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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißes eines reibgedämpften Riemenspanners für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen.
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Ein solcher Riemenspanner für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
DE 196 23 485 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Riemenspanner weist ein Gehäuseelement und eine Spanneinrichtung auf, welche eine in Stützanlage mit einem mittels des Riemenspanners zu spannenden Riemen bringbare Spannscheibe aufweist. Die Spanneinrichtung und somit die Spannscheibe sind zum Spannen des Riemens um eine Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement verschwenkbar. Außerdem umfasst der Riemenspanner ein mit der Spanneinrichtung relativ zu dem Gehäuseelement mitverschwenkbares und das Gehäuseelement berührendes, das heißt in Kontakt mit dem Gehäuseelement stehendes Reibelement, mittels welchem durch sich zwischen dem Gehäuseelement und dem Reibelement ausbildende Reibung Schwingungen der Spanneinrichtung und dadurch Schwingungen des Riemens gedämpft werden können.
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Des Weiteren ist der
DE 11 2005 001 646 B4 ein Positionssensor zum Erfassen einer Positionsverlagerung eines Bauteils als bekannt zu entnehmen. Außerdem ist aus der
DE 197 38 316 A1 ein Wegmesser bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem ein Verschleiß eines Riemenspanners für ein Kraftfahrzeug auf besonders vorteilhafte Weise ermittelt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißes eines reibgedämpften Riemenspanners für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und ganz insbesondere für ein Nutzfahrzeug. Bei dem Verfahren weist der Riemenspanner ein einfach auch als Gehäuse bezeichnetes Gehäuseelement und eine Spanneinrichtung auf, welche relativ zu dem Gehäuseelement bewegbar ist. Insbesondere ist die Spanneinrichtung um eine Schwenkachse relativ zu dem Gehäuse verschwenkbar. Die Spanneinrichtung umfasst beispielsweise einen Schwenkarm und eine drehbar an dem Schwenkarm gehaltene Spannscheibe, welche, insbesondere in radialer Richtung der Spannscheibe, in zumindest mittelbaren, insbesondere in direkten, Kontakt mit einem mittels des Riemenspanners zu spannenden Riemen des Kraftfahrzeugs bringbar ist. Die Spannscheibe kann sich beispielsweise um eine Drehachse relativ zu dem Spannarm und relativ zu dem Gehäuseelement drehen. Die Spanneinrichtung und somit beispielsweise der Spannarm und die Spannscheibe sind um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement verschwenkbar. In der Folge kann der Riemen mittels der Spanneinrichtung gespannt werden.
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Der Riemenspanner weist außerdem ein Reibelement auf, welches beispielsweise an der Spanneinrichtung gehalten und somit mit der Spanneinrichtung um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement mitverschwenkbar ist. Das Reibelement umfasst dabei einen metallischen Grundkörper. Mit anderen Worten ist der Grundkörper aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl, gebildet. Außerdem umfasst das Reibelement eine Kunststoffschicht, welche auf dem Grundkörper angeordnet ist. Beispielsweise ist die Kunststoffschicht auf dem Grundkörper aufgebracht. Mit anderen Worten ist der Grundkörper mit der Kunststoffschicht versehen. Beispielsweise steht die Kunststoffschicht in Kontakt, insbesondere in Reibkontakt, mit dem Gehäuseelement, sodass dann, wenn die Spanneinrichtung und mit dieser das Reibelement relativ zu dem Gehäuse bewegt, insbesondere verschwenkt, werden, das Reibelement, insbesondere die Kunststoffschicht, an dem beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, gebildeten Gehäuseelement abgleitet. Dadurch bildet sich zwischen dem Reibelement, insbesondere zwischen der Kunststoffschicht, und dem Gehäuseelement eine Reibung aus, mittels welcher relativ zu dem Gehäuseelement erfolgende Schwingungen der Spanneinrichtung und dadurch Schwingungen des Riemens gedämpft werden.
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Um nun einen Verschleiß des Riemenspanners, insbesondere der Kunststoffschicht, auf besonders vorteilhafte Weise ermitteln zu können, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass mittels eines Sensors ein Abstand zwischen dem metallischen Grundkörper und dem Gehäuseelement erfasst wird. In Abhängigkeit von dem erfassten Abstand wird, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, der Verschleiß des Riemenspanners ermittelt.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Der Riemenspanner wird beispielsweise für eine auch als Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine genutzt, um den Riemen der Verbrennungskraftmaschine zu spannen. Der reibgedämpfte Riemenspanner erzielt seine Dämpfungswirkung zum Dämpfen der Schwingungen des Riemens über die Reibung zwischen dem auch als Dämpfungsschuh bezeichneten Reibelement und dem auch als Riemenspannergehäuse bezeichneten Gehäuseelement. Durch die insbesondere direkte Reibung zwischen der Kunststoffschicht und dem Gehäuseelement kommt es mit zunehmender Lebensdauer des Riemenspanners zu einem Verschleiß der Kunststoffschicht, welche infolge des Verschleißes mit zunehmender Lebensdauer des Riemenspanners dünner wird. Ist die Kunststoffschicht komplett verschlissen beziehungsweise sehr stark oder vollständig abgetragen und somit verschwunden, kann es zu einem Ausfall der Dämpfungswirkung des Riemenspanners kommen.
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Der Riemenspanner kann ein insbesondere mechanisches Federelement aufweisen, über welches die Spanneinrichtung an dem Gehäuseelement abstützbar oder abgestützt ist. Insbesondere stellt das Federelement eine solche, zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf die Spanneinrichtung wirkende Federkraft bereit, sodass die Kunststoffschicht mittels der Federkraft in, insbesondere permanenter und/oder direkter, Stützanlage mit dem Gehäuseelement gehalten wird. Verschleißt also die Kunststoffschicht, so stellt das auch als Feder bezeichnete Federelement des Riemenspanners den Dämpfungsschuh (Reibelement) nach, sodass stets ein insbesondere direkter Kontakt zwischen der Kunststoffschicht und dem Gehäuseelement gewährleistet ist. Dadurch verringert sich bei zunehmendem Verschleiß der Kunststoffschicht der Abstand zwischen dem metallischen Grundkörper des Reibelements und dem Gehäuseelement. Dieser Abstand kann nun insbesondere während eines laufenden Betriebs und/oder permanent mittels des Sensors erfasst, das heißt gemessen, werden.
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Beispielsweise erfolgt die Erfassung des Abstands mittels des Sensors zumindest bezogen auf das Reibelement, insbesondere bezogen auf die Spanneinrichtung, berührungslos, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Sensor das Reibelement, insbesondere die Spanneinrichtung, nicht berührt. Beispielsweise ist der Sensor zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse gehalten. Beispielsweise ist der Sensor in dem Gehäuseelement angeordnet. Vorzugsweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Sensor relativ zu dem Gehäuseelement unbeweglich ist. Beispielsweise wird als der Sensor ein induktiver Sensor, insbesondere ein Wirbelstromsensor, verwendet. Der Sensor ist beispielsweise in dem Gehäuseelement und/oder genau über dem Reibschuh angebracht.
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Wird beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelt, dass der Abstand zwischen dem Grundkörper und dem Gehäuseelement ein bestimmtes Maß, das heißt einen insbesondere vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellenwert, unterschreitet, sollte der Riemenspanner beziehungsweise dessen Reibelement getauscht werden, um unerwünschte, aus einem übermäßigen Verschleiß der Kunststoffschicht resultierende Folgen zu vermeiden.
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Beispielsweise wird dann, wenn der Abstand den Schwellenwert unterschreitet, wenigstens ein optisch und/oder haptisch und/oder akustisch von einer Person wahrnehmbares Hinweissignal mittels einer Wiedergabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs, ausgegeben. Durch das Hinweissignal wird die Person, insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs, darauf hingewiesen, dass der Riemenspanner, insbesondere die Kunststoffschicht, so weit verschlissen ist, dass ein Austausch des Riemenspanners beziehungsweise des Reibelements erfolgen sollte.
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Bei der Ermittlung des Verschleißes in Abhängigkeit von dem Abstand handelt es sich um eine Verschleißermittlung oder Verschleißmessung, welche während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann. Durch die Verschleißmessung während des Betriebs kann beispielsweise ermittelt werden, welche Fahrprofile zu einem erhöhten Verschleiß des Riemenspanners führen. Außerdem kann der Riemenspanner insbesondere vor einem Ausfall beziehungsweise einem übermäßigen Verschleiß geschützt werden, sodass beispielsweise aus einem übermäßig verschlissenen Riemenspanner resultierende Schäden vermieden werden können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische und teilweise geschnittene Vorderansicht eines Riemenspanners, welcher in einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.
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Die Fig. zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Vorderansicht einen Riemenspanner 10 für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen (LKW). Der Riemenspanner 10 ist ein Reibriemenspanner, das heißt als ein reibgedämpfter oder reibungsgedämpfter Riemenspanner ausgebildet. Der Riemenspanner 10 weist ein auch als Gehäuse bezeichnetes Gehäuseelemente 12 auf, welches beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff und dabei insbesondere aus Aluminium gebildet sein kann. Somit ist das Gehäuseelement 12 beispielsweise als ein Aluminiumgehäuse ausgebildet. Der Riemenspanner 10 umfasst außerdem eine in der Fig. nur sehr schematisch dargestellte und ausschnittsweise erkennbare Spanneinrichtung 14, welche eine in der Fig. nicht erkennbare Spannscheibe aufweist. Außerdem umfasst die Spanneinrichtung 14 beispielsweise einen in der Fig. nicht erkennbaren Spannarm, wobei die Spannscheibe beispielsweise drehbar an dem Spannarm gelagert ist. Somit kann beispielsweise die Spannscheibe um eine Drehachse relativ zu dem Spannarm gedreht werden. Der Spannarm ist seinerseits um eine Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 verschwenkbar, sodass die Spanneinrichtung 14 und somit die Spannscheibe und der Spannarm um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 verschwenkt werden können. Die Schwenkachse verläuft dabei beispielsweise parallel zur Drehachse und ist von der Drehachse beabstandet. Die Spannscheibe ist, insbesondere in radialer Richtung der Spannscheibe, in, insbesondere direkte, Stützanlage mit einem Riemen der Verbrennungskraftmaschine bringbar. Mit anderen Worten, in vollständig hergestelltem Zustand der Verbrennungskraftmaschine umfasst diese den genannten Riemen und den Riemenspanner 10, wobei sich die Spannscheibe entlang ihrer radialen Richtung in Stützanlage mit dem Riemen befindet. Insbesondere umschlingt der Riemen beispielsweise die Spannscheibe in Umfangsrichtung der Spannscheibe zumindest teilweise.
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Die Spanneinrichtung 14 ist beispielsweise, insbesondere um die Schwenkachse, über wenigstens ein Federelement an dem Gehäuseelement 12 abgestützt oder abstützbar. Mit anderen Worten kann die Spanneinrichtung 14 über wenigstens ein Federelement mit dem Gehäuseelement 12 gekoppelt oder koppelbar sein. Somit umfasst der Riemenspanner 10 das einfach auch als Feder bezeichnete Federelement. Wird die Spanneinrichtung 14 um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 verschwenkt, so wird das Federelement gespannt. Dadurch stellt das Federelement eine Federkraft bereit, die beispielsweise dem relativ zu dem Gehäuseelement 12 erfolgenden Verschwenken der Spanneinrichtung 14 entgegensteht. Hierdurch kann der Riemen gespannt werden beziehungsweise gespannt gehalten werden. Insgesamt ist erkennbar, dass zum Spannen des Riemens die Spanneinrichtung 14 um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 verschwenkbar ist.
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Der Riemenspanner 10 umfasst darüber hinaus ein in der Fig. ausschnittsweise erkennbares und nur sehr schematisch dargestelltes Reibelement 16, welches einen Grundkörper 17 und eine Kunststoffschicht 19 umfasst. Dies bedeutet, dass die Kunststoffschicht 19 eine aus einem Kunststoff gebildete Schicht ist. Dabei ist die Kunststoffschicht 19 auf dem Grundkörper 17 angeordnet, insbesondere auf dem Grundkörper 17 aufgebracht. Mit anderen Worten ist der Grundkörper 17 mit der Kunststoffschicht 19 versehen, insbesondere derart, dass die Kunststoffschicht 19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Gehäuseelement 12 angeordnet ist. Das Reibelement 16 wird auch als Reibschuh oder Dämpfungsschuh bezeichnet und kann beispielsweise als eine Reibscheibe oder Dämpfungsscheibe ausgebildet sei. Das Reibelement 16 ist beispielsweise drehfest mit der Spanneinrichtung 14, insbesondere mit dem Schwenkarm, verbunden und somit mit der Spanneinrichtung 14 um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 mitverschwenkbar. Außerdem berührt das Reibelement 16, insbesondere die Kunststoffschicht 19, das Gehäuseelement 12, insbesondere direkt. Dies bedeutet, dass das Reibelement 16, insbesondere die Kunststoffschicht 19, in, insbesondere gleitendem, Kontakt, insbesondere Reibkontakt, mit dem Gehäuseelement 12 steht. Wird somit die Spanneinrichtung 14 um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 verschwenkt, so wird dadurch das Reibelement 16 um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 mit der Spanneinrichtung 14 mitverschwenkt. Während des um die Schwenkachse relativ zu dem Gehäuseelement 12 erfolgenden Verschwenkens des Reibelements 16 berührt dessen Kunststoffschicht 19 das Gehäuseelement 12, insbesondere direkt, sodass die Kunststoffschicht 19 an dem Gehäuseelement 12, insbesondere direkt, entlanggleitet oder abgleitet. Dadurch entsteht zwischen der Kunststoffschicht 19 und dem Gehäuseelement 12 eine, insbesondere mechanische, Reibung. Das Gehäuseelement 12 und die Kunststoffschicht 19 sind somit Reibpartner, welche eine Reibpaarung bilden. Durch die Reibung zwischen den Reibpartnern können relativ zu dem Gehäuseelement 12 erfolgende Schwingungen der Spanneinrichtung 14, insbesondere des Schwenkarms, gedämpft werden. Zu solchen Schwingungen der Spanneinrichtung 14 relativ zu dem Gehäuseelement 12 kommt es beispielsweise infolge von Schwingungen des Riemens, sodass durch Dämpfen der Schwingungen der Spanneinrichtung 14 Schwingungen des Riemens mittels der Reibpaarung, insbesondere mittels der sich zwischen den Reibpartner ausbildenden Reibung, gedämpft werden. Dadurch kann der Riemen besonders vorteilhaft gespannt werden beziehungsweise gespannt gehalten werden.
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Um nun beispielsweise einen übermäßigen Verschleiß des Riemenspanners 10 und aus einem solchen, übermäßigen Verschleiß resultierende Folgen vorteilhaft vermeiden zu können, wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißes des reibgedämpften Riemenspanners 10 durchgeführt. Hierbei wird mittels eines in der Fig. besonders schematisch dargestellten Sensors 20 ein Abstand zwischen dem metallischen Grundkörper 17 und dem Gehäuseelement 12 erfasst. In Abhängigkeit von dem erfassten Abstand wird, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, der Verschleiß des Riemenspanners 10 ermittelt. Beispielsweise stellt der Sensor 20 ein, insbesondere elektrisches, Signal bereit, welches den mittels des Sensors 20 erfassten Abstand charakterisiert. Die Recheneinrichtung empfängt das Signal und ermittelt, insbesondere berechnet, in Abhängigkeit von dem Signal und somit in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand den Verschleiß. Die Kunststoffschicht 19 wird mit zunehmendem Verschleiß dünner, sodass mit zunehmendem Verschleiß des Riemenspanners 10, insbesondere der Kunststoffschicht 19, der Abstand geringer wird. Je geringer der Abstand ist, desto größer ist der Verschleiß des Riemenspanners 10. Unterschreitet der erfasste Abstand einen insbesondere vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellenwert, so sollte dann der Riemenspanner 10 repariert beziehungsweise ausgetauscht werden, um einen übermäßigen Verschleiß und daraus resultierende Folgen zu vermeiden.
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Vorzugsweise ist der Sensor 20 ein induktiver Sensor, insbesondere ein Wirbelstromsensor, mittels welchem der Abstand zumindest bezogen auf das Reibelement 16 berührungslos erfasst wird. Der Sensor 20 ist vorzugsweise in dem Gehäuseelement 12 angeordnet, vorzugsweise derart, dass der metallische Grundkörper 17 entlang einer Bewegungs- beziehungsweise Schwenkrichtung, entlang welcher das Reibelement 16 mit dem Schwenkarm relativ zu dem Gehäuseelement 12 mitbewegbar, insbesondere mitverschwenkbar, ist, zu dem Gehäuseelement 12 hin zumindest teilweise durch den Sensor 20 überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Mit anderen Worten ist der Sensor 20 vorzugsweise genau über dem Reibelement 16, insbesondere über dem Grundkörper 17, angeordnet, sodass der Abstand besonders vorteilhaft und präzise erfasst werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Riemenspanner
- 12
- Gehäuseelement
- 14
- Spanneinrichtung
- 16
- Reibelement
- 17
- Grundkörper
- 19
- Kunststoffschicht
- 20
- Sensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19623485 A1 [0002]
- DE 112005001646 B4 [0003]
- DE 19738316 A1 [0003]
