DE102010060703B4 - Belt drive with tensioning system - Google Patents
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Abstract
Riementrieb (1), umfassend zumindest eine Antriebsscheibe (6), eine Abtriebsscheibe (8), einen Riemen (7) sowie ein benachbart zur Antriebsscheibe (6) angeordnetes Spannsystem (2), wobei das Spannsystem (2) zwei starre und starr miteinander verbundene, um eine gemeinsame Drehachse (4) schwenkbare Hebelarme (3a, 3b) aufweist, an welchen zumindest je eine Spannrolle (5a, 5b) zum Spannen des die Antriebsscheibe (6) und die Abtriebsscheibe (8) verbindenden Last- (7a) sowie Leertrums (7b) des Riemens (7) angeordnet ist und wobei das Spannsystem derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Riementriebes durch die lastabhängige Spannung des Lasttrums die am Leertrum (7b) anliegende und starr mit der Spannrolle (5a) verbundene Spannrolle (5b) in Funktion einer Andruckrolle lastabhängig an die Antriebsscheibe (6) andrückbar ist, wodurch auch der Riemen (7) auf der Leertrumseite zwischen der Antriebsscheibe (6) und der Spannrolle (5a) lastabhängig anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hebelarme (3a, 3b) des Spannsystems (2) zwei Einzelhebelarme sind, welche unabhängig voneinander um die gemeinsame Drehachse (4) herum schwenkbar sind, so dass in einem Montagezustand die Einzelhebelarme (3a, 3b) aus dem Riementrieb (1) herausschwenkbar sind und so dass in einem Betriebszustand die Einzelhebelarme (3a, 3b) in den Riementrieb (1) hineinschwenkbar sind, wobei die Spannrollen (5a, 5b) durch einen lösbaren Verbinder (10) starr miteinander verbindbar sind.Belt drive (1), comprising at least one drive pulley (6), one driven pulley (8), a belt (7) and a tensioning system (2) arranged adjacent to the drive pulley (6), the tensioning system (2) being two rigid and rigidly connected to one another , has lever arms (3a, 3b) pivotable about a common axis of rotation (4), on each of which at least one tensioning roller (5a, 5b) for tensioning the load (7a) and slack run connecting the drive pulley (6) and the driven pulley (8) (7b) of the belt (7) is arranged and the tensioning system is designed in such a way that, during operation of the belt drive, the tensioning pulley (5b) resting on the slack strand (7b) and rigidly connected to the tensioning pulley (5a) in Function of a pressure roller can be pressed onto the drive pulley (6) depending on the load, whereby the belt (7) on the slack side between the drive pulley (6) and the tensioning roller (5a) can also be pressed depending on the load, characterized in that the The two lever arms (3a, 3b) of the tensioning system (2) are two single lever arms which can be pivoted independently of one another around the common axis of rotation (4) so that the individual lever arms (3a, 3b) can be pivoted out of the belt drive (1) in an assembly state and so that in an operating state the individual lever arms (3a, 3b) can be pivoted into the belt drive (1), the tensioning rollers (5a, 5b) being rigidly connectable to one another by a detachable connector (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb, umfassend zumindest eine Antriebsscheibe, eine Abtriebsscheibe, einen Riemen sowie ein benachbart zur Antriebsscheibe angeordnetes Spannsystem, wobei das Spannsystem zwei starre und starr miteinander verbundene, um eine gemeinsame Drehachse schwenkbare Hebelarme aufweist, an welchen zumindest je eine Spannrolle zum Spannen des die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe verbindenden Last- sowie Leertrums des Riemens angeordnet ist und wobei das Spannsystem derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Riementriebes durch die lastabhängige Spannung des Lasttrums die am Leertrum anliegende und starr mit der anderen Spannrolle verbundene Spannrolle in Funktion einer Andruckrolle lastabhängig an die Antriebsscheibe andrückbar ist, wodurch auch der Riemen auf der Leertrumseite zwischen der Antriebsscheibe und der Spannrolle lastabhängig anpressbar ist.The invention relates to a belt drive, comprising at least one drive pulley, a driven pulley, a belt and a tensioning system arranged adjacent to the drive pulley, the tensioning system having two rigid and rigidly interconnected lever arms pivotable about a common axis of rotation, on each of which at least one tensioning roller is used for tensioning of the load and slack strand of the belt connecting the drive pulley and the driven pulley is arranged, and the tensioning system is designed in such a way that, during operation of the belt drive, the load-dependent tension of the load strand causes the tensioning roller, which rests on the slack strand and is rigidly connected to the other tensioning roller, as a pressure roller can be pressed against the drive pulley depending on the load, as a result of which the belt on the slack side between the drive pulley and the tensioning roller can also be pressed on depending on the load.
Aus der
Ein Riementrieb gemäß dem Oberbegriff ist aus der
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Montage des Riemens aufwendig ist. Die Montage muss händisch erfolgen und neben händischem Geschick ist zudem ein bestimmter Kraftaufwand erforderlich, um den Riemen, welcher sich im montierten Ruhezustand des Triebes in Vorspannung befindet, aufbringen zu können. Ursächlich hierfür sind die extrem kleinen Trumlängen und geringen Achsabstände im System.However, it has been shown that the assembly of the belt is complex. The assembly must be done by hand and in addition to manual dexterity, a certain amount of force is also required in order to be able to apply the belt, which is pretensioned in the assembled idle state of the drive. The reasons for this are the extremely short span lengths and the small center distances in the system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riementrieb mit Spannsystem bereitzustellen, bei dem der Riemen einfach mit nur einem geringen Zeitaufwand zu montieren ist.The invention is based on the object of providing a belt drive with a tensioning system, in which the belt can be installed easily with only a small expenditure of time.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die beiden Hebelarme des Spannsystems zwei Einzelhebelarme sind, welche unabhängig voneinander um die gemeinsame Drehachse herum schwenkbar sind, so dass in einem Montagezustand die Einzelhebelarme aus dem Riementrieb herausschwenkbar sind und so dass in einem Betriebszustand die Einzelhebelarme in den Riementrieb hineinschwenkbar sind, wobei die Spannrollen im Betriebszustand durch einen lösbaren Verbinder starr verbindbar sind.The object is achieved in that the two lever arms of the tensioning system are two single lever arms which can be pivoted independently of one another around the common axis of rotation, so that the individual lever arms can be pivoted out of the belt drive in an assembly state and so that the individual lever arms can be pivoted into the belt drive in an operating state are, wherein the tension rollers can be rigidly connected in the operating state by a releasable connector.
Erfindungsgemäß ist ein Riementrieb geschaffen, welcher ein Spannsystem mit zwei Einzelhebelarmen aufweist, welche -nach Lösen des starren Verbinders- aus dem System geschwenkt werden können. Hierdurch ist es ermöglicht, dass der Riemen einfach und ohne Vorspannung auf die Scheiben auflegbar ist, denn die Vorspannung des Riemens ist durch das Spannsystem erzeugt. Nach Auflegen des Riemens werden die beiden Einzelhebelarme in das System (zurück-)geschwenkt und die Spannrolle des ersten Einzelhebelarmes wird durch einen starren Verbinder mit der anderen Spannrolle lösbar starr verbunden. Diese vorbeschriebene Riemenmontage kann sowohl händisch als auch automatisiert erfolgen. Es ist ein Riementrieb mit Spannsystem geschaffen, bei dem der Riemen einfach und unter einem geringen Zeitaufwand montierbar ist.According to the invention, a belt drive is created which has a tensioning system with two individual lever arms which can be pivoted out of the system after the rigid connector has been released. This enables the belt to be placed on the pulleys easily and without pre-tensioning, because the pre-tensioning of the belt is generated by the tensioning system. After placing the belt, the two individual lever arms are swiveled (back) into the system and the tensioning pulley of the first individual lever arm is releasably and rigidly connected to the other tensioning pulley by a rigid connector. This belt assembly described above can be done both manually and automatically. A belt drive with a tensioning system is created, in which the belt can be installed easily and in a short time.
Das Spannsystem kann auch erfindungsgemäß identisch an der Abtriebsscheibe genutzt werden. Üblicherweise würde man immer die kleinere Scheibe, die eher durchrutschen kann, nutzen, was aber nicht zwangsläufig die Antriebsscheibe sein muss. Daher wird nachfolgend in den vorteilhaften Ausgestaltungen, die ebenfalls für die diese Ausbildung an der Abtriebsscheibe gelten, der Begriff „Abtriebsscheibe“ in Klammern gesetzt.According to the invention, the clamping system can also be used identically on the driven pulley. Usually you would always use the smaller disc, which is more likely to slip, but this does not necessarily have to be the drive disc. For this reason, the term “output disk” is put in brackets below in the advantageous configurations that also apply to this configuration on the output disk.
Der Wirkungsgrad des Riementriebes kann dadurch verbessert werden, indem das Spannsystem gegen die Wirkung einer Feder schwenkbar ist, derart, dass erst ab einem bestimmten Übertragungsmoment die am Leertrum anliegende Spannrolle an die Antriebsscheibe (Abtriebsscheibe) angedrückt wird. So werden erhöhte Reibungsverluste bei geringen Drehmomenten vermieden.The efficiency of the belt drive can be improved if the tensioning system can be pivoted against the action of a spring, in such a way that the tensioning roller lying on the slack side is only pressed against the drive pulley (driven pulley) from a certain transmission torque. This avoids increased frictional losses at low torques.
Vorteilhaft ist es, wenn der Riementrieb ein Riementrieb eines Lenkungsgetriebes oder für Starter-Generator-Anwendungen von Brennkraftmaschinen ist.It is advantageous if the belt drive is a belt drive of a steering gear or for starter-generator applications of internal combustion engines.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Spannsystem derart gestaltet ist, dass die am Leertrum anliegende Spannrolle am Auslaufbereich des Riemens von der Antriebsscheibe (Abtriebsscheibe) den Riemen zwischen sich und der Antriebsscheibe (Abtriebsscheibe) einklemmbar bzw. anpressbar ist. Hierdurch ist neben der Anpressung gleichzeitig eine Spannung des Trums erreicht, wenn bei geringen zu übertragenden Drehmomenten eine Feder genutzt wird.It is particularly advantageous if the tensioning system is designed in such a way that the tensioning roller resting on the slack strand can be clamped or pressed against the belt between itself and the drive pulley (driven pulley) at the run-out area of the belt from the drive pulley (driven pulley). As a result, in addition to the contact pressure, tension on the strand is also achieved if a spring is used for low torques to be transmitted.
In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform des Riementriebes ist das Spannsystem derart gestaltet, dass die am Leertrum anliegende Spannrolle an der dem Leertrum zugeordneten Antriebsscheibenhälfte (Abtriebsscheibenhälfte) den Riemen zwischen sich und der Antriebsscheibe (Abtriebsscheibe) einklemmt bzw. anpresst. Zwar ist in dieser Ausführungsform nicht gleichzeitig eine Spannung des Trums erreicht, hohe Drehmomente sind dennoch übertragbar.In another expedient embodiment of the belt drive, the tensioning system is designed in such a way that the tensioning roller resting on the slack strand clamps or presses the belt between itself and the drive pulley (driven pulley) on the drive pulley half (driven pulley half) assigned to the slack strand. Although tension on the strand is not achieved at the same time in this embodiment, high torques can still be transmitted.
Das Spannsystem kann symmetrisch ausgebildete Hebelarme aufweisen, was besonders bei Riementrieben mit Drehrichtungsumkehr vorteilhaft ist, da hier jedes Trum sowohl Leerals auch Lasttrum sein kann.The tensioning system can have symmetrically designed lever arms, which is particularly advantageous in the case of belt drives with reversal of the direction of rotation, since here each strand can be both an empty and a loaded strand.
Das Spannsystem kann ebenfalls asymmetrisch ausgebildete Hebelarme aufweisen was besonders bei Riementrieben mit nur einer Drehrichtung vorteilhaft ist, da hier nur eine Rolle als Andruckrolle wirkt.The tensioning system can also have asymmetrically designed lever arms, which is particularly advantageous for belt drives with only one direction of rotation, since here only one roller acts as a pressure roller.
Bei den vorbeschriebenen Riementrieben können sowohl formschlüssige als auch reibschlüssige Riemen eingesetzt werden. Reibschlüssige Riemen sind beispielsweise Keilrippenriemen von Nebenaggregatetrieben oder Riementriebe für Starter-Generator-Anwendungen in Brennkraftmaschinen.In the case of the belt drives described above, both form-fit and friction-fit belts can be used. Frictionally engaged belts are, for example, ribbed V-belts of auxiliary unit drives or belt drives for starter-generator applications in internal combustion engines.
Vorteilhaft ist es, wenn der Riementrieb ein Keilrippenriementrieb ist, dessen Antriebsscheibe eine Keilrippenriemenscheibe ist und dessen Riemen ein Keilrippenriemen ist und wenn die Spannrolle der Leertrumseite auf ihrer umlaufenden, mantelförmigen Oberfläche umlaufende Nuten aufweist, welche im an die Antriebsscheibe angedrückten Zustand radial oberhalb der Rippenspitzen der Antriebsscheibe angeordnet sind.
Es hat sich gezeigt, dass eine Gefahr von Keilrippenriemenspaltungen entlang dessen Längsachse besteht. Denn die Andruckrolle drückt die Zahnspitzen der Keilrippenriemenscheibe in die korrespondierenden Keilrippengrunde des Keilrippenriemens, wodurch unerwünschte Spaltungen des Riemens im Bereich der Keilrippengründe initiiert werden können und die Haltbarkeit des Keilrippenriemens herabgesetzt werden kann. Die Nuten der Spannrolle haben quasi die Funktion von Entlastungsnuten, die Anpresskraft wird in diesem Bereich des Riemens reduziert und Riemenspaltungen treten nicht auf. Der Trieb kann sowohl für nur eine Drehrichtung als auch für beide Drehrichtungen ausgelegt sein. Wird der Trieb nur in einer Drehrichtung betrieben, braucht nur die am Leertrum anliegende Spannrolle des Spannsystems die Nuten aufzuweisen. Wird der Trieb in beiden Drehrichtungen betrieben, weisen beide Spannrollen des Spannsystems die Nuten auf, da beide Trums alternierend Leer- sowie Lasttrum sind.It is advantageous if the belt drive is a V-ribbed belt drive whose drive pulley is a V-ribbed belt pulley and whose belt is a V-ribbed belt and if the tensioning roller on the slack side has circumferential grooves on its circumferential, jacket-shaped surface, which when pressed against the drive pulley radially above the rib tips Drive pulley are arranged.
It has been shown that there is a risk of V-ribbed belt splitting along its longitudinal axis. This is because the pressure roller presses the tooth tips of the ribbed belt pulley into the corresponding ribbed base of the ribbed belt, which can initiate undesired splitting of the belt in the area of the ribbed base and the durability of the ribbed belt can be reduced. The grooves of the tensioning pulley have the function of relief grooves, the contact pressure is reduced in this area of the belt and belt splitting does not occur. The drive can be designed for only one direction of rotation as well as for both directions of rotation. If the drive is only operated in one direction of rotation, only the tensioning pulley of the tensioning system on the slack side needs to have the grooves. If the drive is operated in both directions of rotation, both tensioning pulleys of the tensioning system have the grooves, as both strands are alternately empty and loaded strands.
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die umlaufenden Nuten eine Form aufweisen, welche zu den Rippenspitzen gegengleich ist.It is useful here if the circumferential grooves have a shape which is opposite to the rib tips.
Vorteilhaft ist es, wenn die Nuten eine Nuttiefe zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise von 1,0 mm aufweisen.It is advantageous if the grooves have a groove depth between 0.5 mm and 1.5 mm, preferably 1.0 mm.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:
-
1 einen Riementrieb gemäß des Standes der Technik; -
2 einen erfindungsgemäßen Riementrieb für ein Lenkungsgetriebe; -
3 der Riementrieb der2 mit gelöstem Verbinder; -
4 der Riementrieb der2 und3 mit aus dem System herausgeschwenkten Einzelhebelarmen; -
5 einen Radialschnitt durch die Antriebsscheibe, dem Riemen und der angepressten Spannrolle eines Riementriebes der2-4 .
-
1 a belt drive according to the prior art; -
2 a belt drive according to the invention for a steering gear; -
3 the belt drive of the2 with released connector; -
4th the belt drive of the2 and3 with single lever arms swiveled out of the system; -
5 a radial section through the drive pulley, the belt and the pressed-on tension roller of a belt drive2-4 .
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- RiementriebBelt drive
- 22
- SpannsystemClamping system
- 3a3a
- HebelarmLever arm
- 3b3b
- HebelarmLever arm
- 44th
- Drehpunktpivot point
- 5a5a
- SpannrolleTension pulley
- 5b5b
- SpannrolleTension pulley
- 66
- AntriebsscheibeDrive pulley
- 77th
- Riemenbelt
- 88th
- AbtriebsscheibeOutput pulley
- 99
- RückenrolleBack roll
- 1010
- VerbinderInterconnects
- 1111
- NutGroove
- 1212
- RippenspitzeRib tip
- 1313th
- NuttiefeGroove depth
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