DE102008060978A1

DE102008060978A1 - Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs mit einem Einstellexzenter

Info

Publication number: DE102008060978A1
Application number: DE200810060978
Authority: DE
Inventors: Rainer BAUMÜLLER; Thomas Grabosch; Matthias Schmidl
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-12-06
Filing date: 2008-12-06
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1; 1') eines Zugmitteltriebs mit einem Einstellexzenter (3) mit außermittiger Längsbohrung (4) für ein Befestigungsmittel, wobei ein Arbeitsexzenter (10) den Einstellexzenter (3) drehbar umschließt, wobei auf dem Arbeitsexzenter (10) ein Wälzlager (12) sowie eine an einem Zugmittel (2) abgestützte Spannrolle (13) befestigt ist, und wobei ein Federmittel (14) mit einem Ende (16) an einer drehfest mit dem Einstellexzenter (3) verbundenen Grundplatte (17) und das weitere Ende (15) an dem Einstellexzenter (3) fixiert ist, wobei die Spannvorrichtung (1; 1') unmittelbar über eine Stirnfläche (8) des Einstellexzenters (3) an einem ortsfesten Maschinenteil (5) abstützbar und dort mit dem Befestigungsmittel lagefixierbar ist, wobei die Grundplatte (17) in Verbindung mit dem Federmittel (14) auf der von dem Maschinenteil (5) abgewandten Seite des Arbeitsexzenters (10) positioniert ist, und wobei in einem Axialspalt (23) zwischen einer axial inneren Stirnfläche (22) der Grundplatte (17) und einer axial äußeren Stirnfläche (21) des Arbeitsexzenters (10) ein Element angeordnet ist. Um diese Spannvorrichtung weiter zu verbessern ist vorgesehen, dass das Element als Gleitring (19; 19') ausgebildet ist, welcher den Axialspalt (23) vollständig ausfüllt, wobei eine Gleitlagerbuchse (11) zwischen Einstellexzenter (3) und Arbeitsexzenter (10) durch den Gleitring (19; 19') abgedichtet und das Federmittel (14) durch den Gleitring (19; 19') ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs mit einem Einstellexzenter mit außermittiger Längsbohrung für ein Befestigungsmittel, wobei ein Arbeitsexzenter den Einstellexzenter drehbar umschließt, wobei auf dem Arbeitsexzenter ein Wälzlager sowie eine an einem Zugmittel abgestützte Spannrolle befestigt ist, und wobei ein Federmittel mit einem Ende an einer drehfest mit dem Einstellexzenter verbundenen Grundplatte und das weitere Ende an dem Einstellexzenter fixiert ist, wobei die Spannvorrichtung unmittelbar über eine Stirnfläche des Einstellexzenters an einem ortsfesten Maschinenteil abstützbar und dort mit dem Befestigungsmittel lagefixierbar ist, wobei die Grundplatte in Verbindung mit dem Federmittel auf der von dem Maschinenteil abgewandten Seite des Arbeitsexzenters positioniert ist, und wobei in einem Axialspalt zwischen einer axial inneren Stirnfläche der Grundplatte und einer axial äußeren Stirnfläche des Arbeitsexzenters ein Element angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der DE 10 2005 018 849 A1 bekannt. Der Vorteil einer derartigen Spannvorrichtung liegt darin, dass die zur Einstellung der Spannung der Spannvorrichtung notwendigen Bauteile von vorne frei zugänglich sind, so dass sich das Spannen, beispielsweise nach Wechseln eines als Keil- oder Zahnriemen ausgebildeten Zugmittels einer Brennkraftmaschine, der Spannvorrichtung auf einfachste Weise bewerkstelligen lässt. Es sind auch bereits zu der Spannvorrichtung der DE 10 2005 018 849 A1 ähnliche Lösungen bekannt geworden, welche als Einfach- oder Doppelexzenter ausgebildet sind und sich ebenfalls von vorne manipulieren lassen.
Gleichwohl bietet die aus der DE 10 2005 018 849 A1 bekannte Lösung noch Raum für Verbesserungen. Insbesondere ist bei der DE 10 2005 018 849 A1 ein der Grundplatte zugeordneter, aus Kunststoff hergestellter Winkelring als zusätzliches Element vorgesehen, welcher in Verbindung mit einem zylindrischen Ansatz eine Zentrierung bzw. Führung des Federmittels bewirkt. Dabei ist der Winkelring an einem gestuften Abschnitt der Grundplatte zur Erzielung einer verliergesicherten Anordnung lagefixiert. Daher bildet der Winkelring in Verbindung mit der Grundplatte eine Baueinheit, wodurch eine verliergesicherte Anordnung entsteht, die beispielsweise eine Montage des Federmittels vereinfacht. Der Winkelring füllt den Axialspalt zwischen Stirnfläche der Grundplatte und Stirnfläche des Arbeitsexzenters nur teilweise aus.
Der Winkelring ist bezüglich seiner Geometrie relativ kompliziert gestaltet. Ferner wird durch den Winkelring lediglich die Führung bzw. Zentrierung des Federmittels erreicht, so dass zur Dichtung und zur Erzeugung einer Vorspannung auf das Federmittel weitere Bauteile notwendig wären.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung zu schaffen, bei der ein Element eingesetzt wird, das gleichzeitig als Dichtung und als Spannelement für das Federmittel dient.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen lässt, dass anstelle eines Winkelrings ein Gleitring in den Axialspalt zwischen Stirnfläche der Grundplatte und Grundplatte des Arbeitsexzenters eingesetzt wird, wobei der Gleitring den genannten Axialspalt vollständig ausfüllt.
Die Erfindung geht daher aus von einer Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs mit einem Einstellexzenter mit außermittiger Längsbohrung für ein Befestigungsmittel, wobei ein Arbeitsexzenter den Einstellexzenter drehbar umschließt, wobei auf dem Arbeitsexzenter ein Wälzlager sowie eine an einem Zugmittel abgestützte Spannrolle befestigt ist, und wobei ein Federmittel mit einem Ende an einer drehfest mit dem Einstellexzenter verbundenen Grundplatte und das weitere Ende an dem Einstellexzenter fixiert ist, wobei die Spannvorrichtung unmittelbar über eine Stirnfläche des Einstellexzenters an einem ortsfesten Maschinenteil abstützbar und dort mit dem Befestigungsmittel lagefixierbar ist, wobei die Grundplatte in Verbindung mit dem Federmittel auf der von dem Maschinenteil abgewandten Seite des Arbeitsexzenters positioniert ist, und wobei in einem Axialspalt zwischen einer axial inneren Stirnfläche der Grundplatte und einer axial äußeren Stirnfläche des Arbeitsexzenters ein Element angeordnet ist. Zudem ist vorgesehen, dass das Element als Gleitring ausgebildet ist, welcher den Axialspalt vollständig ausfüllt, wobei eine Gleitlagerbuchse zwischen Einstellexzenter und Arbeitsexzenter durch den Gleitring abgedichtet und das Federmittel durch den Gleitring vorgespannt ist.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass der Gleitring weitere Aufgaben erfüllen kann, die bislang nur teilweise von Winkelringen erfüllt wurden. Neben dem Zentrieren und Führen des Federmittels übernimmt der Gleitring gleichzeitig die Aufgabe einer Dichtung und die Aufgabe der Erzeugung einer Vorspannung auf das Federmittel.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass eine radial äußere Mantelfläche des Gleitrings in radialer Richtung maximal bis zu einem gestuften Abschnitt der Grundplatte reicht, so dass die Beweglichkeit des Federmittels durch den Gleitring nicht gestört wird.
In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass der Gleitring als flache Lochscheibe ausgebildet ist. Eine dazu alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Gleitring als Profilring ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung lässt sich noch dadurch ergänzen, dass der Profilring ein Doppel-T-Profil aufweist. Der Gleitring kann aus einem elastomeren, polymeren oder metallischen Werkstoff bestehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung,
2 eine Ausschnittvergrößerung innerhalb eines Kreises der 1, und
3 eine Längsschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung in hälftiger Ansicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 im Längsschnitt im Einbauzustand dargestellt. Die Spannvorrich tung 1 ist kraftschlüssig an einem Zugmittel 2 eines in 1 nicht dargestellten Zugmitteltriebs abgestützt. Der Aufbau der Spannvorrichtung 1 umfasst einen durch einen Trägerkörper gebildeten Einstellexzenter 3, in dessen außermittig, exzentrisch angeordneter Längsbohrung 4 ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel, beispielsweise eine Schraube, eingesetzt ist, die in einem Gewinde eines nur angedeuteten ortsfesten Maschinenteils 5, beispielsweise dem Gehäuse einer Brennkraftmaschine, verschraubt ist.
Zur Erzielung einer Grundeinstellung ist der Einstellexzenter 3 bei gelöstem Befestigungsmittel um eine Drehachse 6 schwenkbar und in einer gewünschten Position mittels des Befestigungsmittels lagefixierbar. Dabei stützt sich der Einstellexzenter 3 über einen Flansch 7 mit einer Stirnfläche 8 an dem Maschinenteil 5 ab. Auf einer Mantelfläche 9 des außenseitig zylindrisch gestalteten Einstellexzenters 3 ist ein Arbeitsexzenter 10 über eine Gieitlagerbuchse 11 drehbar positioniert. Ein dem Arbeitsexzenter 10 zugeordnetes Wälzlager 12 wird außenseitig von einer Spannrolle 13 bzw. Laufrolle umschlossen, die im Einbauzustand der Spannvorrichtung 1 mit dem Zugmittel 2 zusammenwirkt.
Zur Erzielung einer Kraftkomponente, die den Arbeitsexzenter 10 in eine das Zugmittel 2 vorspannende Position verdreht, dient ein als Torsionsfeder ausgebildetes Federmittel 14, das konzentrisch zu der Drehachse 6 in der Spannvorrichtung 1 integriert ist. Das Federmittel 14 ist mit einem ersten Ende 15 an dem Arbeitsexzenter 10 und mit einem zweiten Ende 16 an einer Grundplatte 17 fixiert. Bedingt durch die Anordnung des Federmittels 14 auf der von dem Maschinenteil 5 abgewandten Seite der Spannvorrichtung 1 kann das Zugmittel 2 in einem relativ geringen axialen Abstand zu dem Maschinenteil 5 geführt werden. Die vorzugsweise mittels eines Tiefziehverfahrens aus Stahlblech hergestellte Grundplatte 17 ist über ein Verbindungselement 18 drehstarr an dem Einstellexzenter 3 positioniert und mittels einer Verstemmung verliergesichert.
Axial zwischen dem Arbeitsexzenter 10 und der Grundplatte 17 ist ein Element in Form eines Gleitrings 19 eingesetzt. Dieser Gleitring 19 ist in 2 in einem Ausriss des Kreises 20 der 1 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Wie ins besondere in der 2 zu erkennen ist, besteht zwischen einer axial äußeren Stirnfläche 21 des Arbeitsexenters 10 und einer axial inneren Stirnfläche 22 der Grundplatte 17 ein Axialspalt 23, welcher durch den Gleitring 19 vollständig ausgefüllt ist.
Der Gleitring 19 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem elastomeren Material, er kann aber auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Durch den Gleitring 19 wird die Gleitlagerbuchse 11 zwischen Einstellexzenter 3 und Arbeitsexzenter 10 abgedichtet. Gleichzeitig wird durch den Gleitring 19 ein Spannmoment auf das Federmittel 14 erzeugt, so dass der Gleitring 19 gleichzeitig als Stützring 19 der Federabstützung des Federmittels 14 fungiert. Durch entsprechende Dickenänderung des Gleitrings 19 kann die Vorspannung des Federmittels 14 zur Einstellung einer gewünschten Federvorspannung beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft an dem Gleitring 19 ist also, dass er sowohl als Dichtungselement als auch als Stütz- bzw. Spannelement für das Federmittel 14 dient.
Der Gleitring 19 aus 1 und 2 ist als flache Lochscheibe 24 ausgebildet, deren radial äußere Mantelfläche 25 in radialer Richtung maximal bis zu einem gestuften Abschnitt 26 der Grundplatte 17 reicht. Auf komplizierte und damit teuere Geometrien kann somit verzichtet werden. Der Gleitring 19 gewährleistet einerseits eine sichere Abdichtung und andererseits ein gewünschtes Maß an Federvorspannung, so dass auf eine separate Dichtung bzw. auf ein separates Vorspannungselement verzichtet werden kann.
In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung 1' in hälftiger Ansicht im Längsschnitt dargestellt, wobei die Spannvorrichtung 1' weitgehend der Spannvorrichtung 1 aus den 1 und 2 entspricht und für identische Teile dieselben Bezugsziffern verwendet werden. Das Zugmittel 2 und das Maschinenteil 5 sind in 3 nicht dargestellt.
Die Spannvorrichtung 1 unterscheidet sich von der Spannvorrichtung 1 durch einen anders ausgestalteten Gleitring 19', der ebenfalls axial zwischen dem Arbeitsexzenter 10 und der Grundplatte 17 im Axialspalt 23 eingesetzt ist. Der Gleitring 19' besteht auch hier aus einem elastomeren Material, er kann aber auch aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff bestehen. Durch den Gleitring 19' wird die Gleitlagerbuchse 11 zwischen Einstellexzenter 3 und Arbeitsexzenter 10 abgedichtet. Gleichzeitig wird durch den Gleitring 19' ein Spannmoment auf das Federmittel 14 erzeugt, so dass der Gleitring 19' gleichzeitig als Stützring 19' der Federabstützung des Federmittels 14 fungiert. Durch entsprechende Dickenänderung des Gleitrings 19 kann die Vorspannung des Federmittels 14 zur Einstellung einer gewünschten Federvorspannung beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft an dem Gleitring 19' ist also, dass dieser sowohl als Dichtungselement als auch als Stütz- bzw. Spannelement für das Federmittel 14 dient.
Der Gleitring 19' aus 3 ist im Gegensatz zum Gleitring 19 aus 1 und 2 ist als Profilring 27 ausgebildet, dessen radial äußere Mantelfläche 28 in radialer Richtung maximal bis zum gestuften Abschnitt 26 der Grundplatte 17 reicht. Der Profilring 27 weist ein Doppel-T-Profil auf. Der Gleitring 19' gewährleistet einerseits eine sichere Abdichtung und andererseits ein gewünschtes Maß an Federvorspannung, so dass auf eine separate Dichtung bzw. auf ein separates Vorspannungselement verzichtet werden kann.
Das Doppel-T-Profil ist besonders gut geeignet, die notwendige Federvorspannung einzustellen. Gleichzeitig gewährleistet das Doppel-T-Profil eine sichere Abdichtung.

1: Spannvorrichtung
1: Spannvorrichtung
2: Zugmittel
3: Einstellexzenter
4: Längsbohrung
5: Maschinenteil
6: Drehachse
7: Flansch
8: Stirnfläche
9: Mantelfläche
10: Arbeitsexzenter
11: Gleitlagerbuchse
12: Wälzlager
13: Spannrolle
14: Federmittel
15: Erstes Ende des Federmittels
16: Zweits Ende des Federmittels
17: Grundplatte
18: Verbindungselement
19: Gleitring
19': Gleitring
20: Kreis
21: Stirnfläche des Arbeitsexzenters 10
22: Stirnfläche der Grundplatte 17
23: Axialspalt
24: Lochscheibe
25: Äußere Mantelfläche der Lochscheibe 24
26: Gestufter Abschnitt der Grundplatte 17
27: Profilring
28: Radial äußere Mantelfläche des Profilrings 27

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005018849 A1 [0002, 0002, 0003, 0003]

Claims

Spannvorrichlung (1; 1') eines Zugmitteltriebs mit einem Einstellexzenter (3) mit außermittiger Längsbohrung (4) für ein Befestigungsmittel, wobei ein Arbeitsexzenter (10) den Einstellexzenter (3) drehbar umschließt, wobei auf dem Arbeitsexzenter (10) ein Wälzlager (12) sowie eine an einem Zugmittel (2) abgestützte Spannrolle (13) befestigt ist, und wobei ein Federmittel (14) mit einem Ende (16) an einer drehfest mit dem Einstellexzenter (3) verbundenen Grundplatte (17) und das weitere Ende (15) an dem Einstellexzenter (3) fixiert ist, wobei die Spannvorrichtung (1; 1') unmittelbar über eine Stirnfläche (8) des Einstellexzenters (3) an einem ortsfesten Maschinenteil (5) abstützbar und dort mit dem Befestigungsmittel lagefixierbar ist, wobei die Grundplatte (17) in Verbindung mit dem Federmittel (14) auf der von dem Maschinenteil (5) abgewandten Seite des Arbeitsexzenters (10) positioniert ist, und wobei in einem Axialspalt (23) zwischen einer axial inneren Stirnfläche (22) der Grundplatte (17) und einer axial äußeren Stirnfläche (21) des Arbeitsexzenters (10) ein Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Element als Gleitring (19; 19') ausgebildet ist, welcher den Axialspalt (23) vollständig ausfüllt, wobei eine Gleitlagerbuchse (11) zwischen Einstellexzenter (3) und Arbeitsexzenter (10) durch den Gleitring (19; 19') abgedichtet und das Federmittel (14) durch den Gleitring (19; 19') vorgespannt ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial äußere Mantelfläche (25; 28) des Gleitrings (19; 19') in radialer Richtung maximal bis zu einem gestuften Abschnitt (26) der Grundplatte (17) reicht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (19) als flache Lochscheibe (24) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (19') als Profilring (27) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilring (27) ein Doppel-T-Profil aufweist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (19; 19') aus elastomerem, aus polymerem oder aus einem metallischen Werkstoff besteht.