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Spanner für Ketten, Riemen od. dgl. Die Erfindung betrifft einen Spanner
für Ketten, Riemen od. dgl. mit einer Rückschlagsicherung in Form eines Gesperres
und besteht darin, daß das Gesperre aus einem relativ zu dem Spannkopfträger drehbaren,
mit diesem zusammenwirkenden Sperrglied besteht, wobei der Spannkopfträger und das
Sperrglied durch eine schraubenförmige Nut und in diese eingreifende Vorsprünge
derart zusammenarbeiten, daß in der Druckrichtung die Vorsprünge sich ungehindert
an einer glatten Wand der Nut entlang bewegen, während sie entgegen der Druckrichtung
mit axialem Spiel, aber drehfest sperrend mit einer gezahnten Wand der Nut in Eingriff
kommen.
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Spanner für Ketten, Riemen od. dgl. mit einer Rückschlagsicherung
sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Vorzugsweise wird dabei der Spannkopf
auf einem in einem Gehäuse drehfest, aber axial verschiebbaren und federnd nach
außen gedrückten Träger gelagert und ein Gesperre vorgesehen, welches der Bewegung
des Trägers nach außen folgen kann, jedoch eine Rückbewegung sperrt. Die bekannten
Anordnungen genügen nicht den an sie zu stellenden Anforderungen. Trotz ihres komplizierten
Aufblaues, der neben einer Unwirtschaftlichkeit in der Herstellung eine Anfälligkeit
gegen Störungen im Betriebe mit sich bringt, erreichen die bekannten Anordnungen
gewissermaßen nur eine Grobregulierung der Einstellung des Spanners, ohne den im
Betriebe auftretenden Arbeitsbedingungen Rechnung zu tragen. Es kommt nicht nur
darauf an, die Kettenspannung einzuregulieren und durch den Spanner die durch Verschleiß
usw. auftretenden Spannungsänderungen schlecht und recht auszugleichen, sondern
durch eine Feinregulierung auch temperaturbedingte Dehnungen und Zusammenziehungen,
Unebenheiten in der Kette und plötzliche Spannungsänderungen beim Anlaufen der Kette
aufzufangen. Soweit diese Feinregulierung überhaupt versucht worden ist, sind dazu
komplizierte Ausgleichsvorrichtungen verwendet worden, die wieder die Herstellungskosten
und die Anfälligkeit gegen Störungen im Betriebe erhöht haben, ohne die gewünschte
Wirkung einwandfrei zu erzielen. Hinzu kommt, daß ein komplizierter Spanner auch
mehr Platz beansprucht, so daß der Raumbedarf des Spanners bei schmalen Ketten,
Riemen od. dgl. untragbar groß wird.
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Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, die geschilderten Nachteile
der bekannten Spanner zu beseitigen, wenn man das Gesperre aus zwei zusammenwirkenden
Gliedern, nämlich dem nur axial verschiebbaren Spannkopfträger und einem nur verdrehbaren
Sperrglied, aufgebaut, die mit einer schraubenförmigen Nut des einen Teiles und
in diese eingreifenden Vorsprüngen des anderen Teiles in der Druckrichtung ungehindert,
entgegen der Druckrichtung aber mit axialem Spiel drehfest sperrend zusammenarbeiten.
Die ungehinderte Bewegung in der Druckrichtung wird durch eine glatte Wand der schraubenförmigen
Nut, der drehfest sperrende Eingriff mit axialem Spiel durch eine gezahnte Wand
der Nut gewährleistet. Durch diese Ausbildung des Gesperres sind alle Forderungen
erfüllt, die an einen voll wirksamen Kettenspanner zu stellen sind. Vor allen Dingen
ist der Spanner absolut rückschlagsicher, erlaubt aber trotzdem eine geringe Rückbewegung
zum Ausgleich von Längenänderungen infolge Temperatureinflüssen, Unebenheiten in
der Kettenlänge, Vibrationen der Kette (insbesondere bei Kraftfahrzeugen) usw. Durch
die schraubenförmige Bewegung der Teile zueinander sind die Nachteile jedes ratschenartigen
Gesperres mit hin- und hergehender Bewegung vermieden, insbesondere ist die Möglichkeit
einer platzsparenden Bauart gegeben, was besonders bei knappen Platzverhältnissen,
wie z. B. bei Kraftwagen, einen Fortschritt bedeutet. Da alle Teile des Spanners
trotz kleiner Abmessungen sehr derb gehalten werden können, ist der Spanner nicht
störanfällig und arbeitet vollautomatisch. Der Spanner ist infolge der Einfachheit
und leichten Herstellbaxkeit der Einzelteile auch preiswert herzustellen. Es ergibt
sich also, daß der Spanner nach der Erfindung
eine Reihe von Vorteilen
in Sich vereinigt, die bei den bekannten Spannern zwar zum Teil einzeln vorhanden,
immer aber auf Kosten anderer Eigenschaften erzielt sind, weshalb mit den bekannten
komplizierten Spannern eine einwandfreie elastische Feinregulierung nicht erreichbar
ist.
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Die Anordnung der Teile zueinander ist bei dem Spanner nach der Erfindung
beliebig. Der Spannkopfträger kann in dem Sperrglied angeordnet sein, kann dasselbe
aber auch umgreifen. Die genannte schraubenförmige Nut kann entweder im Spannkopfträger
oder im Sperrglied vorgesehen sein, wobei dann die Vorsprünge am Sperrglied oder
am Spannkopfträger angeordnet werden. Die Form der Vorsprünge ist beliebig; sie
kann im Querschnitt kreisförmig, keilförmig, quadratisch, oval usw. sein, wobei
die Wand der Nut entsprechende Verzahnungen erhalten kann. Die schraubenförmige
mit kann auch als Schlitz in dem Spannkopfträger oder in dem Sperrglied ausgebildet
sein. Der Spannkopfträger wird vorteilhaft durch eine Feder, z. B. eine Schraubenfeder,
nach außen gedrückt, wobei diese Feder auch die Kraft für die Verhinderung der Axialbewegung
des Sperrgliedes liefert. Die Federwirkung kann durch Öldruck unterstützt werden,
wobei das Drucköl zugleich der Schmierung dient.
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Eine vorteilhafte Ausführung des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß das Sperrglied als zylindrische Büchse in einen von dem Spannkopfträger gebildeten
Hohlkolben eingesetzt ist, sich mit seinem Boden gegen die Rückwand des Spannergehäuses
stützt und auf seinem Zylindermantel eine schraubenförmige Nut aufweist, die spannkopfseitig
durch eine glatte Wand begrenzt wird, wobei ein Innenvorsprung des Hohlkolbens in
die Nut eingreift. Dabei wird der Innenvorsprung vorteilhaft durch einen in die
schraubenförmige Nut der Büchse hineinragenden, in die Wand des Hohlkolbens eingesetzten
Zylinderstift gebildet und die Zahnung der die Nut bodenseitig begrenzenden Wand
durch halbrunde Ausnehmungen mit einem Halbmesser entsprechend dem des Zylinderstiftes
gebildet.
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Weitere Einzelheiten sind aus der Beschreibung der Zeichnungen zu
ersehen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt
sind; es zeigt Fig. 1 einen Spanner im Eingriff mit einer Kette in Ansicht, Fig.
2 einen teilweisen Längsschnitt durch den Spanner in vergrößertem Maßstab, Fig.
3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Aufriß in Richtung
des Pfeiles IV in Fig. 2, Fig. 5 eine Abwicklung des Zylindermantels des Spanners,
Fig. 6 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt mit geänderter Lage der Teile,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform, Fig. 8 einen Seitenriß
dieser Ausführungsform, Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform,
-Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig.9. Der Spanner nach Fig. 1 bis
6 ist für die Anwendung bei einer Rollenkette bestimmt, wie in Fig. 1 dargestellt
ist. Der Spanner besteht aus einem Gehäuse 12 und einem Spannkopf 5, wobei das Gehäuse
12 mit Hilfe von durch Augen 9 durchgeführte Schrauben 7 festgeschraubt ist. Zu
Anfang nehmen der Spann-e,
5 und die Kette 3 die in vollen Linien dargestellte
Stellung ein. Tritt eine Längung der Kette ein, so bewegt sich der an der Kette
anliegende Spannkopf 5 aus dem Gehäuse 12 heraus und drückt die Kette in die in
strichpunktierten Linien dargestellte Stellung.
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Wie aus Fig. 1 und 6 ersichtlich ist, besteht der Spannkopf 5 aus
zwei Rollen 2, die im Eingriff mit den Laschen 4 der Kette 3 stehen. Die Rollen
2 sind zwischen den Gabelenden eines Kolbens 10 auf Rollenlagern 6 angeordnet, die
ihrerseits auf einer Achse 8 sitzen.
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Der Schaft des Kolbens 10 ist zylindrisch und weist eine zylindrische
Bohrung auf. Er kann sich in Axialrichtung in einer Bohrung des Gehäuses 12 hin
und her bewegen. Ein Flacharm 14 ragt an dem Gehäuse 12 hervor und bildet eine Gleitfläche
für eine der Gabeln 16 des Kolbens, so daß eine Verdrehung des Kolbens 10 in dem
Gehäuse 12 verhindert wird.
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Eine zylindrische Büchse 18 mit einer zentralen Bohrung ist in den
Kolben 10 frei drehbar eingesetzt. Eine Druckfeder 20 ist zwischen dem äußeren Ende
der Kolbenbohrung und dem inneren Ende der Bohrung der Büchse 18 vorgesehen. Diese
Feder ist bestrebt, den Kolben aus dem Gehäuse herauszudrücken und die Büchse gegen
den Boden 22 des Gehäuses zu pressen. Eine schraubenförmige Nut 24 ist im Außenmantel
der Büchse 18 vorgesehen und besitzt, wie aus der Abwicklung des Zylindermantels
in Fig. 5 ersichtlich ist, eine glatte obere Wand 26 und eine gezahnte untere Wand
28. Ein Zapfen 30, der in die Wand des Kolbens 10 eingesetzt ist, greift in die
schraubenförmige Nut 24 und wirkt mit der oberen oder unteren Wand der Nut zusammen,
je nach der Richtung, in welcher sich der Kolben bewegen will.
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Lockert sich die Kette infolge Abnutzung oder aus einem anderen Grunde,
so bewegt sich der Kolben 10 unter dem Druck der Feder 20 aus dem Gehäuse heraus
und der Zapfen 30 trifft auf die obere, glatte Wand 26 der Nut 24. Der Widerstand
gegen eine Bewegung des Zapfens 30 entlang der Wand 26 ist klein. Bewegt sich der
Zapfen 30 unter der Wirkung der Feder 20 entlang der Wand 26, so dreht sieh die
Büchse 18 im Uhrzeigersinne, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Spannt sich die Kette
stärker infolge von Schwingungen oder Temperaturänderungen, dann trifft der Zapfen
30 auf die untere Wand 28 der Nut 24 und setzt sich in eine Zahnlücke der Zahnung
28, wodurch eine weitere Bewegung des Zapfens 30 längs der Wand 28 verhindert wird.
Infolgedessen dreht sich die Büchse nicht zurück, und der Kolben kann sieh ebenfalls
nicht nach rückwärts, d. h. nicht weiter in das Gehäuse hinein bewegen. Jederzeit
kann der Kolben aber eine geringe Hin- und Herbewegung in den Grenzen ausführen,
die durch die Breite der Nut 24 und durch die Form und Größe der Zahnung gegeben
sind, so daß temperaturbedingte Dehnungen der Kette und Unebenheiten in der Kette
stets ausgeglichen werden körnen.
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Der Kolben soll in das Gehäuse zurückziehbar sein, wenn z. B. die
Kette 3 ausgewechselt werden rnuß. Zu diesem Zweck ist im Boden 22 des Gehäuses
12 eine öffnung vorgesehen, in die ein Schlüssel 32 eingeführt werden kann, wie
aus Fig. 6 ersichtlich ist. Diese Öffnung ist normalerweise durch eine Kappe 34
verschlossen. Wird die Büchse 18 mit Hilfe des Schlüssels 32 entgegen dem Uhrzeigersinne
gedreht (vgl. Fig. 3), so trifft die obere Wand 26 der Nut 24 auf den Zapfen 30
und zieht den Kolben 10 und die Büchse 18 zusammen. Die Schraubennut 24 erstreckt
sich bis zu -den Enden der Büchse, so daß -der Zapfen 30 über das
bodenseitige
Ende der Büchse 18 hinaus gelangen kann und dann an der Endfläche anliegt. Dadurch
wird die Feder 20 in gespanntem Zustande gehalten, und der Kolben 10, die Büchse
18 und die Feder 20 können als Ganzes aus dem Gehäuse 12 herausgenommen werden.
Ähnlich geht man beim Einbau des Spanners vor. Man setzt das Ganze in das Gehäuse
und löst die Feder durch Linksdrehen des Schlüssels 32.
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Die Wirkung der Feder 20 wird durch Öl unterstützt, welches durch
einen Stutzen 35 in das Gehäuse 12 eingeführt wird. Dieses Öl versucht den Kolben
10 aus dem Gehäuse herauszudrücken. Ein Teil des Öles dringt durch einen Kanal 36
in der Mittelgabel 38 des Kolbens zu den Rollenlagern 6. Geringe rückläufige Bewegungen
des Kolbens üben dabei eine Pumpwirkung auf das Öl aus.
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Das an der Kette 3 anliegende Kopfstück des Spanners kann verschiedene
andere Formen besitzen. Eine dieser Formen ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt,
wobei die Anordnung der übrigen Teile mit der nach Fig. 2 bis 4 identisch ist. Der
Spannkopf 40 ist in diesem Falle an dem Kolben 10 fest angeordnet und besitzt eine
halbzylindrische Oberfläche 42, die auf der Kette schleift, und eine flache Seitenfläche
44, die an dem Flacharm 14 des Gehäuses 12 anliegt. In der Mitte des Kopfes 40 ist
eine Schmierbohrung 46 vorgesehen.
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Als andere Möglichkeit kann an Stelle der beiden Rollen 2 ein Zahnrad
vorgesehen sein, welches mit den Rollen der Kette in Eingriff kommt. Für einen Riementrieb
kann eine einzige breite Rolle vorgesehen werden und eine gekehlte Scheibe für einen
Seiltrieb. Solche Rollen oder Räder laufen in Lagern, wobei die der Abnutzung ausgesetzten
Flächen aus einem Material hergestellt sind, welches lange Lebensdauer und möglichst
leisen Lauf gewährleistet.
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Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Anordnung ist der Kolben
50 in der Büchse 48 gleitend angeordnet. Ein Zapfen 52 ragt aus dem Kolben nach
außen in: eine schraubenförmige Nut 54 in die Wand der Büchse 48 hinein. Im übrigen
ist die Anordnung ähnlich der nach den Fig. 1 bis 6.
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Die Rücklaufsperre des Spannerkolbens kann auch dahingehend abgeändert
werden, daß der Zapfen an der Büchse und die Nut im Kolben vorgesehen werden, einerlei
ob der Kolben innerhalb oder außerhalb der Büchse sitzt. In diesem Falle muß das
mit der Nut versehene Glied axial verschiebbar, das mit dem Zapfen versehene axial
unverschiebbar, aber drehbar sein.