DE102005058785A1

DE102005058785A1 - Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel

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Publication number: DE102005058785A1
Application number: DE200510058785
Authority: DE
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel, mit einer ein Spannelement für das Endlostreibmittel bildenden Blattfeder. Es ist vorgesehen, dass das Endlostreibmittel ein Riemen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel, mit einer ein Spannelement für das Endlostreibmittel bildenden Blattfeder, nach Oberbegriff des Anspruchs 1.

Spannvorrichtungen für Endlostreibmittel sind bekannt. Endlostreibmittel, beispielsweise Ketten oder Riemen, werden für vielfältige Zwecke eingesetzt. Beispielsweise finden sie Verwendung, um in Kraftmaschinen Nebenaggregate oder Steuerelemente, zum Beispiel Nockenwellen, anzutreiben.

Je nach Einsatzzweck und -ort müssen diese Endlostreibmittel, um ihre Funktion zuverlässig erfüllen zu können, unter einer vordefinierten Spannung gehalten werden. Zur Erfüllung dieser Aufgabe sind Spannvorrichtungen bekannt, die über am Endlostreibmittel mitlaufende Räder diese mit einer Kraft beaufschlagen, indem sie Zug- oder Druckvorrichtungen aufweisen, die über eben diese Räder das Endlostreibmittel mit Zug oder Druck beaufschlagen.

Auch sind als Spannmittel für durch eine Kette gebildete Endlostreibmittel Blattfedern bekannt, die die Kette mit Federkraft beaufschlagen. Für Riemen werden aus Blattfedern gebildete Spannmittel nicht eingesetzt.

An den bekannten Konstruktionen ist nachteilig, dass sie einen hohen konstruktiven Aufwand erfordern, da sie mehrteilig ausgeführt sind. Insbesondere bei Spannmitteln für Riemenantriebe haben sich im Wesentlichen lediglich hydraulisch betätigte Vorrichtungen durchgesetzt, die neben dem hohen konstruktiven Aufwand auch einen erheblichen Fertigungsaufwand sowie einen hohen Materialeinsatz aufweisen. Diese Vorrichtungen sind im Übrigen in der Wartung relativ teuer.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel mit einer ein Spannelement für das Endlostreibmittel bildenden Blattfeder vorzuschlagen, die die genannten Nachteile vermeidet.

Vorgesehen ist daher eine Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel, mit einer ein Spannelement für das Endlostreibmittel bildenden Blattfeder, wobei das Endlostreibmittel ein Riemen ist.

Die Blattfeder weist hierzu eine wenigstens über einen Teil ihrer Längserstreckung verlaufende Gleitabstützfläche für den Riemen auf. Der Riemen verläuft im Bereich der Gleitabstützfläche entlang der Längserstreckung der Blattfeder, wobei durch die Blattfeder eine Kraftbeaufschlagung unmittelbar auf den Riemen erfolgt und damit eine Spannwirkung auftritt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Blattfeder zumindest abschnittsweise einen Konvexbogen ausbildet, wobei die Gleitabstützfläche in einem Abschnitt des Konvexbogens verläuft. Mit Konvexbogen ist hiermit eine konvex gegen die Längserstreckung des Riemens gerichtete, nicht geradlinig-ebene Ausbildung gemeint, wobei die Federkraftwirkung gerade auch oder mindestens zum Teil durch die Ausbildung der Blattfeder als Konvexbogen bewirkt wird und über den Konvexbogen auf den Riemen einwirkt. Diese konvexbogenförmige Ausbildung hat zum Einen den Vorteil, auch auf kleinem Bauraum eine ausreichend wirksame Federkraft aufzubauen, zum Anderen weist sie den Vorteil auf, dass der Riemen auf das kraftausübende Spannelement aufgleitet, es also nirgendwo zu einer für den Riemen schädlichen Krafteinwirkung auf sehr kleiner Fläche kommt, wie dies bei einem rein linearen Verlauf des Spannelementes vorkommen und Scherkräfte bewirken könnte, es also gewissermaßen nirgends zu einem stufigen Aufeinandertreffen/Auflaufen von Blattfeder und Riemen kommt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gleitabstützfläche eine erste Gleitabstützfläche bildet, wobei diese erste Gleitabstützfläche an einem ersten Bereich der Blattfeder ausgebildet ist, und dass eine zweite Gleitabstützfläche vorgesehen ist, die an einem zweiten Bereich der Blattfeder ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Riemen an mehreren Stellen mit einer Federkraft zu beaufschlagen, so dass sich eine je nach den Anforderungen gezielt einsetzbare und dosierbare Federkraftbeaufschlagung an mehr als nur einer Stelle des Trums ergibt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Blattfeder aus einem einzigen Stück besteht, also einstückig ausgebildet ist. Hierdurch lassen sich die Fertigung und der Einbau besonders vereinfachen, da die umfangreichen, aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen entfallen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich die erste Gleitabstützfläche im Bereich des Vorwärtstrums des Endlostreibmittels und die zweite Gleitabstützfläche sich im Bereich des Rückwärtstrums des Endlostreibmittels abstützt. Auf diese Weise wird eine sehr gute Spannung und, je nach Einbaulage, Balance des Endlostreibmittels bewirkt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Endlostreibmittel die Blattfeder umgreift. Durch eine solche Anordnung der Blattfeder innerhalb des vom Endlostreibmittel gebildeten Trums lässt sich, gerade in Verbindung mit der Ausführungsform mit mehreren Gleitabstützflächen, eine besonders einfach herzustellende, einfach zu montierende und eine sehr gleichmäßige Spannung des Trums bewirkende Spannvorrichtung ausbilden. Kraft und Gegenkraft innerhalb der Spannvorrichtung bilden zudem ein stabilisierendes Gleichgewicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Blattfeder eine Ringstruktur aufweist. Mit Ringstruktur ist hier eine im Wesentlichen, aber nicht notwendigerweise, geschlossene Ausführungsform gemeint, die es gestattet, abschnittsweise Konvexbogen als Gleitabstützflächen auszubilden, und die eine gleichmäßige, einfach herzustellende, federspannungserzeugende Vorrichtung ergibt. Die Ringstruktur kann, wie erwähnt, auch in der Form eines offenen Ringes ausgebildet sein, und auch eine ungleichmäßige Form haben. Als erfindungsgemäß gelten demzufolge auch Ringstrukturen, die in etwa in der Form einer Elipse, eines Auges oder einer ähnlichen geometrischen Figur ausgebildet sind, wobei unregelmäßig geformte Ausführungsformen ebenfalls erfindungsgemäß sein sollen. Beispielsweise kann die Ringstruktur in Form einer gestauchten Raute ausgebildet sein, wobei die Ecken der Raute und die diese verbindenden Strecken in der Art von Konvexbögen ausgeformt sind. Eine solche ungleichmäßige Ringstruktur erlaubt auf einfache Weise die Erzeugung unterschiedlich hoher Federkräfte und Federkraftrichtungen in einem einzigen, billigen Bauteil. Eine solche Ringstruktur erlaubt auch eine einfache Befestigung in der vorgesehenen Einbaulage durch eine weitgehend freie Wahl von Befestigungspunkten.

Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass von dieser Ringstruktur eine Armstruktur ausgeht. Mit Armstruktur ist eine im Wesentlichen geradlinig oder auch bogenförmig verlaufende Verlängerung der die Ringstruktur bildenden Blattfeder gemeint, wobei es nicht erforderlich ist, dass die Ringstruktur und die Armstruktur aus einer einstückigen Blattfeder bestehen.

Eine weitere ganz besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die erste Gleitabstützfläche an der Ringstruktur und die zweite Gleitabstützfläche an der Armstruktur ausgebildet ist. Hierdurch ist eine in weiten Grenzen konstruktiv variable Federbeaufschlagung des Endlostreibmittels möglich, insbesondere dann, wenn, wie weiter oben erwähnt, die Spannvorrichtung innerhalb des Trums angeordnet ist. Durch die Ausbildung als Ringstruktur können die weiter oben bereits genannten Vorteile erzielt werden, wobei die Ausbildung der zweiten Gleitabstützfläche an der Armstruktur eine weitere, an einem auch entfernteren Abschnitt des Trums angreifende und auch mit unterschied-licher Federkraft erfolgende Kraftbeaufschlagung des Riemens zulässt. Dies gilt ganz besonders dann, wenn die Gleitabstützflächen im Wesentlichen in sich gegenüberliegenden Abschnitten (auch um einen gedachten Mittelpunkt betrachtet) ausgebildet sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Blattfeder mindestens einen innerhalb der Ringstruktur gelegenen Befestigungspunkt aufweist. Auf diese Weise ist die Montage sehr einfach möglich, indem die Ringstruktur an einem für die jeweilige Anwendung sinnvollen, innerhalb der Ringstruktur gelegenen Befestigungspunkt angelegt wird, der zugleich auch der Lagefixierung innerhalb der Einbausituation dient.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Lagefixierung der Spannvorrichtung durch den mindestens einen Befestigungspunkt innerhalb der Ringstruktur und die Kraftbeaufschlagung durch das Endlostreibmittel an der Armstruktur erfolgt, insbesondere auch, wenn das Endlostreibmittel in Bewegung versetzt ist und hierdurch induzierte Kräfte an den Gleitabstützflächen ein Kräftegleichgewicht hinsichtlich der Einbaulage der Vorrichtung erzeugen. Hiermit ist gemeint, dass durch die Reibwirkung beispielsweise des Vorwärtstrums an der Gleitabstützfläche die Ringstruktur aufgrund der Lagefixierung durch den mindestens einen Befestigungspunkt innerhalb dieser Ringstruktur in die durch eben diese Reibwirkung vorgegebene Richtung auszuweichen sucht, ein Ausweichen aber durch die Kraftbeaufschlagung, etwa durch Reibwirkung, des Rückwärtstrums an der Armstruktur gehindert wird, da die Armstruktur und die Ringstruktur miteinander wirkverbunden sind. Der Befestigungspunkt wirkt gewissermaßen als Kipp- oder Drehpunkt, wobei die Ringstruktur und die Armstruktur durch Kraftbeaufschlagung ausbalanciert werden und sich ein Kräftegleichgewicht einstellt.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Endlostreibmittel mit einem Schmiermedium beaufschlagt ist. Auf diese Weise kann die Reibung zwischen dem Endlostreibmittel und der Spannvorrichtung sehr wirksam verringert werden.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Spannvorrichtung innerhalb eines Schmiermittelraumes angeordnet ist. Hierbei findet zwangsläufig eine Schmiermittelbeaufschlagung statt, wobei besondere Vorrichtungen zur Schmiermittelbeaufschlagung nicht erforderlich sind.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Schmiermittel Öl ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigt
1 eine Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel.
1 zeigt eine Spannvorrichtung 1 für ein Endlostreibmittel 2, nämlich einen Riemen 27. Die Spannvorrichtung 1 wird von einer Blattfeder 3 gebildet, die innerhalb eines von dem Endlostreibmittel 2 gebildeten Trums 4 angeordnet ist. Das Trum 4 verläuft zwischen einem ersten Umlenkrad 5 und einem zweiten Umlenkrad 6 auf der einen Seite als Vorwärtstrum 7, auf der anderen Seite als Rückwärtstrum 8. Die Blattfeder 3 weist eine Ringstruktur 9 auf, die in der Art eines Auges 10 ausgebildet ist, und die in einer in etwa 180° betragende, eine im Wesentlichen eine U-Form ausbildenden Umkehrung 11 in eine Armstruktur 12 übergeht. Diese weist an ihrem Ende 13 eine einwärts gewandte Rückbiegung 14 auf. Die Blattfeder bildet an der Ringstruktur 9 einen Konvexbogen 26, und in diesem Bereich eine Gleitabstützfläche 28, nämlich eine erste Gleitabstützfläche 15 aus, und an der Armstruktur 12 eine zweite Gleitabstützfläche 16. Die erste Gleitabstützfläche 15 stützt sich innerhalb des Trums 4 am Vorwärtstrum 7 ab, während die zweite Gleitabstützfläche 16 sich innerhalb des Trums 4 an dem Rückwärtstrum 8 abstützt.
Die Ringstruktur 9 weist durch ihre Ausbildung als Auge 10 in Einbaulage eine Vorspannung auf, die durch eine Stauchung der Blattfeder 3 bewirkt wird, wie sie durch das Anlegen der ersten Gleitabstützfläche 15 an das Endlostreibmittel 2 im Bereich des Vorwärtstrums 7 entsteht.
Durch diese Vorspannung wird das Endlostreibmittel 2 im Bereich des Vorwärtstrums 7 und der ersten Gleitabstützfläche 15 federkraftbeaufschlagt, so dass das Endlostreibmittel 2 im Bereich des Vorwärtstrums 7 unter Spannung gehalten wird. Hierdurch ist in erster Linie eine hervorragende Spannung des Endlostreibmittels und auch ein ordnungsgemäßes Auflaufen auf das zweite Umlenkrad 6 sowie ein definiertes Ablaufen von dem Antriebsrad 17 gewährleistet.
Im Bereich des Rückwärtstrums 8 wird das Endlostreibmittel 2 durch die Armstruktur 12 geführt und durch eine aufgrund deren Ausgestaltung definierte Vorspannung, die im Bereich der zweiten Gleitabstützfläche 16 auf das Endlostreibmittel 2 einwirkt, federkraftbeaufschlagt, und von dem Antriebsrad 17 abgehalten. Die am Ende 13 der Armstruktur 12 ausgeformte Rückbiegung 14, also eine Formänderung in Längserstreckung der Armstruktur 12 zu ihrem Ende 13 gelegen rückwärtig hin in Richtung des Antriebsrades 17, verhindert durch die so erfolgende Ausbildung eines Rundbogens 25 einen direkten, möglicherweise Scherkräfte induzierenden, stufigen Kontakt der Blattfeder 3 an dem Endlostreibmittel 2.
Gleichzeitig ist durch die angedeutete konvexe Ausbildung 18 des Endbereichs 19 der zweiten Gleitabstützfläche 12 ein sauberes Auflaufen des Endlostreibmittels auf das erste Umlenkrad 5 gewährleistet.
Die Wirkung des Kräfteausgleiches innerhalb der Blattfeder 3 mit ihrer Ringstruktur 9 und der Armstruktur 12 beim Betrieb des Endlostreibmittels 2 bewirkt über eine Art Wipp-effekt ein sauberes, glattes Anliegen der Gleitabstützflächen 15, 16 an dem Trum 4.
Ein Befestigungspunkt 20, der beispielsweise in Art einer Welle 21 oder eines Zapfens 22 ausgebildet sein kann, fixiert die Ringstruktur 9 an ihrem dem Antriebsrad 17 zugewandten Endbereich 23. Zusätzlich kann ein weiterer Abstützpunkt 24 in der Nähe der Umlenkung 11 der Blattfeder 3 in Ausbildung der Armstruktur 12 vorgesehen werden, der im Zusammenwirken mit dem Befestigungspunkt 20 eine Arretierung der Blattfeder 3 in Einbaulage ermöglicht. Insbesondere ist es über den Befestigungspunkt 20 und den zweiten Befestigungspunkt 24 möglich, die Blattfeder sowohl zu fixieren, als auch in Verbindung mit dem Vorwärtstrum 7 und dem Rückwärtstrum 8 über die Gleitabstützflächen, nämlich die erste Gleitabstützfläche 15 und die zweite Gleitabstützfläche 16 eine klar definierte Spannung zu bewirken. Dies erleichtert sowohl den Einbau beim erstmaligen Zusammenbau der Vorrichtung, als auch deren Austausch im Wartungsfalle. Ferner wird der Ersatz des Endlostreibmittels 2 erleichtert, da die Demontage von aus dem Stand der Technik bekannten, gebräuchlichen Rollen- oder Hydraulikspannern entfällt.
Um die Reibung an den der ersten Gleitabstützfläche 15 und der zweiten Gleitabstützfläche 16 des Endlostreibmittels 2 zu verringern, ist eine hier nicht dargestellte Ölbeaufschlagung vorgesehen, die vorzugsweise so erfolgt, dass sich die gesamte Spannvorrichtung innerhalb eines hier nicht dargestellten Schmiermittelkreislaufes befindet oder zumindest teilweise in einen solchen eintaucht. Dadurch sind insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten, aufwendig zu fertigenden und verschleißanfälligen besonderen Gleitflächen, die im Bereich der Gleitabstützflächen 15, 16 anzubringen wären, überflüssig.

1: Spannvorrichtung
2: Endlostreibmittel
3: Blattfeder
4: Trum
5: 1. Umlenkrad
6: 2. Umlenkrad
7: Vorwärtstrum
8: Rückwärtstrum
9: Ringstruktur
10: Auge
11: Umlenkung
12: Armstruktur
13: Ende
14: Rückbiegung
15: 1. Gleitabstützfläche
16: 2. Gleitabstützfläche
17: Antriebsrad
18: konvexe Ausbildung
19: Endbereich
20: Befestigungspunkt
21: Welle
22: Zapfen
23: Endbereich
24: zweiter Befestigungspunkt
25: Rundbogen
26: Konvexbogen
27: Riemen
28: Gleitabstützfläche

Claims

Spannvorrichtung für ein Endlostreibmittel, mit einer ein Spannelement für das Endlostreibmittel bildenden Blattfeder, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlostreibmittel (2) ein Riemen (27) ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) eine zumindest über einen Teil ihrer Längserstreckung verlaufende Gleitabstützfläche (28) für den Riemen (27) aufweist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) zumindest abschnittsweise einen Konvexbogen (26) ausbildet, wobei die Gleitabstützfläche (28) in einem Abschnitt des Konvexbogens (26) verläuft.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitabstützfläche (28) eine erste Gleitabstützfläche (15) bildet, wobei diese erste Gleitabstützfläche (15) an einem ersten Bereich der Blattfeder (3) ausgebildet ist, und dass eine zweite Gleitabstützfläche (16) vorgesehen ist, die an einem zweiten Bereich der Blattfeder (3) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) einstückig ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Endlostreibmittel ein Trum ausbildet, das ein Vorwärtstrum und ein Rückwärtstrum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gleitabstützfläche (15) sich im Bereich des Vorwärtstrums (7) und die zweite Gleitabstützfläche (16) sich im Bereich des Rückwärtstrums (8) des Endlostreibmittels (2) abstützt.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlostreibmittel (2) die Blattfeder (3) umgreift.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) eine Ringstruktur (9) aufweist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) eine Ringstruktur (9) aufweist, von der eine Armstruktur (12) ausgeht.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gleitabstützfläche (15) an der Ringstruktur (9) und die zweite Gleitabstützfläche (16) an der Armstruktur (12) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (3) mindestens einen innerhalb der Ringstruktur (9) gelegenen Befestigungspunkt (20) aufweist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Lagefixierung durch den mindestens einen Befestigungspunkt (20) innerhalb der Ringstruktur (9) und die Bewegung des Endlostreibmittels (2) an der Armstruktur (12) erfolgt.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlostreibmittel (2) mit einem Schmiermedium beaufschlagt ist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie innerhalb eines Schmiermittelraumes angeordnet ist.
Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel Öl ist.