DE102011088213A1

DE102011088213A1 - Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102011088213A1
Application number: DE201110088213
Authority: DE
Inventors: Uwe Michael; Benjamin Wolf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs einer Brennkraftmaschine, umfassend über ein Zugmittel (1) trieblich verbundene Scheiben (2, 3, 4), von welchen eine (4) mit einem Aggregat der Brennkraftmaschine drehverbunden ist. Entlang eines Verlaufs des Zugmittels (1) und beidseitig der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe (4) sind dabei zwei Spannelemente (5, 6) angeordnet, welche an einem gemeinsamen Hebel (7) gelagert sind und mit mindestens einer Spanneinheit (8; 8, 9) in Verbindung stehen, welche die zwei Spannelemente (5, 6) über den Hebel (7) jeweils gegen das Zugmittel (1) vorspannt. Um nun eine Spannanordnung auszubilden, welche sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei geringem Platzbedarf variabel angeordnet werden kann, greift die mindestens eine Spanneinheit (8; 8, 9) an einem je zugeordneten Ende des Hebels (7) drehgelenkig an, wobei der Hebel (7) lediglich über die an dem Zugmittel (1) anlaufenden Spannelemente (5, 6) und die mindestens eine Spanneinheit (8; 8, 9) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs einer Brennkraftmaschine, umfassend über ein Zugmittel trieblich verbundene Scheiben, von welchen eine mit einem Aggregat der Brennkraftmaschine drehverbunden ist, wobei entlang eines Verlaufs des Zugmittels und beidseitig der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe zwei Spannelemente angeordnet sind, welche an einem gemeinsamen Hebel gelagert sind und mit mindestens einer Spanneinheit in Verbindung stehen, welche die zwei Spannelemente über den Hebel jeweils gegen das Zugmittel vorspannt.
Bei Brennkraftmaschinen werden Aggregate üblicherweise über einen Zugmitteltrieb, zumeist in Form eines Riementriebes, zum Antrieb mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden. Dabei stehen die einzelnen Aggregate dann jeweils mit dem Zugmittel über eine Scheibe, welche bei einem als Riemen ausgeführten Zugmittel dann als Riemenscheibe ausgeführt ist, drehfest in Verbindung, wobei die jeweilige Scheibe von dem Zugmittel je nach zugehörigem Aggregat mit einem geeigneten Winkel umschlungen ist. In einem Zugmitteltrieb sind zudem zumeist Umlenkelemente und Spannelemente vorgesehen, von welchen die Umlenkelemente dafür sorgen, dass das Zugmittel auf den einzelnen Scheibe mit einem geeigneten Mindestumschlingungswinkel läuft, während über die Spannelemente für eine ausreichende Spannung des Zugmittels gesorgt wird, um Schwingungen im Zugmitteltrieb und im Falle der Ausführung des Zugmittels als Riemen ein Schlupfen desselbigen zu verhindern. Ferner kommen insbesondere bei modernen Anwendungen in Aggregattrieben statt herkömmlicher Lichtmaschinen Starter-Generatoren zum Einsatz, welche neben einem generatorischen Betrieb auch zum Starten der Brennkraftmaschine, sowie im Einzelfall auch zum Boosten genutzt werden können. Bei derartigen Anwendungen ist über die im Zugmitteltrieb vorgesehenen Spannelemente neben einer ausreichenden Spannung des Zugmittels beim Antrieb über die Kurbelwelle auch eine entsprechende Spannung beim Antreiben über den Starter-Generator zu gewährleisten. Schließlich werden Aggregate wie die Lichtmaschine oder ein Starter-Generator häufig über geeignete Mittel von Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entkoppelt.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2004 012 395 A1 geht eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs hervor, bei welcher ein als Riemen ausgeführtes Zugmittel mehrere Scheiben in Form von Riemenscheiben trieblich miteinander verbindet. Eine dieser Riemenscheiben ist dabei mit einer Kurbelwelle drehverbunden, während als Aggregat unter anderem ein Starter-Generator über eine Riemenscheibe in den Zugmitteltrieb eingebunden ist. Beidseitig der dem Startergenerator zugeordneten Riemenscheibe sind dabei entlang eines Verlaufs des Riemens zwei Spannelemente in Form von Spannrollen vorgesehen, welche aufeinander zu gegen den Riemen vorgespannt und an einem gemeinsamen Hebel gelagert sind. Die Lagerungen der beiden Spannrollen sind dabei an Enden des Hebels angeordnet, während der Hebel in einem Mittenbereich drehgelenkig mit einer Wippe verbunden ist, die an einem hierzu entgegengesetzten Ende ebenfalls drehgelenkig mit einer Spanneinheit in Verbindung steht und in einem zwischenliegenden Bereich um eine Kippachse schwenkbar gelagert ist. Mittels der mit einer Spannkraft der Spanneinheit kraftbeaufschlagten Wippe werden die beiden Spannrollen über den zwischenliegenden Hebel jeweils gegen den Riemen vorgespannt.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs zur Verfügung zu stellen, welche sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei geringem Platzbedarf variabel angeordnet werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs mehrere Scheiben, die über ein Zugmittel trieblich miteinander verbunden sind. Eine dieser Scheiben ist dann mit einem Aggregat der Brennkraftmaschine drehverbunden, wobei entlang eines Verlaufs des Zugmittels und beidseitig der mit dem Aggregat verbundenen Scheiben zwei Spannelemente angeordnet sind, welche an einem gemeinsamen Hebel gelagert sind und mit mindestens einer Spanneinheit in Verbindung stehen. Diese Spanneinheit spannt die beiden Spannelemente über den Hebel jeweils gegen das Zugmittel vor.
Im Sinne der Erfindung ist das Zugmittel dabei bevorzugt als Riemen ausgeführt, welcher ein oder mehrere Aggregate der Brennkraftmaschine trieblich mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindet, indem der Riemen über Riemenscheiben des bzw. der Aggregate und der Kurbelwelle geführt ist. Im Falle der Ausgestaltung des Zugmitteltriebes als Riementrieb sind dann die zwei Spannelemente als Spannrollen ausgeführt, welche den Riemen auf einer geeigneten Spannung halten. Abgesehen davon kann der Zugmitteltrieb prinzipiell aber auch anderweitig ausgeführt sein, beispielsweise als Kettentrieb, wobei dann auch die trieblich eingebundenen Scheiben und die Spannelemente entsprechend ausgestaltet sind. Bei der mindestens einen Spanneinheit handelt es sich insbesondere um einen Linearspanner, welcher die beiden Spannelemente über den Hebel mechanisch gegen das Zugmittel vorspannt. Dieser Linearspanner kann dabei zudem mit einer entsprechenden Hydraulik versehen sein, über welche entgegen der Spannrichtung in den Linearspanner eingeleitete Bewegungen abgedämpft werden. Neben einer Ausführung als Linearspanner kommen aber auch Spanneinheiten in Betracht, welche in Drehrichtung wirksam sind und hierüber die beiden Spannelemente mittels des zwischenliegenden Hebels gegen das Zugmittel vorspannen. Zudem kann auch eine mechanische Dämpfung einer entgegen der jeweiligen Spannrichtung eingeleiteten Bewegung vorgesehen sein.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die mindestens eine Spanneinheit an einem je zugeordneten Ende des Hebels drehgelenkig angreift und der Hebel lediglich über die an dem Zugmittel anlaufenden Spannelemente und die mindestens eine Spanneinheit geführt ist. Mit anderen Worten lenkt die mindestens eine Spanneinheit den Hebel also an einem Ende an, wobei die Verbindung zwischen Hebel und der mindestens einen Spanneinheit dabei als Drehgelenk ausgestaltet ist. Ferner ist der Hebel schwimmend geführt, indem er nur über die mindestens eine Spanneinheit und die am Zugmittel anlaufenden Spannelemente geführt ist. Eine derartige Ausgestaltung einer Spannanordnung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, indem sie mit einer geringen Anzahl an Elementen und damit mit niedrigem herstellungstechnischen Aufwand realisiert werden kann. Aufgrund der Verwendung weniger Einzelteile zeichnet sich die Spannanordnung zudem durch einen geringen Platzbedarf aus. Schließlich ist durch die schwimmende Anordnung des Hebels eine Spannanordnung realisiert, welche auch für die Anwendung in Zugmitteltrieben mit einem Startergenerator und entsprechend auftretenden Momentenwechseln geeignet sind.
Hingegen ist bei der DE 10 2004 012 395 A1 neben einem die Spannelemente führenden Hebel auch noch eine kippbar an der Brennkraftmaschine gelagerte Wippe vorzusehen, welche eine Verbindung zu der Spanneinheit herstellt. Dementsprechend ist ein größerer Bauraum nötig und der Herstellungsaufwand vergrößert. Des Weiteren ist die Spannanordnung der DE 10 2004 012 395 A1 aufgrund der kippbaren Lagerung der Wippe an der Brennkraftmaschine in ihren Platzierungsmöglichkeiten im Zugmitteltrieb eingeschränkt.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Spannelemente aufeinander zu gegen das Zugmittel vorgespannt, wobei die mindestens eine Spanneinheit das je zugeordnete Ende des Hebels exzentrisch zu dem jeweils benachbart zur mindestens einen Spanneinheit liegenden Spannelement mit einer Spannkraft beaufschlagt. Die Spannkraft verläuft dabei in Spannrichtung dieses benachbart liegenden Spannelements. Eine derartige Ausgestaltung hat dabei den Vorteil, dass aufgrund der exzentrischen Krafteinleitung in den Hebel sowohl das benachbart zur mindestens einen Spanneinheit liegende Spannelement als auch das weitere Spannelement jeweils in das Zugmittel gedrückt werden. Denn bei der Krafteinleitung wird das benachbart liegende Spannelement gegen das Zugmittel vorgespannt, wobei aufgrund des exzentrischen Angreifens der mindestens einen Spanneinheit am Hebel der Hebel dann um die Lagerung dieses benachbart liegenden Spannelements kippt und somit auch das weitere Spannelement gegen das Zugmittel vorgespannt wird. Insbesondere ist der Hebel für das exzentrische Angreifen der mindestens einen Spanneinheit dabei zumindest im Bereich der Lagerung des benachbart liegenden Spannelements gekrümmt ausgeführt.
In Weiterbildung der vorgenannten Variante sind zwei Spanneinheiten vorgesehen, welche jeweils an je einem zugeordneten Ende des Hebels angreifen. Dementsprechend drückt jede Spanneinheit das je benachbart liegende Spannelement gegen das Zugmittel, so dass die einzelne Spanneinheit entlastet und ein Arbeitsbereich der Spannanordnung mit einem linearen Rückstellverhalten vergrößert wird. Alternativ dazu ist zwischen dem Hebel und einer Spanneinheit eine Drehfeder vorgesehen. Mittels dieser im Drehpunkt zwischen der Spanneinheit und dem Hebel vorgesehenen Feder wird ebenfalls ein lineares Rückstellverhalten der Spannanordnung bewirkt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung drückt eines der Spannelemente das Zugmittel in Spannrichtung direkt auf die mit dem Aggregat verbundene Scheibe. In der Folge geht eine Trumlänge des Zugmittels auf dieser Seite der Scheibe gegen null, so dass die mit dem Aggregat verbundene Scheibe optimal von ungewollt in den Zugmitteltrieb eingebrachten Schwingungen, beispielsweise den Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle, entkoppelt ist. Diese Verkürzung der Trumlänge wird dabei bevorzugt im Zugtrum vollzogen, da bei steigender Verkürzung der Trumlänge des Zugtrums stetig die Entkoppelungswirkung verbessert wird. Bei Zugmitteltrieben mit Starter-Generator drückt dabei insbesondere das der beiden Spannelemente das Zugmittel direkt auf die mit dem Aggregat verbundene Scheibe, bei dem im Betrieb im jeweiligen Zugtrum die kritischere Situation auftritt.
In Weiterbildung der vorgenannten Variante läuft dieses Spannelement an der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe ab. Durch diesen Kontakt des Spannelements mit der Scheibe kommt es zu einem Abgleiten zwischen Scheibe und Spannelement, da die über das Zugmittel definierte Übersetzung und die durch den direkten Kontakt zwischen Scheibe und Spannelement erzeugte Übersetzung voneinander abweichen. Vorteilhafterweise führt dieses Abgleiten dabei zu einer zusätzlichen Dämpfung von Schwingungen im Zugmitteltrieb. Erfindungsgemäß ist es des Weiteren denkbar, das das Zugmittel in Spannrichtung direkt auf die Scheibe drückende Spannelement mit einer balligen Rolle auszuführen, die um eine Hochachse kippbar gelagert ist. Diese ballige Rolle kann Schiefstellungen zwischen der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe und dem Spannelement ausgleichen, so dass das Zugmittel, insbesondere bei der Ausführung als Riemen, diese axialen Schiefstellungen nicht durch axiales Wandern ausgleichen muss und dementsprechend geringer belastet wird. Alternativ zu einer, um die Hochachse kippbar gelagerten, balligen Rolle kann aber auch eine ballige Rolle vorgesehen werden, die axial beweglich gelagert ist.
Entsprechend einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist eines der Spannelemente entlang einer Führung bewegbar. Bevorzugt ist die Führung dabei ringoder segmentartig ausgestaltet und das geführte Spannelement insbesondere mit einer koaxialen Laufspur versehen, über welche das geführte Spannelement an der Führung abläuft. Durch die Führung des Spannelements kann die Trumlänge zwischen Spannelement und der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe genau definiert und nahe an den Wert null herangeführt werden. Denn das direkte Drücken des Zugmittels auf die mit dem Aggregat verbundene Scheibe könnte zu zu hohen Belastungen des Zugmittels führen, so dass die gezielte Einstellung einer Trumlänge nahe null hier Entlastungen des Zugmittels und gleichzeitig eine Entkoppelung der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe bewirkt. Die Ausführung als segmentartige Führung lässt sich hierbei auf geringem Bauraum umsetzen, während die ringartige Führung den Vorteil einer stabilen Konstruktion darstellt. Im Sinne der Erfindung kann die koaxial vorgesehene Laufspur am geführten Spannelement als axial vorstehender Bolzen, als axial vorstehender, im Durchmesser verringerter Rollenabschnitt oder als koaxial zum Spannelement gelagerte Stützrolle ausgestaltet sein. Je nach konkreter Ausgestaltung wird dabei eine rollende oder gleitende Anlage ausgebildet. Das geführte Spannelement ist dabei besonders bevorzugt auf Seiten des Zugtrums der zu entkoppelnden Scheibe angeordnet oder bei Verwendung eines Starter-Generators auf der als Zugtrum kritisch belasteteren Seite.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, welche sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung;
6 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung;
7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannanordnung entsprechend einer achten Ausgestaltung der Erfindung; und
9 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannanordnung entsprechend einer neunten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus 1 geht eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hervor. Diese Spannanordnung kommt dabei in einem Zugmitteltrieb eines Aggregattriebs einer Brennkraftmaschine zur Anwendung, wobei dieser Zugmitteltrieb vorliegend als Riementrieb ausgeführt ist, indem ein Zugmittel 1 in Form eines Riemens mehrere Scheiben 2, 3 und 4 trieblich miteinander verbindet, wobei diese Scheiben 2 bis 4 dabei jeweils als Riemenscheiben ausgestaltet sind. Die Scheibe 2 ist dabei mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine drehverbunden, während die Scheiben 3 und 4 jeweils einem Aggregat der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Im Falle der Scheibe 4 handelt es sich bei diesem Aggregat um eine Lichtmaschine, welche in ihrer Drehbewegung mit der Scheibe 4 verbunden ist, während der Scheibe 3 ein weiteres Aggregat, wie eine Lenkhilfepumpe oder ein Klimakompressor zugeordnet ist.
Um nun zum einen eine konstante Spannung des Zugmittels 1 zu gewährleisten und damit ein Durchrutschen des Zugmittels bei der trieblichen Koppelung der Scheiben 2 bis 4 zu verhindern, sowie zum anderen die mit der Lichtmaschine verbundene Scheibe 4 weitestgehend von im Zugmitteltrieb auftretenden Schwingungen, beispielsweise aufgrund von über die Kurbelwelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, zu entkoppeln, sind beidseitig der Scheibe 4 entlang des Verlaufs des Zugmittels 1 zwei Spannelemente 5 und 6 in Form von Spannrollen angeordnet. Diese Spannelemente 5 und 6 sind dabei aufeinander zu gegen das Zugmittel 1 vorgespannt und in einem gemeinsamen Hebel 7 gelagert, über welchen sie mit einer Spanneinheit 8 in Verbindung stehen.
Die Spanneinheit 8 ist dabei vorliegend als hydraulischer Linearspanner ausgeführt, der an einem Ende über ein Drehgelenk an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise dem Motorengehäuse, angegliedert ist, während er mit einem hierzu entgegengesetzten Ende drehgelenkig an einem Ende des Hebels 7 angreift. Dementsprechend wird eine durch ein – nicht weiter dargestelltes – Federelement der Spanneinheit 8 aufgebrachte Spannkraft in das Ende des Hebels 7 eingeleitet, wobei diese Krafteinleitung dabei exzentrisch zu dem benachbart liegenden Spannelement 6 erfolgt, indem der Hebel durch einen Knick im Bereich der Lagerung des Spannelements 6 einen gekrümmten Verlauf aufweist. Dieser exzentrische Kraftangriff führt dazu, dass zum einen das Spannelement 6 in das Zugmittel 1 und auf die mit der Lichtmaschine verbundene Scheibe 4 gedrückt wird. Dabei drück das Spannelement 6 das Zugmittel 1 direkt auf die Scheibe 4 und gelangt zudem an seinem Umfang mit einem Umfang der Scheibe 4 in Kontakt. Dies hat zum einen zur Folge, dass eine Trumlänge des Zugmittels 1 zwischen Scheibe 4 und Spannelement 6 gegen null geht, da das Spannelement 6 das Zugmittel direkt auf die Scheibe 4 drückt. Des Weiteren kommt es aber aufgrund des direkten Kontakts zwischen Scheibe 4 und Spannelement 6 zu einem Abgleiten zwischen Scheibe 4 und Spannelement 6, da sich eine durch den direkten Kontakt zwischen Spannelement 6 und Scheibe 4 definierte Übersetzung von einer Übersetzung unterscheidet, welche durch die Koppelung von Spannelement 6 und Scheibe 4 über das Zugmittel 1 bestimmt ist. Dieses langsame Abgleiten resultiert in einer zusätzlich zu einer hydraulischen Dämpfung der Spanneinheit 8 dargestellten Dämpfung von Schwingungen im Zugmitteltrieb.
Andererseits führt die exzentrische Krafteinleitung in den Hebel 7 dazu, dass auch das Spannelement 5 gegen das Zugmittel gedrückt wird, da der Hebel 7 schwimmend angeordnet ist, indem er lediglich über die Spanneinheit 8, sowie die beiden an den Zugmittel 1 anlaufenden Spannelemente 5 und 6 geführt ist. Diese schwimmende Anordnung des Hebels 7 und die exzentrische Einleitung der Spannkraft der Spanneinheit 8 führt dazu, dass der Hebel 7 bei Anliegen des Spannelements 6 an der ortsfesten Scheibe 4 um die Lagerung des Spannelements 6 kippt, so dass das am entgegengesetzten Ende zur Spanneinheit 8 gelagerte Spannelement 5 entsprechend in das Zugmittel 1 gedrückt wird.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine rotiert die Scheibe 2 entsprechend der Drehrichtung der mit ihr gekoppelten Kurbelwelle im Uhrzeigersinn, was zur Folge hat, dass das Spannelement 6 im Zugtrum der Scheibe 4 liegt, während das Spannelement 5 im Leertrum zwischen Scheibe 4 und Scheibe 2 platziert ist. Dabei wird durch das Drücken des Zugmittels 1 auf die Scheibe 4 durch das Spannelement 6 eine optimale Entkoppelungswirkung erzielt, da die Trumlänge der zu entkoppelnden Scheibe 4 auf Seiten des Spannelements 6 null beträgt oder zumindest nahe null ist. Um zudem zu starke Beanspruchungen des Zugmittels 1 durch axiales Wandern zu verhindern, welches aufgrund von Schiefstellungen zwischen Spannelement 6 und Scheibe 4 auftreten kann, ist eine das Zugmittel 1 führende Rolle des Spannelements 6 ballig ausgeführt und um eine Hochachse kippbar oder axial beweglich im Hebel 7 gelagert. In Folge dessen gleicht das Spannelement 6 Schiefstellungen über ein Verkippen seiner balligen Rolle aus, so dass durch die Schiefstellungen ansonsten hervorgerufene axiale Ausgleichsbewegungen des Zugmittels 1 vermieden werden können.
Aus 2 geht eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hervor. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante ist die Spanneinheit 8 hierbei auf Seiten des Spannelements 5 angeordnet und greift benachbart zum Spannelement 5 an einem Ende des Hebels 7 an, wobei das Spannelement 5 zu diesem Zweck mit seiner Lagerung weiter nach innen am Hebel 7 gewandert ist, während das andere Spannelement 6 nunmehr am, der Spanneinheit 8 abgewandten Ende des Hebels 7 liegt. Eine Krafteinleitung über die Spanneinheit 8 erfolgt dabei exzentrisch zur Lagerung des Spannelements 5, wobei das Spannelement 5 in Folge dessen gegen das Zugmittel 1 vorgespannt wird. Der Hebel 7 ist wiederum schwimmend angeordnet und mit einem Knick im Bereich der Lagerung des Spannelements 5 ausgeführt, so dass der Hebel 7 bei der Vorspannung des Spannelements 5 gegen das Zugmittel 1 eine Kippbewegung um die Lagerung des Spannelements 5 ausführt und das am entgegengesetzten Ende liegende Spannelement 6 auf die Scheibe 4 drückt. Dementsprechend wird auch in diesem Fall seitens des Spannelements 6 die Trumlänge auf null oder gegen null reduziert und damit die Scheibe 4 optimal entkoppelt.
Dabei ist das System nach 2 insbesondere auch zur Anwendung in einem Zugmitteltrieb geeignet, bei welcher die Scheibe 4 mit einem Startergenerator drehfest in Verbindung steht. Denn aufgrund der Platzierung der Spanneinheit 8 seitens des Spannelements 5 wird hierbei auch eine ausreichende Riemenspannung im Startoder Boostbetrieb des Starter-Generators garantiert, bei welchem das Spannelement 5 dann jeweils im Zugtrum der Scheibe 4 liegt.
Des Weiteren geht aus 3 eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannanordnung hervor. Diese stellt hierbei eine Kombination der beiden vorgenannten Varianten dar, indem zusätzlich zu der seitens des Spannelements 6 liegenden Spanneinheit 8 noch eine zusätzliche Spanneinheit 9 vorgesehen ist, welche dann auf Seiten des Spannelements 5 platziert ist. Hierbei greift die Spanneinheit 8 exzentrisch zum Spannelement 6 an einem Ende des Hebels 7 und die Spanneinheit 9 exzentrisch zum Spannelement 5 an einem anderen Ende des Hebels 7 an. Die exzentrischen Kraftangriffe werden dabei durch Knicke des Hebels 7 ermöglicht, welche jeweils im Bereich der Lagerungen der Spannelemente 5 und 6 am Hebel 7 liegen. Entsprechend der Anordnung kann dabei die Belastung der einzelnen Spanneinheit 8 und 9 vermindert werden, da diese jeweils das benachbart liegende Spannelement 5 bzw. 6 gegen das Zugmittel 1 vorspannen und sich gegenseitig unterstützen, indem die durch die Exzentrizität jeweils in den Hebel 7 eingeleitete Kippbewegung des Hebels 7 gleichgerichtet ist. Hierdurch kann ein Arbeitsbereich der erfindungsgemäßen Spannanordnung mit einem linearen Rückstellverhalten vergrößert werden.
Aus den 4 bis 6 gehen zudem schematische Ansichten einer vierten, einer fünften und einer sechsten Ausgestaltung einer Spannanordnung hervor, die jeweils hinsichtlich der Anordnung der Spanneinheit 8 oder der Spanneinheiten 8 und 9, sowie des Hebels 7 und der Spannelemente 5 und 6 den vorhergehenden Varianten entsprechen. Als Unterschied ist das Spannelement 6 jedoch jeweils in seiner Bewegung an einer segmentartigen Führung 10 mit einem Bolzen 11 geführt, welcher koaxial zur Rolle des Spannelements 6 verläuft. Durch die ortsfest vorgesehene Führung 10 wird dabei verhindert, dass das Spannelement 6 das Zugmittel 1 direkt auf die zu entkoppelnde Scheibe 4 drückt, sondern eine – vorliegend nicht zu erkennende – minimale Trumlänge verbleibt. Hierdurch wird das Zugmittel im Bereich zwischen der Scheibe 4 und dem Spannelement 6 nicht so hoch belastet, so dass dessen Lebensdauer erhöht wird. Der Bolzen 11 kann dabei entweder feststehend am Hebel 7 oder rotierbar vorgesehen sein, so dass der Kontakt zwischen Bolzen 11 und Führung 10 entweder gleitend oder rollend realisiert ist.
Schließlich geht noch aus den 7 bis 9 eine siebte, eine achte und eine neunte bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Spannanordnung hervor. Diese entspricht dabei weitestgehend den Varianten gemäß den 4 bis 6, wobei im Unterschied dazu eine Bewegung des Spannelements 6 an der Führung 10 über einen im Durchmesser verjüngten Rollenabschnitt 12 des Spannelements 6 verwirklicht ist. Über diese somit gebildete Laufspur wird eine Anlage zwischen Spannelement 6 und Führung 10 ausgestaltet, welche ebenfalls verhindert, dass das Spannelement 6 das Zugmittel 1 direkt auf die zu entkoppelnde Scheibe 4 drückt und mit dieser in Kontakt tritt, sondern eine geringe Trumlänge zwischen Scheibe 4 und Spannelement 6 bestehen bleibt.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann jeweils eine Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs realisiert werden, welche sich jeweils insbesondere durch einen kompakten Aufbau und aufgrund der Verwendung weniger Bauteile durch einen niedrigen herstellungstechnischen Aufwand auszeichnet. Ferner kann jeweils eine optimale Entkoppelung einer mit einem Aggregat der Brennkraftmaschine drehverbundenen Scheibe dargestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Zugmittel
2: Scheibe
3: Scheibe
4: Scheibe
5: Spannelement
6: Spannelement
7: Hebel
8: Spanneinheit
9: Spanneinheit
10: Führung
11: Bolzen
12: Rollenabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004012395 A1 [0003, 0009]

Claims

Spannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines Aggregatetriebs einer Brennkraftmaschine, umfassend über ein Zugmittel (1) trieblich verbundene Scheiben (2, 3, 4), von welchen eine (4) mit einem Aggregat der Brennkraftmaschine drehverbunden ist, wobei entlang eines Verlaufs des Zugmittels (1) und beidseitig der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe (4) zwei Spannelemente (5, 6) angeordnet sind, welche an einem gemeinsamen Hebel (7) gelagert sind und mit mindestens einer Spanneinheit (8; 8, 9) in Verbindung stehen, welche die zwei Spannelemente (5, 6) über den Hebel (7) jeweils gegen das Zugmittel (1) vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spanneinheit (8; 8, 9) an einem je zugeordneten Ende des Hebels (7) drehgelenkig angreift und der Hebel (7) lediglich über die an dem Zugmittel (1) anlaufenden Spannelemente (5, 6) und die mindestens eine Spanneinheit (8; 8, 9) geführt ist.
Spannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (5, 6) aufeinander zu gegen das Zugmittel (1) vorgespannt sind, wobei die mindestens eine Spanneinheit (8; 8, 9) das je zugeordnete Ende des Hebels (7) exzentrisch zu dem jeweils benachbart zur mindestens einen Spanneinheit (8; 8, 9) liegenden Spannelement (6; 5; 5, 6) mit einer Spannkraft beaufschlagt, welche in Spannrichtung dieses benachbart liegenden Spannelements (6; 5; 5, 6) orientiert verläuft.
Spannanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Spanneinheiten (8, 9) vorgesehen sind, welche jeweils an je einem zugeordneten Ende des Hebels (7) angreifen.
Spannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hebel (7) und einer Spanneinheit (8) eine Drehfeder vorgesehen ist.
Spannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Spannelemente (6) das Zugmittel (1) in Spannrichtung direkt auf die mit dem Aggregat verbundene Scheibe (4) drückt.
Spannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Spannelement (6) an der mit dem Aggregat verbundenen Scheibe (4) abläuft.
Spannanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Spannelement (6) mit einer balligen Rolle ausgeführt ist, welche um eine Hochachse kippbar gelagert ist.
Spannanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Spannelemente (6) entlang einer Führung (10) bewegbar ist.
Spannanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) ring- oder ringsegmentartig ausgestaltet ist.
Spannanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das geführte Spannelement (6) mit einer koaxialen Laufspur versehen ist, über welche das geführte Spannelement (6) an der Führung (10) abläuft.