DE19647224A1 - Reibdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibdämpfer in Form einer Innenbacken-Bremse zur Dämpfung einer oszillierenden Drehbewegung, mit zwei backenförmigen, jeweils um einen Schwenkzapfen verschwenkbaren Reibbelag-Trägern, die von einer ihnen gegen­ über relativ drehbaren Trommel umschlossen und von einem mechanischen, federela­ stischen Spreizelement radial nach außen gegen die zylindrische Trommel-Innenwan­ dung gedrückt werden.

Bei derartigen aus der Praxis bekanntgewordenen Reibdämpfern sind die beiden Reib­ belag-Träger in Simplexanordnung angelenkt, d. h., daß die beiden Schwenkzapfen nebeneinander angeordnet sind und die beiden freien Enden der Reibbelag-Träger gegen­ einanderweisen. Unabhängig von der je weiligen Drehrichtung der Trommel wirkt somit immer einer der beiden Reibbelag-Träger auflaufend und der andere ablaufend. Auf­ grund dieser beidseitigen Wirkung ergibt sich eine symmetrische Dämpfungshysterese.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsweise eines radial wirkenden Reibdämpfers an spezielle Gegebenheiten bei der Dämpfung einer oszillierenden Dreh­ bewegung anzupassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Reibbelag-Träger gegenüber der Trommeldrehung in der einen Umdrehungsrichtung auflaufend und in der entgegengesetzten Umdrehungsrichtung ablaufend angeordnet sind.

Erfindungsgemäß erhält man somit durch Einsatz ausschließlich rein mechanischer Ele­ mente eine richtungsabhängige Reibwirkung und somit eine asymmetrische Dämpfungs­ hysterese. Die bei auflaufender Anordnung der Reibbelag-Träger auftretende progres­ sive Kennlinie addiert sich ebenso wie die bei ablaufender Anordnung auftretende de­ gressive Kennlinie. Es findet also eine Addition dieser Wirkungen statt. Der erfindungs­ gemäß gestaltete, rein radial wirkende Reibdämpfer weist also in der einen Umdrehungs­ richtung seiner Trommel nur eine verhältnismäßig geringe, in der umgekehrten Drehrich­ tung jedoch eine erheblich verstärkte Dämpfung auf.

Zur Erzielung einer umfangssymmetrischen Belastung der Trommel ist es zweckmäßig, wenn die beiden Schwenkzapfen um 180 Umfangsgrad gegeneinander versetzt ange­ ordnet sind.

Für eine konstruktiv besonders einfache und damit preiswerte Gestaltung ist es vorteil­ haft, wenn das Spreizelement durch eine einteilige Feder gebildet ist, die sich mit ihren beiden Enden jeweils an dem freien Ende der beiden Reibbelag-Träger abstützt. Dabei ist es für eine gleichmäßige, symmetrische Dämpfungsbeaufschlagung zweckmäßig, wenn die Feder eine spiegelbildlich zur Verbindungslinie der beiden Schwenkzapfen gebogene Blattfeder ist.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, als Spreizelement zwei einzeln aufgehängte Druckfedern vorzusehen, die jeweils einen Reibbelag- Träger beaufschlagen.

Erfindungsgemäß läßt sich der Reibdämpfer insbesondere verwenden in einer Riemen­ spannvorrichtung für das Einstellen und kontinuierliche Aufrechterhalten der Riemen­ spannung des Treibriemens eines Riementriebes, wobei die Schwenkzapfen der Reib­ belag-Träger auf einem drehfest mit einer ortsfest angeordneten Achse verbundenen Bremsschild befestigt sind, während die Trommel drehfest mit einem schwenkbar auf der genannten Achse gelagerten Spannhebel verbunden ist, der an seinem freien Ende mit einer den Treibriemen beaufschlagenden Spannrolle oder dergleichen bestückt und mittels einer sich direkt oder indirekt an der Achse abstützenden Spanneinrichtung in Spannrichtung vorgespannt ist, wobei die beiden Reibbelag-Träger gegenüber der Trommeldrehung in Spannrichtung ablaufend gelagert sind.

Derartige Riemenspannvorrichtungen werden insbesondere bei Kraftfahrzeugmotoren zugeordneten Riementrieben verwendet. Hier läuft der Treibriemen um eine auf der Motorwelle des Fahrzeugmotors sitzende Hauptriemenscheibe sowie über auf den Antriebswellen der Hilfsaggregate sitzende Hilfsriemenscheiben. Wichtig ist hier die Aufrechterhaltung der zuvor werksseitig eingestellten Riemenspannung. Mit Hilfe der Spanneinrichtung läßt sich der Verschleiß unmittelbar ausgleichen. Eine entsprechende Ausführungsform läßt sich der DE 43 00 178 C1 entnehmen. Hier ist zwischen Spann­ hebel und Achse ein Reibkonusdämpfer geschaltet, der aus einem drehfest mit dem Spannhebel verbundenen Reibkonus und aus einem auf der Achse sitzenden Druckkonus besteht, der von einem Federelement ständig in Axialrichtung in bzw. gegen den Reib­ konus gedrückt wird. Dieser Reibkonusdämpfer bewirkt eine weitgehend konstante Dämpfung und zwar in Spannrichtung des Spannhebels in gleicher Weise wie in entge­ gengesetzter Schwenkrichtung.

Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Reibdämpfers führt demgegenüber zu dem Vorteil, daß die Spannrolle bei einem Kraftabfall im Treibriemen sehr schnell, da nur gering gedämpft, in den Riemenumlauf eintauchen kann, während das Ausschwingen des Spannhebels bzw. seiner Spannrolle stärker gedämpft und damit langsamer erfolgt. Unter Vermeidung hydraulischer Spannelemente lassen sich somit Ungleichförmigkeiten und Drehschwingungen, die z. B. von der Kurbelwelle eines nicht immer rundlaufenden Verbrennungsmotors auf den Treibriemen übertragen werden, angepaßt gedämpft ausgleichen.

In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die stirnseitige Ansicht eines Reibdämpfers und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Riemenspannvorrichtung mit einem eingebauten, gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelten Reibdämpfer.

Fig. 1 zeigt einen in Form einer Innenbacken-Bremse ausgebildeten Reibdämpfer zur Dämpfung einer oszillierenden Drehbewegung. Vorgesehen sind zwei backenförmige, jeweils um einen Schwenkzapfen 1 verschwenkbare Reibbelag-Träger 2, die von einer ihnen gegenüber relativ drehbaren Trommel 3 umschlossen sind. Die beiden Schwenkzapfen 1 sind um 180 Umfangsgrad gegeneinander versetzt auf einem ortsfesten Bremsschild 4 angeordnet.

Schematisch dargestellt ist in Fig. 1 ein mechanisches, federelastisches Spreizelement, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine einteilige Blattfeder 5 gebildet ist, die sich mit ihren beiden Enden 5a jeweils an dem freien Ende der beiden Reibbelag-Träger 2 abstützt. Dabei läßt Fig. 1 erkennen, daß die Feder 5 eine spiegelbildlich zur Verbindungslinie 6 der beiden Schwenkzapfen 1 gebogene Blattfeder ist.

Die Feder 5 verschwenkt die beiden Reibbelag-Träger 2 radial nach außen und drückt sie permanent gegen die zylindrische Trommel-Innenwandung. Dabei sind die beiden Reib­ belag-Träger 2 so angelenkt, daß sie beide gegenüber der oszillierend drehangetriebenen Trommel 3 je nach deren momentaner Drehrichtung auflaufend oder aber ablaufend liegen.

Der radial wirkende Reibdämpfer gemäß Fig. 1 weist eine richtungsabhängige, asym­ metrische Dämpfungshysterese auf. Dreht die Trommel 3 in Richtung des Pfeiles A, wirken beide Reibbelag-Träger 2 ablaufend; die Dämpfung ist verhältnismäßig gering mit degressiver Kennlinie. Rotiert die Trommel 3 hingegen in Richtung des Pfeiles B, wirken beide Reibbelag-Träger 2 auflaufend; man erhält eine sehr viel stärkere Dämpfung mit progressiver Kennlinie.

Fig. 2 zeigt als Anwendungsfall für den erfindungsgemäßen Reibdämpfer eine Riemen­ spannvorrichtung für das Einstellen und kontinuierliche Aufrechterhalten der Riemen­ spannung des Treibriemens 7 eines nicht näher dargestellten Riementriebes. Dieser besteht im wesentlichen aus einer nahe dem Treibriemen 7 ortsfest anbringbaren Achse 8, auf der ein Spannhebel 9 schwenkbar gelagert ist, der an seinem freien Ende mit einer den Treibriemen 7 beaufschlagenden Spannrolle 10 bestückt ist. Der Spannhebel 9 ist in Spannrichtung durch eine Schraubenfeder 11 vorgespannt, die sich mit ihrem einen Ende IIa an einer drehfest mit der Achse 8 verbundenen Fußplatte 12 abstützt und mit ihrem anderen Ende IIb am Spannhebel 9 anliegt.

Der Spannhebel 9 ist drehfest mit der einen Teil des Reibdämpfers bildenden Trommel 3 verbunden, die drehbar auf der Achse 8 gelagert ist und die beiden nur schematisch angedeuteten Reibbelag-Träger 2 umschließt. Die beiden den Reibbelag-Trägern 2 zuge­ ordneten Schwenkzapfen 1 sind an dem durch einen Abschnitt größeren Durchmessers der Achse 8 gebildeten Bremsschild 4 befestigt.

In Fig. 2 nicht eingezeichnet ist das die beiden Reibbelag-Träger 2 beaufschlagende Spreizelement. Die axial durch die Trommel 3 geführte Achse 8 läßt eine S-Form der Feder gemäß Fig. 1 nicht zu. Bei Verwendung einer einteiligen Blattfeder weist diese eher die Form eines W auf, da sie um die Achse 8 herumgeführt werden muß.

Die beiden Reibbelag-Träger 2 sind gegenüber der Trommeldrehung in Spannrichtung A ablaufend gelagert. Bei einem Kraftabfall im Treibriemen 7 kann daher ein Nachfedern des Spannhebels 9, also ein tieferes Eintauchen seiner Spannrolle 10 in den Riemen­ umlauf sehr schnell erfolgen, da in dieser Drehrichtung nur eine geringe Dämpfung aufgebracht wird. Eine zunehmende Riemenspannung führt hingegen zu einer lang­ samen, da über den Reibdämpfer stärker gedämpften Rückfederung der Spannrolle 10. Das nur gering gedämpfte Einschwingen und das stärker gedämpfte Ausschwiegen führen auch zu einer besseren Akustik und zu einer längeren Lebensdauer des Treib­ riemens 7.

Claims (6)

1. Reibdämpfer in Form einer Innenbacken-Bremse zur Dämpfung einer oszillierenden Drehbewegung, mit zwei backenförmigen, jeweils um einen Schwenkzapfen (1) verschwenkbaren Reibbelag-Trägern (2), die von einer ihnen gegenüber relativ drehbaren Trommel (3) umschlossen und von einem mechanischen, federelastischen Spreizelement (5, 5a) radial nach außen gegen die zylindrische Trommel-Innen­ wandung gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Reibbelag-Träger (2) gegenüber der Trommeldrehung in der einen Umdrehungsrichtung auflaufend und in der entgegengesetzten Umdrehungsrichtung ablaufend angeordnet sind.

2. Reibdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwenk­ zapfen (1) um 180 Umfangsgrad gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Reibdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreiz­ element durch eine einteilige Feder (5) gebildet ist, die sich mit ihren beiden Enden (5a) jeweils an dem freien Ende der beiden Reibbelag-Träger (2) abstützt.

4. Reibdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (5) eine spiegelbildlich zur Verbindungslinie (6) der beiden Schwenkzapfen (1) gebogene Blattfeder ist.

5. Reibdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreiz­ element zwei einzeln aufgehängte Druckfedern umfaßt, die jeweils einen Reibbelag-Träger (2) beaufschlagen.

6. Reibdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung in einer Riemenspannvorrichtung für das Einstellen und kontinuierliche Aufrechterhalten der Riemenspannung des Treibriemens (7) eines Riementriebes, wobei die Schwenkzapfen (1) der Reibbelag-Träger (2) auf einem drehfest mit einer ortsfest angeordneten Achse (8) verbundenen Bremsschild (4) befestigt sind, während die Trommel (3) drehfest mit einem schwenkbar auf der genannten Achse (8) gelagerten Spannhebel (9) verbunden ist, der an seinem freien Ende mit einer den Treibriemen (7) beaufschlagenden Spannrolle (9) oder dergleichen bestückt und mittels einer sich direkt oder indirekt an der Achse (8) abstützenden Spanneinrichtung (11, IIa, IIb) in Spannrichtung (A) vorgespannt ist, wobei die beiden Reibbelag-Träger (2) gegenüber der Trommeldrehung in Spannrichtung (A) ablaufend gelagert sind.