle festsitzt und dass der erste Bauteil (104, 104A) lose mit einem Abschnitt der
Spannvorrichtung verkeilt ist, sodass er davon getragen wird, axial beweglich ist und relativ zur Welle (41, 41 A) spannt, wobei die weitere Federvorrichtung (114,114A) den ersten
Bauteil (104,104A), der relativ zur Achse verschoben werden kann, gegen den zweiten
Bauteil (105,105A) drängt und somit ermöglicht, dass die beiden Bauteile (104,104A, 105,
105A) sich selbst ausrichten um miteinander immer vollständig in Kontakt zu stehen, un- abhängig von der Abnutzung während des Betriebs der Spannvorrichtung 2.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bauteil (104A) der Dämpfvornchtung (40A) mit dem Abschnitt (73A) der am Riemen anliegenden
Vorrichtung (38) betriebsmässig drehfest verbunden ist 3 Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bauteil (104A) ein Vielnutprofil (115A, 119A) aufweist, das mit einem Vielnutprofil (132) am Abschnitt (73A) der am Riemen anliegenden Vorrichtung betriebsmässig verbunden ist.
4 Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bauteil (104) mit der festen Tragvorrichtung (36) betriebsmässig verbunden ist, und der zweite Bauteil (105) den Abschnitt (73) der am Riemen anliegenden Vorrichtung (38) umfasst.
5 Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bauteil (104) ein Vielnutprofil (115) aufweist, das mit einem Vielnutprofil der Tragvorrichtung (36) betriebsmässig verbunden ist 6 Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Federvorrichtung (114, 114A) der Dämpfvorrichtung (40,40A) kreisring- förmig ist und auf der Welle (41, 41A) gleichachsig angeordnet ist 7 Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvornchtung (39) eine Längsachse hat und um diese Achse spiralig angeordnet ist, im Abschnitt (73) der am Riemen anliegenden Vorrichtung (38) ein Schlitz (84) ausgebildet ist, die Federvornchtung (39) eine innenliegende Wicklung (86) mit einem inneren Endstück (85) aufweist,
das unter einem Winkel in bezug auf die innenliegende
Wicklung umgebogen und im Schlitz (84) aufgenommen ist, derart, dass es die Federvor- richtung (39) mit dem Abschnitt (73) der am Riemen anliegenden Vorrichtung (38) verbindet 8 Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischem dem Abschnitt (73) der am Riemen anliegenden Vorrichtung (38) und der innenliegenden Wicklung (86) der Federvorrichtung (39) in der Nähe von deren innerem
Ende (85) ein Schutzglied (94) angeordnet ist, das zum Schutz der innenliegenden
Wicklung beiträgt 9 Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (36) ein becherförmiges Gehäuse (57) aufweist, das ein offenes
Ende (59) hat und die Federvorrichtung (39) in sich aufnimmt, und dass auf der Welle (41 )
zwischen dem Abschnitt (73) der am Riemen anliegenden Vorrichtung (38) und der Fe- dervorrichtung (39) ein reibungsminderndes scheibenähnliches Bauteil (100) angeordnet ist, welches das offene Ende (59) des Gehäuses (57) im wesentlichen dicht verschliesst