DE102005039737A1

DE102005039737A1 - Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE102005039737A1
Application number: DE200510039737
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Bogner
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-01

Abstract

Spanneinrichtung zum Spannen eines Gegenstands wie eines Riemens, einer Kette o. dgl., wobei ein mit einem Ende an einem Träger (2, 19, 23) fixiertes, mit dem anderen Ende entlang des Trägers (2, 19, 23) gleitend aufliegendes, blattfederartig gebogenes Federelement (3, 18, 24) vorgesehen ist, an dem ein am zu spannenden Gegenstand angreifendes Element (10) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zum Spannen eines Gegenstands wie eines Riemens, einer Kette oder dergleichen.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Spanneinrichtungen kommen üblicherweise in Zugmitteltrieben, vornehmlich bei Brennkraftmaschinen, zum Einsatz und dienen dazu, beispielsweise einen Riemen, der von einer an einer Kurbelwelle angeordneten Riemenscheibe angetrieben und zum Antreiben mehrerer in den Trieb integrierter Aggregate wie eines Klimakompressors, einer Wasserpumpe, eines Generators etc. dient, die benötigte Vorspannung zu verleihen. Eine Spanneinrichtung dieser Art ist beispielsweise aus DE 100 21 708 A1 bekannt. Diese umfasst in der Regel eine Grundplatte oder ein Basisgehäuse, in das ein Spannhebel, an dem eine Spannrolle oder dergleichen angeordnet ist, mit seiner Nabe eingreift und relativ zum Gehäuse oder der Grundplatte drehgelagert ist. Die Grundplatte oder das Gehäuse und der Spannhebel sind über eine Schraubenfeder miteinander bewegungsgekoppelt, über welche die Vorspannung erzeugt wird. Diese Spanneinrichtung ist relativ aufwändig ausgelegt, es werden eine Vielzahl verschiedener Bauteile benötigt, was sich letztlich nachteilig auf ihr Gewicht, den benötigten Bauraum sowie die Gestehungskosten auswirkt.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Spanneinrichtung anzugeben, die im Aufbau einfach ist und kostengünstig hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieses Problems ist eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass ein mit einem Ende an einem Träger fixiertes, mit dem anderen Ende entlang des Trägers gleitend aufliegendes, blattfederartig gebogenes Federelement vorgesehen ist, an der ein am zu spannenden Gegenstand angreifendes Element angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung schlägt die Verwendung eines einfachen, äußerst kostengünstig, insbesondere als Blechumformteil, herstellbaren Federelements in Form einer Blattfeder vor, die an einem gleichermaßen äußerst einfach ausgestaltbaren Träger, bei dem es sich ebenfalls um ein einfaches Blechteil handeln kann, angeordnet ist. Sie ist mit einem Ende an dem Träger lagefest fixiert, mit dem anderen Ende kann sie längs des Trägers gleiten. Das Blattfederelement ist gebogen, an ihm ist im Bereich der Biegung das am zu spannenden Gegenstand angreifende Element, also beispielsweise eine Riemenspannrolle oder dergleichen, angeordnet. Zur Erzeugung der Riemenspannung drückt dieses blattfederartige Federelement über die Spannrolle gegen den Riemen, das Federelement wird dabei etwas verformt und gleitet mit dem freien Ende längs des Trägers.

Ersichtlich ist der gesamte Aufbau äußerst einfach, wobei diesem Umstand zuträglich ist, dass das Federelement und der Träger erfindungsgemäß einstückig miteinander verbunden und durch Umformen aus einem gemeinsamen Blechteil gebildet sein können. Neben geringen Herstellungskosten weist die erfindungsgemäße Spanneinrichtung ein sehr geringes Gewicht auf, bietet aber gleichzeitig die Möglichkeit einer gerichteten Dämpfung. Die Spanneinrichtung ist relativ schmal konzipierbar, kann also an den vorhandenen Bauraum angepasst werden, wie natürlich auch die Ausgestaltung des Federelements im Hinblick auf seinen Biegeradius bauraumoptimiert angepasst werden kann. Es sind keine speziellen Gleitlagerungen erforderlich, wie bei bekannten Spanneinrichtungen. Eine Verwendung in allen Arten von Zugmitteltrieben (Riemen, Kette) ist möglich.

An dem Federelement sind zweckmäßigerweise Befestigungsmittel für das am Gegenstand angreifende Element, gleich wie dieses ausgestaltet ist, vorgesehen. Als ein solches Element kann beispielsweise ein Riemen- oder Kettenrad, das über die Befestigungsmittel drehbar gelagert ist, vorgesehen sein. Alternativ ist es auch denkbar, eine Spannschiene daran zu befestigen, die ebenfalls schwenkbar angelenkt sein kann, die aber auch starr am Federelement befestigt sein kann.

Insbesondere zur Lagerung einer Riemenscheibe oder eines Kettenrades ist es zweckmäßig, wenn am Federelement eine längliche Durchbrechung vorgesehen ist, im Bereich welcher die Befestigungsmittel vorgesehen sind, und in welche Durchbrechung das Element, insbesondere in Form einer Spannrolle oder eines Kettenrads, zumindest abschnittsweise eingreift.

Für eine einfache Fixierung der Spanneinrichtung an einem Drittgegenstand wie beispielsweise einem Motorblock oder dergleichen sind zweckmäßigerweise Befestigungsmittel zum Befestigen vorgesehen, die am Träger bzw., soweit das Federelement in seinem Befestigungsbereich mit dem Träger überlappt, an beiden vorgesehen sind. Die Befestigungsmittel können dabei derart sein, dass der Träger flächig auf den Drittgegenstand aufgesetzt oder seitlich an diesem angeschraubt werden kann, wozu am Träger entsprechende abgekantete Befestigungslaschen oder dergleichen vorgesehen sind.

Zur Erzeugung der notwendigen Dämpfung und Ermöglichung eines geräuschfreien Gleitens ist zweckmäßigerweise an dem freien Ende des Federelements ein Gleitelement, insbesondere in Form eines aufgesteckten Gleitschuhs, vorgesehen, welches als Gleitelement unmittelbar auf dem bevorzugt als Blechteil ausgeführten Träger gleitet.

Eine alternative Ausführungsform einer Spanneinrichtung lässt einen Einsatz derselben, insbesondere in Verbindung mit einem elastischen Riemen, häufig auch als Elastriemen bezeichnet, zu. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung ist am Träger eine Rastverzahnung vorgesehen, in welche das Federelement mit seinem freien Ende eingreift, und die die Bewegung des Federelements in eine Richtung sperrt und in die andere Richtung zulässt. Ein solcher elastischer Riemen oder Elastriemen ist ein selbstspannender Riemen, der aufgrund seiner Elastizität von Haus aus unter einer inhärenten Vorspannung um die Triebscheiben bzw. -rollen geführt ist. Um für den Fall, dass im Laufe der Zeit eine gewisse Längung des Riemens und mithin eine Verringerung seiner inhärenten Spannung einsetzt, kann er über die erfindungsgemäße Spanneinrichtung nachgeführt werden. In der Ausgangsstellung ist das Federelement relativ stark deformiert. Längt sich nun der Riemen, so wird das Federelement etwas entlastet, das freie Ende des Federelements rutscht aus der vorherigen Raststellung in die nächste oder übernächste, je nach dem Grad der Entlastung, und schnappt dort wieder ein. Eine Rückstellung ist nicht möglich, da der Rastmechanismus diese sperrt, eine weitere Entlastung ist aber unter Nachführung des Federelements möglich.

Zweckmäßig ist ferner eine Schutzabdeckung, die das freie Ende des Federelements und den Bewegungsbereich desselben auf dem Träger umschließt, vorgesehen. Diese Schutzabdeckung, die eine Verschmutzung des Bewegungsbereichs verhindert, bewegt sich mit dem freien Ende des Federelements, bevorzugt ist sie auch seitlich am Träger geführt. Bevorzugt ist im Eingriffsbereich des Federelements in die Schutzabdeckung ein Dichtelement, insbesondere ein Bürstenelement, angeordnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Dabei zeigen:
1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung einer ersten Ausführungsform,
2 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung einer zweiten Ausführungsform,
3 eine Perspektivansicht der Spanneinrichtung aus 2 mit zusätzlicher Schutzabdeckung, und
4 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung einer dritten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung 1, bestehend aus einem Träger 2 sowie einem an diesem angeordneten Federelement 3, das nach Art einer gebogenen Blattfeder ausgeführt ist. Der Träger 2 und das Federelement 3 sind als einstückiges Blechumformteil ausgeführt, sie überlappen sich im Biegebereich 4, wo sie gegebenenfalls im Bereich der Faltung 5 auch miteinander verschweißt sein können. Auch andere Verbindungen sind denkbar, z. B. Nieten, Toxen, etc. Das freie Ende 6 des Federelements 3 liegt, wie durch den Doppelpfeil A durchgestellt ist, gleitend auf der Oberseite des Trägers auf, kann also je nach Belastung in beiden Richtungen gleiten, wozu das freie Ende in einem Gleitschuh 7 aufgenommen ist.
Am gebogenen Federelement 3 ist eine Durchbrechung 8 vorgesehen, in welche zwei Befestigungslaschen 9, (von denen in 1 nur eine sichtbar ist) greifen, die der Befestigung im gezeigten Beispiel einer Spannrolle 10 dienen, also eines Elements, das am zu spannenden Riemen oder an der zu spannenden Kette angreift. Hierzu ist durch die Durchsteckbohrung 11 ein Achsbolzen zu führen, der das Lager 12 der Spannrolle 10 durchsetzt und in eine an der gegenüberliegenden Lasche 9 vorgesehene Durchsteckdurchbrechung 11 eingreift. Hierüber ist also die Spannrolle 10 drehgelagert.
Die Befestigung der Spanneinrichtung 1 an einem Drittgegenstand wie dem Motorblock erfolgt über entsprechende Befestigungsmittel 13, hier in Form entsprechender Durchbrechungen, durch die geeignete Befestigungsschrauben geführt werden.
Ersichtlich ist die Spanneinrichtung 1 äußerst einfach konzipiert, zu ihrer Herstellung ist lediglich ein einfacher, entsprechend stark dimensionierter Blechstreifen erforderlich, der entsprechend der Bildung der Durchbrechung 8 sowie der Befestigungsmittel 13 gestanzt wird sowie zur Bildung des Federelements 3 gebogen wird. Anschließend ist er lediglich zu biegen und gegebenenfalls zu verschweißen, wonach die Spannrolle 10 wie auch der Gleitschuh 7 befestigt werden. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass anstelle der in 1 gezeigten, quer zur Längsrichtung der Spanneinrichtung 1 laufenden Faltung das originäre, umzuformende Blechteil auch längsgefaltet werden kann, in diesem Fall wäre es also nicht als länglicher Streifen ausgeführt, sondern hätte zwei parallele Streifen, von denen der eine den Träger 2 und der andere letztlich das Federelement 3 bildet.
Während 1 eine Spanneinrichtung beschreibt, bei der der Träger 2 und damit die Spanneinrichtung 1 flächig aufsitzend auf einen Drittgegenstand geschraubt wird, zeigt 2 eine Ausführungsform einer Spanneinrichtung 14, die vom Aufbau her der Spanneinrichtung 1 aus 1 entspricht, jedoch zwei abgekantete Befestigungslaschen 15 aufweist, an denen die Befestigungsmittel 16, auch hier in Form entsprechender Schraubdurchbrechungen, vorgesehen sind. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Spanneinrichtung seitlich an einem Drittgegenstand anzuschrauben.
3 zeigt die Spanneinrichtung 14 aus 2, jedoch zusätzlich mit einer Schutz-abdeckung 17, in die das freie Ende des Federelements 18, an dem der in 2 gezeigte Gleitschuh 19 angeordnet ist, über eine entsprechende Durchbrechung 20 eingreift. Diese Schutzabdeckung 17 kapselt den Bewegungsbereich des freien Endes des Federelements 18 zum Träger 19 hin, sie ist bevorzugt bis über die Seitenkanten des Trägers 19 geführt. Hierüber wird vermieden, dass sich in diesem Bereich Schmutz ansammeln kann. In der Durchbrechung 20 ist bevorzugt ein Dichtelement, vorzugsweise eine Bürstendichtung 21, vorgesehen. Die Schutzabdeckung 17 wird während der Bewegung des Federelements mit diesem bewegt, ist aber wie beschrieben bevorzugt durch die Seitenkanten des Trägers 19 geführt.
Bereits an dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass es selbstverständlich auch möglich ist, eine Seitenführung des freien Endes des Federelements am Träger zu realisieren. Hierzu wird beispielsweise in den Träger 2 bzw. 19 eine Führungsnut eingearbeitet, in der ein entsprechender am freien Ende des Federelements vorgesehener Führungsansatz eingreift, der beispielsweise durch den Gleitschuh hindurchgreift. Hierdurch wird verhindert, dass das freie Ende der Blattfeder zur Seite hin auswandert.
4 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung 22, die ebenfalls einen Träger 23 und ein einstückig mit diesem ausgeführtes blattfederartiges Federelement 24 aufweist, der Aufbau entspricht insoweit dem der vorher beschriebenen Ausführungsformen. Anders als bei den vorhergehenden Ausführungsformen jedoch ist am Träger 23 eine oberflächliche Verzahnung 25 vorgesehen, die einzelnen Zähne verlaufen quer zur Trägerlängsrichtung. In die Verzahnung greift das freie Ende 26 des Federelements 24, das gegebenenfalls entsprechend profiliert ist, ein. Die Verzahnung ist so ausgeführt, dass eine Bewegung des freien Endes 26 des Federelements 24 in Richtung des Pfeils B gesperrt wird, während eine Bewegung in Richtung des Pfeils C möglich ist, das freie Ende wird über den nächstliegenden Zahn bewegt und rastet dahinter ein.
Eine solche Spanneinrichtung kann insbesondere in Verbindung mit einem elastischen Riemen verwendet werden, der von Haus aus selbstspannend ist, jedoch im Laufe der Zeit eine wenngleich geringe Längung erfährt. Dieser Spannungsverlust kann unter Verwendung der erfindungsgemäßen, einfach ausgestalteten und infolgedessen auch sehr kostengünstigen Spanneinrich tung 22 nachgestellt werden. In der ursprünglichen Montagestellung befindet sich das freie Ende 26 des Federelements 24 in einer relativ weit links liegenden Position, ist also stark zum Träger 23 hin eingefedert. Im Falle einer Riemenlängung und damit eines Riemenspannungsverlustes wird das Federelement 24 etwas entlastet, so dass es sich zurückstellt, wobei das freie Ende 26 in die nächste Rastposition schnappt (in Richtung des Pfeils C), aus dieser aber nicht mehr in Richtung des Pfeils B zurückgestellt werden kann.
Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausgestaltung denkbar, eine entsprechende Schutzabdeckung vorzusehen, wie auch diese Spannschiene aufsitzend oder seitlich an einem Motorblock oder einem entsprechenden Halter befestigt werden kann.

1: Spanneinrichtung
2: Träger
3: Federelement
4: Biegebereich
5: Faltung
6: Freies Ende des Federelements
7: Gleitschuh
8: Durchbrechung
9: Befestigungslaschen
10: Spannrolle
11: Durchsteckbohrung
12: Lager
13: Befestigungsmittel
14: Spanneinrichtung
15: Befestigungslaschen
16: Befestigungsmittel
17: Schutzabdeckung
18: Federelement
19: Träger
20: Durchbrechung
21: Bürstendichtung
22: Spanneinrichtung
23: Träger
24: Federelement
25: Verzahnung
26: Freies Ende des Federelements
A: Doppelpfeil
B: Pfeil
C: Pfeil

Claims

Spanneinrichtung zum Spannen eines Gegenstands wie eines Riemens, einer Kette o.dgl., dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Ende an einem Träger (2, 19, 23) fixiertes, mit dem anderen Ende entlang des Trägers (2, 19, 23) gleitend aufliegendes, blattfederartig gebogenes Federelement (3, 18, 24) vorgesehen ist, an der ein am zu spannenden Gegenstand angreifendes Element (10) angeordnet ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3, 18, 24) ein Blechumformteil ist.
Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3, 18, 24) und der Träger (2, 19, 23) einstückig miteinander verbunden und durch Umformen aus einem gemeinsamen Blechelement gebildet sind.
Spanneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Federelement (3, 18, 24) Befestigungsmittel (9, 11) für das am Gegenstand angreifende Element (10) vorgesehen sind.
Spanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Federelement (3, 18, 24) eine längliche Durchbrechung (8) vorgesehen ist, im Bereich welcher die Befestigungsmittel (9, 11) vorgesehen sind, und in welche Durchbrechung (8) das Element (10), insbesondere in Form einer Spannrolle oder eines Kettenrads, zumindest abschnittsweise eingreift.
Spanneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel (13, 15, 16) zum Befestigen der Spanneinrichtung (1, 14, 22) an einem Drittgegenstand vorgesehen sind.
Spanneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende des Federelements (3, 18) ein Gleitelement, insbesondere in Form eines aufgesteckten Gleitschuhs (7, 19), vorgesehen ist.
Spanneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (23) eine Rastverzahnung (25) vorgesehen ist, in welche das Federelement (24) mit seinem freien Ende (26) eingreift, und die die Bewegung des Federelements (24) in eine Richtung (B) sperrt und in die andere Richtung (C) zulässt.
Spanneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzabdeckung (17) vorgesehen ist, die das freie Ende des Federelements (3, 18, 24) und den Bewegungsbereich desselben auf dem Träger (2, 19, 23) umschließt.
Spanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingriffsbereich des Federelements (3, 18, 24) in die Schutzabdeckung (17) ein Dichtelement (20), insbesondere ein Bürstenelement, angeordnet ist.