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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Spannelement, insbesondere zum Spannen eines
ein Spannglied tragendes und in einen Zugmitteltrieb integrierten Spannhebels,
mit einem Gehäuse
mit einem integrierten Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft, welches
Gehäuse
aus zwei gegen die Rückstellkraft bezüglich einander
bewegbaren, ineinander greifenden Gehäuseteilen besteht.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
solches Spannelement kann als mechanisches Spannelement oder als
hydraulisches Spannelement ausgeführt sein. Aus
DE 198 57 994 A1 ist beispielsweise
ein Spannelement mit hydraulischem Dämpfer beschrieben, das zum
Spannen beispielsweise eines Spannrollenhebels, der in einen Riemen- oder Kettentrieb
zum Spannen des Zugmittels integriert ist, dient. Das Spannelement
besteht aus zwei üblicherweise
hohlzylindrischen Gehäuseteilen,
von denen das im Durchmesser kleinere in das im Durchmesser größere Gehäuseteil
eingreift. Zwischen beiden ist ein eine Rückstellkraft erzeugendes Mittel, üblicherweise
eine Schraubenfeder, gespannt, die eine Relativbewegung beider Gehäuseteile
zueinander unter Veränderung
der über
die Schraubenfeder erzeugten Rückstellkraft
ermöglicht.
Hierüber
wird ein sicheres Spannen beispielsweise des eine Spannrolle tragenden
Hebels realisiert. Das Spannele ment selbst ist mit einem Ende beispielsweise
an einem Motorblock, mit dem anderen Ende am Spannhebel drehbar
befestigt.
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Spannelemente,
gleich ob mechanisch oder hydraulisch arbeitend, werden üblicherweise
im entspannten Zustand angeliefert. Seitens des Fahrzeugherstellers
ist zur Montage des Riemens, der nur dann montiert werden kann,
wenn die über
das Spannelement und den Spannhebel gespannte Spannrolle entlastet
wird, also nicht in ihrer Spannstellung ist, das Spannelement zunächst zu
komprimieren, um den Riemen überhaupt
um den Trieb legen zu können.
Dies ist für
den Monteur in der Fertigungsstraße umständlich und zeitaufwändig.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Spannelement anzugeben,
das demgegenüber
verbessert ist und eine leichtere Zugmittelmontage ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Spannelement der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass in oder an einer Gehäusehälfte ein
Arretiermittel vorgesehen ist, über das
beide Gehäusehälften in
einer das Rückstellmittel
spannenden Stellung bezüglich
einander arretierbar sind, und dass aus einer Arretierposition durch eine
Bewegung beider Gehäusehälften relativ
zueinander unter weiterem Spannen des Rückstellmittels in eine Freigabeposition,
in der durch eine Bewegung beider Gehäusehälften relativ zueinander unter
weiterem Spannen des Rückstellmittels
in eine Freigabeposition, in der die Gehäusehälften frei gegeneinander bewegbar
sind, bringbar ist.
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Das
erfindungsgemäß vorgesehene
Spannelement weist eine Arretiereinrichtung unter Verwendung eines
Arretiermittels auf, die es ermöglicht,
die beiden Gehäusehälften in
einer ersten Arretierposition, in der das Rückstellmittel bereits gespannt
ist, bezüglich
einander zu arretieren. Dies ermöglicht
es, bereits werkseitig das Spannelement zu spannen und in diesem
Zustand auszuliefern.
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Die
Arretiereinrichtung kann werkseitig gelöst werden, was erfindungsgemäß auf einfache
Weise dadurch erfolgt, dass bei verbautem Spannelement die beiden
Gehäusehälften noch
etwas weiter zusammengedrückt
werden, mithin also das Rückstellmittel
noch weiter gespannt wird, während
welcher Bewegung das Arretiermittel aus der Arretierposition in
eine Freigabeposition bewegt wird, in der die Gehäusehälftenarretierung
aufgehoben ist und mithin beide Gehäusehälften frei bezüglich einander
bewegt werden können.
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Für die Montage
bedeutet dies eine beachtliche Vereinfachung, da der Monteur das
Spannelement im Zugmitteltrieb verbaut, während das Spannelement in der
vorgespannten Position arretiert ist. Sodann kann er das Zugmittel
um den Trieb legen, wonach er auf einfache Weise durch kräftiges Drücken auf
das Spannelement die Arretierung aufhebt und das Spannelement, getrieben
durch die Rückstellkraft,
ausfährt
und der Hebel verschwenkt und die Spannrolle gegen das Zugmittel,
dieses spannend, bewegt wird.
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Eine
konkrete Realisierung eines erfindungsgemäßen Spannelements sieht dabei
am Innenumfang des äußeren Gehäuseteils
eine umlaufende Hinterschneidung oder Nut vor, in der das als Federring
ausgebildete Arretierelement in der Arretierposition ruht und von
einem am inneren Gehäuseteil
vorgesehenen Arretierabschnitt übergriffen
ist, wobei am inneren Gehäuseteil
ein Mitnehmerabschnitt vorgesehen ist, mit dem der Federring aus
der Hinterschneidung oder Nut in eine daran anschließende, im Durchmesser
größere Hinterschneidung
oder Nut bei Drücken
des inneren Gehäuseteils
in das äußere Gehäuseteil
bewegt wird. Der Federring ist in der Arretierposition gespannt
und drückt
gegen die am Innenumfang vorgesehene Hinterschneidung oder Nut,
ist also aufgrund der radial ausgeübten Spannung lagefest. Zur
Fixierung ist er von einem am inneren Gehäuseteil, bevorzugt an dessen
inneren Stirnkante vorgesehenen Arretierabschnitt, übergriffen,
so dass das innere Gehäuseteil über den
Druck des Rückstellelements
nicht nach außen
gedrückt
werden kann, nachdem der Arretierabschnitt an dem in axialer Richtung
festgelegten Federring anschlägt.
Zum Lösen
der Arretierung ist am inneren Gehäuseteil ein Mitnehmerabschnitt
vorgesehen, der bevorzugt unmittelbar benachbart, über eine
Ringnut getrennt, zum Arretierabschnitt liegt. Wird das innere Gehäuseteil
in das äußere geschoben,
greift der Mitnehmerabschnitt an dem Federring an und schiebt diesen weiter
in das äußere Gehäuseteil
hinein, bis der Federring in eine vom Durchmesser her größere Hinterschneidung
oder Nut einschnappt. Hierbei erweitert er seinen Innendurchmesser,
so dass der Arretierabschnitt am Federring vorbeigeführt und
mithin das Spannelement seine Spannaufgabe erfüllen kann. Der Arretierabschnitt
und der Mitnehmerabschnitt sind zweckmäßigerweise als eine zwischen
diesen befindliche Nut begrenzende umlaufende Schultern, also ringförmig, ausgebildet,
so dass gleichmäßig während der
Arretierung wie auch während
der Bewegung des Federrings an diesem angegriffen wird.
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Wie
ausgeführt
wird das Spannelement werkseitig vorgespannt. Hierzu ist es erforderlich, den
Federring in die Arretierposition zu bringen. Zu diesem Zweck ist
erfindungsgemäß am Innenumfang des äußeren Gehäuseteils
eine umlaufende Schrägfläche, an
der der in die Arretierposition bewegte Federring läuft, vorgesehen.
Die Positionierung des Federrings in der die Arretierposition definierenden
Hinterschneidung oder Nut erfolgt, indem die beiden Gehäusehälften ineinander
geführt
werden. Damit der Federring unter Verringerung seines Durchmessers in
die Hinterschneidung oder Nut, in die er dann aufschnappt, bewegt
werden kann, ist erfindungsgemäß die Schrägfläche vorgesehen,
entlang welcher der Federring, geschoben von dem Mitnehmerabschnitt, gleitet,
bis er in die Arretierposition aufschnappt.
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Dabei
sind verschiedene Montagemöglichkeiten
denkbar. Im einen Fall wird der Federring auf das innere Gehäuseteil
aufgesetzt, wobei er im entlasteten Zustand vom Innendurchmesser
her etwas größer ist
als der dortige Arretierabschnitt, jedoch etwas kleiner ist als
der Mitnehmerabschnitt. Er liegt also am Mitnehmerabschnitt auf.
Wird nun das innere Gehäuseteil
in das äußere Gehäuseteil
eingeschoben, legt sich der Federring an der Schrägfläche an und
wird bei weiterem Einschieben des inneren Gehäuseteils symmetrisch radial
zusammengedrückt, wobei
er in die Nut zwischen den ihn an einem Ende übergreifenden Arretierabschnitt
und den ihn am anderen Ende gegenlagernden Mitnehmerabschnitt wandert.
Nach Erreichen der die Arretierposition definierenden Hinterschneidung
oder Nut schnappt er nach außen,
die Arretierung ist erfolgt.
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Alternativ
dazu besteht die Möglichkeit,
den Federring vor dem Einsetzen des inneren Gehäuseteils in das äußere Gehäuseteil
einzusetzen, wozu zweckmäßigerweise
der Schrägfläche bezogen
auf die Bewegungsrichtung des Rings eine den Federring vor seiner Überführung in
die Arretierposition aufnehmende Ringaufnahme vorgeschaltet ist.
Der Federring wird also zunächst
in diese Ringaufnahme, in der er weitgehend ungespannt liegt, eingesetzt, wonach
das innere Gehäuseteil
eingeschoben wird. Dabei bewegt sich der Arretierabschnitt, vom
Durchmesser her kleiner als der Innenring des Federrings, an diesem
vorbei, während
der Mitnehmerabschnitt an ihm angreift und bei einer weiteren Bewegung
den Federring in der oben beschriebenen Weise entlang der Schrägfläche, den
Ringdurchmesser verkleinernd, bis zum Aufweiten bei Erreichen der
die Aufnahmeposition definierenden Hinterschneidung oder Nut führt.
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Damit
der Monteur, der das Spannelement montiert und nach Setzen des Zugmittels
vermeintlich gelöst
hat, diesbezüglich
auch Sicherheit hat, ist zweckmäßigerweise
an der Außenseite
des inneren Gehäuseteils
eine die Arretierung beider Gehäuseteile
bezüglich
einander anzeigenden Markierung vorgesehen, beispielsweise eine
Farbmarkierung oder Rändelung
oder dergleichen, die in der Arretierposition beispielsweise relativ
nah zum unteren Rand des äußeren Gehäuseteils
positioniert ist, in der Freigabestellung aufgrund des sich entspannenden Rückstellmittels
aber relativ weit davon entfernt liegt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
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1 eine
Teilschnittansicht eines Spannelements,
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2–7 eine
vergrößerte Teilschnittansicht
des Spannelements aus 1 in verschiedenen Stellungen
während
des Einnehmens der Arretierposition und dem Lösen der Arretierposition, und
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8 eine
Teilschnittansicht mit Darstellung der zusammenwirkenden Gehäuseteilabschnitte
eines Spannelements einer zweiten Ausführungsform.
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Detaillierte
Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Spannelement 1,
wie es beispielsweise zum Spannen eines Spannrollen- oder Spannschienenhebels,
der in einem Zugmitteltrieb integriert ist, dient. Es besteht aus zwei
Gehäuseteilen 2, 3,
wobei das Gehäuseteil 2 das äußere Gehäuseteil
ist, in das das innere Gehäuseteil 3 abschnittsweise
eingesetzt ist. Im Inneren des Spannelements 1 ist eine
Schraubenfeder 4 als Rückstellmittel,
das eine Rückstellkraft
erzeugt, angeordnet, das die Gehäuseteile 2, 3 kontinuierlich auseinander
drängt,
um bei Integration in einen Zugmitteltrieb den Hebel und mit ihm
die vom Hebel getragene Spannrolle oder Spannschiene gegen den Riemen
oder dergleichen zu drängen.
Zur Befestigung am Hebel ist am äußeren Gehäuseteil 2 eine erste
Befestigungsaufnahme 5 vorgesehen, am inneren Gehäuseteil 3 ist
eine zweite Befestigungsaufnahme 6 zum Festlegen des Spannelements 1 beispielsweise
an einem Motorblock vorgesehen. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen
Spannelements, das rein mechanisch oder mechanisch-hydraulisch ausgeführt sein
kann, ist bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung, nachdem es für die vorliegende
Erfindung hierauf nicht ankommt.
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2 zeigt
den in 1 mit II gekennzeichneten Bereich in vergrößerter Detailansicht.
Gezeigt ist der bezogen auf 1 untere
Rand des äußeren Gehäuseteils 2 sowie
der obere Rand des inneren Gehäuseteils 3.
Ausgebildet ist eine in diesem Bereich wirksame Arretiereinrichtung
unter Verwendung eines Arretierelements 7 in Form eines
Federrings 8.
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Am
Innenumfang des äußeren Gehäuseteils 2 ist
eine Einführfase 9 vorgesehen,
der eine Ringaufnahme 10 folgt, die über eine Schrägfläche 11 in eine
eine Arretierposition definierende Hinterschneidung 12 übergeht,
die vom Durchmesser her weiter ist als der die Schräge 11 und
die Hinterschneidung 12 verbindende Steg 13. Der
Hinterschneidung 12 folgt eine im Durchmesser nochmals
erweiterte Nut 14, die die Freigabeposition für den Federring 8 definiert.
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Am
inneren Gehäuseteil 3 ist
eine Einführfase 15 vorgesehen,
die in einen ringförmig
umlaufenden Arretierabschnitt 16 übergeht, der als Schulter eine
Nut 17 begrenzt, die von einer zweiten Schulter, die einen
Mitnehmerabschnitt 18 bildet, begrenzt ist. Der Außendurchmesser
des Mitnehmerabschnitts 18 ist etwas größer als der Außendurchmesser
des Arretierabschnitts 16. Der Innendurchmesser des Federrings 8 im
entlasteten Zustand ist ebenfalls etwas größer als der Außendurchmesser
des Arretierabschnitts 16, jedoch etwas kleiner als der
Außendurchmesser
des Mitnehmerabschnitts 18.
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Die 3–7 beschreiben,
wie der Federring 8, also das Arretierelement, während der Montage
des Spannelements in die Arretierposition, definiert über die
Hinterschneidung 12, gebracht wird, in welcher die beiden
Gehäuseteile 2, 3 bezüglich einander
arretiert sind, und wie der Federring 8 aus dieser Arretierposition
zur Freigabe der beiden Gehäuseteile 2, 3 gebracht
wird.
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Zunächst wird
der Federring 8 von Hand in die Ringaufnahme 10 eingesetzt.
Das innere Gehäuseteil 3 wird
nun in das äußere Gehäuseteil 2 eingeschoben.
Der Arretierabschnitt 16 wird, da vom Durchmesser her kleiner
als der Innendurchmesser des Federrings 8, an diesem vorbeigeführt. Der
Mitnehmerabschnitt 18 jedoch ist vom Durchmesser her größer als
der Innendurchmesser des Federrings 8, so dass bei hinreichendem
Einschieben der Mitnehmerabschnitt 18 am Federring angreift und
diesen mit nach oben bewegt. Dabei wird der Federring 8 entlang
der Schrägfläche 11 nach
oben geführt,
wobei er radial nach innen in die Nut 17 gedrückt wird.
Das innere Gehäuseteil 3 wird
so lange in das äußere Gehäuseteil 2 geschoben,
bis der Federring 8 über
den Verbindungssteg 13 hinausgeführt wurde und in die Hinterschneidung 12 einschnappt.
Dabei erweitert er seinen Durchmesser etwas, jedoch nicht soweit,
wie er in der unbelasteten Stellung bemessen ist. Würde nun
das innere Gehäuseteil 3 entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung wie bisher nach unten bewegt, so greift der
Arretierabschnitt 16 über
den Federring 8, er liegt also an diesem an. Nachdem der
Federring 8 in der Hinterschneidung 12 gegengelagert
ist, ist das Gehäuseteil 3 bezüglich des
Gehäuseteils 2 fixiert,
es ergibt sich ein Kraftfluss vom Arretierabschnitt 16 über den
Federring 8 in die Hinterschneidung 12 bzw. das
Gehäuseteil 2.
Das Spannelement ist in dieser Stellung verriegelt, diese Stellung
definiert die Anlieferungs- und Montagestellung.
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Soll
nun das montierte Spannelement aus seiner Arretierung gelöst werden,
ist das innere Gehäuseteil 3 noch
etwas weiter in das äußere Gehäuseteil 2 zu
drücken.
Der Mitnehmerabschnitt 18 drückt dabei den Federring 8 noch
etwas weiter nach oben, so dass dieser aus der Hinterschneidung 12 herausrutscht
und in die vom Durchmesser her etwas weitere Nut 14 einschnappt.
In dieser erweitert sich sein Innendurchmesser, so dass der Arretierabschnitt 16 ohne
weiteres an dem Federring 8 vorbeigleiten kann. Mit dem
Einschnappen des Federrings 8 in die Nut 14 ist
also die Arretierung oder Rücklaufsicherung
entriegelt, die Schraubenfeder 4 kann sich entspannen,
wodurch die beiden Gehäusehälften 2, 3 auseinander
gedrängt
werden.
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Wenngleich
bei der beschriebenen Ausführung
sich das innere Gehäuseteil 3 auch
während des
eigentlichen Betriebs des Spannelements nicht so weit in das äußere Gehäuseteil 2 bewegt
wird, dass der Mitnehmerabschnitt 18 gegen den vom Innendurchmesser
her etwas kleineren Federring 8 läuft, ist es gleichermaßen möglich, einen
vom Durchmesser her größeren Federring
zu verwenden. Der Innendurchmesser der Ringaufnahme 10 ist
in jedem Fall so bemessen, dass der Mitnehmerabschnitt 18 am
bei dieser Ausführung
dann bereits bei Aufnahme in der Ringaufnahme 10 komprimierten Federring
angreift. Der Außendurchmesser
der Nut 14 wäre
dann etwas größer bemessen,
so dass sich der Federring 8 hinreichend aufweiten kann
und keinen Anschlag für
den möglicherweise
daran vorbei bewegten Mitnehmerabschnitt 18 mehr bildet.
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Während die 2–7 eine
erste Ausführungsform
eines Spannelements zeigen, zeigt 8 eine zweite
Ausführungsform.
Diese entspricht grundsätzlich
der ersten Ausführungsform,
weshalb insoweit gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Jedoch
fehlt hier die Ringaufnahme 10, vielmehr schließt unmittelbar
an die Stirnkante des äußeren Gehäuseteils 2 die
Schrägfläche 11 an,
die wie auch bei der Ausführungsform
gemäß den vorangehenden Figuren
in den Zwischensteg 13 übergeht,
dem die Hinterschneidung 12 folgt, der wiederum die Nut 14 folgt.
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Zur
Montage wird hier der Federring 8 auf das innere Gehäuseteil 3 gelegt.
Der Innendurchmesser des Federrings 8 ist hier zwingend
etwas kleiner als der Außendurchmesser
des Mitnehmerabschnitts 18, so dass der Federring 8 auf
dem Mitnehmerabschnitt 18 aufliegt. Wird nun das innere
Gehäuseteil 3 in
das äußere Gehäuseteil 2 geschoben,
so legt sich der Federring 8 an der Schrägfläche an und wird über diese
geführt
bei einer weiteren Einschiebebewegung radial zusammengedrückt, bis
er über den
Zwischensteg 13 in die Hinterschneidung 12 einschnappt
und dabei die Arretierposition einnimmt. Ansonsten ist die Funktionsweise
bei dieser Ausführungsform
die gleiche wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
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Schließlich ist,
wie 1 zeigt, am inneren Gehäuseteil 3 außenseitig
eine Markierung 19 vorgesehen, anhand welcher der Monteur
erkennen kann, ob die beiden Gehäusehälften 2, 3 noch
bezüglich einander
arretiert sind, oder ob die Arretierung oder Rücklaufsicherung entriegelt
wurde. In der Verriegelungsposition befindet sich die Markierung 19 relativ nahe
am unteren Rand des äußeren Gehäuseteils 2, während sie
sich in der Lösestellung
deutlich weiter davon beabstandet befindet, nachdem die Spiralfeder 4 aufgrund
der gelösten
Arretierung die beiden Gehäuseteile 2, 3 auseinander
drängt.
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- 1
- Spannelement
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Gehäuseteil
- 4
- Schraubenfeder
- 5
- Befestigungsaufnahme
- 6
- Befestigungsaufnahme
- 7
- Arretierelement
- 8
- Federring
- 9
- Einführfase
- 10
- Ringaufnahme
- 11
- Schrägfläche
- 12
- Hinterschneidung
- 13
- Steg
- 14
- Nut
- 15
- Einführfase
- 16
- Arretierabschnitt
- 17
- Nut
- 18
- Mitnehmerabschnitt
- 19
- Markierung