DE102006041678A1

DE102006041678A1 - Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs

Info

Publication number: DE102006041678A1
Application number: DE200610041678
Authority: DE
Inventors: Johann Singer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008028782A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1) eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse (5) und einem über ein Gleitlager (4) schwenkbar an dem Basisgehäuse (5) gelagerten Spannhebel (3), der radial beabstandet zu der Drehachse des Gleitlagers (4) mit einer drehbaren Spannrolle (2) versehen ist und über eine koaxial zu der Drehachse des Gleitlagers (4) angeordnete sowie an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse (5) und andererseits mit dem Spannhebel (3) in Verbindung stehenden Schraubenfeder (16) mit einem Spannmoment zur Anfederung der Spannrolle (2) an ein Zugmittel beaufschlagbar ist. Zur Erzielung einer einfacheren und kostengünstigeren Herstellung sowie einer höheren Betriebssicherheit der Spannvorrichtung (1) ist zumindest das Basisgehäuse (5) als Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil aus einem Tiefziehstahlblech oder als Fließpressbauteil aus einem Kaltformstahlteil oder aus einer Kombination von mindestens zwei derartigen Bauteilen hergestellt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse und einem über ein Gleitlager schwenkbar an dem Basisgehäuse gelagerten Spannhebel, der radial beabstandet zu der Drehachse des Gleitlagers mit einer drehbaren Spannrolle versehen ist und über eine koaxial zu der Drehachse des Gleitlagers angeordnete und an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse und andererseits mit dem Spannhebel in Verbindung stehenden Schraubenfeder mit einem Spannmoment zur Anfederung der Spannrolle an ein Zugmittel beaufschlagbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Spannvorrichtungen der vorbezeichneten Bauart kommen in unterschiedlichen Ausführungen bevorzugt bei Nebenaggregatezügen von Verbrennungsmotoren zur Anwendung. Derartige Spannvorrichtungen sind sowohl in einer innen gelagerten Ausführung mit einer Lagerung der starr mit dem Spannhebel verbundenen Lagerachse in der einen Bestandteil des Basisgehäuses bildenden Lagernabe, als auch in einer außengelagerten Ausführung mit einer Lagerung der starr mit dem Spannhebel verbundenen Lagernabe auf dem einen Bestandteil des Basisgehäuses bildenden Lagerachse bekannt.
Die Befestigung der Spannvorrichtung an einem Gehäuse, wie z.B. dem Kurbelgehäuse oder dem Steuergehäuse eines Verbrennungskolbenmotors, kann abhängig von der Bauweise der Spannvorrichtung und den Platzverhältnissen am Einbauort in einer so genannten Zentralverschraubung über eine durch eine zentrale Bohrung des Basisgehäuses geführte Befestigungsschraube oder in einer so genannten Flanschverschraubung über mehrere durch Bohrungen an radial äußeren Flanschabschnitten oder Laschen des Basisgehäuses geführte Befestigungsschrauben erfolgen.
Hinsichtlich der Anordnung der Spannrolle kann bei einer derartigen Spannvorrichtung zudem zwischen einer so genannten Offset- oder Z-Ausführung, bei der die Spannrolle auf der dem Basisgehäuse axial abgewandten Außenseite des Spannhebels angeordnet ist, und einer so genannten Inline- oder U-Ausführung, bei der die Spannrolle radial seitlich des Basisgehäuses auf der dem Basisgehäuse axial zugewandten Innenseite des Spannhebels angeordnet ist, unterschieden werden.
Die radiale Lagerung des Spannhebels in oder auf dem Basisgehäuse wird über mindestens eine Gleitlagerbuchse bewerkstelligt, die zwischen einer inneren Lagerwand der Lagerachse und einer äußeren Lagerwand der Lagernabe angeordnet ist und zumeist aus einem widerstandsfähigen und zugleich reibungsarmen Kunststoffmaterial besteht. Bei den meisten Bauformen ist das Gleitlager zylindrisch ausgeführt, so dass die mindestens eine Gleitlagerbuchse als eine zylindrische Hülse mit konstantem Durchmesser ausgebildet ist. Entsprechend sind dann auch die innere Lagerwand der Lagerachse und die äußere Lagerwand der Lagernabe zylindrisch ausgeführt.
Zur Axiallagerung des Spannhebels ist in diesem Fall eine Anlaufscheibe üblich, die axial endseitig zwischen einer achsfesten und einer nabenfesten Stützscheibe angeordnet sowie durch die Schraubenfeder mit einer Axialkraft belastet ist. Durch die Ausbildung der Anlaufscheibe als ein Reibelement kann zudem auf einfache Weise eine Reibungsdämpfung der Schwenkbewegung des Spannhebels erzielt werden, wobei die Axialkraft der Schraubenfeder als Anpresskraft wirksam ist.
Alternativ dazu kann das Gleitlager jedoch auch kegelzylindrisch ausgeführt sein. In diesem Fall ist die mindestens eine Gleitlagerbuchse als eine kegelzylindrische Hülse mit axial zunehmendem bzw. abnehmendem Durchmesser ausgebildet. Entsprechend sind dann auch die innere Lagerwand der Lagerachse und die äußere Lagerwand der Lagernabe korrespondierend kegelzylindrisch ausgeführt. Mit dem kegelzylindrischen Gleitlager sind die radiale und die axiale Lagerung des Spannhebels in dem Gleitlager zusammengefasst. Durch die zumindest teilweise Verwendung eines Reibmaterials in der Gleitlagerbuchse kann zudem eine Reibungsdämpfung der Schwenkbewegung des Spannhebels bewirkt werden.
Eine Spannvorrichtung mit einem zylindrischen Gleitlager ist beispielsweise aus der DE 100 13 978 A1 bekannt, und zwar sowohl in einer Ausführung mit außen gelagertem Spannhebel und zentral verschraubtem Basisgehäuse (siehe dortige 1), als auch in einer Ausführung mit innen gelagertem Spannhebel und flanschverschraubtem Basisgehäuse (siehe dortige 3). Die Anlaufscheibe ist jeweils als ein Reibelement ausgebildet sowie zwischen einer gehäusefesten und einer hebelfesten Stützscheibe angeordnet; bei der außen gelagerten Ausführung auf der dem Spannhebel axial zugewandten Außenseite und bei der innen gelagerten Ausführung auf der dem Spannhebel axial abgewandten Innenseite.
Eine Spannvorrichtung mit einem kegelzylindrischen Gleitlager ist beispielsweise in der DE 195 40 706 A1 beschrieben, und zwar sowohl in einer Ausführung mit innengelagertem Spannhebel und flanschverschraubtem Basisgehäuse (siehe dortige 1), als auch in einer Ausführung mit außengelagertem Spannhebel und zentral verschraubtem Basisgehäuse (siehe dortige 9).
Diesen wie auch weiteren bekannten Spannvorrichtungen ist gemeinsam, dass jeweils das Basisgehäuse und der Spannhebel im Wesentlichen als Druckgussbauteile ausgeführt sind, wobei als Material zumeist eine Aluminiumlegierung verwendet wird. Durch die Druckgussbauweise können geometrisch komplizierte Konturen hergestellt werden und aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Materials ergibt sich eine gute Abfuhr der im Betrieb auftretenden Reibungswärme. Insbesondere im Bereich von Lager- und Flanschflächen ist jedoch eine aufwendige mechanische Endbearbeitung der Druckgussbauteile, z. B. durch Bohren, Drehen, Fräsen, Schleifen, erforderlich, wodurch die Herstellungskosten dieser Spannvorrichtungen relativ hoch sind. Des Weiteren hat die Druckgussherstellung und die vergleichsweise niedrige Festigkeit des verwendeten Materials relativ große Wandstärken zur Folge, wodurch die Baugröße der betreffenden Spannvorrichtungen ungünstig hoch ist. Ein weiteres Problem besteht in der relativ geringen Bruchdehnung des Druckgussmaterials. Dies kann bei einem so genannten Schnalzen, also einem unkontrollierten Entspannen der Spannvorrichtung, welches während des Spannens oder bei der Montage an dem betreffenden Verbrennungsmotor sowie bei einem Riss des Zugmittels auftreten kann, durch einen Aufprall entsprechender Anschläge des Spannhebels und des Basisgehäuses zu einer Beschädigung beziehungsweise Vorschädigung der Druckgussbauteile führen. Bleibt diese Beschädigung oder Vorschädigung unerkannt, so kann dies im späteren Betrieb zu einer Funktionsstörung der Spannvorrichtung führen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf eine einfachere und kostengünstigere Herstellbarkeit sowie eine höhere Betriebssicherheit weiterzubilden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zumindest das Basisgehäuse kostengünstig als Blechpressteil und Blechstanzbauteil aus einem Tiefziehstahlblech oder als Fließpressbauteil aus einem Kaltformstahl hergestellt werden kann, wodurch die jeweilige Endkontur des Basisgehäuses, insbesondere Flansch- und Lagerflächen, ohne eine mechanische Bearbeitung erzeugbar ist. Aufgrund der hohen Festigkeit dieses Materials ergeben sich zudem geringere Wandstärken und entsprechend kompakte Abmessungen der Spannvorrichtung.
Die Erfindung geht daher aus von einer Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse und einem über ein Gleitlager schwenkbar an dem Basisgehäuse gelagerten Spannhebel, der radial beabstandet zu der Drehachse des Gleitlagers mit einer drehbaren Spannrolle versehen ist und über eine koaxial zu der Drehachse des Gleitlagers angeordnete sowie an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse und andererseits mit dem Spannhebel in Verbindung stehenden Schraubenfeder mit einem Spannmoment zur Anfederung der Spannrolle an ein Zugmittel beaufschlagbar ist. Außerdem ist vorgesehen, dass zumindest das Basisgehäuse als Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil aus einem Tiefziehstahlblech hergestellt ist.
Alternativ dazu ist die Aufgabe ebenso dadurch gelöst, dass zumindest das Basisgehäuse als Fließpressbauteil aus einem Kaltformstahlteil hergestellt ist.
In beiden Lösungen wird das Basisgehäuse jeweils durch eine Kaltverformung eines Tiefziehstahlblechs beziehungsweise eines Kaltformstahlteils in eine weitgehend der Endkontur entsprechende Form gebracht. Da hierdurch Konturen, wie Flansch- und Lagerflächen, mit hoher Passgenauigkeit und Oberflächengüte hergestellt werden, kann auf eine mechanische Endbearbeitung weitgehend verzichtet werden, wodurch hohe Kosteneinsparungen erzielbar sind. Aufgrund der hohen Festigkeit der derart hergestellten Bauteile kann gegenüber bekannten Ausführungen in Druckgussbauweise zudem die Wandstärke der Bauteile reduziert werden, welches vorteilhaft zu kompakteren Abmessungen des Basisgehäuses und somit zu günstigeren Einbauverhältnissen der betreffenden Spannvorrichtung führt. Der Spannhebel wird dagegen bevorzugt als Druckgussbauteil hergestellt, um bei diesem Bauteil den Vorteil der hohen Wärmeleitfähigkeit zu nutzen.
Das Basisgehäuse kann auch zweckmäßig mehrteilig ausgebildet sein und aus mindestens zwei Blechpressbauteilen und Blechstanzbauteilen oder aus mindestens zwei Fließpressbauteilen oder aus mindestens einem Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil sowie mindestens einem Fließpressbauteil bestehen, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Dabei kann für jedes Bauteil jeweils das im Hinblick auf geringe Herstellungskosten, eine hohe Festigkeit und die erforderliche Präzision am besten geeignete Herstellungsverfahren angewendet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 14. In diesen Ansprüchen werden verschiedene Ausführungsformen von Spannvorrichtungen mit außengelagertem Spannhebel angegeben, für welche eine erfindungsgemäße Ausbildung besonders geeignet erscheint. Da die Erfindung aber allgemein auf alle Bauarten von Spannvorrichtungen anwendbar ist, stellt dies jedoch keine Einschränkung der Erfindung auf eine bestimmte Bauart von Spannvorrichtungen dar.
Bei einer Ausführungsform mit einem außen gelagerten Spannhebel und einem zentral verschraubten Basisgehäuse besteht das Basisgehäuse bevorzugt aus einem aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten ringtellerförmigen Grundplatte, wobei die Zylinderwand des Lagerinnenteils die Lagerinnenwand des Gleitlagers bildet, und der Boden des Lagerinnenteils eine Flanschfläche sowie ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Motorgehäuse aufweist, und wobei die Grundplatte einen formschlüssig mit der Schraubenfeder in Verbindung stehenden Federteller bildet und auf einen bodennahen Zylinderabschnitt des Lagerinnenteils axial aufgesetzt ist.
Alternativ dazu kann bei einer Ausführungsform mit einem außen gelagerten Spannhebel und einem zentral verschraubten Basisgehäuse das Basisgehäuse jedoch auch aus einem aus einem Kaltformstahlteil hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten ringtellerförmigen Grundplatte bestehen, wobei die Zylinderwand des Lagerinnenteils die Lagerinnenwand des Gleitlagers bildet, und der Boden des Lagerinnenteils eine Flanschfläche sowie ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Motorgehäuse aufweist, und wobei die Grundplatte einen formschlüssig mit der Schraubenfeder in Verbindung stehenden Federteller bildet sowie auf einen bodennahen Zylinderabschnitt des Lagerinnenteils axial aufgesetzt ist.
Bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen der Spannvorrichtung kann das Befestigungsmittel jeweils als eine in dem Boden des Lagerinnenteils achsmittig angeordnete Zentralbohrung und eine durch die Zentralbohrung geführte Befestigungsschraube ausgebildet sein. Zur Erleichterung der Montage der Spannvorrichtung an einem Motorgehäuse kann die Befestigungsschraube zum Beispiel mittels einer Klemmscheibe in der Zentralbohrung axial fixiert sein.
Bei der letztgenannten Variante der Spannvorrichtung besteht dagegen die Möglichkeit auf die Befestigungsschraube als zusätzliches Bauteil zu verzichten, und stattdessen das Befestigungsmittel als ein motorgehäuseseitig an dem Boden des Lagerinnenteils achsmittig angeformten Gewindebolzen in Verbindung mit einer auf der motorabgewandten Außenseite an dem Boden des Lagerinnenteils achsmittig angeformten Werkzeugeingriffkontur auszubilden. Durch die Verwendung entsprechender Presswerkzeuge zur Herstellung des Lagerinnenteils kann der Gewindebolzen einstückig an den Boden des Lagerinnenteils angeformt und durch anschließendes Rollen mit einem Schraubgewinde versehen werden. Ebenso kann auf der Gegenseite zum Ansatz eines Schraubwerkzeugs eine Werkzeugeingriffkontur, beispielsweise in Form eines Innensechskants, eines Innen-XZN-Vielkants, eines Innen-Torx oder eines Schraubenkopfs mit entsprechenden Werkzeugaußenflächen in oder an den Boden des Lagerinnenteils angeformt werden.
Insbesondere bei der letztgenannten Ausführungsform des Befestigungsmittels ist die Grundplatte bevorzugt mit einer leichten Spielpassung auf das Lagerinnenteil aufgesetzt, so dass bei der Befestigung der Spannvorrichtung an einem Motorgehäuse nur das Lagerinnenteil gedreht werden muss. Hierzu ist die Grundplatte zudem zweckmäßig durch eine zumindest abschnittsweise Bördelkante des Lagerinnenteils axial gesichert, und weist nahe ihres Außenumfangs eine radial und/oder axial hervorstehende Lasche zur Positionierung der Spannvorrichtung und zur Abstützung des Federmomentes der Schraubenfeder auf.
Zur Abfederung eines Aufpralls der Anschläge beim eingangs erläuterten Schnalzen ist die Grundplatte im montierten Zustand zweckmäßig durch einen Eingriff der Lasche in ein in eine zugeordnete Ausnehmung des Motorgehäuses eingesetztes elastisches Dämpfungselement in Umfangsrichtung federelastisch gelagert. Ein harter Aufprall der Anschläge des Spannhebels und des Basisgehäuses kann somit auf einfache Weise gedämpft und somit eine Beschädigung oder Vorschädigung des bevorzugt weiterhin als Druckgussbauteil ausgeführten Spannhebels vermieden werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem außengelagerten Spannhebel und einem flanschverschraubten Basisgehäuse besteht das Basisgehäuse aus einem aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten kreisscheibenförmigen Grundplatte, wobei die Zylinderwand des Lagerinnenteils die Lagerinnenwand des Gleitlagers bildet, und der Boden des Lagerinnenteils kraft- und/oder formschlüssig mit der Grundplatte verbunden ist, und wobei die Grundplatte einen formschlüssig mit der Schraubenfeder in Verbindung stehenden Federteller bildet sowie nahe ihres Außenumfangs Flanschabschnitte oder Laschen mit Bohrungen zur Befestigung an einem Motorgehäuse aufweist.
Die Verbindung des Lagerinnenteils mit der Grundplatte kann in an sich bekannter Weise durch ein Verschrauben, Vernieten, Verschweißen, Verclinchen oder Verpressen der beiden Bauteile erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Grundplatte zur Dämpfung eines Aufpralls entsprechender Anschläge beim Schnalzen im montierten Zustand bevorzugt über in die Bohrungen eingesetzte ringförmige elastische Dämpfungselemente und durch diese mit dem Motorgehäuse verschraubte Befestigungsschrauben in Umfangsrichtung federelastisch gelagert.
Unabhängig von der Bauart und dem Material der Bauteile kann eine Spannvorrichtung, bei welcher der Spannhebel und das Basisgehäuse jeweils mit einem Anschlag mit jeweils einer umfangsseitigen Anschlagfläche zur Begrenzung der Ausfederung des Spannhebels versehen ist, dadurch vor einem harten Aufprall der Anschläge bewahrt werden, indem mindestens einer der beiden Anschläge mit einem die Anschlagfläche überdeckenden elastischen Dämpfungselement versehen ist. Dieses Dämpfungselement kann bei einem kreissegmentförmigen Anschlag als ein ringförmig geschlossenes Kreissegment ausgebildet sein, das im montierten Zustand die Anschlagfläche überdeckend axial auf den Anschlag aufgepresst ist, oder als ein gabelförmig offenes Kreissegment mit endseitigen Rastnasen ausgebildet sein, das im montierten Zustand die Anschlagfläche überdeckend innen oder außen radial auf den Anschlag aufgeclipst ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einem Längsmittelschnitt,
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einem Längsmittelschnitt,
3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einem Längsmittelschnitt,
4a einen Ausschnitt einer Spannvorrichtung mit einem Anschlag und einem ersten Dämpfungselement in einer Axialansicht, und
4b einen Ausschnitt einer Spannvorrichtung mit einem Anschlag und einem zweiten Dämpfungselement in einer Axialansicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.1 ist in 1 in einem Längsmittelschnitt abgebildet. Dort ist ein mit einer drehbaren Spannrolle 2 versehener Spannhebel 3 in einer Inline-Anordnung über ein kegelzylindrisches Gleitlager 4 schwenkbar auf einem Basisgehäuse 5.1 gelagert. Das Gleitlager 4 besteht aus einer kegelzylindrischen Gleitlagerbuchse 6, einer entsprechend geformten Lagerinnenwand 7 des Basisgehäuses 5.1 und einer ebenso geformten Lageraußenwand 8 des Spannhebels 3. Das Basisgehäuse 5.1 ist zweiteilig aufgebaut und aus einem tassenzylindrischen Lagerinnenteil 9 sowie einer ringtellerförmigen Grundplatte 10 zusammengesetzt.
Das Lagerinnenteil 9 und die Grundplatte 10 sind als Blechpressbauteile und Blechstanzbauteile jeweils aus einem Tiefziehstahlblech hergestellt. Die kegelzylindrische Zylinderwand 11 des Lagerinnenteils 9 bildet die Lagerinnenwand 7 des Gleitlagers 4. Der Boden 12 des Lagerinnenteils 9 weist eine Flanschfläche 13 zur Montage an einem Motorgehäuse 14 auf und ist mit einer achsmittigen Zentralbohrung 15 zur Befestigung mittels einer Befestigungsschraube an dem Motorgehäuse 14 versehen.
Die Grundplatte 10 ist als ein an das Ende einer Schraubenfeder 16 geometrisch angepasster Federteller ausgebildet und auf einen bodennahen Zylinderabschnitt 17 des Lagerinnenteils 9 aufgesetzt. Die koaxial zu dem Gleitlager 4 angeordnete Schraubenfeder 16 ist als Torsionsfeder sowie als Axialdruckfeder wirksam und steht endseitig einerseits mit dem Spannhebel 3 und andererseits mit der Grundplatte 10 jeweils formschlüssig in Verbindung. Durch ein Torsionsmoment der Schraubenfeder 16 wird die Spannrolle 2 über den Spannhebel 3 an ein zugeordnetes Zugmittel angefedert. Durch eine Axialdruckkraft der Schraubenfeder 16 wird das Gleitlager 4 unter Vorspannung gehalten.
Vorliegend ist die Grundplatte 10 mit einer leichten Spielpassung auf den bodennahen Zylinderabschnitt 17 des Lagerinnenteils 9 aufgesetzt und durch eine zumindest abschnittsweise Bördelkante 18 des Lagerinnenteils 9 axial gesichert. Zur Positionierung der Spannvorrichtung 1.1 und zur Abstützung des Federmomentes weist die Grundplatte 10 nahe ihrem Außenumfang eine axial hervorstehende Lasche 19 auf, die in eine entsprechende Ausnehmung 20 des Motorgehäuses 14 eingreift. Dabei wird durch den Eingriff der Lasche 19 in ein in der Ausnehmung 20 angeordnetes elastisches Dämpfungselement 21 eine in Umfangsrichtung federelastische Lagerung erzielt, wodurch ein Aufprall entsprechender Anschläge beim bereits erläuterten Schnalzen gedämpft wird.
Durch die Ausführung der beiden Bauteile 9, 10 des Basisgehäuses 5.1 als Blechpressbauteile und Blechstanzbauteile ergeben sich aufgrund der eingesparten mechanischen Endbearbeitung relativ niedrige Herstellungskosten und aufgrund der geringen erforderlichen Wandstärken vergleichsweise geringe Abmessungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.1.
Bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.2 nach 2 ist der mit einer drehbaren Spannrolle 2 versehene Spannhebel 3 dagegen in einer Offset- oder Z-Anordnung über ein zylindrisches Gleitlager 4' schwenkbar auf einem Basisgehäuse 5.2 gelagert. Das Gleitlager 4' besteht aus einer zylindrischen Gleitlagerbuchse 6', einer entsprechend geformten Lagerinnenwand 7' des Basisgehäuses 5.2 und einer ebenso geformten Lageraußenwand 8' des Spannhebels 3. Das Basisgehäuse 5.2 ist ebenfalls zweiteilig aufgebaut und aus einem tassenzylindrischen Lagerinnenteil 9 und einer tellerförmigen Grundplatte 10' zusammengesetzt.
Das Lagerinnenteil 9 und die Grundplatte 10' sind als Blechpressbauteile und Blechstanzbauteile jeweils aus einem Tiefziehstahlblech hergestellt. Die Zylinderwand 11 des Lagerinnenteils 9 bildet die Lagerinnenwand 7' des Gleitlagers 4'. Der Boden 12 des Lagerinnenteils 9 ist starr mit der Grundplatte 10' verbunden, vorzugsweise mit dieser verschweißt oder verclincht. Die Grundplatte 10' weist eine Flanschfläche 13' zur Abstützung an einem Motorgehäuse 14 auf und ist an ihrem Außenumfang mit mehreren Bohrungen 22 zur Befestigung an dem Motorgehäuse 14 versehen. Die Grundplatte 10' ist zudem an die Kontur des Federendes der Schraubenfeder 16 geometrisch angepasst.
Die koaxial zu dem Gleitlager 4 angeordnete Schraubenfeder 16 ist wie zuvor als Torsionsfeder sowie als Axialdruckfeder wirksam und steht endseitig einer seits mit dem Spannhebel 3 und andererseits mit der Grundplatte 10' jeweils formschlüssig in Verbindung. Durch ein Torsionsmoment der Schraubenfeder 16 wird die Spannrolle 2 über den Spannhebel 3 an ein zugeordnetes Zugmittel angefedert. Durch die Axialdruckkraft der Schraubenfeder 16 wird eine zwischen einem äußeren Randteller 23 des Lagerinnenteils 9 und einem Tellerbereich 24 des Spannhebels 3 angeordnete Reibscheibe 25 mit einer axialen Anpresskraft beaufschlagt, und somit neben der Axiallagerung des Spannhebels 3 eine Reibungsdämpfung einer Schwenkbewegung des Spannhebels 3 bewirkt.
Die Positionierung der Spannvorrichtung 1.2 und die Abstützung des Federmomentes der Schraubenfeder 16 erfolgt vorliegend über in die Bohrungen 22 der Grundplatte 10' eingesetzte und mit dem Motorgehäuse 14 verschraubte Befestigungsschrauben. Um auch bei dieser Ausführung eine in Umfangsrichtung federelastische Lagerung zu erzielen, sind die Bohrungen 22 mit einer Übergröße ausgeführt und jeweils mit einem aus einem federelastischen Material bestehenden und vorliegend als Tülle 26 ausgebildeten Dämpfungselement 27 versehen, wodurch insbesondere ein Aufprall entsprechender Anschläge beim so genannten Schnalzen gedämpft wird.
Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.3 gemäß 3 ist weitgehend identisch zu der ersten Variante gemäß 1. Der wesentliche Unterschied dazu besteht in der Ausführung des Basisgehäuses 5.3, das nunmehr aus einem tassenzylindrischen Lagerinnenteil 9', das als Fließpressbauteil aus einem Kaltformstahlteil hergestellt ist, und aus einer ringtellerförmigen Grundplatte 10, die als Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil aus einem Tiefziehstahlblech hergestellt ist, zusammengesetzt ist.
Der Boden 12 des Lagerinnenteils 9 weist eine Flanschfläche 13 zur Montage an dem Motorgehäuse 14 auf. Zur Befestigung der Spannvorrichtung 1.3 an dem Motorgehäuse 14 ist zudem an dem Boden 12 des Lagerinnenteils 9 je weils achsmittig motorgehäuseseitig ein Schraubbolzen 27 und auf der motorabgewandten Außenseite eine Werkzeugeingriffkontur 29, vorliegend beispielhaft in Form eines Innensechskants, angeformt.
Die Grundplatte 10 ist wiederum mit einer leichten Spielpassung auf den bodennahen Zylinderabschnitt 17 des Lagerinnenteils 9 aufgesetzt und durch eine Bördelkante 18 des Lagerinnenteils 9 axial gesichert, so dass bei der Montage der Spannvorrichtung 1.3 an dem Motorgehäuse 14 nur das Lagerinnenteil 9 gedreht werden muss. Zur Positionierung der Spannvorrichtung 1.3 und zur Abstützung des Federmomentes 16 weist die Grundplatte 10 wie schon in der ersten Ausführungsform nach 1 nahe ihres Außenumfangs eine axial hervorstehende Lasche 19 auf, die über ein elastisches Dämpfungselement 21 in eine entsprechende Ausnehmung 20 des Motorgehäuses 14 eingreift.
Unabhängig von der konkreten Bauart der Spannvorrichtung 1 und dem Herstellungsverfahren bzw. dem Material seiner Bauteile kann in ergänzender oder alternativer Weise zu den hierzu vorher beschriebenen Merkmalen ein harter Aufprall entsprechender Anschläge beim so genannten Schnalzen des Spannhebels 3 durch ein die Anschlagfläche eines der Anschläge überdeckendes elastisches Dämpfungselement wirksam gedämpft werden. Dies ist für einen kreissegmentförmigen Anschlag in den 4a und 4b in einer vereinfachten Axialansicht veranschaulicht.
Dort weist der zylindrische Körper eines Spannhebels 3 eine Ausnehmung 30 auf, in die eine als Anschlag 31 wirksame kreissegmentförmige axiale Erweiterung des Basisgehäuses 5 hineinragt. Die umfangsseitigen Enden des Spannhebels 3 und des Anschlags 31 bilden Anschlagflächen 32a, 32b, 33a, 33b zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Spannhebels 3 beim Ein- und Ausfedern desselben, wobei der Arbeitsbereich 34 im Wesentlichen auf der Ausfederungsseite liegt, auf welcher der Spannhebel 3 unter Entspannung der Schraubenfeder 16 ausfedert.
In 4a ist ein Dämpfungselement 35 als ein ringförmig geschlossenes Kreissegment ausgebildet und beide Anschlagflächen 33a, 33b überdeckend axial auf den Anschlag 31 aufgepresst. In 4b ist das Dämpfungselement 35 als ein gabelförmig offenes Kreissegment mit endseitigen Rastnasen 36 ausgebildet und beide Anschlagflächen 33a, 33b überdeckend radial auf den Anschlag 31 aufgeclipst. Selbstverständlich sind bei diesen Ausführungsformen die hebelseitigen Anschlagflächen 32a, 32b und/oder die gehäuseseitigen Anschlagflächen 33a, 33b gegenüber einer dämpfungsfreien Ausführung umfangsseitig entsprechend versetzt, um den ursprünglich vorgesehenen Schwenkbereich des Spannhebels 3 beizubehalten.

1: Spannvorrichtung
1.1: Spannvorrichtung
1.2: Spannvorrichtung
1.3: Spannvorrichtung
2: Spannrolle
3: Spannhebel
4: Gleitlager
4': Gleitlager
5: Basisgehäuse
5.1: Basisgehäuse
5.2: Basisgehäuse
5.3: Basisgehäuse
6: Gleitlagerbuchse
6': Gleitlagerbuchse
7: Lagerinnenwand
7': Lagerinnenwand
8: Lageraußenwand
8': Lageraußenwand
9: Lagerinnenteil
9': Lagerinnenteil
10: Grundplatte
10': Grundplatte
11: Zylinderwand
12: Boden
13: Flanschfläche
13': Flanschfläche
14: Motorgehäuse
15: Zentralbohrung
16: Schraubenfeder
17: Zylinderabschnitt
18: Bördelkante
19: Lasche
20: Ausnehmung
21: Dämpfungselement
22: Bohrung
23: Randteller
24: Tellerbereich
25: Reibscheibe
26: Tülle
27: Dämpfungselement
28: Schraubbolzen
29: Werkzeugeingriffkontur
30: Ausnehmung
31: Anschlag
32a: Anschlagfläche
32b: Anschlagfläche
33a: Anschlagfläche
33b: Anschlagfläche
34: Arbeitsbereich
35: Dämpfungselement
36: Rastnase

Claims

Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse (5) und einem über ein Gleitlager (4) schwenkbar an dem Basisgehäuse (5) gelagerten Spannhebel (3), der radial beabstandet zu der Drehachse des Gleitlagers (4) mit einer drehbaren Spannrolle (2) versehen ist und über eine koaxial zu der Drehachse des Gleitlagers (4) angeordnete sowie an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse (5) und andererseits mit dem Spannhebel (3) in Verbindung stehenden Schraubenfeder (16) mit einem Spannmoment zur Anfederung der Spannrolle (2) an ein Zugmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Basisgehäuse (5) als Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil aus einem Tiefziehstahlblech hergestellt ist.
Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse (5) und einem über ein Gleitlager (4) schwenkbar an dem Basisgehäuse (5) gelagerten Spannhebel (3), der radial beabstandet zu der Drehachse des Gleitlagers (4) mit einer drehbaren Spannrolle (2) versehen ist und über eine koaxial zu der Drehachse des Gleitlagers (4) angeordnete sowie an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse (5) und andererseits mit dem Spannhebel (3) in Verbindung stehenden Schraubenfeder (16) mit einem Spannmoment zur Anfederung der Spannrolle (2) an ein Zugmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Basisgehäuse (5) als Fließpressbauteil aus einem Kaltformstahlteil hergestellt ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgehäuse (5) mehrteilig ausgebildet ist und aus mindestens zwei Blechpressbauteilen und Blechstanzbauteilen (9, 10) oder aus mindestens zwei Fließpressbauteilen oder aus mindestens einem Blechpressbauteil und Blechstanzbauteil (10) sowie mindestens einem Fließpressbauteil (9') besteht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit einem außen gelagerten Spannhebel (3) und einem zentral verschraubten Basisgehäuse (5.1) das Basisgehäuse (5.1) aus einem aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil (9) und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten ringtellerförmigen Grundplatte (10) besteht, wobei die Zylinderwand (11) des Lagerinnenteils (9) die Lagerinnenwand (7) des Gleitlagers (4) bildet, und der Boden (12) des Lagerinnenteils (9) eine Flanschfläche (13) sowie ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Motorgehäuse (14) aufweist, und wobei die Grundplatte (10) einen formschlüssig mit der Schraubenfeder (16) in Verbindung stehenden Federteller bildet sowie auf einen bodennahen Zylinderabschnitt (17) des Lagerinnenteils (9) aufgesetzt ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit einem außengelagerten Spannhebel (3) und einem zentral verschraubten Basisgehäuse (5.3) das Basisgehäuse (5.3) aus einem aus einem Kaltformstahlteil hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil (9') und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten ringtellerförmigen Grundplatte (10) besteht, wobei die Zylinderwand (11) des Lagerinnenteils (9') die Lagerinnenwand (7) des Gleitlagers (4) bildet, und der Boden (12) des Lagerinnenteils (9') eine Flanschfläche (13) sowie ein Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Motorgehäuse (14) aufweist, und wobei die Grundplatte (10) einen formschlüssig mit der Schraubenfeder (16) in Verbindung stehenden Federteller bildet sowie auf einen bodennahen Zylinderabschnitt (17) des Lagerinnenteils (9') aufgesetzt ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel als eine in dem Boden (12) des Lagerinnenteils (9) achsmittig angeordnete Zentralbohrung (15) und eine durch die Zentralbohrung (15) geführte Befestigungsschraube ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel als ein motorgehäuseseitig an dem Boden (12) des Lagerinnenteils (9') achsmittig angeformter Schraubbolzen (28) in Verbindung mit einer auf der motorabgewandten Außenseite an dem Boden (12) des Lagerinnenteils (9') achsmittig angeformten Werkzeugeingriffkontur (29) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (10) mit einer geringen Spielpassung auf das Lagerinnenteil (9, 9') aufgesetzt ist, durch eine zumindest abschnittsweise Bördelkante (18) des Lagerinnenteils (9, 9') axial gesichert ist, und nahe ihres Außenumfangs eine radial und/oder axial hervorstehende Lasche (19) zur Positionierung der Spannvorrichtung (1.1, 1.3) und zur Abstützung des Federmomentes der Schraubenfeder (16) aufweist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (10) im montierten Zustand durch einen Eingriff der Lasche (19) in ein in eine zugeordnete Ausnehmung (20) des Motorgehäuses (14) eingesetztes elastisches Dämpfungselement (21) in Umfangsrichtung federelastisch gelagert ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit einem außengelagerten Spannhebel (3) und einem flanschverschraubten Basisgehäuse (5.2) das Basisgehäuse (5.2) aus einem aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten tassenzylindrischen Lagerinnenteil (9) und einer aus einem Tiefziehstahlblech hergestellten kreisscheibenförmigen Grundplatte (10') besteht, wobei die Zylinderwand (11) des Lagerinnenteils (9) die Lagerinnenwand (7') des Gleitlagers (4') bildet, und der Boden (12) des Lagerinnenteils (9) kraft- und/oder formschlüssig mit der Grundplatte (10') verbunden ist, und wobei die Grundplatte (10') einen formschlüssig mit der Schraubenfeder (16) in Verbindung stehenden Federteller bildet sowie nahe ihres Außenumfangs Flanschabschnitte oder Laschen mit Bohrungen (22) zur Befestigung an einem Motorgehäuse (14) aufweist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (10') im montierten Zustand über in die Bohrungen (22) eingesetzte ringförmige elastische Dämpfungselemente (27) und durch diese mit dem Motorgehäuse (14) verschraubte Befestigungsschrauben in Umfangsrichtung federelastisch gelagert ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeweils mit einem Anschlag (31) mit einer umfangsseitigen Anschlagfläche (32a, 32b) zur Begrenzung der Ausfederung des Spannhebels (3) versehenen Spannhebel (3) und Basisgehäu se (5) einer der beiden Anschläge mit einem die Anschlagfläche (33a, 33b) überdeckenden elastischen Dämpfungselement (35) versehen ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kreissegmentförmigen Anschlag (31) das Dämpfungselement (35) als ein ringförmig geschlossenes Kreissegment ausgebildet ist, das im montierten Zustand die Anschlagfläche (33a, 33b) überdeckend axial auf den Anschlag (31) aufgepresst ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kreissegmentförmigen Anschlag (31) das Dämpfungselement (35) als ein gabelförmig offenes Kreissegment mit endseitigen Rastnasen (36) ausgebildet ist, das im montierten Zustand die Anschlagfläche (33a, 33b) überdeckend radial auf den Anschlag (31) aufgeclipst ist.