DE19529828A1

DE19529828A1 - Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE19529828A1
Application number: DE1995129828
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Hus; Alfons Dipl Ing Kaufer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-08-12
Filing date: 1995-08-12
Publication date: 1997-02-13

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs, umfassend ein Kolbengehäuse und ein das Kolbengehäuse teilweise umgreifen des Außengehäuse, die jeweils ein Befestigungsauge aufweisen, über die die Vorrichtung einerseits mit einem Schwenkhebel verbunden ist, an dessen freiem Ende eine kraftschlüssig am Zugmitteltrieb anliegende Spannrolle angeordnet ist und andererseits die Vorrichtung eine Abstützung an einem Tragkörper erfährt. Der Aufbau der Vorrichtung umfaßt weiterhin einen in das Außengehäuse eingesetzten Zylinder, in dem ein Kolben geführt ist, der zentrisch im Kolbenge häuse angeordnet ist. Der Kolben ist über eine Druckfeder in axialer Richtung gegen über dem Zylinder vorgespannt, wobei ein Sicherungsmittel zwischen dem Kolbengehäuse und dem Außengehäuse vorgesehen ist.

Hintergrund der Erfindung

Die aus der US-A 4,790,891 bekannte Vorrichtung zeigt eine hydraulische Spannvorrichtung mit einem gattungsbildenden Aufbau. Dabei ist der Kolben unmittelbar im Zylinder geführt. Dieser Aufbau erfordert eine hohe Fertigungs güte und damit verbundene hohe Fertigungskosten der Paßflächen, d. h. der eng tolerierten Bohrung im Zylinder und der zugehörigen Mantelfläche des Kolbens über den gesamten Stellweg des Kolbens. Weiterhin ist bei auftretendem Ver schleiß bei einer Weiterverwendung einzelner Bauteile die Nacharbeit zu mindest eines der Bauteile und der Austausch des Kolbens oder des Zylinders erforderlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die kostengün stig herstellbar ist, einen Gewichtsvorteil ermöglicht und bei auftretendem Verschleiß die Weiterverwendung aller wesentlichen Bauteile sicherstellt.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe zylinderseitig eine Büchse einge setzt, die zur Führung des Kolbens dient und an der ein am Kolben angeord neter Sicherungsring einen Anschlag erhält. Die in eine zylindrische Ausneh mung des Zylinders eingesetzte Büchse bildet an den Endseiten jeweils einen Absatz. Damit stellt sich aufgrund einer ausschließlich auf den Paßsitz der Büchse längenbegrenzte Feinstbearbeitung der Zylinderwandung ein Kostenvor teil ein. Dieser Aufbau ermöglicht außerdem bei aufgetretenem Verschleiß einen einfachen, kostengünstigen Austausch der Büchse, die im Vergleich zum Kolben aus einem Werkstoff mit geringerer Verschleißfestigkeit hergestellt ist. Damit können der Zylinder und der Kolben ohne Nacharbeit weiterverwendet werden, was insbesondere für Spannvorrichtungen von Vorteil ist, die einer starken Verschmutzung, insbesondere Staubbelastung ausgesetzt sind und daher einem hohen Verschleiß der Gleitflächen unterliegen.

Die erfindungsgemäße Büchse bewirkt außerdem einen Gewichtsvorteil, da die erfindungsgemäße Konstruktion die Verwendung eines Zylinders ermöglicht, der im Vergleich zu bisherigen Spannvorrichtungen eine geringere Wanddicke aufweist. In vorteilhafter Weise bildet die zur Innenseite des Zylinders weisende Stirnseite der Büchse einen Anschlag für den Sicherungsring, der am Kolben in einer Ringnut lagefixiert und radial nach außen gerichtet angeordnet ist. Der Sicherungsring dient insbesondere im nicht eingebauten Zustand der Spannvor richtung dazu, daß die von der Druckfeder auseinandergeschobenen Bauteile Kolbengehäuse und Außengehäuse zusammengehalten werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine längsgeschlitzte Büchse vorgese hen, die in eine innere, der axialen Länge der Büchse angepaßte Umlaufnut des Zylinders eingesetzt ist. Die Schlitzbreite ist dabei so gewählt, daß bei einer radial zusammengepreßten, den Schlitz schließenden Büchse, diese einen Außendurchmesser einnimmt, der gleich oder kleiner ist als der Innendurch messer des radial nach innen vorstehenden Absatzes an der Zylinderwandung, der eine Axialbegrenzung der Büchse im eingebauten Zustand sicherstellt.

Es ist zweckmäßig, die Büchse mit einer relativ großen radialen Vorspannung zu versehen, damit diese in der Umlaufnut des Zylinders sicher verschnappt und für einen dauerhaften Festsitz sorgt.

Erfindungsgemäß ist sowohl eine aus Metall hergestellte Büchse als auch eine Kunststoffbüchse im Zylinder einsetzbar. Als verschleißfester, hoch beanspruch barer Kunststoff eignet sich insbesondere PA 66 GF. Alternativ ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine an einem Gleitlagerwerkstoff herge stellte Buchse verwendbar.

Eine weitere Erfindung sieht eine das stirnseitige Ende des Zylinders umgreifen de geschlossene Büchse vor, deren umbördeltes, radial nach außen gerichtetes Ende in eine äußere Umlaufnut des Zylinders verrastet. Diese Büchsengestaltung verringert den Anteil der mechanischen Bearbeitung an dem Zylinder und ermöglicht außerdem eine Führung des Kolbens ausgehend vom freien Ende des Zylinders. Außerdem ermöglicht diese Büchsengestaltung ein einfacheres Einführen des Kolbens in den Zylinder aufgrund der radial nach außen gerunde ten Kontur der Büchse, die in Verbindung mit einem angeschrägten Kolben das Einführen des Kolbens in den Zylinder begünstigt.

In vorteilhafter Weise ermöglicht die Büchse mit einem U-förmigen Längsprofil, daß diese vorgefertigt unter Aufbringen einer Axialkraft in die Umlaufnut des Zylinders formschlüssig verschnappt. Durch eine vorgefertigte Büchse, ein schließlich der endseitig am kurzen Schenkel angeordneten Bördelung kann diese in Verbindung mit einem endseitig außen angefasten Zylinder durch Aufbringen einer Axialkraft in die Einbaulage gebracht werden, in der die Bördelung aufgrund einer radialen Vorspannung selbsttätig in die Umlaufnut verschnappt und dort dauerhaft gehalten ist.

Der kurze Schenkel der U-förmigen Büchse kann dabei weiterhin die Funktion einer Führung für die Druckfeder übernehmen. Damit kann beispielsweise eine Geräuschanregung durch ein Anschlagen der Druckfeder am Zylinder vermie den werden, das insbesondere durch die Übertragung von Schwingungen des Zugmitteltriebs auf die Spannvorrichtung verursacht werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Büchse vorgesehen, deren axiale Länge zumindest dem 1,5fachen Wert des Kolbendurchmessers ent spricht. Diese Ausbildung stellt eine ausreichende Sicherung gegen ein die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung beeinflussende nach teilige Kippneigung sicher.

Der Erfindungsgedanke sieht weiterhin einen Sicherungsring vor, der vormon tiert in die Zylinderbohrung eingelegt wird und mittels einer stirnseitig am Kolben angeordneten Schräge bzw. eines Konus eine radiale Aufweitung erfährt, bis dieser bei einer weiteren Axialverschiebung des Kolbens aufgrund einer radialen Vorspannung selbsttätig in eine Umlaufnut des Kolbens verrastet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine aus Blech geformte Büchse vorgesehen, die verschleißmindernd auf der zum Kolben gerichteten Seite eine PTFE-Beschichtung aufweist.

Zur Gewichtsoptimierung ist es zweckmäßig, die aus Metall hergestellten Bauteile, Zylinder und Kolben in das zugehörige Kolben- und Außengehäuse aus Kunststoff einzuspritzen. Der Zylinder bzw. der Kolben sind dabei jeweils in eine Kunststofform einlegbar zur Schaffung einer dauerfesten Verbindung, die ein kostengünstiges Herstellverfahren ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen zwei Ausführungsbeispiele in insgesamt vier Figuren dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spannen eines Zug mitteltriebs, in der eine Hälfte in der Ansicht und die dazuge hörige weitere Hälfte in einem Schnitt dargestellt ist, wobei diese Vorrichtung mit einer Büchse versehen ist, die an der Innenwandung des Zylinders zentriert ist;

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, das mit der in Fig. 1 abge bildete Spannvorrichtung vergleichbar ist, bei der eine Büchse zur Führung des Kolbens außenseitig am Zylinder gehalten ist;

Fig. 3 in einem vergrößerten Maßstab die Einzelheit "X" gemäß Fig. 1;

Fig. 4 die Einzelheit "Y" wie in einer vergrößerten Abbildung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist die Vorrichtung 1 abgebildet, die zum Spannen eines in der Fig. 1 nicht abgebildeten Zugmitteltriebs einsetzbar ist. Der Aufbau der Vorrichtung 1 umfaßt ein Außengehäuse 2, das weitestgehend rotationssymmetrisch gestaltet ist und über ein Befestigungsauge verfügt, über das die Vorrichtung 1 beispiels weise mit einem in Fig. 1 nicht abgebildeten Schwenkhebel verbunden sein kann, an dessen freiem Ende eine Spannrolle angeordnet ist, die kraftschlüssig an einem Zugmitteltrieb anliegt. Das Außengehäuse ist hohlzylindrisch ausge führt und verfügt über einen einseitig geöffneten Hohlraum 4, in dem zentrisch ein Zylinder radial beabstandet zur Außenwandung 6 des Außengehäuses 2 angeordnet ist. Im Zylinder 5 ist ein in Richtung einer Symmetrieachse 7 ver schiebbarer Kolben 8 eingesetzt, der starr in einem Kolbengehäuse 9 angeordnet ist. Das Kolbengehäuse 9 ist mit einem Befestigungsauge 10 versehen, das weiter an einem Traggehäuse, beispielsweise einem Kurbelgehäuse einer Brenn kraftmaschine drehbar abgestützt ist. Das Kolbengehäuse 9 ragt radial nach innen beabstandet in das Außengehäuse 2 und bildet eine Zentrierung für eine Druckfeder 11, die am Boden 12 des Kolbengehäuses 9 abgestützt ist. Mit dem gegenüberliegenden Ende ist die Druckfeder 11 an einem Boden 13 des Außen gehäuses 2 abgestützt. Die Druckfeder 11 bewirkt eine axiale Verschiebung des Außengehäuses 2 in Richtung einer die Spannung des Zugmitteltriebs erhöhen den Lage einer Spannrolle. Zur Erreichung einer exakten Führung des Kolbens 8 im Zylinder 5 ist eine Büchse 14 vorgesehen, die in eine innere Umlaufnut 15 eingepaßt ist.

Am freien Ende verfügt der Kolben 8 über einen Sicherungsring 16, der in einer Ringnut 17 eingepaßt ist und der im nicht eingebauten Zustand der Vorrichtung 1 stirnseitig an der Büchse 14 anliegt und damit einen Zusammenhalt der Bauteile Außengehäuse 2 und Kolbengehäuse 9 sicherstellt.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschrei bung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

Abweichend zu der Vorrichtung 1a gemäß der Fig. 1 zeigt die in der Fig. 2 abgebildete Vorrichtung 1b eine Büchse 14b, die ein weitestgehend U-förmiges Querschnittsprofil aufweist und im eingebauten Zustand einen Endbereich des Zylinders 5b umgreift. Die Büchse 14d umfaßt dabei einen langen Schenkel 20, der an der Innenseite des Zylinders 5b anliegt und zur Führung des Kolbens 8 dient. Der kurze Schenkel 21 dagegen liegt auf der Außenwandung des Zylin ders 5b und besitzt am freien Ende eine Bördelung 19, die zur Erreichung einer Lagefixierung der Büchse 14b in eine Ringnut 18 formschlüssig verrastet. Die Ringnut 18 ist dabei axial beabstandet vom freien Ende des Zylinders 5b und in dessen Mantelfläche umlaufend angeordnet.

In Fig. 3 sind in einem vergrößerten Maßstab die Einzelheit "X" aus der Fig. 1 sowie alle unmittelbar damit in Zusammenhang stehenden Bauteilen abgebil det. Diese Abbildung verdeutlicht die Anordnung der Büchse 14a, die mit einem Längsschlitz 23 versehen unter Vorspannung in die Umlaufnut 15 des Zylinders 5a eingesetzt ist. Dabei entspricht die Längserstreckung der Umlaufnut 15 der axialen Länge der Büchse 14a, wodurch diese lagefixiert im Zylinder 5a befestigt ist. Der Kolben 8 nimmt die in Fig. 3 gezeigte Stellung im nicht eingebauten Zustand der Vorrichtung 1a ein, bei der sich der in einer Ringnut 17 des Kolbens 8 eingesetzte Sicherungsring 16 stirnseitig an der Büchse 14a abstützt, was ein Hinausgleiten des Kolbens aus der Büchse 14a verhindert und damit ein Auseinanderfallen der Vorrichtung 1a.

In der Fig. 4 ist in einem vergrößerten Maßstab die Büchse 14b mit dem unmittelbar damit in Verbindung stehenden Bauteile abgebildet. Diese Figur verdeutlicht das Umgreifen des freien Endes vom Zylinder 5b durch die Büchse 14b, wobei der lange Schenkel 20 innen an der Bohrungswandung des Zylin ders 5b anliegt und der kurze Schenkel 21 sich außen auf einer Mantelfläche des Zylinders 5b abstützt. Zur Erreichung einer sicheren Lagefixierung der Büchse 14b dient eine am freien Ende des Schenkels 21 angeordnete Bördelung 19, die radial nach innen gerichtet in eine Ringnut 18 verrastet. Die mit zu mindest einem Längsschnitt 23b versehene Büchse 14b kann vorgefertigt in bzw. auf den Zylinder 5b durch Aufbringen einer Axialkraft montiert werden. Als Montagehilfe dient eine radial nach außen gerichtete Fase 22 am Zylinder 5b, die ein radiales Aufspreizen des Schenkels 21 während des Einbaus der Büchse 16 begünstigt.

Bezugszeichenliste

1a Vorrichtung
1b Vorrichtung
2 Außengehäuse
3 Befestigungsauge
4 Hohlraum
5a Zylinder
5b Zylinder
6 Außenwandung
7 Symmetrieachse
8 Kolben
9 Kolbengehäuse
10 Befestigungsauge
11 Druckfeder
12 Boden
13 Boden
14a Büchse
14b Büchse
15 Umlaufnut
16 Sicherungsring
17 Ringnut
18 Ringnut
19 Bördelung
20 Schenkel
21 Schenkel
22 Fase
23a Schlitz
23b Schlitz.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs, umfassend ein Kolbengehäu se (9) und ein das Kolbengehäuse (9) teilweise umgreifendes Außengehäuse (2), die jeweils ein Befestigungsauge (3, 10) aufweisen, über die die Vorrichtung (1a, 1b) einerseits mit einem Schwenkhebel verbunden ist, an dessen freiem Ende eine kraftschlüssig am Zugmitteltrieb anliegende Spannrolle angeordnet ist und andererseits die Vorrichtung eine Abstützung an einem Tragkörper erfährt, der Aufbau der Vorrichtung (1a, 1b) umfaßt weiterhin einen in das Außen gehäuse (2) eingesetzten Zylinder (5a, 5b), in dem ein Kolben (8) geführt ist, der zentrisch im Kolbengehäuse (9) angeordnet ist, wobei zwischen diesen Bautei len ein Haltemittel vorgesehen ist sowie eine das Außengehäuse (2) gegenüber dem Kolbengehäuse (9) axial verschiebende Druckfeder (11), dadurch gekenn zeichnet, daß zur Führung des Kolbens (8) in den Zylinder (5a) eine Büchse (14a) eingesetzt ist, an der ein am Kolben (8) angeordneter Sicherungsring (16) einen axialen Anschlag erfährt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Büchse (14a) mit einem Schlitz (23a) in eine innere, der axialen Länge der Büchse (14a) angepaßte Umlaufnut (15) des Zylinders (5a) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (14a) radial vorgespannt in dem Zylinder (5a) eingesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Kunststoff hergestellte Büchse (14a) eingesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch eine aus einem Gleitlagerwerkstoff hergestellte Büchse (14a), die im Zylinder (5a) lagepositio niert angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein annähernd U-förmiges Längsprofil der Büchse (14b), die ein stirnseitiges freies Ende des Zylinders (5b) umgreift, wobei dessen längerer Schenkel (20) innen an einer Bohrungswandung des Zylinders (5b) an liegt und dessen kürze rer Schenkel (21) außen am Zylinder (5b) anliegt und dabei endseitig mittels einer Bördelung (19) in einer Ringnut (18) des Zylinders (5b) formschlüssig gehalten ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Schenkel (21) in der Einbaulage der Büchse (14b) außen eine Führung für die Druckfeder (11) sicherstellt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Büchse (14a, 14b) zumindest dem 1,5fachen Wert eines Durchmessers vom Kolben (8) entspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein federvorgespannter, in eine Ringnut (17) des Kolbens (8) eingesetzter Sicherungsring (16) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (14a, 14b) zumindest auf der zum Kolben (8) gerichteten Seite eine PTFE-Beschichtung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Metall hergestellten Bauteile, der Zylinder (5a, 5b) und der Kolben (8) in das zugehörige Außengehäuse (2) und das Kolbengehäuse (9) aus Kunst stoff eingespritzt sind.