DE102007040476A1

DE102007040476A1 - Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs

Info

Publication number: DE102007040476A1
Application number: DE200710040476
Authority: DE
Inventors: Fred Royal Oak Seebeck; Manfred West Bloomfield Wilhelm
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-03-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse (4), an dem ein mit einer drehbaren Spannrolle (2) versehener Spannhebel (3) schwenkbeweglich gelagert ist, wobei das Schwenklager (5) mindestens eine zwischen einer gehäusefesten Lagerwand (6, 6') und einer dazu koaxialen hebelfesten Lagerwand (7, 7') angeordnete Gleitlagerbuchse (8, 8a, 8b) und eine axial einseitig zwischen einem gehäusefesten Druckteller (9, 10') und einem hebelfesten Druckteller (10, 9') angeordnete ringförmige Reibscheibe (11) umfasst, wobei die Reibscheibe (11) axial einseitig mit einer radialebenen Druckfläche (12) an einer ebensolchen Gegendruckfläche (13) des einen Drucktellers (9, 9') und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen (14, 15) an ebensolchen Gegenreibflächen (16, 17) des anderen Drucktellers (10, 10') anliegt, und wobei koaxial zu dem Schwenklager (5) eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse (4) und andererseits mit dem Spannhebel (3) in Verbindung stehende Schraubenfeder (18) angeordnet ist, durch die der Spannhebel (3) mit einem Torsionsmoment und die Reibscheibe (11) mit einer axialen Druckkraft F<SUB>ax</SUB> beaufschlagbar ist. Zur Reduzierung der Belastung der Reibflächen (14, 15) der Reibscheibe (11) ist vorgesehen, dass die innere konische Reibfläche (14) der Reibscheibe (11) an deren Innenumfang und die äußere konische Reibfläche (15) der Reibscheibe (11) an deren Außenumfang ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse, an dem ein mit einer drehbaren Spannrolle versehener Spannhebel schwenkbeweglich gelagert ist, wobei das Schwenklager mindestens eine zwischen einer gehäusefesten Lagerwand und einer dazu koaxialen hebelfesten Lagerwand angeordnete Gleitlagerbuchse und eine axial einseitig zwischen einem gehäusefesten Druckteller und einem hebelfesten Druckteller angeordnete ringförmige Reibscheibe umfasst, wobei die Reibscheibe axial einseitig mit einer radialebenen Druckfläche an einer ebensolchen Gegendruckfläche des einen Drucktellers und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen an ebensolchen Gegenreibflächen des anderen Drucktellers anliegt, wobei koaxial zu dem Schwenklager eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse und andererseits mit dem Spannhebel in Verbindung stehende Schraubenfeder angeordnet ist, durch die der Spannhebel mit einem Torsionsmoment und die Reibscheibe mit einer axialen Druckkraft 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 außen gelagerten Ausführung mit einer Lagerung der starr mit dem Spannhebel verbundenen Lagernabe auf dem dann 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 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-Ausführung 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 an geordnet ist und zumeist aus einem widerstandsfähigen und zugleich reibungsarmen Kunststoffmaterial besteht. Bei den meisten Ausführungsformen 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 und Reibungsdämpfung des Spannhebels ist bei der vorliegend betrachteten reibungsgedämpften Ausführungsform zumeist eine ringförmige Reibscheibe vorgesehen, die axial einseitig zwischen einem gehäusefesten Druckteller und einem hebelfesten Druckteller angeordnet ist sowie durch die Schraubenfeder mit einer Axialkraft belastet ist. Dabei wird durch eine kegelige Ausbildung der Reibflächen der Reibscheibe und der mit dieser in Kontakt stehenden Reibflächen des betreffenden Drucktellers die axiale Druckkraft der Schraubenfeder in eine entsprechend verstärkte Anpresskraft normal zu den kegeligen Reibflächen umgesetzt. So ergibt sich beispielsweise bei einem Kegelöffnungswinkel von 30° ein Verstärkungsfaktor von 3,86 bezogen auf die axiale Druckkraft der Schraubenfeder.
Eine Spannvorrichtung mit einer kegeligen Reibfläche einer Reibungsdämpfungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 47 225 A1 bekannt. Dort ist der Spannhebel mit einer koaxial zu dem Gleitlager angeordneten kegelförmigen Ausnehmung und mit einem darin befestigten Reibbelag versehen. Ein über eine zusätzliche Schraubenfeder mit einer axialen Druckkraft belasteter Druckkonus liegt mit seiner kegeligen Reibfläche an dem Reibbelag an und ist über eine Einwegkupplung in einer Drehrichtung mit der gehäuseverschraubten Achse des Gleitlagers verbindbar, sowie in der Gegendrehrichtung von dieser entkoppelbar. Nachteilig an dieser bekannten Spannvorrichtung ist der axial wie radial erforderliche große Bauraum für die Bauteile der Reibungsdämpfung und das notwendige zusätzliche Bauteil in Form der weiteren Schraubenfeder.
In der DE 102 48 352 A1 wird dagegen eine Spannvorrichtung mit einer kegeligen Reibfläche einer Reibungsdämpfungseinrichtung beschrieben, bei der zwei gegensinnig geneigte kegelige Reibflächen einstückig als Ringsteg an die weitgehend ebene Reibscheibe angeformt sind, und diese, belastet durch eine axiale Druckkraft der auch als Torsionsfeder wirksamen Schraubenfeder, an ebensolchen Reibflächen anliegen, die als Ringnut in den axial benachbarten Druckteller eingearbeitet sind. Nachteilig an dieser bekannten Spannvorrichtung sind die relativ zu den Abmessungen der Reibscheibe sehr klein dimensionierten Reibflächen des Ringsteges und der Ringnut, die zu einer hohen spezifischen Belastung und einem entsprechend starken Verschleiß insbesondere der Reibflächen der Reibscheibe führen. Zudem können Bauabweichungen, insbesondere Unrundheiten und Exzentrizitäten, der Reibflächen des Ringsteges und der Ringnut, die durch die einfache Schlitzung der relativ steifen Reibscheibe nur unzureichend ausgeglichen werden, zu lokal ungleicher Belastung und Abnutzung der Reibflächen führen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs der eingangs genannten Art die Belastung der Reibflächen der Reibscheibe bei guten Dämpfungseigenschaften auch unter der Berücksichtigung von Bauabweichungen zu reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Belastung der Reibflächen der Reibscheibe durch eine einfach zu realisierende Vergrößerung der Reibflächen deutlich verringert werden kann.
Die Erfindung geht daher aus von einer Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse, an dem ein mit einer dreh baren Spannrolle versehener Spannhebel schwenkbeweglich gelagert ist, wobei das Schwenklager mindestens eine zwischen einer gehäusefesten Lagerwand und einer dazu koaxialen hebelfesten Lagerwand angeordnete Gleitlagerbuchse und eine axial einseitig zwischen einem gehäusefesten Druckteller und einem hebelfesten Druckteller angeordnete ringförmige Reibscheibe umfasst, wobei die Reibscheibe axial einseitig mit einer radialebenen Druckfläche an einer ebensolchen Gegendruckfläche des einen Drucktellers und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen an ebensolchen Gegenreibflächen des anderen Drucktellers anliegt, und wobei koaxial zu dem Schwenklager eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse und andererseits mit dem Spannhebel in Verbindung stehende Schraubenfeder angeordnet ist, durch die der Spannhebel mit einem Torsionsmoment und die Reibscheibe mit einer axialen Druckkraft F_ax beaufschlagbar ist. Zudem ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die innere konische Reibfläche der Reibscheibe an deren Innenumfang und die äußere konische Reibfläche der Reibscheibe an deren Außenumfang angeordnet ist, dass die Reibflächen der Reibscheibe jeweils über die gesamte axiale Dicke der Reibscheibe verlaufen, und dass eine die Gegenreibflächen des axial benachbarten Drucktellers bildende Ringnut entsprechend korrespondierend vergrößert ist.
Durch die Verlegung der Reibflächen an den Innen- und Außenumfang der Reibscheibe und deren Erstreckung über die gesamte axiale Dicke der Reibscheibe ist die Größe dieser Reibflächen gegenüber der in der DE 102 48 352 A1 beschriebenen Ausführungsform deutlich vergrößert, welches eine eindeutig verringerte spezifische Belastung zur Folge hat. Demzufolge ist der Verschleiß der Reibflächen der Reibscheibe deutlich verringert und die Lebensdauer der gesamten Spannvorrichtung entsprechend erhöht. Wie Untersuchungen gezeigt haben, ergibt sich durch die geringere Druckbelastung der Reibflächen sogar eine Erhöhung des Reibungsbeiwertes, so dass insgesamt auch eine Erhöhung der Reibungsdämpfung einer Schwenkbewegung des Spannhebels feststellbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12.
Zur Erzielung lokal ausgeglichener Druck- und Reibnormalkräfte sind die Kegelöffnungswinkel der inneren Reibfläche und der äußeren Reibfläche der Reibscheibe zweckmäßig identisch ausgebildet und liegen bevorzugt in einem Winkelbereich zwischen 20° und 40°. Vorzugsweise ist ein Winkelbereich von 30° vorgesehen.
Zur Erzielung einer umfangsseitig gleichmäßigen Belastung der Reibflächen der Reibscheibe, also zum Ausgleich von Bauabweichungen, insbesondere von Unrundheiten und Exzentrizitäten, der Reibflächen von Reibscheibe und Druckteller, ist die Reibscheibe vorteilhaft in mehrere umfangsseitig getrennte Segmente unterteilt, die jeweils mit ihren umfangsseitig benachbarten Segmenten über jeweils ein federelastisches Verbindungselement in Verbindung stehen. Aufgrund der elastischen Verbindungselemente sind die Segmente der Reibscheibe radial und axial beweglich gelagert und biegeweich, so dass eine selbsttätige Anpassung an geringere Bauabweichungen hinsichtlich der Radiallage und des Krümmungsradius der Reibflächen von Reibscheibe und Druckteller erfolgt.
Um dies sicherzustellen, sollte die Reibscheibe in mindestens drei Segmente unterteilt sein. Ebenso sollten die Segmente der Reibscheibe hierzu möglichst gleich groß ausgebildet und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sein.
Bei unterschiedlich groß ausgebildeten Segmenten der Reibscheibe sind diese zur Erzielung einer umfangsseitig halbwegs gleichmäßigen Belastung der Reibflächen bei ungerader Anzahl zweckmäßig achssymmetrisch zu einer die Mittelachse der Reibscheibe schneidenden und eines der Segmente halbierenden Radialachse, und bei gerader Anzahl bevorzugt punktsymmetrisch bezüglich der Mittelachse der Reibscheibe über den Umfang verteilt angeordnet.
Zur Erzielung einer hohen Elastizität sind die Verbindungselemente bevorzugt jeweils als ein diagonal zwischen den umfangsseitigen Seitenwänden von zwei benachbarten Segmenten verlaufender dünner Steg ausgebildet. Um damit insbesondere bei einer umfangsseitigen Ausgleichsbewegung ein Einreißen oder Knicken des Steges zu vermeiden, sind die Stege zweckmäßig endseitig jeweils mit einem bogenförmigen Anschlussstück versehen, über das jeweils ein rechtwinkliger Anschluss des Steges an die benachbarte umfangsseitige Seitenwand des betreffenden Segmentes gegeben ist.
Ein Abreißen der Verbindungselemente ist nicht möglich, da deren Länge bevorzugt größer ist als der umfangsbezogene Abstand zwischen zwei benachbarten Segmenten in deren eingebauten Zustand.
Zur rationellen Herstellung der Reibscheibe sind die Verbindungselemente und die Segmente der Reibscheibe bevorzugt einstückig aus demselben Material hergestellt. Die federelastischen Eigenschaften der Federelemente ergeben sich dabei im Wesentlichen aus deren Wandstärke und deren Formgebung.
Um eine Verdrehung der gesamten Reibscheibe mit ihrer Druckfläche auf der Gegendruckfläche des betreffenden Drucktellers zu vermeiden, ist die Druckfläche der Reibscheibe innerhalb der Segmente zweckmäßig mit einer Sperrkontur versehen, die bevorzugt als eine zentrisch zu der Mittelachse der Reibscheibe quer zur Umfangsrichtung verlaufende Wellenstruktur ausgebildet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einem Längsmittelschnitt,
2 eine zweite Ausführungsform einer Spannvorrichtung in einem Längsmittelschnitt,
3a eine Ausführungsform einer Reibscheibe nach 1 und 2 in einer Axialansicht, und
3b die Ausführungsform der Reibscheibe nach 3a in einer Axialansicht in Gegenrichtung zu 3a.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In einer außengelagerten Offset-Ausführung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.1 gemäß 1 ist ein mit einer drehbaren Spannrolle 2 versehener Spannhebel 3 schwenkbeweglich auf einem weitgehend rotationssymmetrisch gestalteten und über eine Zentralverschraubung an einem Motorgehäuse montierbaren Basisgehäuse 4 gelagert. Das Schwenklager 5 ist als ein reibungsgedämpftes Gleitlager mit einer zwischen einer gehäusefesten zylindrischen inneren Lagerwand 6 und einer dazu koaxialen hebelfesten zylindrischen äußeren Lagerwand 7 angeordneten Gleitlagerbuchse 8 sowie mit einer axial hebelseitig zwischen einem gehäusefesten äußeren Druckteller 9 und einem hebelfesten inneren Druckteller 10 angeordneten ringförmigen Reibscheibe 11 ausgebildet.
Die Reibscheibe 11 liegt axial außen mit einer radialebenen Druckfläche 12 an einer ebensolchen Gegendruckfläche 13 des gehäusefesten äußeren Drucktellers 9 und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen 14, 15 an ebensolchen korrespondierenden Gegenreibflächen 16, 17 des hebelfesten inneren Drucktellers 10 an. Koaxial zu dem Schwenklager 5 ist eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse 4 und andererseits mit dem Spannhebel 3 in Verbindung stehende Schraubenfeder 18 angeordnet, durch die der Spannhebel 3 mit einem Torsionsmoment zur Anfederung der Spannrolle 2 an ein Zugmittel 19 und die Reibscheibe 11 über die Gegendruckfläche 13 des gehäusefesten äußeren Drucktellers 9 mit einer axialen Druckkraft F_ax zur Anpressung seiner Reibflächen 14, 15 an die Gegenreibflächen 16, 17 des hebelfesten inneren Drucktellers 10 beaufschlagt wird.
In einer innen gelagerten Offset-Ausführung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1.2 gemäß 2 ist ein mit einer drehbaren Spannrolle 2 versehener Spannhebel 3 schwenkbeweglich in einem weitgehend topfzylindrisch gestalteten und über Flanschverschraubungen an einem Motorgehäuse montierbaren Basisgehäuse 4 gelagert. Das Schwenklager 5 ist als ein reibungsgedämpftes Gleitlager mit zwei zwischen einer hebelfesten zylindrischen inneren Lagerwand 7' und einer dazu koaxialen gehäusefesten zylindrischen äußeren Lagerwand 6' angeordneten Gleitlagerbuchsen 8a, 8b sowie mit einer axial gehäuseseitig zwischen einem hebelfesten äußeren Druckteller 9' und einem gehäusefesten inneren Druckteller 10' angeordneten ringförmigen Reibscheibe 11 ausgebildet.
Die Reibscheibe 11 liegt axial außen mit einer radialebenen Druckfläche 12 an einer ebensolchen Gegendruckfläche 13 des hebelfesten äußeren Drucktellers 9' und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen 14, 15 an ebensolchen Gegenreibflächen 16, 17 des gehäusefesten inneren Drucktellers 10' an.
Koaxial zu dem Schwenklager 5 ist eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse 4 und andererseits mit dem Spannhebel 3 in Verbindung stehende Schraubenfeder 18 angeordnet, durch die der Spannhebel 3 mit einem Torsionsmoment zur Anfederung der Spannrolle 2 an ein Zugmittel 19 und die Reibscheibe 11 über die Gegendruckfläche 13 des hebelfesten äußeren Drucktellers 9' mit einer axialen Druckkraft F_ax zur Anpressung seiner Reibflächen 14, 15 an die Gegenreibflächen 16, 17 des gehäusefesten inneren Drucktellers 10' beaufschlagt wird.
Zur Erläuterung ihres Aufbaus ist in 3a und 3b eine erfindungsgemäße Reibscheibe 11 in zwei entgegengesetzten Axialansichten vergrößert abgebildet; in 3b in einer auf die Druckfläche 12 gerichteten Axialansicht und in 3a in einer dieser entgegengerichteten Axialansicht. Daraus ist ersichtlich, dass die innere konische Reibfläche 14 der Reibscheibe 11 an deren Innenumfang und die äußere konische Reibfläche 15 der Reibscheibe 11 an deren Außenumfang angeordnet ist, und diese Reibflächen 14, 15 jeweils über die gesamte axiale Dicke der Reibscheibe 11 verlaufen.
Ebenso ist daraus ersichtlich, dass die Reibscheibe 11 in mehrere, vorliegend drei umfangsseitig getrennte Segmente 20 unterteilt ist, die jeweils mit ihren umfangsseitig benachbarten Segmenten 20 über jeweils ein elastisches Verbindungselement 21 in Verbindung stehen. Zwei Segmente 20a sind in Umfangsrichtung gleich groß ausgebildet, ein drittes Segment 20b ist dagegen kleiner. Die Segmente 20a, 20b sind achssymmetrisch zu einer die Mittelachse 22 der Reibscheibe 11 schneidenden und das kleinere Segment 20b halbierenden Radialachse 23 über den Umfang verteilt angeordnet.
Die Verbindungselemente 21 sind jeweils als ein diagonal zwischen den umfangsseitigen Seitenwänden 24a, 24b von zwei benachbarten Segmenten 20 verlaufender dünner Steg 25 ausgebildet. Die Stege 25 weisen endseitig jeweils ein bogenförmiges Anschlussstück 26 auf, über das jeweils ein rechtwinkliger Anschluss des Steges 25 an die benachbarte umfangsseitige Seitenwand 24a, 24b des betreffenden Segmentes 20 gegeben ist.
Wie aus 3b hervorgeht, ist die Druckfläche 12 der Reibscheibe 11 innerhalb der Segmente 20 mit einer Sperrkontur 27 zur Vermeidung einer Drehung relativ zu der Gegendruckfläche 13 des axial benachbarten Drucktellers 9, 9' versehen, wobei die Sperrkontur 27 vorliegend als eine zentrisch zu der Mittelachse 22 der Reibscheibe 11 quer zur Umfangsrichtung verlaufende Wellenstruktur ausgebildet ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannvorrichtung 1.1, 1.2 und besonders der Reibscheibe 11 ist die Belastung der Reibflächen 14, 15 der Reibscheibe 11 deutlich reduziert, so dass deren Verschleiß vermindert und die Lebensdauer der gesamten Spannvorrichtung 1.1, 1.2 erhöht ist. Dies wird gegenüber bekannten Ausführungen von Spannvorrichtungen zum einen durch eine geometrische Vergrößerung der Reibflächen 14, 15 der Reibscheibe 11 erreicht, wodurch deren spezifische Belastung reduziert ist, und zum anderen durch die Aufteilung der Reibscheibe 11 in mehrere durch federelastische Verbindungselemente 21 miteinander verbundene Segmente 20 erreicht, wodurch Bauabweichungen, wie Unrundheiten und Exzentrizitäten, ausgeglichen werden.

1.1: Spannvorrichtung
1.2: Spannvorrichtung
2: Spannrolle
3: Spannhebel
4: Basisgehäuse
5: Schwenklager
6: Gehäusefeste innere Lagerwand
6': Gehäusefeste äußere Lagerwand
7: Hebelfeste äußere Lagerwand
7': Hebelfeste innere Lagerwand
8: Gleitlagerbuchse
8a: Gleitlagerbuchse
8b: Gleitlagerbuchse
9: Gehäusefester äußerer Druckteller
9': Hebelfester äußerer Druckteller
10: hebelfester innerer Druckteller
10': Gehäusefester innerer Druckteller
11: Reibscheibe
12: Druckfläche der Reibscheibe
13: Gegendruckfläche von 9, 9'
14: Innere Reibfläche der Reibscheibe
15: Äußere Reibfläche der Reibscheibe
16: Innere Gegenreibfläche von 10, 10'
17: Äußere Gegenreibfläche von 10, 10'
18: Schraubenfeder
19: Zugmittel
20: Segment
20a: Segment
20b: Segment
21: Verbindungselement
22: Mittelachse
23: Radialachse
24a: Seitenwand
24b: Seitenwand
25: Steg
26: Anschlussstück
27: Sperrkontur
F_ax: Axiale Druckkraft

Claims

Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs, mit einem gehäusefest montierbaren Basisgehäuse (4), an dem ein mit einer drehbaren Spannrolle (2) versehener Spannhebel (3) schwenkbeweglich gelagert ist, wobei das Schwenklager (5) mindestens eine zwischen einer gehäusefesten Lagerwand (6, 6') und einer dazu koaxialen hebelfesten Lagerwand (7, 7') angeordnete Gleitlagerbuchse (8, 8a, 8b) und eine axial einseitig zwischen einem gehäusefesten Druckteller (9, 10') und einem hebelfesten Druckteller (10, 9') angeordnete ringförmige Reibscheibe (11) umfasst, wobei die Reibscheibe (11) axial einseitig mit einer radialebenen Druckfläche (12) an einer ebensolchen Gegendruckfläche (13) des einen Drucktellers (9, 9') und mit zwei gegensinnig geneigten kegeligen Reibflächen (14, 15) an ebensolchen Gegenreibflächen (16, 17) des anderen Drucktellers (10, 10') anliegt, und wobei koaxial zu dem Schwenklager (5) eine an ihren Enden formschlüssig einerseits mit dem Basisgehäuse (4) und andererseits mit dem Spannhebel (3) in Verbindung stehende Schraubenfeder (18) angeordnet ist, durch die der Spannhebel (3) mit einem Torsionsmoment und die Reibscheibe (11) mit einer axialen Druckkraft F_ax beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere konische Reibfläche (14) der Reibscheibe (11) an deren Innenumfang und die äußere konische Reibfläche (15) der Reibscheibe (11) an deren Außenumfang angeordnet sind, dass die Reibflächen (14, 15) jeweils über die gesamte axiale Dicke der Reibscheibe (11) verlaufen, und dass eine die Gegenreibflächen (16, 17) des axial benachbarten Drucktellers (10, 10') bildende Ringnut entsprechend vergrößert ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelöffnungswinkel der inneren Reibfläche (14) und der äußeren Reibfläche (15) der Reibscheibe (11) identisch sind und in einem Winkelbereich zwischen 20° und 40° liegen, vorzugsweise 30° betragen.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (11) in mehrere umfangsseitig getrennte Segmente (20) unterteilt ist, die jeweils mit ihren umfangsseitig benachbarten Segmenten (20) über jeweils ein federelastisches Verbindungselement (21) in Verbindung stehen.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (11) in mindestens drei Segmente (20a, 20b) unterteilt ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20) der Reibscheibe (11) gleich groß ausgebildet und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20a, 20b) der Reibscheibe (11) unterschiedlich groß ausgebildet und bei ungerader Anzahl achssymmetrisch zu einer die Mittelachse der Reibscheibe (11) schneidenden und eines der Segmente (20b) halbierenden Radialachse (23) über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20a, 20b) der Reibscheibe (11) unterschiedlich groß ausgebildet und bei gerader Anzahl punktsymmetrisch bezüglich der Mittelachse der Reibscheibe (11) über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (21) jeweils als ein diagonal zwischen den umfangsseitigen Seitenwänden (24a, 24b) von zwei benachbarten Segmenten (20) verlaufender dünner Steg (25) ausgebildet sind.
Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (25) endseitig jeweils mit einem bogenförmigen Anschlussstück (26) versehen sind, über das jeweils ein rechtwinkliger Anschluss des Steges (25) an die benachbarte umfangsseitige Seitenwand (24a, 24b) des betreffenden Segmentes (20) gegeben ist.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (21) und die Segmente (20a, 20b) der Reibscheibe (11) einstückig aus demselben Material hergestellt sind.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (12) der Reibscheibe (11) innerhalb der Segmente (20) mit einer Sperrkontur (27) zur Vermeidung einer Drehung relativ zu der Gegendruckfläche (13) des axial benachbarten Drucktellers (9, 9') versehen ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkontur (27) der Reibscheibe (11) als eine zentrisch zu der Mittelachse (22) der Reibscheibe (11) quer zur Umfangsrichtung verlaufende Wellenstruktur ausgebildet ist.