DE102004012395B4 - Clamping unit for a unit operation - Google Patents
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Abstract
Spanneinheit (6) für einen Aggregatetrieb an einer Maschine mit einem Riemen- (1) oder Kettentrieb mit Riemenscheiben (3 bis 5) oder Kettenrädern, die mit einer Welle der Maschine und einem Startergenerator drehverbunden sind, wobei die Spanneinheit (6) zwei Spannrollen (7, 8) aufweist, die an einem Spannarm (11) angeordnet sind, der an der Maschine gelagert und mittels eines Federdämpferelements (14) abgestützt ist, und wobei je eine der Spannrollen (7, 8) im Leertrum und Zugtrum des Aggregatetriebs beim Betrieb des Startergenerators als Starter und Generator vorgesehen ist und die Spannrollen (7, 8) an einem Waagebalken (9) gelagert sind, der am Spannarm (11) schwenkbar angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Waagebalken (9) und dem Spannarm (11) oder dem Lager (12) des Spannarms (11) an der Maschine eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Bewegung des Waagebalkens (9) um die Anlenkstelle (10) am Spannarm (11) vorgesehen ist.Clamping unit (6) for unitary operation on a machine with a belt (1) or chain drive with pulleys (3 to 5) or sprockets rotatably connected to a shaft of the machine and a starter generator, the tensioning unit (6) comprising two tension rollers ( 7, 8), which are arranged on a clamping arm (11) which is mounted on the machine and supported by a spring damper element (14), and wherein one of the tension rollers (7, 8) in the slack side and Zugtrum of the aggregate operation during operation the starter generator is provided as a starter and generator and the tensioning rollers (7, 8) are mounted on a balance beam (9), which is articulated pivotably on the tensioning arm (11), characterized in that between the balance beam (9) and the tensioning arm (11 ) or the bearing (12) of the clamping arm (11) on the machine, a damping device for damping the movement of the balance beam (9) to the articulation point (10) on the clamping arm (11) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spanneinheit für einen Aggregatetrieb an einer Maschine mit einem Riemen- oder Kettentrieb mit Riemenscheiben oder Kettenrädern, die mit einer Welle der Maschine und einem Startergenerator drehverbunden sind, wobei die Spanneinheit zwei Spannrollen aufweist, die an einem Spannarm angeordnet sind, der an der Maschine gelagert und mittels eines Federdämpferelements abgestützt ist, und wobei je eine der Spannrollen im Leertrum und Zugtrum des Aggregatetriebs beim Betrieb des Startergenerators als Starter und Generator vorgesehen ist und die Spannrollen an einem Waagebalken gelagert sind, der am Spannarm schwenkbar angelenkt ist.The invention relates to a clamping unit for a unit operation on a machine with a belt or chain drive with pulleys or sprockets, which are rotatably connected to a shaft of the machine and a starter generator, wherein the clamping unit comprises two tensioning rollers, which are arranged on a clamping arm, the the machine is stored and supported by a spring damper element, and wherein each one of the tension rollers in the slack side and Zugtrum of the aggregate during operation of the starter generator is provided as a starter and generator and the tension rollers are mounted on a balance beam, which is pivotally articulated on the clamping arm.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine derartige Spanneinheit ist durch die
Weiterhin benötigt diese Spannrollenanordnung einen großen Bauraum, insbesondere einen großen Abstand des Aggregatetriebs zur Maschine, weil das Federdämpferelement zwischen der Maschine und dem Spannarm angeordnet ist und die Spannrollen auf der gegenüberliegenden Seite des Spannarms befestigt sein müssen.Furthermore, this tension roller assembly requires a large amount of space, especially a large distance of the aggregate to the machine because the spring damper element between the machine and the clamping arm is arranged and the tension rollers must be mounted on the opposite side of the clamping arm.
Eine Spanneinheit der eingangs genannten Art ist aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu beheben und eine Spanneinheit zu schaffen, die einen geringen Raumbedarf mit flacher Bauform beansprucht und variabel platziert werden kann.The object of the invention is therefore to remedy these disadvantages and to provide a clamping unit that requires a small space requirement with a flat design and can be placed variably.
Weiterhin sollen die Kräfte insbesondere am Spannarm reduziert werden, so dass günstiges und leichtes Serienmaterial benutzt werden kann.Furthermore, the forces should be reduced in particular on the tensioning arm, so that cheap and easy serial material can be used.
Schließlich soll eine einfache Montage des Riemen- oder Kettentriebs ohne Sonderwerkzeuge möglich sein.Finally, a simple assembly of the belt or chain drive without special tools should be possible.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass zwischen dem Waagebalken und dem Spannarm oder dem Lager des Spannarms an der Maschine eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Bewegung des Waagebalkens um die Anlenkstelle am Spannarm vorgesehen ist.The object of the invention is achieved in that between the balance beam and the clamping arm or the bearing of the clamping arm on the machine, a damping device for damping the movement of the balance beam is provided around the pivot point on the clamping arm.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung werden die Kräfte zwischen den beiden Spannrollen zunächst auf den Waagebalken übertragen, ohne dass diese auf den Spannarm gelangen. Befindet sich beispielsweise der Riemen- oder Kettentrieb im Starterbetrieb, in dem der Startergenerator den Aggregatetrieb antreibt und damit auch die Welle der Maschine bzw. Brennkraftmaschine dreht, so befindet sich die eine Rolle im Zugtrum und wird radial aus dem Riementrieb herausgezogen. Die Rolle bewegt sich zu einem Totpunkt und zieht dabei über den Waagebalken die andere Spannrolle in Spannrichtung bis ein Kräfteausgleich erfolgt. Die erste Rolle kann somit in dieser Position als fix angesehen werden. Das Federdämpferelement am Spannarm soll so ausgelegt werden, dass durch die unterstützende Federkraft die nötige Vorspannung im Leertrum, d.h. an der zweiten Spannrolle erzeugt wird.By this embodiment of the invention, the forces between the two tension rollers are first transmitted to the balance beam, without these reach the tension arm. For example, if the belt or chain drive is in starter mode, in which the starter generator drives the unit operation and thus also rotates the shaft of the machine or internal combustion engine, then the one roller is located in the pulling line and is pulled out radially from the belt drive. The roller moves to a dead center and pulls on the balance beam, the other tensioning roller in the clamping direction until a balance of forces occurs. The first roll can thus be considered as fixed in this position. The spring damper element on the clamping arm should be designed so that by the supporting spring force the necessary bias in the slack side, i. is generated on the second tensioner.
Dynamische Schwingungen des Aggregatetriebs werden durch das Federdämpferelement aufgefangen, da die Rolle im Leertrum um die als fix betrachtete Rolle im Zugtrum schwingen kann.Dynamic vibrations of the aggregate operation are absorbed by the spring damper element, since the roller in the slack side can swing around the roller considered to be fixed in the traction section.
Analog zum Starterbetrieb wird im Normalbetrieb, dann, wenn die Welle der Maschine den Aggregatetrieb antreibt und der Startergenerator als Generator arbeitet, die Spannrolle, die sich beim Startbetrieb im Leertrum befand, nun Spannrolle im Zugtrum und ihrerseits in einen Totpunkt gezogen und zieht über den Waagebalken die andere Rolle zur Spannung des Leertrums mit. Da auf den Waagebalken im Wesentlichen nur Zugkräfte wirken, kann er z.B. aus Leichtmetall als Gussteil ausgeführt sein.Analogous to the starter operation is in normal operation, then, when the shaft of the machine drives the unit operation and the starter generator operates as a generator, the tension pulley, which was at startup in the idle strand, now tensioning pulley in Zugtrum and in turn drawn to a dead center and pulls over the balance beam the other role to tension the empty strand with. Since essentially only tensile forces act on the balance beam, it can e.g. be made of light metal as a casting.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Anlenkstelle des Spannarms am Waagebalken zwischen den Lagerstellen der Spannrollen vorgesehen ist. Sie kann dabei mittig zwischen den Lagerstellen vorgesehen sein oder auch außermittig in Abstimmung auf die Kräfte im Aggregatetrieb und in Abhängigkeit der Spannkraft des Federdämpferelements.In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the articulation point of the clamping arm is provided on the balance beam between the bearing points of the tension rollers. It can be provided centrally between the bearings or off-center in coordination with the forces in the unit operation and in dependence of the clamping force of the spring damper element.
Das Federdämpferelement ist in vorteilhafter Weise als eigenständige Baueinheit ausgeführt und einerseits an der Maschine und andererseits am Spannarm mit Abstand zu dessen Lagerung an der Maschine angelenkt. Die Anlenkung am Spannarm kann zwischen der Anlenkstelle des Spannarms am Waagebalken und der Lagerung des Spannarms an der Maschine liegen oder auch außerhalb, wobei die Feder im Federdämpferelement im einen Fall als Druckfeder und im anderen Fall als Zugfeder ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung des Federdämpferelements als eigenständige Baueinheit hat den Vorteil, dass nur geringer axialer Bauraum im Bereich des Aggregatetriebs an der Maschine erforderlich ist und der Spannarm unmittelbar an der Maschine gelagert sein kann. Das trifft auch für die Anlenkung des Waagebalkens an dem Spannarm zu, da der Waagebalken auch zwischen Spannarm und Maschine angeordnet sein kann. The spring damper element is advantageously designed as an independent unit and articulated on the one hand on the machine and on the other hand on the clamping arm at a distance to its storage on the machine. The articulation on the tensioning arm can lie between the point of articulation of the tensioning arm on the balance beam and the bearing of the tensioning arm on the machine or even outside, wherein the spring is formed in the spring damper element in one case as a compression spring and in the other case as a tension spring. This embodiment of the spring damper element as an independent unit has the advantage that only a small axial space in the area of the unit operation on the machine is required and the clamping arm can be mounted directly on the machine. This also applies to the articulation of the balance beam on the clamping arm, since the balance beam can also be arranged between clamping arm and machine.
In vorteilhafter Weise ist die Spanneinheit in Nähe des Startergenerators angeordnet, so dass die Spannrollen vor und hinter der Riemenscheibe oder des Kettenrads des Startergenerators in Drehrichtung des Aggregatetriebs gesehen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, dass nach Lösen des Federdämpferelements an der Maschine oder am Spannarm eine leichte Riemen- oder Kettenmontage bzw. Riemen- oder Kettenwechsel möglich ist, da dann der Spannarm so geschwenkt werden kann, dass der Riemen- oder Kettentrieb hinreichend entspannt ist.Advantageously, the clamping unit is arranged in the vicinity of the starter generator, so that the tension rollers are arranged in front of and behind the pulley or the sprocket of the starter generator seen in the direction of rotation of the unit operation. This results in an advantageous manner, the possibility that after loosening the spring damper element on the machine or on the clamping arm a slight belt or chain assembly or belt or chain changes is possible because then the clamping arm can be pivoted so that the belt or chain drive is sufficiently relaxed.
Je nach Betriebsverhältnissen des Aggregatetriebs, insbesondere des Ungleichförmigkeitsgrads der Brennkraftmaschine wird die Schwenkbewegung des Waagebalkens am Spannarm durch die Dämpfungseinheit reduziert. Dies kann durch ein Reibelement in der Anlenkstelle erfolgen, aber auch durch ein getrenntes Dämpfungselement, z.B. ähnlich dem Federdämpferelement, das einerseits am Waagebalken angreift und andererseits in der Nähe der Lagerung des Spannarms an der Maschine angelenkt ist, um die Dämpfungskraft nicht als Schwenkkraft auf den Spannarm einwirken zu lassen.Depending on the operating conditions of the unit operation, in particular the degree of nonuniformity of the internal combustion engine, the pivotal movement of the balance beam on the tensioning arm is reduced by the damping unit. This can be done by a friction element in the pivot point, but also by a separate damping element, e.g. similar to the spring damper element, which acts on the one hand on the balance beam and on the other hand is articulated in the vicinity of the storage of the tensioning arm on the machine so as not to let the damping force act as a pivoting force on the tensioning arm.
Figurenlistelist of figures
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 eine skizzierte Seitenansicht einer Spanneinheit mit einem Aggregatetrieb im Startbetrieb, -
2 eine skizzierte Seitenansicht gemäß1 im Normalbetrieb und -
3 eine skizzierte Seitenansicht des Aggregatetriebs gemäß1 mit der Spanneinheit in Montagestellung.
-
1 a sketched side view of a clamping unit with a unit operation in the starting mode, -
2 a sketched side view according1 in normal operation and -
3 a sketched side view of the unit operation according to1 with the clamping unit in assembly position.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In den
Der Startbetrieb gemäß
Im Normalbetrieb gemäß
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Riementriebbelt drive
- 22
- Riemenbelt
- 33
- Riemenscheibe der BrennkraftmaschinePulley of the internal combustion engine
- 44
- Riemenscheibe eines NebenaggregatsPulley of an accessory
- 55
- Riemenscheibe des StartergeneratorsPulley of the starter generator
- 66
- Spanneinheitclamping unit
- 77
- Spannrolleidler
- 88th
- Spannrolleidler
- 99
- Waagebalkenbalance beam
- 1010
- Anlenkstellearticulation
- 1111
- Spannarmclamping arm
- 1212
- Lagercamp
- 1313
- Anlenkpunktarticulation
- 1414
- FederdämpferelementSpring damper element
- 1515
- Pfeilarrow
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