DE10260558A1

DE10260558A1 - Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE10260558A1
Application number: DE2002160558
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr. Dipl.-Chem. Geheeb; Andreas Dipl.-Ing. Lang; Ralf Dipl.-Ing. Ansorge
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2002-12-21
Publication date: 2004-07-01
Also published as: WO2004057211A1; AU2003296655A1

Abstract

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper (1), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger (3), der an dem Grundkörper (1) drehbar gelagert ist, mit einer Torsionsfeder (7), die den Spannrollenträger (3) gegenüber dem Grundkörper (1) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelementen, insbesondere einer Reibscheibe (5) und einem Reibbelag (6), die einerseits mit dem Spannrollenträger (3) und andererseits mit dem Grundkörper (1) verbunden sind, wobei zumindest eines der Reibelemente (5 oder 6) eine Reiboberfläche (8) aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.

Description

Gebiet der Erfindung
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper, der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger, der an dem Grundkörper drehbar gelagert ist, mit einer Torsionsfeder, die den Spannrollenträger gegenüber dem Grundkörper im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelemente, insbesondere einer Reibscheibe und einem Reibbelag, die einerseits mit dem Spannrollenträger und andererseits mit dem Grundkörper verbunden sind.

Eine derartige gattungsbildende Spannvorrichtung ist aus der DE 44 26 666 A1 bekannt. Diese Spannvorrichtung hat sich im Grundsatz bewährt. Auch die Reibelemente, die ein Schwingen der Spannrolle und des Spannrollenträgers auf dem Grundkörper verringern sollen, erfüllen die an sie gestellte Aufgabe. Es hat sich allerdings gezeigt, dass es zu Geräuschbildung im Bereich der Reibelemente kommt. Abhängig von der Anregung der Spannvorrichtung aufgrund der Dynamik des Zugmitteltriebes ist dieses Geräusch je nach Frequenz- bzw. Amplitudenbereich als lautstarkes „Quietschen" in Motor- bzw. Fahrzeugumgebung hörbar. Dies stellt eine wesentliche Qualitätsbeeinträchtigung dar, die auf die Spannvorrichtung zurückfällt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung so zu verbessern, dass unter Beibehaltung ihrer Funktion die störenden Geräusche vermieden werden. Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erfolgen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zumindest eines der Reibelemente eine Reiboberfläche aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.

Bei Untersuchungen hat sich nämlich herausgestellt, dass das beim Stand der Technik bemängelte Geräusch auf sogenannte Stick-Slip-Effekte zwischen den Reibelementen zurückzuführen ist, d. h. ein abwechselndes Haften und Gleiten zwischen den Reibelementen, die zu Schwingungen und Geräuschen führen.

Um die Geräuschentstehung in ihrer Ursache zu verhindern, gilt es, die Stick-Slip-Effekte zu eliminieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Haften eines Reibelements an dem anderen dadurch verhindert, dass die Reiboberfläche zumindest eines Reibelements, vorzugsweise partiell, mit einem Schmierstoff versehen ist. Dabei gilt es einen Mittelweg zu finden zwischen einem sehr guten Gleiten zwischen den Reiboberflächen, wobei dadurch die Dämpfung beeinträchtigt würde, und dem Haften und Lösen zwischen den Reiboberflächen, wodurch die Geräusche entstehen.

Von wesentlicher Bedeutung ist auch, dass die Spannvorrichtung wartungsfrei ist, d. h. dass die Schmierstoffmenge für die gesamte Betriebszeit der Spannvorrichtung ausgelegt ist.

In vorteilhafter Weise weisen die Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe an ihrer dem anderen Reibelement zugewandten Fläche Vertiefungen auf, in denen der Schmierstoff eingelagert ist.

Die Vertiefungen können streifen-, fleckenartig oder punktförmig ausgebildet sein.

Die Vertiefungen können auch als Mikrovertiefungen ausgeführt sein, die vorzugsweise mittels Prägen oder Lasereinwirkung hergestellt sind. Durch die Mikrovertiefungen ist eine gute Verteilung der Schmierstoffzellen innerhalb der Reibfläche möglich.

Vorzugsweise wird als Schmierstoff Fett mit schwarzen oder weißen Feststoffschmierstoffen, Standardschmierfett, Grafit, PTFE, Solid Grease oder dergleichen benutzt.

Es ist auch in vorteilhafter Weise möglich, eines der Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe aus einem zumindest an der Reibfläche porösen Material herzustellen, wozu sich Sintermetall oder ein Gusswerkstoff gut eignet, und mit einem Schmierstoff, zum Beispiel Tränköl, zu behandeln. Dadurch kann das Erstellen der Vertiefungen entfallen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb,
2 eine einem Reibbelag zugewandte Seitenansicht einer Reibscheibe,
3 eine Seitenansicht der Reibscheibe in modifizierter Form und
4 eine Seitenansicht einer weiter modifizierten Reibscheibe.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Grundkörper einer Spannvorrichtung bezeichnet, der nicht dargestellt an einem Maschinengehäuse, insbesondere einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigt ist. Der Grundkörper weist einen äußeren und einen inneren Mantel auf, die an einem Ende miteinander verbunden sind und einen hülsenförmigen Hohlraum 1a bilden. Im Inneren des Grundkörpers ist eine Welle 2 gelagert, die dreh- und achsfest mit einem Spannrollenträger 3 verbunden ist. Der Spannrollenträger 3 seinerseits weist einen Bolzen 4 auf, der achsparallel zur Welle 2 angeordnet und zu dieser versetzt ist. An dem dem Spannrollenträger 3 entgegengesetzten Ende der Welle 2 ist eine Reibscheibe 5 angeordnet, die wiederum dreh- und achsfest mit der Welle 2 verbunden ist.
Zwischen der Reibscheibe 5 und dem Grundkörper ist ein Reibbelag 6 angeordnet, der mit dem Grundkörper drehfest verbunden ist.
In dem hülsenförmigen Hohlraum 1a ist eine Torsionsfeder 7 eingebaut, die einerseits drehfest mit dem Grundkörper 1 und andererseits drehfest mit dem Spannrollenträger 3 verbunden ist, so dass sie eine Drehkraft zwischen diesen Bauteilen zum Spannen einer auf dem Bolzen 4 angeordneten, aber nicht dargestellten Spannrolle für einen ebenfalls nicht dargestellten Zugmitteltrieb. Die Torsionsfeder 7 ist weiterhin so ausgelegt, dass sie Druckkräfte in axialer Richtung erzeugt, so dass die Reibscheibe 5 gegen den Reibbelag 6 gedrückt wird, wobei die Kräfte über den Spannrollenträger 3 und die Welle 2 einerseits und über den Grundkörper 1 andererseits weitergeleitet werden. Durch die Reibwirkung zwischen Reibscheibe und Reibbelag werden die vom Zugmitteltrieb herrührenden Schwingkräfte um die Welle 2 gedämpft.
In den 2 bis 4 ist die dem Reibbelag 6 zugewandte Reibfläche 8 der Reibscheibe 5 dargestellt. In den Reibflächen 8 sind Mikrovertiefungen 9 angebracht, die mit einer Fettfüllung, in der allgemeinen Beschreibung erläutert, gefüllt sind.
Die Mikrovertiefungen 9 in 2 sind in radialen Linien angebracht, während die Mikrovertiefungen 9 in 3 in Reihen angeordnet sind, die parallel zueinander und parallel zu einer durch die Achse gehenden Ebene angeordnet sind. Die Mikrovertiefungen 9 in 4 sind ebenfalls in Reihen angeordnet, die allerdings anders geordnet sind.

1: Grundkörper
1a: hülsenförmiger Hohlraum
2: Welle
3: Spannrollenträger
4: Bolzen
5: Reibscheibe
6: Reibbelag
7: Torsionsfeder
8: Reibfläche
9: Mikrovertiefungen

Claims

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper (1), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger (3), der an dem Grundkörper (1) drehbar gelagert ist, mit einer Torsionsfeder (7), die den Spannrollenträger (3) gegenüber dem Grundkörper (1) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelementen, insbesondere einer Reibscheibe (5) und einem Reibbelag (6), die einerseits mit dem Spannrollenträger (3) und andererseits mit dem Grundkörper (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Reibelemente (5 oder 6) eine Reiboberfläche (8) aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reiboberfläche (8) zumindest eines Reibelements (5 oder 6), vorzugsweise partiell, mit einem Schmierstoff versehen ist.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffmenge für die gesamte Betriebszeit der Spannvorrichtung ausgelegt ist.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe (5), an ihrer dem anderen Reibelement (6) zugewandten Reibfläche (8) Vertiefungen aufweist, in denen der Schmierstoff eingelagert ist.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen streifen-, fleckenartig oder punktförmig ausgebildet sind.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen Mikrovertiefungen (9) sind, die vorzugsweise mittels Prägen oder Lasereinwirkung hergestellt sind.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff Fett mit schwarzen oder weißen Feststoffschmierstoffen, Standardschmierfett, Grafit, PTFE, Solid Grease oder dergleichen ist.
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe (5) aus einem zumindest an der Reibfläche (8) porösem Material, wie Sintermetall oder einem Gusswerkstoff hergestellt ist und mit einem geeigneten Schmierstoff, zum Beispiel Tränköl, behandelt ist.