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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Kraftmaschinenzubehörhalterungen und insbesondere auf eine Kraftmaschinenzubehörhalterung für eine verbesserte Spannriemeninstallation.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
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Kraftmaschinenzubehörteile, wie z. B. Vakuumpumpen, Kompressoren, externe Wasserpumpen, Servolenkpumpen, Spannrollen und Generatoren, können durch einen Riemen, der durch die Kurbelwelle angetrieben wird, entweder direkt oder indirekt angetrieben werden. Um korrekt zu funktionieren, müssen die Riemen zwischen einer Antriebsriemenscheibe und einer Abtriebsriemenscheibe geeignet gespannt werden, wobei die Antriebsriemenscheibe antreibend mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine verbunden ist und die Abtriebsriemenscheibe an einer Welle des Zubehörteils angebracht ist. Derzeitige Zubehörhalterungskonstruktionen umfassen ein Schwenkloch, das am Zubehörgehäuse vorgesehen ist, und einen radialen Schlitz, der ermöglicht, dass das Zubehörgehäuse um einen Stift geschwenkt wird, der im Schwenkloch aufgenommen ist. Eine Befestigungsvorrichtung ist zum Festziehen des Zubehörgehäuses in einer festen Position vorgesehen, sobald der Riemen korrekt gespannt ist. Eine Spannschraube kann zum Aufbringen einer Spannkraft gegen das Gehäuse des Zubehörteils verwendet werden, so dass die Befestigungsvorrichtung entlang des radialen Schlitzes in einer gewünschten Position mit einem geeigneten Betrag an Riemenspannung festgezogen werden kann.
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Ein Problem bei dieser Konstruktion besteht darin, dass die aktuelle Konstruktion kein zweckmäßiges Anziehen der Spannschraube ermöglicht, da die Spannschraube in einer geraden Linie anzieht, während der radiale Schlitz einen bogenförmigen Bewegungsweg aufweist, dem sie folgen muss. Daher führen die gerade Spannschraube und der bogenförmige Schlitz zu Bindungsproblemen, die verhindern können, dass der Riemen zweckmäßig gespannt wird.
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Folglich ist es erwünscht, eine einfache und leichte Installation eines Spannriemens an einem Kraftmaschinenzubehörteil ohne Beeinträchtigen der beabsichtigten Lebensdauer entweder des Riemens oder des Lagers in der Zubehörkomponente zu schaffen.
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DE 940 420 B offenbart einen Kompressor mit einer Luftkühlung, die zwei Lüfter umfasst, welche der Kühlung der Zylinder des Kompressors dienen. Die Lüfter werden über ein jeweiliges Lüfterantriebsrad über einen gemeinsamen Keilriemen angetrieben, der wiederum über eine auf der Kompressorkurbelwelle sitzende Keilriemenscheibe läuft. Der Kompressor umfasst eine Stirnverkleidung, an deren Außenseite die beiden Lüfter angebracht sind. Der Antrieb der Lüfter ist auf der Innenseite der Stirnverkleidung angeordnet. Die Stirnverkleidung ist auf drei Bolzen aufgesetzt, die durch drei in der Stirnverkleidung vorgesehene Gleitführungen geführt sind. Dies ermöglicht ein Spannen des Keilriemens, indem eine an der Oberseite der Stirnverkleidung angeordnete und gegen den Kompresser abgestützte Stellschraube hineingeschraubt werden kann, wodurch die Stirnverkleidung angehoben und dementsprechend der Keilriemen gespannt wird. Weiterer Stand der Technik ist aus
US 3 922 927 A bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftmaschine mit einer Zubehörhalterung für eine verbesserte Spannriemeninstallation bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine Kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
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Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur für Erläuterungszwecke bestimmt und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen Erläuterungszwecken nur von ausgewählten Ausführungsformen und nicht allen möglichen Implementierungen und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
- 1 ist eine vordere Draufsicht einer Kraftmaschine und eines daran angebrachten Zubehörteils mit der Zubehörhalterung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine hintere Draufsicht des an der Kraftmaschine angebrachten Zubehörteils gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
- 3 ist eine Querschnittsansicht des Spannmechanismus gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
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Entsprechende Bezugszeichen geben in den ganzen verschiedenen Ansichten der Zeichnungen entsprechende Teile an.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Beispielhafte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden angegeben, damit diese Offenbarung durchgängig verständlich wird und dem Fachmann auf dem Gebiet den Schutzbereich vollständig vermittelt. Zahlreiche spezifische Details sind dargelegt, wie z. B. Beispiele von spezifischen Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um für ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu sorgen. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist ersichtlich, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass Beispielausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein können und dass sie auch nicht als Begrenzung des Schutzbereichs der Offenbarung aufgefasst werden sollten. In einigen Beispielausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Einzelnen beschrieben.
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Die hier verwendete Terminologie dient nur für den Zweck der Beschreibung von speziellen Beispielausführungsformen und soll nicht begrenzend sein. Wie hier verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“ die Pluralformen ebenso umfassen sollen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich anders angibt. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „einschließlich“ und „mit“ sind einschließend und geben daher die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten an, schließen jedoch die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Die Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen, die hier beschrieben werden, sollen nicht als notwendigerweise ihre Durchführung in der erörterten oder dargestellten speziellen Reihenfolge erfordernd aufgefasst werden, wenn nicht spezifisch als Durchführungsreihenfolge identifiziert. Selbstverständlich können auch zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, kann es/sie direkt auf, in Eingriff, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder Zwischenelemente oder Zwischenschichten können vorhanden sein. Wenn dagegen ein Element als „direkt auf, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, können keine Zwischenelemente oder Zwischenschichten vorhanden sein. Andere Worte, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten in einer ähnlichen Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ usw.). Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Gegenstände.
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Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe begrenzt sein. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie z. B. „erster“, „zweiter“ und andere Zahlenbegriffe, wenn sie hier verwendet werden, bedeuten keine Sequenz oder Reihenfolge, wenn nicht durch den Zusammenhang deutlich angegeben. Folglich könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, der nachstehend erörtert wird, als zweites Element, zweite Komponente, zweiter Bereich, zweite Schicht oder zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Beispielausführungsformen abzuweichen.
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Räumlich relative Begriffe wie z. B. „innere“, „äußere“, „unterhalb“, „unter“, „untere“, „oberhalb“, „obere“ und dergleichen können hierfür eine leichte Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu (einem) anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, wie in den Figuren dargestellt. Räumlich relative Begriffe können verschiedene Orientierungen der Vorrichtung in Verwendung oder im Betrieb zusätzlich zur in den Figuren dargestellten Orientierung umfassen sollen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht ist, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben werden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert sein. Folglich kann der Beispielbegriff „unter“ sowohl eine Orientierung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen) und die hier verwendeten räumlich relativen Deskriptoren dementsprechend interpretiert werden.
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In 1 wird nun die Zubehörhalterung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist eine Kraftmaschine 10 mit einer Kraftmaschinenstruktur 12 mit mehreren Zylindern 14 vorgesehen, die jeweils einen Kolben 16 aufnehmen, der antreibend mit einer Kurbelwelle 18 verbunden ist, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die Kurbelwelle 18 ist antreibend mit einer Antriebsriemenscheibe 20 verbunden, die entweder direkt mit der Kurbelwelle 18 verbunden ist oder indirekt durch die Kurbelwelle 18 angetrieben wird. Ein Zubehörteil 30 ist an der Kraftmaschinenstruktur 12 angebracht und umfasst eine Abtriebsriemenscheibe 32 zum Antreiben des Zubehörteils 30.
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Das Zubehörteil 30 kann eine Vakuumpumpe (wie gezeigt), einen Generator, einen Kompressor, eine Spannrolle, eine externe Wasserpumpe oder eine andere Fahrzeugzubehörvorrichtung umfassen, die üblicherweise durch einen Riemenantrieb einer Kraftmaschine angetrieben wird. Ein Riemen 34 ist zwischen der Antriebsriemenscheibe 20 und der Abtriebsriemenscheibe 32 zum Antreiben des Zubehörteils 30 verbunden. Der Riemen 34 weist eine Lastrichtung „A“ auf, die sich durch die Drehachse der Antriebsriemenscheibe 20 und der Abtriebsriemenscheibe 32 erstreckt. Der Riemen 34 muss in der Lastrichtung „A“ für einen korrekten Betrieb gespannt werden. Das Zubehörteil 30 umfasst ein Gehäuse 36 mit einem ersten Montageschlitz 38 und einem zweiten Montageschlitz 40, die jeweils im Allgemeinen zur Lastrichtung „A“ parallel sind und jeweils eine Gewindebefestigungsvorrichtung 42 aufnehmen, die festgezogen werden kann, um das Zubehörteil 30 in dem gespannten Zustand zu befestigen.
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Um den Riemen 34 zu installieren, können die Befestigungsvorrichtungen 42 in den Montageschlitzen 38, 40 gelockert werden, so dass die Zubehörvorrichtung 30 entlang der Montageschlitze 38, 40 in der Richtung der Antriebsriemenscheibe 20 geschoben werden kann. Sobald der Riemen 34 locker an der Antriebs- und Abtriebsriemenscheibe 20, 32 angeordnet ist, kann das Gehäuse 36 des Zubehörteils 30 dann entlang der Lastrichtung „A“ gezogen werden, so dass die Montageschlitze 38, 40 gerade entlang der gelockerten Gewindebefestigungsvorrichtungen 42 verlaufen. Das Zubehörgehäuse 36 ist mit einem Spannmechanismus 45 mit einer Spannschraube 46 versehen, wie in 2 dargestellt, die auf die Lastrichtung „A ausgerichtet ist und ermöglicht, dass die Spannschraube 46 festgezogen wird, um dadurch den Riemen 34 wie gewünscht zu spannen und das Zubehörteil 30 korrekt anzuordnen. Wenn der Riemen 34 korrekt gespannt ist, können die Befestigungsvorrichtungen 42, die in jedem der länglichen Montageschlitze 38, 40 aufgenommen sind, dann festgezogen werden, so dass das Zubehörteil 30 in einer geeigneten Position gehalten wird, wobei der Riemen 34 korrekt gespannt ist.
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Die Riemenspannschraube 46 ist in einem Gehäuse 48 einer Montagearmstruktur 50 aufgenommen, die an der Kraftmaschinenstruktur 12 angebracht ist. Wie in 3 gezeigt steht die Spannschraube 46 mit einem Gewindeloch 52 in einem Ansatz 54 am Gehäuse 36 des Zubehörteils 30 in Gewindeeingriff. Wenn die Spannschraube 46 festgezogen wird, bewirkt die Gewindeverbindung mit dem Ansatz 54, dass sich der Ansatz 54 in der Lastrichtung des Riemens 34 bewegt. Der Kopf der Spannschraube 46 sitzt am Gehäuse 48, so dass, wenn die Schraube 46 gedreht wird, bewirkt wird, dass sich der Ansatz 54 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Schraube 46 zum Kopf hin oder von diesem weg bewegt. Die Spannschraube 46 kann an einem Mittelpunkt zwischen den Montageschlitzen 38, 40 angeordnet sein oder kann versetzt vom Mittelpunkt für Auswuchtungszwecke angeordnet sein, wenn das Gewicht des Zubehörteils nicht im Gleichgewicht ist.
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Der Riemen 34 kann ein Riemen mit geringem Modul sein, der sich dehnt, und sobald er in die Position gespannt ist, niemals für seine ganze Lebensdauer nachgezogen werden muss. Vorherige Spannriemen werden über Riemenscheiben mit fester Position gespannt, die eine Beschädigung am Riemen verursachen können. Die vorliegende Offenbarung schafft ein System und ein Verfahren, das den Riemen auf die Spannanforderung festzieht (ungefähr 5 % der Riemenlänge), was die Schlitze so weit wie möglich an die Schlitzschrauben anlegt, und er wird dort an der Stelle verriegelt.
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Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde für Zwecke der Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung begrenzen. Individuelle Elemente oder Merkmale einer speziellen Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese spezielle Ausführungsform begrenzt, sondern sie sind gegebenenfalls austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben sind. Dieselbe kann auch in vielen Weisen verändert werden. Solche Veränderungen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden und alle solchen Modifikationen sollen innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung enthalten sein.
