DE102007042501A1 - Riemenspannanordnung - Google Patents

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Muhr und Bender KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Riemenspannanordnung für einen Riementrieb, der zumindest zwei Riemenscheiben 15, 16 und einen endlosen Riemen 11 aufweist. Die Riemenspannanordnung umfaßt eine erste Spannrolle 15, die zumindest mittelbar an einem ortsfesten Bauteil 21 befestigbar ist und um eine erste Drehachse A1 drehbar gelagert ist, eine zweite Spannrolle 16, die zumindest mittelbar an dem ortsfesten Bauteil 21 befestigbar ist und um eine zweite Drehachse A2 drehbar gelagert ist, wobei zumindest eine der beiden Spannrollen 15, 16 translatorisch relativ zur anderen der beiden Spannrollen 16, 15 und/oder relativ zu dem ortsfesten Bauteil 21 bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Riemenspannvorrichtung für einen Riementrieb, der einen endlosen Riemen und zumindest zwei Riemenscheiben umfaßt, von denen eine als Antrieb und als Abtrieb des Riementriebs fungieren kann. Derartige Riementriebe kommen insbesondere an Verbrennungsmotoren eines Kraftfahrzeugs zum Antreiben von Nebenaggregaten zum Einsatz, wobei eine erste Riemenscheibe auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors sitzt und den Riemen antreibt. Weitere Riemenscheiben sind den Nebenaggregaten zugeordnet, wie beispielsweise Wasserpumpe, Lichtmaschine oder Klimaanlagenkompressor, und werden vom Riemenatrieb drehend angetrieben.
  • Bei jüngeren Entwicklungen ist als weiteres Nebenaggregat ein Startergenerator in den Riementrieb integriert, das heißt ein Elektromotor, der je nach Betriebszustand als Starter (Anlasser) oder Lichtmaschine (Generator) betrieben werden kann. Im Normal- oder Motorbetrieb ist die Riemenscheibe an der Kurbelwelle die treibende Scheibe, während der Startergenerator wie auch die übrigen Aggregate angetrieben werden. Im Start- oder Anlasserbetrieb treibt der Startergenerator über die zugehörige Riemenscheibe die Kurbelwelle an, um den Verbrennungsmotor zu starten. Derartige Startergeneratoren werden üblicherweise als Start-Stopp-Systeme ausgelegt, bei denen der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn das Kraftfahrzeug steht. Auf diese Weise kann Kraftstoff eingespart werden, wenn der Verbrennungsmotor im Leerlauf ist.
  • Bei den genannten Riementrieben, die einen Startergenerator als Nebenaggregat mit einschließen, findet zwischen Motorbetrieb einerseits und Anlasserbetrieb anderer seits ein Wechsel zwischen Zugtrum und Lostrum zu beiden Seiten der Riemenscheibe des Startergenerators statt. Der im Normalbetrieb niedrig belastete Lostrum wird im Startbetrieb zum Hauptlasttrum, der die maximale Startkraft überträgt. Es ist demnach erforderlich, federbelastete Spannrollen für beide der genannten Trums vorzusehen, von denen jeweils eine am Lostrum unter Federkraft wirksam wird, während die andere vom gespannten Zugtrum zurückgedrängt wird.
  • Aus der EP 1 437 528 A2 ist eine Riemenspannvorrichtung für einen Riementrieb für ein Kraftfahrzeug mit Startergeneratortrieb bekannt. Die Riemenspannvorrichtung umfaßt ein Torsionsfederaggregat, an dem zwei Spannarme angeschlossen sind. Dabei ist an den freien Enden der Spannarme jeweils eine Spannrolle drehbar befestigt, die den Riementrieb je nach Drehrichtung vorspannt. Die beiden Spannarme sind jeweils miteinander über das Torsionsfederaggregat, das um seine Drehachse frei drehbar ist, drehelastisch gekoppelt.
  • Aus der US 2004/077446 A1 ist eine Riemenspannanordnung bekannt, die einen ersten Schwenkarm und einen mit diesem schwenkbar verbundenen zweiten Schwenkarm aufweist. Am zweiten Schwenkarm sind zwei Spannrollen drehbar gelagert. Zwischen den beiden Schwenkarmen sind Federmittel wirksam.
  • In der US 2003/0153420 A1 ist eine Spannvorrichtung offenbart mit einem Grundkörper, an dem zwei Arme um eine Schwenkachse schwenkbar befestigt sind. An ihren äußeren Enden tragen die zwei Arme jeweils eine Rolle, die gegen den Riemen anliegen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Riemenspannvorrichtung für einen Riementrieb mit einem endlosen Riemen und zumindest zwei Riemenscheiben, von denen eine als Antrieb und als Abtrieb des Riementriebs fungieren kann, vorzuschlagen, die einfach aufgebaut ist und einen geringen Platzbedarf benötigt.
  • Die Lösung liegt in einer Riemenspannvorrichtung für einen Riementrieb, der zumindest zwei Riemenscheiben und einen endlosen Riemen aufweist, umfassend eine erste Spannrolle zum Spannen des Riemens, die zumindest mittelbar an einem ortsfesten Bauteil befestigbar ist und um eine erste Drehachse drehbar gelagert ist; eine zweite Spannrolle zum Spannen des Riemens, die zumindest mittelbar an dem ortsfesten Bauteil befestigbar ist und um eine erste Drehachse drehbar gelagert ist; wobei zumindest eine der beiden Spannrollen translatorisch relativ zur anderen der beiden Spannrollen und/oder relativ zu dem ortsfesten Bauteil bewegbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz in Riementrieben, die einen Startergenerator umfassen, dessen zugehörige Riemenscheibe je nach Betriebszustand sowohl als Antrieb als auch als Abtrieb fungieren kann. Als ortsfestes Bauteil dient vorzugsweise der Motorblock eines Verbrennungsmotors. Mit der Formulierung, daß die Spannrollen zumindest mittelbar mit dem ortsfesten Bauteil verbunden sind, ist gemeint, daß die Spannrollen entweder unmittelbar an dem ortsfesten Bauteil befestigt sind, oder mittelbar über eine separate Haltevorrichtung, an der die Spannrollen befestigt sind und die mit dem ortsfesten Bauteil verbunden ist. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Bewegungsfreiheitsgrade des Systems zumindest eine translatorische Bewegbarkeit zweier Elemente der Riemenspannvorrichtung zueinander beinhaltet. Hierfür ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest eine der beiden Spannrollen translatorisch relativ zur anderen Spannrolle oder translatorisch relativ zum ortsfesten Bauteil bewegbar ist. Unter translatorisch wird im Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere eine geradlinige Bewegung verstanden, wobei hier jedoch die Möglichkeit der Bewegung auf einem Bogen mit großem Radius mit eingeschlossen sein soll.
  • Die erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung bietet insbesondere den Vorteil, daß sie kompakt baut und damit für Anwendungen mit Startergenerator geeignet ist, bei denen im Motorraum nur wenig Platz zur Verfügung steht. Durch die translatorische Beweglichkeit zweier Elemente zueinander ist die Riemenspannvorrichtung insbesondere für Anwendungen geeignet, bei denen kein oder nur wenig Raum für Schwenkbewegungen zur Verfügung steht, wenn vom Motorbetrieb auf Anlasserbetrieb umgeschaltet wird. Außerdem liegt ein entscheidender Vorteil darin, daß Federmittel verwendet werden können, deren Kraftwirkungslinien in Richtung des Schiebeweges wirksam sind. Hieraus ergibt sich ein hoher Kraftwirkungsgrad für das System, das heißt es kann mit nur einer Feder eine hohe Vorspannung der Spannrollen erzeugt werden. Ferner ist lediglich ein Federmittel erforderlich, das beispielsweise als Zug- oder Druckfeder gestaltet sein kann, um beide Spannrollen gegen den Riemen zu beaufschlagen. Insgesamt ergibt sich eine geringe Teilezahl der Riemenspanvorrichtung, die somit einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind Federmittel vorgesehen, die die beiden Spannrollen zumindest mittelbar beaufschlagen und gegen den Riemen vorspannen. Zumindest mittelbar bedeutet, daß die Federmittel direkt auf die Spannrollen einwirken können, oder indirekt über ein zwischengeschaltetes Element, an dem die eine oder beide Spannrollen befestigt sind und auf das die Federmittel einwirken. Eine hinsichtlich des Platzbedarfs besonders günstige Anordnung ergibt sich, wenn die Federmittel derart angeordnet sind, daß ihre Kraftwirkungslinien etwa in Richtung eines translatorischen Freiheitsgrades des Systems verlaufen. Die Federmittel sind vorzugsweise in Form von Zug- oder Druckfedern, insbesondere Spiralfedern gestaltet. Selbstverständlich sind andere Federmittel, wie Tellerfedern nicht ausgeschlossen.
  • Eine besonders hohe Vorspannung des Riemens ergibt sich, wenn der Riemen elastisch dehnbar gestaltet ist und somit ein weiteres Federmittel zur Vorspannung des Systems bildet. Bei dieser Ausgestaltung addieren sich die Federkräfte, die von den ersten Federmitteln auf die Spannrollen zumindest mittelbar einwirken, und die Federkräfte der zusätzlichen Federmittel, die durch den selbstspannenden Riemen gebildet sind, auf. Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Federkonstante der ersten Federmittel, die die Spannrollen gegen den Riemen beaufschlagen, um ein Vielfaches größer als die Federkonstante der durch den dehnbaren Riemen gebildeten zweiten Federmittel. Vorzugsweise beträgt die Federkonstante des Riemens bzw. der zweiten Federmittel etwa 5 bis 20% der Federkonstante der ersten Federmittel.
  • Nach einer ersten Ausführungsform ist jede der beiden Spannrollen separat an dem ortsfesten Bauteil befestigt, und zwar um eine individuelle Drehachse drehbar und entlang eines individuellen Schiebewegs verschiebbar. Dabei ist es besonders güns tig, wenn die Schiebewege der beiden Spannrollen einen minimalen Winkel miteinander einschließen, insbesondere auf einer Linie liegen. Die Federmittel greifen bei dieser Ausführungsform vorzugsweise unmittelbar an den beiden Spannrollen an und beaufschlagen diese in Richtung aufeinander zu, so daß der Riemen vor und hinter der zugehörigen Riemenscheibe vorgespannt ist. Insgesamt hat diese Ausführungsform eine besonders geringe Teilezahl, was sich günstig auf die Herstellungs- und Montagekosten auswirkt.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht die Verwendung einer Haltevorrichtung vor, die an dem ortsfesten Bauteil angebracht wird, wobei die beiden Spannrollen an der Haltevorrichtung drehbar befestigt sind. Dabei kann die Haltevorrichtung nach einer ersten Variante fest, nach einer zweiten Variante entlang eines Scheibewegs verschieblich oder nach einer dritten Variante um eine Schwenkachse schwenkbar mit dem ortsfesten Bauteil verbunden sein.
  • Bei der ersten Variante mit am Motorblock fest eingespannter Haltevorrichtung sind beide Spannrollen relativ zur Haltevorrichtung verschiebbar gehalten. Insofern stimmt diese Ausführungsform kinematisch mit der Ausführungsform mit individuell am Motorblock gelagerten Spannrollen überein. Das System hat lediglich zwei Freiheitsgrade, nämlich die translatorsiche Beweglichkeit der beiden Spannrollen in Richtung zum Riemen bzw. von diesem weg. Vorzugsweise hat die Haltevorrichtung eine erste Führung, in der die erste Spannrolle verschiebbar gehalten ist, sowie eine zweite Führung, in der die zweite Spannrolle verschiebbar gehalten ist.
  • Die zweite Variante mit gegenüber dem Motorblock verschiebbar befestigter Haltevorrichtung hat ebenfalls vorzugsweise zwei translatoriche Freiheitsgrade. Diese sind durch die Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung relativ zum Motorblock sowie durch die Verschiebbarkeit zumindest einer der Spannrollen gegenüber der Haltevorrichtung verwirklicht. Vorzugsweise veräuft die Verschieberichtung der Haltevorrichtung zum Motorblock winklig zur Verschieberichtung der verschiebbaren Spannrolle, insbesondere zu der Ebene, die durch die beiden Drehachsen der Spannrollen aufgespannt wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Federmittel zwischen der Haltevorrichtung einerseits und der verschiebbar gehaltenen Spannrolle andererseits wirk sam, und zwar insbesondere in Richtung zum Riemen.
  • Gemäß der dritten Variante, bei der die Haltevorrichtung relativ zum ortsfesten Bauteil um eine erste Schwenkachse schwenkbar gehalten ist, sind beide Spannrollen an der Haltevorrichtung drehbar befestigt und schwenken gemeinsam mit dieser um die erste Schwenkachse. Vorzugsweise ist zumindest eine der Spannrollen relativ zur Haltevorrichtung verschiebbar gehalten. Das so gebildete System hat in seiner einfachsten Ausgestaltung ebenfalls zwei Bewegungsfreiheitsgrade, nämlich die Schwenkbarkeit des Haltearms um das Fußlager sowie die translatorische Beweglichkeit der zumindest einen Spannrolle in Richtung Riemen. Bei den Riemenspannvorrichtungen gemäß der dritten Variante hat die Haltevorrichtung vorzugsweise zwei Haltearme, von denen einer mit dem ortsfesten Bauteil schwenkbar verbunden ist und der zweite zumindest eine der beiden Spannrollen trägt. Die zwei Haltearme können nach einer ersten Möglichkeit starr, nach einer zweiten Möglichkeit entlang eines Schiebewegs verschiebbar oder, nach einer dritten Möglichkeit, relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden sein.
  • Bei der ersten Möglichkeit ist vorzugsweise eine Führung am zweiten Haltearm vorgesehen, entlang derer zumindest eine der Spannrollen in Richtung zum Riemen bzw. zur gegenüberliegenden Spannrolle verschiebbar ist. Die Federmittel sind einerseits gegen den Haltearm und andererseits gegen die verschiebbare Spannrolle abgestützt, so daß sie gegen den Riemen vorgespannt ist. Der erste Haltearm und der zweite Haltearm sind starr miteinander verbunden und verlaufen vorzugsweise winklig zueinander. Eine durch die beiden Drehachsen der Spannrollen aufgespannte Ebene ist mit Abstand zur Schwenkachse angeordnet. Das System hat zwei Bewegungsfreiheitsgrade.
  • Nach der zweiten Möglichkeit mit verschieblicher Verbindung der Haltearme sind die Federmittel vorzugsweise zwischen dem ersten Haltearm einerseits und dem zweiten Haltearm andererseits wirksam, und zwar insbesondere in Richtung des Schiebewegs zwischen den Haltearmen. Ein besonders einfacher Aufbau ist gegeben, wenn der erste Haltearm die eine Spannrolle drehbar trägt, insbesondere an einem Endabschnitt, und wenn der zweite Haltearm die zweite Spannrolle drehbar trägt, insbe sondere an einem Endabschnitt. Vorzugsweise ist der zweite Haltearm räumlich zwischen der Schwenkachse des ersten Haltearms und der Drehachse der ersten Spannrolle an das erste Halteelement translatorisch angeschlossen. Weiter hat der zweite Haltearm eine Führung, die mit einem entsprechenden Führungselement des ersten Haltearms zusammenwirkt, so daß der zweite Haltearm gegenüber dem ersten Haltearm translatorisch beweglich ist. Dabei verläuft der Schiebeweg winklig zu einer Ebene, die durch die Schwenkachse und die erste Drehachse aufgespannt wird. Dieses System hat ebenfalls zwei Bewegungsfreiheitsgrade, nämlich die Schwenkbewegung gegenüber dem Motorblock und die Schiebebewegung der Haltearme zueinander.
  • Die Riemenspannanordnung gemäß der dritten Möglichkeit, bei der die beiden Haltearme um eine zweite Schwenkachse gegeneinander schwenkbar sind, hat insgesamt drei Bewegungsfreiheitsgrade. Die translatorische Beweglichkeit ist hier zwischen zumindest einer der Spannrollen und dem zweiten Haltearm verwirklicht. Die zweite Schwenkachse kann koaxial zur Drehachse einer der beiden Spannrollen oder auch mit Abstand zu den beiden Drehachsen angeordnet sein. Vorzugsweise sind beide Spannrollen an dem zweiten Haltearm drehbar befestigt, von denen zumindest eine in Richtung zum Riemen bzw. zur gegenüberliegenden Spannrolle verschiebbar am zweiten Haltearm gehalten ist. Zur verschiebbaren Lagerung hat der zweite Haltearm vorzugsweise eine Führung, in der die zumindest eine Spannrolle aufgenommen ist. Weiter ist am Haltearm ein Stützelement vorgesehen, gegen die die Federmittel axial abgestützt sind, so daß sie die Spannrolle beaufschlagen können. Das andere Ende der Federmittel stützt sich gegen ein Schlittenelement ab, das in der Führung des zweiten Haltearms längsverschiebbar gehalten ist.
  • Nach einer weiteren Möglichkeit ist vorgesehen, daß beide Spannrollen mit festem Abstand zueinander an dem zweiten Haltearm drehbar befestigt sind, wobei der zweite Haltearm um die zweite Schwenkachse schwenkbar mit dem ersten Haltearm verbunden ist. Die translatorische Beweglichkeit ist hier zwischen dem zweiten Haltearm und dem Lagerfuß zum Motorblock verwirklicht und kann prinzipiell beliebit gestaltet sein. Beispielsweise kann der erste Haltearm längenveränderlich gestaltet sein oder eine Führung aufweisen, die gegenüber dem Lagerfuß oder dem zweiten Halteelement translatorisch bewegbar ist. Die Federmittel sind hier vorzugsweise zwischen dem zweiten Haltearm einerseits und dem stehenden Bauteil andererseits wirksam. Sie können, wie auch die Federmittel der übrigen Ausführungsformen, beispielsweise als Zug- oder Druckfedern ausgestaltet sein.
  • Für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele mit schwenkbarer Haltevorrichtung gilt, daß die Lagerstelle, an der die Haltevorrichtung mit dem stehenden Bauteil befestigt wird, je nach Platzverhältnissen innerhalb oder außerhalb des endlosen Riemens angeordnet sein kann. Weiter ist es günstig, wenn die Riemenspannvorrichtung ein Dampferelement aufweist, das derart angeordnet ist, daß eine translatorische Relativbewegung der beiden Spannrollen voneinander weg gedämpft wird. Vorzugsweise umfaßt die Riemenspannanordnung zumindest drei Riemenscheiben, nämlich eine erste, eine zweite und eine dazwischenliegende dritte Riemenscheibe; zwischen einer ersten Tangente an die erste und dritte Riemenscheibe und einer zweiten Tangente an die zweite und dritte Riemenscheibe ist ein Winkel gebildet, wobei die Ebene, die durch die beiden Drehachsen der beiden Spannrollen aufgespannt wird, innerhalb eines Winkelbereichs von ± 60°, bevorzugt ± 30°, in Bezug auf eine Winkelhalbierende des zwischen der ersten und der zweiten Tangente aufgespannten Winkels angeordnet ist, insbesondere in Normalposition rechtwinklig zu der Winkelhalbierenden verläuft. Die hier gemachten Winkelangaben beziehen sich auf eine Normalposition im Leerlauf. Durch die genannte Ausgestaltung ergibt sich eine günstige Geometrie im Hinblick auf hohe Vorspannkräfte der Spannrollen auf den Riemen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren beschrieben. Hierin zeigt
  • 1 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer ersten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 2 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer zweiten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 3 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer dritten Ausfüh rungsform als Prinzipdarstellung;
  • 4 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer vierten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 5 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer fünften Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 6 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer sechsten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 7 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer siebten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 8 die Riemenspannanordnung gemäß 7 im Detail;
  • 9 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer achten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 10 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer neunten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 11 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer zehnten Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 12 eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer elften Ausführungsform als Prinzipdarstellung;
  • 13 das Prinzip eines Riementriebs gemäß eine der vorhergehenden Figuren mit antreibender Kurbelwelle und angetriebenem Startergenerator; und
  • 14 das Prinzip eines Riementriebs gemäß einer der 1 bis 12 mit antreibendem Startergenerator und angetriebener Kurbelwelle.
  • In 1 ist das Prinzipbild eines Riemenantriebs an einer Brennkraftmaschine in axialer Ansicht auf die Kurbelwelle dargestellt. Ein endloser Riemen 11 insbesondere ein Keilrippenriemen oder ein Zahnriemen, läuft über drei innen liegende Riemenscheiben 12, 13, 14. Von diesen ist die Riemenscheibe 12 auf der Kurbelwelle montiert und wird von dieser angetrieben. Die Riemenscheibe 13 dient zum Antrieb eines Kompressors einer Klimaanlage und die vom Riemen 11 angetriebene Riemenscheibe 14 dient zum An- bzw. Abtrieb eines Elektromotors, der als Lichtmaschine oder als Startergenerator arbeiten kann. Der Riemen 11 läuft im Uhrzeigersinn um, was durch den Pfeil dargestellt ist. Es ist eine Hilfsrolle 20 erkennbar, die zwischen der Riemenscheibe 12 und der Spannrolle 15 angeordnet ist und als Umlenkrolle für den Riemen 11 dient. Die Hilfsrolle 20 bewirkt im hier dargestellten Motorbetrieb eine Erhöhung des Umschlingungsgrades des Riemens 11 um die Riemenscheibe 12, so daß ein sicherer Antrieb gewährleistet ist.
  • Im Motorbetrieb, d. h. bei antreibender Riemenscheibe 12, befindet sich zwischen der Riemenscheibe 12 und der Riemenscheibe 14 der Lostrum, der von einer ersten Spannrolle 15 beaufschlagt wird. Die erste Spannrolle 15 ist gegenüber einem ortsfesten Bauteil, insbesondere dem Motorblock, verschiebbar gelagert, was hier nur schematisch dargestellt ist. Zwischen der Riemenscheibe 14 und der Riemenscheibe 13, die im Motorbetrieb beide angetrieben werden, befindet sich ein Abschnitt des Zugtrums, der von einer zweiten Spannrolle 16 beaufschlagt wird. Die Spannrolle 16 ist ebenfalls gegenüber dem ortsfesten Bauteil verschiebbar gelagert, wobei die Schieberichtung der Spannrolle 15 und der Spannrolle 16 übereinstimmen. Die Spannrolle 15 ist um eine erste Drehachse A1 drehbar gelagert, während die zweite Spannrolle 16 um eine zweite Drehachse A2 drehbar gelagert ist. Die beiden Spannrollen sind über erste Federmittel 17 aneinander gekoppelt, wobei die beiden Spannrollen 15, 16 aufeinander zu beaufschlagt werden. Die ersten Federmittel 17, die hier nur schematisch dargestellt sind, sind insbesondere in Form einer Zug- oder Druckfeder gestaltet, die eine translatorisch wirkende Federkraft erzeugt. Dabei wirkt die Federkraft vorzugsweise in Richtung des translatorischen Bewegungsfreiheitsgrades der beiden Spannrollen 15, 16. Zweite Federmittel können durch den Riemen selbst gebildet sein, der vorzugsweise elastisch dehnbar gestaltet ist und somit eine zusätz liche Vorspannung auf die Anordnung bewirkt. Dabei ist vorgesehen, daß die Federkonstante der ersten Federmittel, die die Spannrollen gegen den Riemen beaufschlagen, um ein Vielfaches größer ist, als die Federkonstante der durch den dehnbaren Riemen gebildeten zweiten Federmittel. Vorzugsweise liegt die Federkonstante des Riemens bei etwa 5 bis 20% der Federkonstante der ersten Federmittel.
  • Im hier nicht dargestellten Starterbetrieb, d. h. bei antreibender Riemenscheibe 14, befindet sich der Zugtrum zwischen der Riemenscheibe 14 und der Riemenscheibe 12, während der Riemen 11 zwischen der Riemenscheibe 13 und der Riemenscheibe 14 zum Lostrum wird. Die Positionen der Spannrollen 15 und 16 werden beim Wechsel vom Motorbetrieb zum Starterbetrieb sinngemäß vertauscht. Dabei legt die Spannrolle 15 dann auf dem gespannten Zugtrum auf, während die Spannrolle 16 den erschlafften Lostrum nach innen spannt. Die Spannrollen 15, 16 sind mit der glatten Außenseite des Riemens 11 in Kontakt. Die Besonderheit der Riemenspannerordnung in der vorliegenden Ausführungsform liegt darin, daß das System zwei Bewegungsfreiheitsgrade hat, die beide translatorisch ausgestaltet sind. Die translatorischen Freiheitsgrade sind vorliegend durch die aufeinander zu längsverschieblichen Spannrollen 15 und 16 verwirklicht. Hierfür ist die erste Spannrolle 15 in einem ersten Schiebelager 18 und die zweite Spannrolle 16 in einem zweiten Schiebelager 19 als Lager um ihre individuellen Drehachsen A1, A2 drehbar und relativ zu einander verschiebbar gehalten. Die translatorische Bewegungsfreiheit der Spannrollen 15, 16 hat den Vorteil, daß axial wirksame Federmittel 17 in Form von einer Zug- oder Druckfeder zum Einsatz kommen können; die wiederum platzsparend in das System zu integrieren sind.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer zweiten Ausführungsform, die weitestgehend mit der Ausführungsform gemäß 1 übereinstimmt. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obigen Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind. Im folgenden wird daher nur auf die Unterschiede eingegangen.
  • Im Unterschied zur obigen Ausführungsform sind die Spannrollen 15, 16 vorliegend nicht unmittelbar gegenüber dem ortsfesten Bauteil 21 befestigt, sondern es ist eine Haltevorrichtung 22 vorgesehen, an der die beiden Spannrollen 15, 16 um ihre jeweiligen Drehachsen A1, A2 drehbar und entlang einer Verschiebelinie relativ zueinander verschiebbar befestigt sind. Die Haltevorrichtung 22 ist fest an dem ortsfesten Bauteil 21 angebracht, beispielsweise mittels einer Schraub- oder Schweißverbindung. Die Haltevorrichtung 22 ist in Form eines Haltearms gestaltet, der zwei Langlöcher 23, 24 aufweist, in denen die Spannrollen 15 und 16 gelagert sind. Wie schon bei der obigen Ausführungsform sind hier Federmittel 17 vorgesehen, die derart angeordnet sind, das die beiden Spannrollen 15 und 16 aufeinander zu entlang der Verschiebelinie beaufschlagt werden. Es ist ersichtlich, das der Haltearm 22 und damit auch die Verschieberichtung der beiden Spannrollen 15 und 16 zueinander, in etwa senkrecht zu einer winkelhalbierenden W ausgerichtet ist, die durch die Tangente T1 und T2 aufgespannt wird. Dabei liegt die Tangente T1 an der Riemenscheibe 21 und der Riemenscheibe 14 außen an, während die zweite Tangente T2 an der Riemenscheibe 14 und der Riemenscheibe 14 außen anliegt. Durch die etwa senkrecht zur Winkelhalbierenden W verlaufenden translatorische Beweglichkeit der beiden Spannrollen 15 und 16 ergibt sich eine besonders gute Vorspannung durch große auf den Riemen 11 einwirkende Spannkräfte.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer weiteren Ausführungsform, die in weiten Teilen mit den obengenannten Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 übereinstimmt. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind. Im folgenden werden die Besonderheiten der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
  • Vorliegend ist die Haltevorrichtung 22 am Motorblock 21 mittels eines Lagers 25, das als verschiebbares Loslager gestaltet ist, entlang einer Führung 23 der Haltevorrichtung 22 translatorisch verschiebbar. Die translatorische Beweglichkeit ist mit R1 gekennzeichnet. Die Haltevorrichtung 22 umfaßt zwei Haltearme 26 und 27, die beide miteinander starr, das heißt unbeweglich, verbunden sind. An einem Endabschnitt des ersten Haltearms 26 befindet sich eine Führung 23, in der die erste Spannrolle 15 drehbar und längsverschieblich aufgenommen ist. Die Verschieberichtung der ersten Spannrolle 15 ist auf den Riemen 11 bzw. die gegenüberliegende Spannrolle 16 zugerichtet und wird durch den Pfeil R2 dargestellt. Es sind weiter die Federmittel 17 erkennbar, die in Form einer Druckfeder ausgestaltet sind und die erste Spannrolle 15 in Richtung zum Riemen 11 beaufschlagen. Es sind ferner Dämpfungsmittel 28 vorgesehen, die einer federnden Bewegung der Spannrolle 15 vom Riemen 11 weg entgegenwirken und diese dämpfen. Die Federmittel 17 und der Dämpfer 28 sind als Baueinheit gestaltet und haben eine Kraftwirkungslinie, die der translatorischen Führung 23 der ersten Spannrolle 15 entspricht. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine besonders gute Vorspannung der beiden Spannrollen 15 und 16 gegen den Riemen 11. Die Verschieberichtung R1 der Haltevorrichtung 22 relativ zum Motorblock verläuft winkelig zu der Verschieberichtung R2 der ersten Rolle 15 relativ zur Haltevorrichtung 22. Die vorliegende Anordnung hat zwei Bewegungsfreiheitsgrade, nämlich zum einen die Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung 22 gegenüber dem Motorblock und zum anderen die translatorische Verschiebbarkeit der ersten Spannrolle 15 gegenüber der Haltevorrichtung 22.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer vierten Ausführungsform, die in weiten Teilen mit der vorhergehenden Ausführungsform gemäß 3 übereinstimmt. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 3 ist vorliegend die Haltevorrichtung 22 an einem Lager 25 um eine Schwenkachse S1 frei schwenkbar gelagert, was durch den Pfeil veranschaulicht ist. Insofern ist einer der Bewegungsfreiheitsgrade durch die Drehbarkeit des Haltearms 22 gegenüber dem Motorblock 21 verwirklicht. Die Haltevorrichtung 22 umfaßt zwei Arme 26 und 27, die starr miteinander verbunden sind. An den freien Enden der beiden Arme 26 und 27 ist jeweils eine der beiden Spannrollen 15, 16 um eine individuelle Drehachse A1, A2 drehbar gelagert. Wie schon bei der obigen Ausführungsform gemäß 3, ist auch hier an dem ersten Haltearm 26 eine Führung 23 vorgesehen, in der die erste Spannrolle 15 entlang der Verschiebelinie R1 in Richtung zur gegenüberliegenden Spannrolle 16 translatorisch bewegt werden kann, um so den Riemen 11 vorzuspannen.
  • 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, die Kinematik mit der Ausführungsform gemäß 4 übereinstimmt. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
  • Auch die vorliegende Ringspannanordnung hat zwei Bewegungsfreiheitsgrade, welche durch die Schwenkbarkeit der Haltevorrichtung 22 um die Schwenkachse S1 einerseits und durch die translatorische Beweglichkeit der ersten Spannrolle 15 gegenüber der Haltevorrichtung 22 andererseits verwirklicht sind. Die Haltevorrichtung 22 weist zwei Haltearme 26 und 27 auf, die starr miteinander verbunden sind und ein L-förmiges Element bilden. Im Übergangsbereich zwischen dem ersten Haltearm 26 und dem zweiten Haltearm 27 ist die erste Spannrolle 15 um die erste Drehachse A1 drehbar und entlang einer Führung 23 in Richtung R1 verschiebbar gehalten. An einem freien Endabschnitt des zweiten Haltearms 27 ist die zweite Spannrolle 16 um die zweite Drehachse A2 drehbar gelagert. Die Federmittel 17 sind in Form einer axial wirkenden Zugfeder gestaltet, die an der ersten Spannrolle 15 einerseits und an dem zweiten Haltearm 27 andererseits angreift. Auf diese Weise wird die erste Spannrolle 15 in Richtung zur zweiten Spannrolle 16 entlang der Schieberichtung R1 gegen den Riemen 11 vorgespannt. Wie auch schon bei der Ausführungsform gemäß 1 ist vorliegend eine Hilfsrolle 20 vorgesehen, die den Umschlingungswinkel des Riemens 11 um die Riemenscheibe 12 der Kurbelwelle vergrößert.
  • 6 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das den Ausführungsbeispielen gemäß den 4 und 5 insoweit ähnelt, als daß die vorliegende Riemenspannanordnung einen rotatorischen ersten und einen translatorischen zweiten Bewegungsfreiheitsgrad aufweist. Hinsichtlich der Gemeinsamkeiten wird daher auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Die Besonderheit der vorliegenden Riemenspannanordnung besteht darin, daß der erste Haltearm 26 und der zweite Haltearm 27 relativ zueinander beweglich sind, und zwar translatorisch, was mit R1 kenntlich gemacht ist. Es ist ersichtlich, daß der erste Haltearm 26 mit einem ersten Ende um die Schwenkachse S1 an dem Motorblock 21 schwenkbar gelagert ist und an seinem entgegengesetzt gerichteten freien Ende die erste Spannrolle 15 um die Drehachse A1 drehbar trägt.
  • Die 7 bis 11 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben, da die hier gezeigten Riemenspannvorrichtungen hinsichtlich ihrer Kinematik einander entsprechen. Im übrigen sind die genannten Ausführungsbeispiele ähnlich zu den oben genannten Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 6, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Die Riemenspannanordnungen gemäß den 7 bis 11 sind in Bezug auf ihre Kinematik insofern gleich aufgebaut, als sie jeweils insgesamt drei Bewegungsfreiheitsgrade aufweisen. Die Haltevorrichtung 22 umfaßt jeweils einen ersten Haltearm 26, der um eine erste Schwenkachse S1 gegenüber dem Motorblock schwenkbar gelagert ist, sowie eine mit dem ersten Haltearm um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar verbundenen zweiten Haltearm 27. Die erste Spannrolle 15 ist an einem freien Ende des ersten Haltearms 26 bzw. des zweiten Haltearms 27 um die erste Drehachse A1 drehbar gelagert. Die zweite Spannrolle 16 ist am entgegengesetzten Ende des zweiten Haltearms 27 um die zweite Drehachse A2 drehbar gelagert. Es ist ersichtlich, daß vorliegend die Schwenkachse S2, um die die beiden Haltearme 26 und 27 gegeneinander schwenkbar sind, und die erste Drehachse A1 um die die erste Spannrolle 15 rotiert, zusammenfallen.
  • Wie in 7 schematisch dargestellt, sind die Federmittel 17 so angeordnet, daß die beiden Spannrollen 15 und 16 in Richtung aufeinander zu vorgespannt sind. Auch hier eignet sich eine translatorisch wirkende Zugfeder, insbesondere eine Spiralfeder, besonders gut, die einfach an den zweiten Haltearm 27 angebracht werden kann. Im Folgenden werden die Besonderheiten der einzelnen Ausführungsbeispiele gemäß den 7 bis 11 erläutert.
  • 8 zeigt die in 7 nur schematisch dargestellte Riemenspannanordnung im Detail. Es ist die Haltevorrichtung 22 erkennbar mit dem ersten Haltearm 26, der um die Schwenkachse S1 schwenkbar ist und an dessen Ende der zweite Haltearm 27 um die zweite Schwenkachse S2 schwenkbar gelagert ist. Der zweite Haltearm 27 umfaßt zwei einander gegenüberliegende Wangenteile 29, deren Enden über ein Bodenteil 30 miteinander verbunden sind. Das Bodenteil 30 dient als Stützfläche für die Federmittel 17, die als spiralförmige Druckfeder ausgestaltet ist. Die Druckfeder 17 beaufschlagt ein Schlittenelement 31, das wiederum die erste Spannrolle 15 translatorisch in Richtung zur zweiten Spannrolle 16 beaufschlagt. Das Schlittenelement 31 bzw. die damit verbundene erste Spannrolle 15 sind entlang eine Führung 23 gegenüber dem ersten Haltearm 27 in Richtung zur zweiten Spannrolle 16 verschiebbar. Die Führung 23 ist in Form zweier Längsnuten gestaltet, die einander gegenüberliegend in den Wangenteilen vorgesehen sind.
  • Die in 9 gezeigte Ausführungsform entspricht weitestgehend derjenigen aus 7 bzw. 8 auf deren Beschreibung insofern verwiesen wird. Der einzige Unterschied ist darin zu sehen, daß vorliegend der erste Haltearm 26 außerhalb des unendlichen Riemens 11 die Schwenkachse S1 am Motorblock schwenkbar befestigt ist.
  • Bei den in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispielen ist, wie auch schon bei der obigen Riemenspannanordnung gemäß 1, eine Hilfsrolle 20 vorgesehen, die den Umschlingungswinkel um die erste Riemenscheibe 12 vergrößert. Bei der Ausführungsform gemäß 10 ist das Lager, um das der erste Haltearm 26 um die Schwenkachse S1 schwenkbar gelagert ist, benachbart zur Riemenscheibe 14 angeordnet. Ferner ist die erste Spannrolle 15 um die erste Drehachse A1 drehbar mit dem freien Ende des ersten Spannarms 26 verbunden. Der zweite Spannarm 27 verläuft etwa rechtwinklig zum ersten Spannarm 26, wobei an dem ersten Spannarm 26 zugewandten Ende die Führung 23 vorgesehen ist. An dem hierzu entgegengesetzt gerichteten freien Ende des zweiten Haltearms 27 ist die zweite Spannrolle 16 um die zweite Drehachse A2 drehbar gelagert. Die translatorische Verschiebbarkeit findet insofern zwischen dem zweiten Haltearm 27 und dem ersten Haltearm 26 bzw. der hiermit drehbar verbundenen ersten Spannrolle 15 statt. Es ist ersichtlich, daß der zweite Haltearm 27 derart angeordnet ist, daß zwischen der ersten Drehachse A1, der Drehachse der Riemenscheibe 14 und der zweiten Drehachse A2 ein etwa gleichschenkliges Dreieck gebildet ist, dessen Hypotenuse die Ver bindungslinie zwischen den zwei Drehachsen A1 und A2 darstellt. Durch diese Anordnung ergibt sich eine besonders hohe Vorspannung der Spannrollen 15 und 16 gegen den umlaufenden Riemen 11. Die Federmittel 17, welche auch hier vorzugsweise in Form einer axial wirkenden Spiralfeder gestaltet sind greifen am freien Ende des ersten Haltearms 26 einerseits und am zweiten Haltearm 27 andererseits an, so daß die Spannrollen 15 und 16 in Richtung aufeinander zu beaufschlagt werden.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 11 befindet sich das Lager, an dem der erste Haltearm gegenüber dem Motorblock schwenkbar gelagert ist, benachbart zur Hilfsrolle 20. Auch hier ist die Anordnung dergestalt, daß der zweite Haltearm 27 die Hypotenuse eines etwa gleichschenkligen Dreiecks mit den Eckpunkten A1, A2 und A3 bildet. Ein weiterer Unterschied zur Ausführungsform gemäß 10 liegt darin, daß vorliegend die translatorische Beweglichkeit zwischen der zweiten Spannrolle 16 einerseits und dem zweiten Haltearm 27 andererseits gebildet ist. Hierfür hat der zweite Haltearm 27 an seinem freien Ende eine Führung 23 in Form eines Langlochs, in dem die zweite Spannrolle 16 drehbar gehalten ist. Die erste Spannrolle 15 ist an dem dem Lager abgewandten Ende des ersten Spannarms 26 drehbar gelagert. Dabei fallen auch hier die Schwenkachse S2 und die Drehachse A1 zusammen. Die Federmittel 17, welche vorzugsweise in Form einer translatorisch wirkenden Spiralfeder gestaltet sind, greifen am ersten bzw. zweiten Haltearm 26, 27 an, und zwar im Bereich der Schwenkachse S2 sowie an der zweiten Spannrolle 16, und zwar im Bereich der Drehachse A2. Dadurch, daß die Federmittel 17 zumindest mittelbar an den Spannrollen 15 und 16 angreifen werden diese translatorisch aufeinander zu beaufschlagt. Hierdurch ergibt sich eine optimale Vorspannung des Riemens 11.
  • 12 zeigt eine erfindungsgemäße Riemenspannanordnung in einer weiteren Ausführungsform, die ähnlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen gestaltet ist. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen, wobei gleiche bzw. ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Die vorliegende Riemenspannanordnung hat, wie auch schon die Ausführungsform gemäß den 7 bis 11, insgesamt drei Bewegungsfreiheitsgrade. Ein erster Freiheitsgrad ist durch die schwenkbare Beweglichkeit des ersten Haltearms um die Schwenkachse S2 gegeben. Ein zweiter Freiheitsgrad liegt in der schwenkbaren Anbindung des zweiten Haltearms 27 an den ersten Haltearm 26 um die zweite Schwenkachse S2. Der dritte Bewegungsfreiheitsgrad ist durch eine translatorische Beweglichkeit des zweiten Haltearms 26 gegenüber dem Lager 25 am Motorblock 21 gegeben, die prinzipiell durch eine Führung gemäß einer der obigen Ausführungsbeispiele verwirklicht sein kann. Vorliegend hat der erste Haltearm 26 eine Führung 23 mit der er gegenüber dem Lager 25 längsverschieblich und drehbar gehalten ist. Die Federmittel 17, die hier ebenfalls in Form einer Spiralfeder gestaltet sind, greifen einerseits am Lager 25 und andererseits am zweiten Haltearm 27, und zwar insbesondere im Bereich der zweiten Schwenkachse S2 an. Durch diese Ausgestaltung wird der zweite Haltearm, der vorliegend dreieckig gestaltet ist, in Richtung zum Lager beaufschlagt, so daß der Riemen 11 durch die beiden Spannrollen 15 und 16 vorgespannt wird. Es ist ersichtlich, daß die Schwenkachse S2 mit Abstand zu den beiden Drehachsen A1 und A2 der beiden Spannrollen 15 und 16 angeordnet ist. Hieraus ergibt sich bei der translatorischen Bewegung daß der zweite Haltearm 27 in Richtung zum Lager 25 gleichzeitig eine Schwenkbewegung des zweiten Haltearms um die zweite Schwenkachse S2. Die beiden Spannrollen 15, 16 sind mit festem Abstand zueinander verbunden, das heißt translatorisch unbeweglich gegenüber dem zweiten Haltearm 27 angebracht. Die vorliegende Riemenspannanordnung hat denselben Vorteil einer günstigen Anordnung der Federmittel in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Haltevorrichtung. Es ergibt sich ein günstiger Kraftverlauf und damit eine hohe Vorspannung des Riemens unter Einsatz lediglich eines einzigen Federelements 17.
  • Die 13 und 14, die im Folgenden gemeinsam erläutert werden, zeigen ersten und zweiten Spannrollen 15 und 16 im Motorbetrieb einerseits (13) und im Starterbetrieb andererseits (14). In 13 sind verschiedene Positionen eingezeichnet, die die Spannrollen 15 und 16 einnehmen können. Dabei gibt die mit durchgezogener Linie gezeichnete Position P1 den Neuzustand der Riemenanordnung vor einer Anfangsdehnung des Riemens 11 an. Es ist ersichtlich, daß die zweite Spannrolle 16 den Riemen 11 in Richtung zur ersten Spannrolle 15 in Bezug auf eine an die Riemenscheibe 14 und 13 angelegte Tangente nach radial innen beauf schlagt. Demgegenüber zeigt sie Position P2 einen Endanschlag der Anordnung jenseits zulässiger Riemendehnung und Alterung. Der Riemen 11 bildet in dieser gestrichelt dargestellten Position P2 eine Tangente an die Riemenscheibe 14 und die Riemenscheibe 13, so daß keine Vorspannung mehr gegeben ist.
  • 14 zeigt die Riemenspannanordnung im Starterbetrieb, bei der sich der Zugtrum zwischen der Riemenscheibe 14 und der Riemenscheibe 12 befindet, während der Riemen 11 zwischen der Riemenscheibe 13 und der Riemenscheibe 14 zum Lostrum wird. Es sind zwei verschiedene Positionen P3, P4 der Spannrollen 15 und 16 bzw des Riemens 11 gezeigt. Hierbei gibt die durchgezogene Linie P3 den Neuzustand der Anordnung vor einer Anfangsdehnung des Riemens 11 an. Es ist ersichtlich, daß der Riemen 11 im Bereich des Zugtrums durch die Spannrolle 15 in Richtung zur gegenüberliegenden Spannrolle 16 vorgespannt ist. Die hier gestrichelt dargestellte Position P4 der einzelnen Bauteile repräsentiert einen Endanschlag jenseits der zulässigen Riemendehnung und Alterung. Dabei liegt der Riemen 11 im Zugtrum tangential an die Hilfsrolle 20 und die Riemenscheibe 14 andererseits an.
  • Alle vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele haben gemeinsam, daß ein Bewegungsfreiheitsgrad der jeweiligen Riemenspannanordnung durch eine translatorische Beweglichkeit zweier Elemente zueinander verwirklicht ist. Dies ist besonders günstig, da translatorisch wirkende Federmittel einsetzbar sind, die in Bewegungsrichtung der zueinander verschiebbaren Elemente wirken. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Vorspannung auf Grund hoher Vorspannungskräfte. Ferner genügt ein einziges Federmittel, um beide Spannrollen 15 und 16 gegen den Riemen 11 vorzuspannen. Insgesamt sind die erfindungsgemäßen Riemenspannanordnungen kompakt und einfach aufgebaut.
  • 11
    Riemen
    12
    erste Riemenscheibe
    13
    zweite Riemenscheibe
    14
    dritte Riemenscheibe
    15
    erste Spannrolle
    16
    zweite Spannrolle
    17
    Federmittel
    18
    erstes Lager
    19
    zweites Lager
    20
    Hilfsrolle
    21
    Motorblock
    22
    Haltevorrichtung
    23
    Führung
    24
    Führung
    25
    Lager
    26
    erster Haltearm
    27
    zweiter Haltearm
    28
    Dämpfermittel
    29
    Wangenteil
    30
    Bodenteil
    A
    Drehachse
    P
    Position
    R
    Bewegungsrichtung
    S
    Schwenkachse
    T
    Tangente
    W
    Winekhalbierende
    ω
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1437528 A2 [0004]
    • - US 2004/077446 A1 [0005]
    • - US 2003/0153420 A1 [0006]

Claims (32)

  1. Riemenspannanordnung für einen Riementrieb, der zumindest zwei Riemenscheiben (12, 14) und einen endlosen Riemen (11) aufweist, umfassend eine erste Spannrolle (15) zum Spannen des Riemens (12), die zumindest mittelbar an einem ortsfesten Bauteil (21) befestigbar ist und um eine erste Drehachse (A1) drehbar gelagert ist; eine zweite Spannrolle (16) zum Spannen des Riemens (11), die zumindest mittelbar an dem ortsfesten Bauteil (21) befestigbar ist und um eine zweite Drehachse (A2) drehbar gelagert ist; dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Spannrollen (15, 16) translatorisch relativ zur anderen der beiden Spannrollen (16, 15) und/oder translatorisch relativ zu dem ortsfesten Bauteil bewegbar ist. (alle Figuren)
  2. Riemenspannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federmittel (17) vorgesehen sind, die die beiden Spannrollen (15, 16) zumindest mittelbar beaufschlagen und gegen den Riemen (11) vorspannen. (alle Figuren)
  3. Riemenspannanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (17) derart angeordnet sind, daß ihre Kraftwirkungslinien etwa in Richtung der translatorischen Bewegungsrichtung der Spannrollen (15, 16) verlaufen.
  4. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung (22) vorgesehen ist, die an dem ortsfesten Bauteil (21) befestigbar ist, wobei die beiden Spannrollen (15, 16) an der Haltevorrichtung (22) drehbar befestigt sind. (212)
  5. Riemenspannanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Spannrollen (15, 16) gegenüber der Haltevorrichtung (22) verschiebbar gehalten ist. (211)
  6. Riemenspannanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22) starr mit dem ortsfesten Bauteil (21) verbunden ist, wobei beide Spannrollen (15, 16) relativ zur Haltevorrichtung (22) verschiebbar gehalten sind. (2)
  7. Riemenspannanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22) eine erste Führung (23) aufweist, in der die erste Spannrolle (15) verschiebbar gehalten ist, sowie eine zweite Führung (24), in der die zweite Spannrolle (16) verschiebbar gehalten ist.
  8. Riemenspannanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22) relativ zum ortsfesten Bauteil (21) verschiebbar gehalten ist. (3)
  9. Riemenspannanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung (R1) der Haltevorrichtung (22) zum ortsfesten Bauteil (21) winklig zur Verschieberichtung (R2) der zumindest einen Spannrolle (15, 16) relativ zur anderen der beiden Spannrollen (16, 15) verläuft.
  10. Riemenspannanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22) relativ zum ortsfesten Bauteil (21) um eine erste Schwenkachse (S1) schwenkbar gehalten ist. (412)
  11. Riemenspannanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannrollen (15, 16) an der Haltevorrichtung (22) drehbar befestigt sind und gemeinsam mit dieser um die erste Schwenkachse (S1) schwenkbar sind, wobei zumindest eine der Spannrollen (15, 16) relativ zur Haltevorrichtung (22) verschiebbar gehalten ist. (4, 5)
  12. Riemenspannanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (22) einen ersten Haltearm (26), der mit dem ortsfesten Bauteil (21) schwenkbar verbunden ist, und einen zweiten Haltearm (27) aufweist, der beweglich mit dem ersten Haltearm (26) verbunden ist und an dem zumindest eine der beiden Spannrollen (15, 16) drehbar gelagert ist. (612)
  13. Riemenspannanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haltearm (26) an dem zweiten Haltearm (27) verschiebbar befestigt ist. (6)
  14. Riemenspannanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (17) zwischen dem ersten Haltearm (26) einerseits und dem zweiten Haltearm (27) andererseits wirksam sind, insbesondere mit in Richtung des Schiebewegs zwischen den Haltearmen () wirksamer Kraftwirkungslinie.
  15. Riemenspannanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haltearm (26) eine erste der beiden Spannrollen (15, 16) drehbar trägt, insbesondere an einem Endabschnitt, und daß der zweite Haltearm (16) eine zweite der beiden Spannrollen (15, 16) drehbar trägt, insbesondere an einem Endabschnitt.
  16. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) zwischen der ersten Schwenkachse (S1) des ersten Haltearms (26) und der Drehachse (A1) der ersten Spannrolle (15) an den ersten Haltearm (26) angeschlossen ist.
  17. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) eine Führung (23) aufweist, die mit einem entsprechenden Führungselement des ersten Haltearms (26) zusammenwirkt, so daß der zweite Haltearm (27) gegenüber dem ersten Haltearm (26) translatorisch beweglich ist.
  18. Riemenspannanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Haltearm (27) um eine zweite Schwenkachse (S2) schwenkbar miteinander verbunden sind. (712)
  19. Riemenspannanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwenkachse (S2) koaxial zur Drehachse (A1, A2) einer der beiden Spannrollen (15, 16) angeordnet ist. (711)
  20. Riemenspannanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwenkachse (S2) mit Abstand zu den beiden Drehachsen (A1, A2) der Spannrollen (15, 16) angeordnet ist. (12)
  21. Riemenspannanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannrollen (15, 16) an dem zweiten Haltearm (27) drehbar befestigt sind, wobei zumindest eine der beiden Spannrollen (15, 16) relativ zur anderen verschiebbar am zweiten Haltearm (27) gehalten ist. (711)
  22. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) eine Führung (23) aufweist, in der die zumindest eine Spannrolle (15, 16) längsverschiebbar gehalten ist. (7-11)
  23. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) ein Stützelement (30) aufweist, gegen die die Federmittel (17) axial abgestützt sind. (8)
  24. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) ein Schlittenelement (31) umfaßt, das in der Führung (23) längsverschiebbar gehalten ist, das von den Federmitteln (17) axial beaufschlagt wird und gegen die Spannrolle (15) vorgespannt ist.
  25. Riemenspannanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannrollen (15, 16) an dem zweiten Haltearm (27) drehbar befestigt sind, wobei die beiden Spannrollen (15, 16) einen festen Abstand zueinander haben. (12)
  26. Riemenspannanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltearm (27) translatorisch relativ zum ortsfesten Bauteil (21) verschiebbar ist.
  27. Riemenspannanordnung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (17) zwischen dem zweiten Haltearm (27) einerseits und dem stehenden Bauteil (21) andererseits wirksam sind.
  28. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager vorgesehen ist, über das die Haltevorrichtung (22) mit dem stehenden Bauteil (21) befestigbar ist, wobei das Lager innerhalb des Riemens (11) angeordnet ist.
  29. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpferelement (28) vorgesehen ist, das derart angeordnet ist, daß eine translatorische Relativbewegung der beiden Spannrollen (15, 16) voneinander weg gedämpft wird.
  30. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Riemenscheiben (12, 13, 14) vorgesehen sind, nämlich eine erste Riemenscheibe (12), eine zweite Riemenscheibe (13) und eine dritte Riemenscheibe (14); wobei zwischen einer ersten Tangente (T1), die an die erste und die dritte Riemenscheibe (12, 14) außen angelegt ist, und einer zweiten Tangente (T2), die an die zweite und die dritte Riemenscheibe (13, 14) außen angelegt ist, ein Winkel (ω) gebildet ist; wobei die Ebene, die durch die beiden Drehachsen (A1, A2) der beiden Spannrollen (15, 16) aufgespannt wird, innerhalb eines Winkelbereichs von ± 60°, insbesondere ± 30°, in Bezug auf eine Winkelhalbierende (W) des zwischen der ersten und der zweiten Tangente (T1, T2) aufgespannten Winkels (ω) angeordnet ist, insbesondere rechtwinklig zu der Winkelhalbierenden (W) verläuft.
  31. Riemenspannanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (11) elastisch dehnbar gestaltet ist und ein weiteres Federmittel zur Vorspannung bildet.
  32. Riemenspannanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Federmittel (17), welche die Spannrollen (15, 16) zumindest gegen den Riemen (11) beaufschlagen, um ein Vielfaches größer ist als die Federkonstante der durch den dehnbaren Riemen (11) gebildeten weiteren Federmittel.
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