DE102006054963A1 - Clamping device of a traction mechanism drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem über ein Schwenklager (3) drehbar an einem Basisgehäuse (4) gelagerten und radial beabstandet von der Drehachse (5) des Sc) versehenen Spannhebel (2), der mittels einer als schenkellose Schraubenfeder (15) ausgebildeten, koaxial zu dem Schwenklager (3) angeordneten, und an den Federenden (16, 17) gehäuseseitig mit dem Basisgehäuse (4) und hebelseitig mit dem Spannhebel (2) in Wirkverbindung stehenden Torsionsfeder (14)rehachse (5) des Schwenklagers (3) beaufschlagbar ist, wobei das Schwenklager (3) durch einen Lagerbolzen (8), eine Lagernabe (9) und mindestens eine zwischen dem Lagerbolzen (8) sowie der Lagernabe (9) angeordnete Gleitlagerbuchse (10) gebildet ist, und wobei eine mittlere radiale Kraftangriffsebene der Spannrolle zu einer mittleren radialen Lagerebene des Schwenklagers (3) axial beabstandet ist. Zur Verbesserung der Balancierung des Schwenklagers und der Justierbarkeit der Reibungsdämpfung des Spannhebels steht das hebelseitige Federende (16) der Torsionsfeder (14) über ein Keilelement (20) und einen hebelfesten Mitnehmer (21) mit dem Spannhebel (2) in Verbindung, wobei das Keilelement (20) mit einer axial-radial ausgerichteten Druckfläche (22) an dem hebelseitigen Federende (16) der Schraubenfeder (15) anliegt, und mit einer nach radial außen von dem hebelseitigen Federende (16) weg ...The invention relates to a tensioning device of a traction mechanism drive, comprising a tensioning lever (2) mounted rotatably on a base housing (4) and radially spaced from the axis of rotation (5) of the sc). The tension lever (2) is secured by a helical spring (15 ) formed coaxially with the pivot bearing (3), and at the spring ends (16, 17) housing side with the base housing (4) and lever side with the clamping lever (2) operatively connected torsion spring (14) rehachse (5) of the pivot bearing ( 3) can be acted upon, wherein the pivot bearing (3) by a bearing pin (8), a bearing hub (9) and at least one between the bearing pin (8) and the bearing hub (9) arranged plain bearing bush (10) is formed, and wherein a middle Radial force application plane of the tension roller to a central radial bearing plane of the pivot bearing (3) is axially spaced. To improve the balance of the pivot bearing and the adjustability of the friction damping of the clamping lever is the lever-side spring end (16) of the torsion spring (14) via a wedge element (20) and a lever-fixed driver (21) with the clamping lever (2) in connection, wherein the wedge element (20) with an axially-radially aligned pressure surface (22) on the lever-side spring end (16) of the coil spring (15) is present, and with a radially outward of the lever-side spring end (16) away ...
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem über ein Schwenklager drehbar an einem Basisgehäuse gelagerten und radial beabstandet von der Drehachse des Schwenklagers mit einer drehbaren Spannrolle versehenen Spannhebel, der mittels einer als schenkellose Schraubenfeder ausgebildeten, koaxial zu dem Schwenklager angeordneten und an den Federenden gehäuseseitig mit dem Basisgehäuse sowie hebelseitig mit dem Spannhebel in Wirkverbindung stehenden Torsionsfeder mit einem Torsionsmoment um die Drehachse des Schwenklagers beaufschlagbar ist, wobei das Schwenklager durch einen Lagerbolzen, eine Lagernabe und mindestens eine zwischen dem Lagerbolzen und der Lagernabe angeordnete Gleitlagerbuchse gebildet ist, und wobei eine mittlere radiale Kraftangriffsebene der Spannrolle zu einer mittleren radialen Lagerebene des Schwenklagers axial beabstandet ist.The Invention relates to a tensioning device of a traction mechanism drive, with one over a pivot bearing rotatably mounted on a base housing and radially spaced from the pivot axis of the pivot bearing with a rotatable tensioner pulley provided tension lever, by means of a thighless coil spring trained, arranged coaxially to the pivot bearing and to the Spring ends on the housing side with the base housing and on the lever side in operative connection with the clamping lever Torsion spring with a torsional moment about the axis of rotation of the pivot bearing can be acted upon, wherein the pivot bearing by a bearing pin, a bearing hub and at least one between the bearing pin and the bearing hub arranged plain bearing bush is formed, and wherein a mean radial force application plane of the tension roller to a middle Radial bearing plane of the pivot bearing is axially spaced.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Spannvorrichtungen mit einem als Gleitlager ausgebildeten Schwenklager, einer als Schraubenfeder ausgebildeten Torsionsfeder und einer axial beab standeten Anordnung der Spannrolle und des Schwenklagers kommen in unterschiedlichen Ausführungsformen bevorzugt bei Nebenaggregatezügen von Verbrennungsmotoren zur Anwendung. Derartige Spannvorrichtungen sind sowohl in einer innen gelagerten Ausführung mit einer Lagerung des starr mit dem Spannhebel verbundenen Lagerbolzens 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 Lagerbolzen bekannt. Dabei ist das Basisgehäuse jeweils zur Befestigung der betreffenden Spannvorrichtung an einem Motorgehäuse, wie z.B. dem Kurbelgehäuse oder dem Steuergehäuse eines Verbrennungskolbenmotors vorgesehen.jigs with a plain bearing designed as a plain bearing, one as a coil spring trained torsion spring and an axially beab stood arrangement The tensioner and the pivot bearing come in different embodiments preferred for accessory trains of internal combustion engines for use. Such tensioning devices are both in an internally mounted design with a storage of rigidly connected to the clamping lever bearing pin in the one component of the base housing forming bearing hub as well as in an externally mounted design with a bearing rigidly connected to the clamping lever bearing hub on the one part of the base housing forming bearing pin known. Here is the base housing in each case for fastening the respective clamping device to a Motor housing, such as. the crankcase or the control housing a combustion piston engine provided.
Hinsichtlich der Anordnung der Spannrolle kann bei einer derartigen Spannvorrichtung zusätzlich zwischen einer so genannten Offset- oder Z-Ausführung, bei der die Spannrolle axial auf der von dem Basisgehäuse abgewandten Außenseite des Spannhebels angeordnet ist, und einer so genannten Inline-Ausführung oder U-Ausführung, bei der die Spannrolle radial seitlich des Basisgehäuses axial auf der dem Basisgehäuse zugewandten Innenseite des Spannhebels angeordnet ist, unterschieden werden.Regarding the arrangement of the tension roller can in such a clamping device additionally between a so-called offset or Z design, in which the tension roller axially on the of the base housing opposite outside of the clamping lever is arranged, and a so-called inline design or U-execution, in which the tension roller radially on the side of the base housing axially the base housing facing the inside of the clamping lever is arranged, distinguished become.
Das Schwenklager, durch das die radiale Lagerung des Spannhebels in oder auf dem Basisgehäuse bewerkstelligt wird, weist mindestens eine Gleitlagerbuchse auf, die zwischen der Lagernabe und dem Lagerbolzen angeordnet ist und zumeist aus einem widerstandsfähigen sowie zugleich reibungsarmen Kunststoffmaterial besteht. Die Gleitlagerbuchse und die mit dieser in Kontakt befindlichen Innenlagerwand der Lagernabe und Außenlagerwand des Lagerbolzens können in bekannter Weise zylindrisch oder kegelzylindrisch ausgebildet sein, wobei bei einem zylindrischen Schwenklager ein zusätzliches Axiallager, z.B. in Form einer zwischen einem gehäusefesten und einem hebelfesten Lagerteller angeordneten Gleitlagerscheibe erforderlich ist, wogegen ein kegelzylindrisches Schwenklager in Verbindung mit einer axialen Vorspannung der Torsionsfeder die Axiallagerung des Spannhebels beinhaltet.The Swivel bearing, through which the radial bearing of the clamping lever in or on the base housing is accomplished, has at least one plain bearing bush, which is arranged between the bearing hub and the bearing pin and mostly of a resistant and at the same time low-friction plastic material. The plain bearing bush and the inner bearing wall of the bearing hub in contact therewith and outer storage wall of the bearing pin can formed in a known manner cylindrical or conical cylindrical be, wherein in a cylindrical pivot bearing an additional Thrust bearing, e.g. in the form of a between a housing fixed and a lever-mounted bearing plate arranged plain bearing disc is required, whereas a conical-cylindrical pivot bearing in conjunction with an axial bias of the torsion spring thrust bearing of the clamping lever includes.
Unabhängig von dem geometrischen Aufbau des Schwenklagers wirkt auf die mindestens eine Gleitlagerbuchse eine resultierende Radialkraft, die sich aus der auf den Spannhebel wirksamen Federkraft der Torsionsfeder und der von dem Zugmittel über die Spannrolle auf den Spannhebel ausgeübten Reaktionskraft ergibt. Da aber mindestens eine der Radialebenen, in der die Federkraft der Torsionsfeder und die Reaktionskraft des Zugmittels auf den Spannhebel einwirken, zumeist axial beabstandet zu einer mittleren radialen Lagerebene des Schwenklagers bzw. der Gleitlagerbuchse des Schwenklagers liegt, ergibt sich zwangsläufig ein resultierendes Kippmoment um eine Kippachse, die senkrecht zu der Drehachse des Schwenklagers in der mittleren Lagerebene liegt.Independent of the geometric structure of the pivot bearing acts on the at least a plain bearing bush is a resultant radial force resulting from the force acting on the clamping lever spring force of the torsion spring and that of the traction means over the tension pulley exerts on the tension lever exerted reaction force. But there at least one of the radial planes in which the spring force the torsion spring and the reaction force of the traction means on the clamping lever acting, usually axially spaced from a central radial Bearing level of the pivot bearing and the plain bearing bush of the pivot bearing is, inevitably results a resulting tilting moment about a tilt axis perpendicular to the Rotary axis of the pivot bearing is located in the middle storage level.
Dieses Kippmoment bewirkt nachteilig eine ungleichmäßige, also axial endseitig diagonal gegenüberliegend wirksame, einseitige Belastung des Schwenklagers mit einer hohen lokalen Druck- und Kantenbelastung der Gleitlagerbuchse, die zu ungleichmäßigem Verschleiß der Gleitlagerbuchse und demzufolge zu unerwünschten Fluchtungsfehlern des Spannhebels sowie der an diesem befestigten Spannrolle bezüglich des Zugmittels führt.This Tilting momentarily causes an uneven, so axially end diagonally opposite effective, one-sided load of the pivot bearing with a high local pressure and edge load of the plain bearing bush to uneven wear of the plain bearing bush and therefore undesirable Misalignment of the clamping lever and attached to this tensioner in terms of of the traction device leads.
Um
eine möglichst
vollständige
Balancierung des Schwenklagers und damit eine kippmomentfreie sowie
somit gleichmäßige Belastung
der Gleitlagerbuchse und zugleich auch eine wirksame Reibungsdämpfung einer
Schwenkbewegung des Spannhebels und damit einer Schwingung des über die Spannrolle
laufenden Zugmittels zu erreichen, ist in der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung
Die Abstützung der Reaktionskraft des Spannhebels auf die Schraubenfeder erfolgt bevorzugt über einen Gleitschuh, der um die Drehachse des Schwenklagers an der äußeren hebelseitigen Windung der Schraubenfeder von der Anschlagfläche des Mitnehmers aus um etwa 90° zurückversetzt angeordnet ist, radial innen an der äußeren hebelseitigen Windung der Schraubenfeder anliegt, in einer Radialführung des Spannhebels radialbeweglich geführt ist, und radial außen mit einer Reibungsfläche an einer zylindrischen Innenwand des Basisgehäuses anliegt. Hierdurch ergibt sich eine hohe federkraftproportionale und somit von der aktuellen Stellung des Spannhebels abhängige Reibungsdämpfung der Schwenkbewegung des Spannhebels.The support the reaction force of the clamping lever takes place on the coil spring preferably over a shoe, which is about the axis of rotation of the pivot bearing on the outer lever-side turn the coil spring from the stop surface of the driver to about Rearranged 90 ° is radially inward on the outer lever side Winding the coil spring is applied, in a radial guidance of the Clamping levers guided radially movable is, and radially outside with a friction surface a cylindrical inner wall of the base housing rests. This results a high spring force proportional and thus of the current Position of the clamping lever dependent friction damping the pivoting movement of the clamping lever.
Ein weiteres Reibmoment zur Dämpfung einer Schwenkbewegung des Spannhebels und eine weitere Hebelkraft zur Balancierung des Schwenklagers kann durch eine entsprechende Anordnung eines zweiten Gleitschuhs an der äußeren gehäuseseitigen Windung der Schraubenfeder erzielt werden. Die dortige Reaktionskraft des Basisgehäuses auf die Schraubenfeder ist sowohl als radiale Anpresskraft des Gleitschuhs gegen eine zylindrische Innenwand des Spannhebels als auch als balancierende Hebelkraft um die Kippachse der Gleitlagerbuchse des Schwenklagers wirksam.One additional friction torque for damping a pivoting movement of the clamping lever and a further leverage for balancing the pivot bearing can by a corresponding Arrangement of a second shoe on the outer housing side turn of the coil spring be achieved. The local reaction force of the base housing on the Coil spring is both as a radial contact force of the shoe against a cylindrical inner wall of the clamping lever as well as balancing leverage around the tilt axis of the plain bearing bush of the pivot bearing effectively.
Trotz
der Vorteile der aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Reibmoment zur Reibungsdämpfung einer Schwenkbewegung des Spannhebels auch durch eine Abstützung der hebelseitigen tangentialen Federkraft FF_T der Torsionsfeder gegenüber dem hebelfesten Mitnehmer über ein Keilelement erzeugt werden kann. Dabei wird durch eine Abstützung des Keilelementes an dem Mitnehmer über beidseitige Keilflächen eine radiale Anpresskraft FK_R erzeugt, mit der das Keilelement radial außen mit einer außenzylindrischen Reibfläche gegen eine zylindrische Innenwand des Basisgehäuses gedrückt und somit bei einer Schwenkbewegung des Spannhebels aufgrund der tangentialen Relativbewegung zwischen dem Keilelement und dem Basisgehäuse ein Reibmoment erzeugt wird.The invention is based on the finding that a friction torque for friction damping of a pivoting movement of the tensioning lever can also be generated by a support of the lever-side tangential spring force F F_T of the torsion spring with respect to the lever-fixed driver via a wedge element. In this case, a radial contact force F K_R is generated by a support of the wedge element on the driver on both sides wedge surfaces, pressed with the wedge element radially outward with an outer cylindrical friction surface against a cylindrical inner wall of the base housing and thus during a pivoting movement of the clamping lever due to the tangential relative movement between the Wedge element and the base housing a friction torque is generated.
Die Erfindung betrifft daher ein Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem über ein Schwenklager drehbar an einem Basisgehäuse gelagerten und radial beabstandet von der Drehachse des Schwenklagers mit einer drehbaren Spannrolle versehenen Spannhebel, der mittels einer als schenkellose Schraubenfeder ausgebildeten, koaxial zu dem Schwenklager angeordneten und an den Federenden gehäuseseitig mit dem Basisgehäuse sowie hebelseitig mit dem Spannhebel in Wirkverbindung stehenden Torsionsfeder mit einem Torsionsmoment MT um die Drehachse des Schwenklagers beaufschlagbar ist, wobei das Schwenklager durch einen Lagerbolzen, eine Lagernabe und mindestens eine zwischen dem Lagerbolzen und der Lagernabe angeordnete Gleitlagerbuchse gebildet ist, und wobei eine mittlere radiale Kraftangriffsebene der Spannrolle zu einer mittleren radialen Lagerebene des Schwenklagers axial beabstandet ist. Erfindungsgemäß ist zudem vorgesehen, dass das hebelseitige Federende der Torsionsfeder über ein Keilelement und einen hebelfesten Mitnehmer mit dem Spannhebel in Verbindung steht, wobei das Keilelement mit einer axial-radial ausgerichteten Druckfläche an dem hebelseitigen Federende der Schraubenfeder anliegt, mit einer nach radial außen von dem hebelseitigen Federende weg geneigten Keilfläche an einer ebenso geneigten Keilfläche des Mitnehmers anliegt, und mit einer außenzylindrischen Reibfläche an einer zylindrischen Innenwand des Basisgehäuses anliegt.The invention therefore relates to a tensioning device of a traction mechanism drive, with a rotatably mounted on a base housing via a pivot bearing and radially spaced from the axis of rotation of the pivot bearing provided with a rotatable tension roller clamping lever, which is arranged by means of a thighless helical spring, coaxial with the pivot bearing and to the Spring ends on the housing side with the base housing and lever side operatively connected to the tensioning lever torsion spring with a torsional moment M T is acted upon about the axis of rotation of the pivot bearing, wherein the pivot bearing is formed by a bearing pin, a bearing hub and at least one arranged between the bearing pin and the bearing hub plain bearing bush, and wherein a central radial force application plane of the tension roller is axially spaced from a central radial bearing plane of the pivot bearing. According to the invention, it is additionally provided that the lever-side spring end of the torsion spring is connected to the tension lever via a wedge element and a lever-fixed catch, wherein the wedge element rests against the lever-side spring end of the coil spring with an axially-radially aligned pressure surface, with a radially outward distance from the latter Lever-side spring end away inclined wedge surface rests against an equally inclined wedge surface of the driver, and rests with an outer cylindrical friction surface on a cylindrical inner wall of the base housing.
Durch das Keilelement wird die hebelseitige tangentiale Federkraft FF_T der Torsionsfeder, deren Höhe proportional zu dem aktuellen Torsionsmoment zwischen dem Spannhebel und dem Basisgehäuse ansteigt bzw. abfällt, abhängig von der Neigung der Keilflächen des Keilelementes und des Mitnehmers entsprechend dem vektoriellen Kräftegleichgewicht an dem Keilelement in eine normal auf der Keilfläche des Keilelementes stehende Stützkraft FK_N und in eine radiale Anpresskraft FK_R umgesetzt. Während die Stützkraft FK_N über die Keilfläche des Mitnehmers in den Spannhebel eingeleitet wird und zur Balancierung der mindestens einen Gleitlagerbuchse des Schwenklagers nutzbar ist, wird das Keilelement durch die radiale Anpresskraft FK_R mit seiner außenzylindrischen Reibfläche gegen die zylindrische Innenwand des Basisgehäuses gedrückt, wodurch ein Reibmoment zur Reibungsdämpfung einer Schwenkbewegung des Spannhebels um die Drehachse des Schwenklagers erzeugt wird.Due to the wedge element, the lever-side tangential spring force F F_T of the torsion spring whose height increases or decreases in proportion to the current torsional moment between the tensioning lever and the base housing, depending on the inclination of Wedge surfaces of the wedge element and the driver according to the vectorial balance of forces on the wedge element in a normal standing on the wedge surface of the wedge element support force F K_N and converted into a radial contact force F K_R . While the support force F K_N is introduced via the wedge surface of the driver in the clamping lever and is used to balance the at least one plain bearing bushing of the pivot bearing, the wedge member is pressed by the radial contact force F K_R with its outer cylindrical friction surface against the cylindrical inner wall of the base housing, whereby a Friction torque for friction damping of a pivoting movement of the clamping lever is generated about the axis of rotation of the pivot bearing.
Dabei dient der Neigungswinkel der beiden Keilflächen als Justierparameter zur Einstellung der Höhe und Richtung der Stützkraft FK_N sowie der Höhe der radialen Anpresskraft FK_R. Durch das Keilelement ergibt sich zudem der positive Nebeneffekt, dass durch die tangentiale Reibkraft FR_T zwischen dem Keilelement sowie dem Spannhebel die radiale Anpresskraft FK_R und damit das wirksame Reibmoment bei einem Einfedern des Spannhebels bezüglich der Torsionsfeder, das einem Ausschwenken der Spannrolle von dem Zugmittel weg entspricht, zusätzlich erhöht und bei einem Ausfedern des Spannhebels bezüglich der Torsionsfeder, das einem Einschwenken der Spannrolle zu dem Zugmittel hin entspricht, zusätzlich verringert wird.The angle of inclination of the two wedge surfaces serves as an adjustment parameter for adjusting the height and direction of the support force F K_N and the height of the radial contact force F K_R . Due to the wedge element also results in the positive side effect that by the tangential friction force F R_T between the wedge member and the clamping lever, the radial contact force F K_R and thus the effective friction torque at a compression of the clamping lever with respect to the torsion spring, a swinging of the tensioning roller of the traction means corresponds to, additionally increased and at a rebound of the clamping lever with respect to the torsion spring, which corresponds to a pivoting of the tensioning roller to the traction means out, is additionally reduced.
Dieser Effekt ist durchaus erwünscht, da ein Auswärtsschwingen des Zugmittels dadurch aufgrund der erhöhten Reibungsdämpfung des Spannhebels zusätzlich gehemmt wird, und bei einem Einwärtsschwingen des Zugmittels die Spannrolle aufgrund der verringerten Reibungsdämpfung des Spannhebels weitgehend verzögerungsfrei nachgeführt wird. Mit der Verwendung des Keilelementes steht somit eine einfache sowie Platz sparende Möglichkeit einer weitergehenden Justierung der Balancierung des Schwenklagers und einer zusätzlichen oder alternativen Reibungsdämpfung des Spannhebels zur Verfügung.This Effect is quite desirable as an outward swing the traction means characterized due to the increased friction damping of the Clamping lever in addition is inhibited, and inward swinging the tension means the tension roller due to the reduced friction damping of the clamping lever largely delay-free tracked becomes. With the use of the wedge element is thus a simple as well as space-saving option a further adjustment of the balance of the pivot bearing and an additional or alternative friction damping of the clamping lever available.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 20 angegeben.advantageous Embodiments and developments of the clamping device according to the invention are in the claims 2 to 20 indicated.
Der Mitnehmer ist bevorzugt bezüglich der Drehachse des Schwenklagers umfangsseitig derart angeordnet, dass die Keilflächen des Keilelementes und des Mitnehmers weitgehend normal, also senkrecht, zu einer resultierenden Reaktionskraft FZ_R eines Zugmittels auf die Spannrolle ausgerichtet sind, da hierdurch ein unmittelbarer Ausgleich des Kippmomentes der Reaktionskraft FZ_R des Zugmittels auf die Spannrolle um die Kippachse des Schwenklagers durch das Kippmoment der Stützkraft FK_N auf den Mitnehmer und damit eine gleichmäßige Belastung der Gleitlagerbuchse des Schwenklagers möglich ist.The driver is preferably arranged circumferentially with respect to the axis of rotation of the pivot bearing such that the wedge surfaces of the wedge element and the driver are aligned largely normal, ie perpendicular, to a resultant reaction force F Z_R of a traction device on the tension roller, since this directly compensates for the overturning moment of the reaction force F Z_R of the pulling means on the tensioning roller about the tilting axis of the pivot bearing by the tilting moment of the supporting force F K_N on the driver and thus a uniform load on the plain bearing bushing of the pivot bearing is possible.
Der Neigungswinkel der Keilflächen des Keilelementes und des Mitnehmers gegenüber der Druckfläche des Keilelementes, über den die Höhe und Richtung der zur Balancierung des Schwenklagers genutzten Stützkraft FK_N sowie die Höhe der radialen Anpresskraft FK_R und damit des zur Reibungsdämpfung des Spannhebels genutzten Reibmomentes relativ zu der tangentialen Federkraft FF_T der Torsionsfeder einstellbar ist, liegt zweckmäßig in einem Bereich zwischen 30° und 60°.The angle of inclination of the wedge surfaces of the wedge element and the driver with respect to the pressure surface of the wedge element, via which the height and direction of the used for balancing the pivot bearing support force F K_N and the amount of radial contact force F K_R and thus used for the friction damping of the clamping lever friction torque relative to the tangential spring force F F_T of the torsion spring is adjustable, suitably lies in a range between 30 ° and 60 °.
Zur Erzielung eines gewünschten, durch die Höhe der radialen Anpresskraft FK_N des Keilelementes auf die zylindrische Innenwand des Basisgehäuses sowie durch den Reibwert zwischen der außenzylindrischen Reibfläche des Keilelementes und der zylindrischen Innenwand des Basisgehäuses bestimmten Dämpfungsverhaltens, kann die Reibfläche des Keilelementes und/oder die zylindrische Innenwand des Basisgehäuses mit einem Reibbelag versehen sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das gesamte Keilelement aus einem widerstandsfähigen und reibfesten Kunststoff besteht, das unmittelbar mit seiner außenzylindrischen Reibfläche mit der mit oder ohne Reibbelag versehenen zylindrischen Innenwand des Basisgehäuses in Reibkontakt steht.To achieve a desired, determined by the height of the radial contact force F K_N of the wedge element on the cylindrical inner wall of the base housing and the coefficient of friction between the outer cylindrical friction surface of the wedge element and the cylindrical inner wall of the base housing damping behavior, the friction surface of the wedge element and / or the cylindrical Be provided inside wall of the base housing with a friction lining. However, it is also possible that the entire wedge element consists of a resistant and friction-resistant plastic, which is in frictional contact directly with its outer cylindrical friction surface with the provided with or without friction lining cylindrical inner wall of the base housing.
Zur Reduzierung der Bauteilanzahl und zur Vereinfachung der Montage der Spannvorrichtung ist das Keilelement zweckmäßig einstückig mit einem offenen Lagerring verbunden, der zwischen der äußeren hebelseitigen Windung der Schraubenfeder und dem Spannhebel angeordnet ist, der beabstandet von dem Keilelement gegenüber dem Spannhebel formschlüssig gegen ein Verdrehen gesichert ist, und der unmittelbar neben der Keilfläche des Keilelementes vollständig geöffnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist durch die Öffnung des Lagerrings und dessen formschlüssige Befestigung entfernt von dem Keilelement eine ausreichende Beweglichkeit des Keilelementes in Umfangsrichtung wie auch in radialer Richtung gewährleistet.to Reduce the number of components and simplify assembly the tensioning device is the wedge element expediently integral with an open bearing ring connected between the outer lever side Winding the coil spring and the clamping lever is arranged, the spaced from the wedge element against the clamping lever against form fit against a twisting is secured, and the immediately adjacent to the wedge surface of the Wedge element completely open is. In this embodiment is through the opening removed the bearing ring and its positive attachment from the wedge element sufficient mobility of the wedge element guaranteed in the circumferential direction as well as in the radial direction.
Um hierbei eine Platz sparende Bauweise zu erzielen, kann das Keilelement vorteilhaft zumindest teilweise axial außen aus dem Lagerring herausragen und in eine mit der hebelseitigen Keilfläche versehene Radialnut des Spannhebels eingreifen.Around In this case, to achieve a space-saving design, the wedge element Advantageously protrude at least partially axially outside of the bearing ring and in a provided with the lever-side wedge surface radial groove of the Engage clamping lever.
Die Radialnut des Spannhebels kann in Umfangsrichtung beidseitig mit einer Keilfläche versehen sein, da hierdurch ein identischer Spannhebel sowohl für eine Spannvorrichtung mit rechtsdrehendem Spannhebel als auch für eine Spannvorrichtung mit linksdrehendem Spannhebel verwendbar ist.The Radialnut of the clamping lever can circumferentially with both sides a wedge surface be provided, as this is an identical clamping lever both for a clamping device with clockwise rotating lever as well as for a clamping device with counterclockwise cocking lever is used.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind das Keilelement und der Mitnehmer einstückig mit einem geschlitzten Lagerring verbunden, der zwischen der äußeren hebelseitigen Windung der Schraubenfeder und dem Spannhebel angeordnet ist, der nahe des Mitnehmers gegenüber dem Spannhebel formschlüssig gegen ein Verdrehen und gegen eine Radialverschiebung gesichert ist, und der zwischen der Keilfläche des Keilelementes sowie der Keilfläche des Mitnehmers mit einem Trennschlitz versehen ist. Hierdurch sind die applikationsspezifischen Gestaltungsmerkmale, wie die umfangsseitige Ausrichtung und der Neigungswinkel der Keilflächen des Keilelementes sowie des Mitnehmers, in dem Lagerring zusammengefasst, wobei durch die formschlüssige Befestigung des Lagerrings an dem Spannhebel die funktionelle Fixierung des Mitnehmers und durch den Trennschlitz die relative Beweglichkeit des Keilelementes gegenüber der Keilfläche des Mitnehmers gewährleistet ist.In a particularly advantageous embodiment the tensioning device according to the invention, the wedge member and the driver are integrally connected to a slotted bearing ring which is disposed between the outer lever-side winding of the coil spring and the clamping lever, which is secured near the driver against the clamping lever form-fitting against rotation and against radial displacement, and between the wedge surface of the wedge element and the wedge surface of the driver is provided with a separating slot. As a result, the application-specific design features, such as the circumferential orientation and the angle of inclination of the wedge surfaces of the wedge element and the driver, combined in the bearing ring, wherein the positive fixation of the bearing ring on the clamping lever, the functional fixation of the driver and the separating slot, the relative mobility of the wedge member is ensured opposite the wedge surface of the driver.
Die formschlüssige Verbindung des Lagerrings mit dem Spannhebel kann zweckmäßig durch jeweils eine Axialbohrung und einen in die Axialbohrungen eingesetzten Bolzen gebildet werden. Die Anpassung der umfangsseitigen Lage und der Drehrichtung des Spannhebels an den jeweiligen Anwendungsfall kann auf einfache Weise durch die Positionierung der hebelseitigen Axialbohrung in einen standardisierten Spannhebel erfolgen.The positive Connection of the bearing ring with the clamping lever can be appropriate by each an axial bore and a bolt inserted into the axial bores be formed. The adaptation of the peripheral position and the Direction of rotation of the clamping lever to the respective application can in a simple way by the positioning of the lever-side axial bore done in a standardized clamping lever.
Alternativ dazu kann die formschlüssige Verbindung des Lagerrings mit dem Spannhebel auch durch eine axial ausgerichtete innere Radialnut des Lagerrings und einen in diese eingreifenden, axial verlaufenden äußeren Radialsteg des Spannhebels gebildet werden, da eine Belastung des Mitnehmers durch die Stützkraft FK_N auf die betreffende Keilfläche nur in Umfangsrichtung und nach radial innen auftritt. Durch die Positionierung des Radialstegs stellt der Spannhebel in diesem Fall jedoch ein applikationsspezifisches Bauteil dar.Alternatively, the positive connection of the bearing ring with the clamping lever can also be formed by an axially aligned inner radial groove of the bearing ring and engaging in this, axially extending outer radial web of the clamping lever, since a load of the driver by the supporting force F K_N on the relevant wedge surface only occurs in the circumferential direction and radially inward. Due to the positioning of the radial web, however, the clamping lever in this case represents an application-specific component.
Analog zu dem hebelseitigen Federende der Torsionsfeder kann auch das gehäuseseitige Federende der Torsionsfeder über ein Keilelement und einen gehäusefesten Mitnehmer mit dem Basisgehäuse in Verbindung stehen, wobei das Keilelement mit einer axial-radial ausgerichteten Druckfläche an dem gehäuseseitigen Federende der Schraubenfeder anliegt, mit einer nach radial außen von dem gehäuseseitigen Federende weg geneigten Keilfläche an einer ebenso geneigten Keilfläche des Mitnehmers anliegt, und mit einer außenzylindrischen Reibfläche an einer zylindrischen Innenwand des Spannhebels anliegt. Da in diesem Fall die radiale Anpresskraft FK_R des Keilelementes auf den Spannhebel wirksam ist, wird gehäuseseitig durch die radiale Anpresskraft FK_R nicht nur ein Reibungsmoment um die Drehachse des Schwenklagers sondern auch ein zur Balancierung des Schwenklagers nutzbares Kippmoment um eine in der mittleren Lagerebene des Gleitlagers liegende Kippachse erzeugt.Analogous to the lever-side spring end of the torsion spring, the housing-side spring end of the torsion spring can also be connected to the base housing via a wedge element and a housing-mounted driver, wherein the wedge element bears against the housing-side spring end of the helical spring with an axially-radially aligned pressure surface, with one radially outside of the housing side spring end inclined wedge surface rests against an equally inclined wedge surface of the driver, and rests with an outer cylindrical friction surface on a cylindrical inner wall of the clamping lever. Since in this case the radial contact force F K_R of the wedge element is effective on the clamping lever, on the housing side by the radial contact force F K_R not only a frictional torque about the axis of rotation of the pivot bearing but also a usable for balancing the pivot bearing tilting moment about one in the middle bearing plane of the Slide bearing lying tilting axis generated.
Um in Verbindung mit der hebelseitigen radialen Anpresskraft FK_R des Keilelementes auf den Spannhebel einen restmomentfreien Ausgleich des Kippmomentes der Reaktionskraft FZ_R des Zugmittels auf die Spannrolle um die Kippachse des Schwenklagers und damit eine gleichmäßige Belastung der Gleitlagerbuchse des Schwenklagers zu erreichen, ist der gehäusefeste Mitnehmer zweckmäßig bezüglich der Drehachse des Schwenklagers umfangsseitig derart angeordnet, dass eine gedachte, die radiale Anpresskraft FK_R des Keilelemen tes enthaltende Radialfläche weitgehend parallel zu der resultierenden Reaktionskraft FZ_R des Zugmittels auf die Spannrolle ausgerichtet ist.In order to achieve in connection with the lever-side radial contact force F K_R of the wedge element on the clamping lever a residual torque-free compensation of the tilting moment of the reaction force F Z_R of the traction means on the tensioning roller about the tilting axis of the pivot bearing and thus a uniform load of the plain bearing bushing of the pivot bearing, the housing-fixed driver expedient with respect to the axis of rotation of the pivot bearing circumferentially arranged such that an imaginary, the radial contact force F K_R of Keilelemen tes containing radial surface is aligned substantially parallel to the resulting reaction force F Z_R of the traction means on the tension roller.
Die weiteren, zuvor für das hebelseitige Federende der Torsionsfeder bzw. den hebelseitigen Bereich der Spannvorrichtung angegebenen Ausgestaltungsmerkmale sind unter Berücksichtigung einer aufbaubedingten Vertauschung von Spannhebel und Basisgehäuse ebenso auf das gehäuseseitige Federende der Torsionsfeder bzw. den gehäuseseitigen Bereich der Spannvorrichtung anwendbar.The another, previously for the lever-side spring end of the torsion spring or the lever-side area the clamping device specified design features are under consideration a construction-related permutation of clamping lever and base housing as well on the housing side Spring end of the torsion spring or the housing-side region of the clamping device applicable.
Wie
im Prinzip schon aus der
Dabei kann ein verstärkt drehrichtungsabhängiges Reibmoment dadurch erzielt werden, dass der Gleitschuh und die Radialführung umfangsseitig auf der dem hebelseitigen Federende zugewandten Seite jeweils eine nach radial außen zu dem hebelseitigen Federende hingeneigte Keilfläche aufweisen. Aufgrund der Keilflächen wird der Gleitschuh bei einem Einfedern des Spannhebels bezüglich der Torsionsfeder zusätzlich radial nach außen gedrückt und damit das durch die Reaktionskraft FF_R erzeugte Reibmoment verstärkt.In this case, an increasingly rotationally dependent friction torque can be achieved, that the sliding shoe and the radial guide circumferentially on the side facing the lever side spring end each have a radially outwardly inclined to the lever side spring end wedge surface. Due to the wedge surfaces, the sliding shoe is additionally pressed radially outwardly with a compression of the tensioning lever with respect to the torsion spring and thus the friction torque generated by the reaction force F F_R is increased.
Ebenso kann die gehäuseseitige Abstützung der Reaktionskraft FF_R des Basisgehäuses auf die Schraubenfeder über einen Gleitschuh erfolgen, der um die Drehachse des Schwenklagers von dem gehäuseseitigen Federende aus um etwa 90° zurückversetzt angeordnet ist, radial innen an der äußeren gehäuse seitigen Windung der Schraubenfeder anliegt, in einer Radialführung des Basisgehäuses radialbeweglich geführt ist, und mit einer außenzylindrischen Reibfläche an einer zylindrischen Innenwand des Spannhebels anliegt, wobei der Gleitschuh und die Radialführung umfangsseitig auf der dem gehäuseseitigen Federende zugewandten Seite jeweils eine nach radial außen zu dem gehäuseseitigen Federende hingeneigte Keilfläche aufweisen.Likewise, the housing-side support of the reaction force F F_R of the base housing can take place on the helical spring via a sliding shoe, which is arranged offset back about 90 ° about the axis of rotation of the pivot bearing of the housing-side spring end, radially inward on the outer housing side winding of the coil spring rests, is guided radially movable in a radial guide of the base housing, and rests with an outer cylindrical friction surface on a cylindrical inner wall of the clamping lever, wherein the sliding shoe and the radial guide circumferentially on the housing side spring end side facing one radially outward to the have housing-side spring end inclined wedge surface.
Bei beiden Gleitschuhanordnungen liegt der Neigungswinkel der Keilflächen des Gleitschuhs und der Radialführung gegenüber einer gedachten, die Drehachse des Schwenklagers beinhaltenden und die außenzylindrische Reibfläche des Gleitschuhs in etwa halbierenden Radialebene, über den die drehrichtungsabhängige Verstärkung des Reibmomentes einstellbar ist, jeweils bevorzugt in einem Bereich zwischen 30° und 60°.at two Gleitschuhanordnungen is the inclination angle of the wedge surfaces of the Sliding shoe and the radial guide across from an imaginary, the axis of rotation of the pivot bearing and containing the outside cylindrical friction surface of the shoe in approximately halving radial plane, over the the direction of rotation dependent reinforcement the friction torque is adjustable, each preferably in a range between 30 ° and 60 °.
Bei ausreichender Flexibilität des jeweiligen Lagerrings kann der Gleitschuh einstückig mit dem betreffenden Lagerring verbunden sein, wodurch die Bauteilanzahl reduziert und die Montage der Spannvorrichtung erleichtert wird.at sufficient flexibility of the respective bearing ring, the shoe can be integral with be associated with the respective bearing ring, whereby the number of components reduces and the assembly of the clamping device is facilitated.
Bei einer gehäuseseitigen Verwendung eines Keilelementes und eines Gleitschuhs, die dort beide gegen eine zylindrische Innenwand des Spannhebels gedrückt werden, sollte zur möglichst vollständigen Balancierung des Schwenklagers der resultierende Kraftvektor aus der radialen Anpresskraft FK_R des Keilelementes und der als radiale Anpresskraft des Gleitschuhs wirksamen Reaktionskraft FF_R weitgehend parallel zu der resultierenden Reaktionskraft FZ_R des Zugmittels auf die Spannrolle ausgerichtet sein.In case of a housing-side use of a wedge element and a sliding shoe, which are both pressed against a cylindrical inner wall of the clamping lever, the resultant force vector from the radial contact force F K_R of the wedge element and effective as a radial contact force of the sliding shoe reaction force F should for the fullest possible balancing of the pivot bearing F_R be aligned largely parallel to the resulting reaction force F Z_R of the traction device on the tension roller.
Alternativ zu der Verwendung eines Gleitschuhs kann die hebelseitige Abstützung der Reaktionskraft FF_R des Spannhebels auf die Schraubenfeder auch über einen unmittelbaren Kontakt eines um die Drehachse des Schwenklagers von dem hebelseitigen Federende aus um etwa 90° zurückliegenden Abschnitts der äußeren hebelseitigen Windung der Schraubenfeder mit einer zylindrischen Innenwand des Basisgehäuses erfolgen, wobei zumindest die äußere hebelseitige Windung der Schraubenfeder und/oder die zylindrische Innenwand des Basisgehäuses mit einer Reibbeschichtung versehen ist.As an alternative to the use of a sliding shoe, the lever-side support of the reaction force F F_R of the tensioning lever on the helical spring can also be achieved via direct contact of a portion of the outer lever-side turn of the helical spring with a cylindrical portion lying about 90 ° past the axis of rotation of the pivot bearing from the lever-side spring end Inner wall of the base housing, wherein at least the outer lever-side turn of the coil spring and / or the cylindrical inner wall of the base housing is provided with a friction coating.
Auf die gleiche Weise kann auch die gehäuseseitige Abstützung der Reaktionskraft FF_R des Basisgehäuses auf die Schraubenfeder über einen unmittelbaren Kontakt eines um die Drehachse des Schwenklagers von dem gehäuseseitigen Federende aus um etwa 90° zurückliegenden Abschnitts der äußeren gehäuseseitigen Windung der Schraubenfeder mit einer zylindrischen Innenwand des Spannhebels erfolgen, wobei ebenfalls zumindest die äußere gehäuseseitige Windung der Schraubenfeder und/oder die zylindrische Innenwand des Spannhebels mit einer Reibbeschichtung versehen ist.In the same way, the housing-side support of the reaction force F F_R of the base housing on the coil spring via an immediate contact of a about the axis of rotation of the pivot bearing of the housing side spring end of about 90 ° back portion of the outer housing side winding of the coil spring with a cylindrical inner wall of the Clamping levers take place, wherein also at least the outer housing-side winding of the coil spring and / or the cylindrical inner wall of the clamping lever is provided with a friction coating.
Bei einem unmittelbaren Reibkontakt der äußeren Windung der Schraubenfeder mit dem Basisgehäuse und/oder dem Spannhebel kann die Schraubenfeder vorteilhaft vollständig mit einer Reibbeschichtung versehen sein. Diese Reibbeschichtung wirkt zugleich als Korrosionsschutz, so dass eine sonst erforderliche Korrosionsschutzbehandlung der Schraubenfeder entfallen kann.at a direct frictional contact of the outer turn of the coil spring with the base housing and / or the tensioning lever can advantageously complete with the coil spring be provided a friction coating. This friction coating works at the same time as corrosion protection, leaving an otherwise required Corrosion protection treatment of the coil spring can be omitted.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die vorbeschriebenen Ausführungsformen, wie die Verwendung eines hebelseitigen Keilelementes, eines gehäuseseitigen Keilelementes, eines hebelseitigen Gleitschuhs mit einer Keilfläche, eines gehäuseseitigen Gleitschuhs mit einer Keilfläche und ein unmittelbarer hebelseitiger und/oder gehäuseseitiger Reibkontakt der Schraubenfeder mit dem Basisgehäuse bzw. mit dem Spannhebel beliebig miteinander kombinierbar und zumindest teilweise auch bei anderen Bauarten von Spannvorrichtungen anwendbar sind.In conclusion, be It should be noted that the above-described embodiments, such as the use of a lever-side wedge element, a housing-side Wedge element, a lever-side sliding shoe with a wedge surface, one the housing side Sliding shoe with a wedge surface and a direct lever side and / or housing side frictional contact of the Coil spring with the base housing or with the clamping lever can be combined with each other and at least partially applicable to other types of clamping devices are.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigtThe Invention will now be described with reference to the accompanying drawings some embodiments explained in more detail. In this shows
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Da
der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise der gattungsgemäßen, mit
einer schenkellosen Schraubenfeder versehenen Spannvorrichtung bereits
in der
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
Das
Schwenklager
Im
eingebauten Zustand wird der Spannhebel
Zwischen
der äußeren hebelseitigen
Windung
Bei
der vorliegenden Ausführungsform
der Spannvorrichtung
Die
formschlüssige
Verbindung des Lagerrings
Zur
Veranschaulichung der Kräfteverhältnisse
an dem Keilelement
Bei
einer bezüglich
der Torsisonsfeder
In
In
Eine
dazu alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
Zum
möglichst
vollständigen
Ausgleich eines durch die Reaktionskraft FZ_R des
Zugmittels auf die Spannrolle
Eine
weitere Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
In
In
der schematischen Schnittansicht gemäß
- 11
- Spannvorrichtungjig
- 1'1'
- Spannvorrichtungjig
- 1''1''
- Spannvorrichtungjig
- 22
- Spannhebelclamping lever
- 2'2 '
- Spannhebelclamping lever
- 33
- Schwenklagerpivot bearing
- 44
- Basisgehäusebase housing
- 55
- Drehachse von Spannhebel und Schwenklageraxis of rotation of clamping lever and pivot bearing
- 66
- Drehachseaxis of rotation
- 77
- Kerbverzahnungserration
- 88th
- Lagerbolzenbearing bolt
- 99
- Lagernabebearing hub
- 1010
- Gleitlagerbuchseplain bearing bush
- 1111
- Gleitlagerscheibeslide bearing disk
- 1212
- Lagertellerbearing plate
- 1313
- Lagertellerbearing plate
- 1414
- Torsionsfedertorsion spring
- 1515
- Schraubenfedercoil spring
- 1616
- Hebelseitiges Federendelever-page spring end
- 1717
- Gehäuseseitiges Federendehousing-sided spring end
- 1818
- Äußere hebelseitige Windung der SchraubenfederOuter lever side Winding of the coil spring
- 1919
- Lagerringbearing ring
- 19'19 '
- Lagerringbearing ring
- 2020
- Keilelementkey member
- 2121
- Mitnehmertakeaway
- 2222
- Druckfläche des KeilelementsPrinting surface of the key member
- 2323
- Keilfläche des KeilelementsWedge surface of the key member
- 2424
- Keilfläche des MitnehmersWedge surface of the follower
- 24'24 '
- Keilfläche des MitnehmersWedge surface of the follower
- 2525
- Reibfläche des KeilelementsFriction surface of the key member
- 2626
- Innenwand im Basisgehäuseinner wall in the base housing
- 2727
- Trennschlitz des Lagerringsseparating slot of the bearing ring
- 2828
- Radialnut des Lagerringsradial groove of the bearing ring
- 2929
- Radialsteg des Spannhebelsradial web of the clamping lever
- 3030
- Hülsensegmentsleeve segment
- 3131
- Schwenkbewegung des Spannhebelspivotal movement of the clamping lever
- 3232
- Schwenkbewegung des Spannhebelspivotal movement of the clamping lever
- 3333
- Spannrolleidler
- 3434
-
Axialbohrung
des Lagerrings
19 Axial bore of the bearing ring19 - 3535
- Axialbohrung im Spannhebelaxial bore in the cocking lever
- 3636
- Bolzenbolt
- 3737
-
Öffnung des
Lagerrings
19' Opening of the bearing ring19 ' - 3838
- Radialnut im Spannhebelradial groove in the cocking lever
- 3939
- Gleitschuhshoe
- 4040
- Radialführungradial guide
- 4141
- Reibfläche des GleitschuhsFriction surface of the sliding shoe
- 4242
- Seitenwand des GleitschuhsSide wall of the sliding shoe
- 4343
- Seitenwand der RadialführungSide wall the radial guide
- 4444
- Seitenwand, Keilfläche des GleitschuhsSide wall, wedge surface of the sliding shoe
- 4545
- Seitenwand, Keilfläche der RadialführungSide wall, wedge surface the radial guide
- 4646
- Reibbeschichtung der Schraubenfederfriction coating the coil spring
- FF_R F F_R
-
Radiale
Reaktionskraft (von
2 ,20 ), Stützkraft der SchraubenfederRadial reaction force (from2 .20 ), Supporting force of the coil spring - FF_T F F_T
-
Tangentiale
Federkraft (von
15 ,20 )Tangential spring force (from15 .20 ) - FK_N F K_N
-
Normale
Stützkraft
(von
20 ,21 )Normal support force (from20 .21 ) - FK_R F K_R
-
Radiale
Anpresskraft (von
20 ,26 )Radial contact pressure (from20 .26 ) - FR_T F R_T
-
Tangentiale
Reibungskraft (von
20 ,26 )Tangential frictional force (from20 .26 ) - FZ_R F Z_R
- Radiale Reaktionskraft des Zugmittelsradial Reaction force of the traction device
- MT M T
-
Torsionsmoment
(von
14 ,15 )Torsional moment (of14 .15 )
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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