DE19843943A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine automatische Spannvorrich­ tung, die einen Riemen in einem Riementrieb selbsttätig in einer vorgegebe­ nen Spannung hält, und zwar derart, daß eine Änderung der Position einer Spannscheibe aufgrund von Vibrationen oder Stößen, die über den Riemen aufgenommen werden, unterdrückt werden und die Spannscheibe einen Druck ausüben kann, der die Riemenspannung konstant hält.

Einige herkömmliche, selbsttätig wirkende Spannvorrichtungen umfassen ei­ ne Spannscheibe, um die ein Riemen herumgelegt ist, einen Arm zur Lage­ rung der Spannscheibe, eine Trägerachse zur schwenkbaren Lagerung des Arms, eine Reibplatte zur Ausübung eines Widerstands gegen die Schwenkbe­ wegung des Arms und eine Schraubenfeder, die den Arm und damit die Spannscheibe in Drehrichtung und zugleich den Arm in Axialrichtung gegen die Reibplatte vorspannt. Die Schraubenfeder und die Reibplatte üben unter­ schiedliche Funktionen aus, je nachdem, ob sich die Riemenspannung ge­ ringfügig ändert oder ob erhebliche Schwingungen und Stöße ausgeübt wer­ den.

Wenn sich die Riemenspannung geringfügig ändert, wird der Arm durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder so vorgespannt, daß die Riemenspannung konstant bleibt. Wenn plötzliche und heftige Schwingungen oder Stöße von dem Riemen auf die Spannscheibe ausgeübt werden, werden diese auf den Arm übertragen. Da der Arm jedoch durch die axiale Rückstellkraft der Schraubenfeder gegen die Reibplatte gedrückt wird, wird ein großer Reibwi­ derstand ausgeübt zwischen dem Arm und der Reibplatte. Folglich werden die Schwingungen und Stöße rasch absorbiert und gedämpft, so daß verhin­ dert wird, daß der Arm, der die Spannscheibe trägt, ausgeschwenkt wird, so daß auch in diesen Fällen die Riemenspannung konstant bleibt.

Bei einer derartigen Spannvorrichtung verschleißt die Reibplatte mit der Zeit. Dadurch gelangen Verschleißpartikel in den Zwischenraum zwischen der Reibplatte und einer Gegenfläche, die die Reibplatte berührt. Wenn die verbleibenden Reibpartikel zunehmen, ändert sich der Reibwiderstand zwi­ schen der Reibplatte und dem Arm. Folglich kann die Dämpfungskraft gegen­ über Schwingungen und Stößen abfallen. Es ist daher möglich, daß die Funk­ tion eines Schutzes gegenüber Schwingungen und Stößen verlorengeht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung zu schaffen, bei der Änderungen im Reibwiderstand der Reibplatte aufgrund von Verschleißpartikeln verhindert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1.

Die erfindungsgemäße, selbsttätige Spannvorrichtung umfaßt eine Trägerach­ se mit einem Trägerbereich für einen Arm. Der Arm ist schwenkbar auf dem Trägerbereich der Trägerachse gelagert und trägt seinerseits drehbar eine Spannscheibe an seinem freien Ende. Eine Gegenfläche liegt dem Arm ge­ genüber und ist drehfest in bezug auf den Trägerbereich der Achse angeord­ net. Eine Reibplatte liegt zwischen dem Arm und der Gegenfläche und be­ wirkt eine Abbremsung der Schwenkbewegung des Armes im Zusammenwir­ ken mit der Gegenfläche. Eine Anpreßvorrichtung drückt den Arm in Axial­ richtung gegen die Reibplatte, so daß diese mit der Gegenfläche in Berüh­ rung kommt.

In dem Arm und/oder der Gegenfläche sind Sammelbereiche für Verschleiß­ partikel vorgesehen, die die Aufnahme der Verschleißpartikel ermöglichen, so daß diese das Reibverhalten der Reibplatte nicht beeinträchtigen können.

Vorzugsweise sind die Sammelbereiche für Verschleißpartikel konkave Berei­ che im Trägerbereich für den Arm und/oder der Gegenfläche, die mit der Reibplatte in Berührung steht.

Vorzugsweise ist die Gegenfläche an einer Druckplatte ausgebildet, die die Reibplatte gegen den Arm drückt.

Weiter vorzugsweise ist als Anpreßvorrichtung eine Schraubenfeder vorgese­ hen, die den Arm gegen die Reibplatte drückt und den Arm zugleich in Dreh­ richtung vorspannt, so daß die Spannscheibe gegen den Riemen gedrückt werden kann.

Vorzugsweise sind die Sammelbereiche für Verschleißpartikel auf dem Um­ fang verteilt angeordnet. Es sind Auswurföffnungen vorgesehen, durch die Verschleißpartikel aus den Sammelbereichen ausgeworfen werden. Diese Auswurföffnungen können gebildet werden durch Verlängerung des radial-in­ neren oder -äußeren Endes der konkaven Bereiche über den inneren oder äußeren Rand der ringförmigen Reibplatte hinaus.

Vorzugsweise wird ein Auswurfbereich als Öffnung ausgebildet, die sich am äußeren Ende des konkaven Bereichs außerhalb des Durchmessers der Reib­ platte befindet.

Die Sammelbereiche haben vorzugsweise die Form einer streifenförmigen Nut, die sich in Radialrichtung oder schräg zur Radialrichtung erstreckt. Die Nut kann auch V-förmig ausgebildet sein.

Vorzugsweise befindet sich eine Buchse zwischen der äußeren Oberfläche des Trägerbereichs der Trägerachse und der inneren Umfangsfläche eines Basisbereichs des Armes. Der Mittelpunkt des Lagers des Armes auf der Trä­ gerachse und der Spannscheibe am Ende des Armes sind axial gegeneinander versetzt. Die Buchse weist am äußeren, freien Ende des Trägerbereichs der Trägerachse eine größere Wandstärke als am inneren Ende auf.

Da die Verschleißpartikel ständig abgeführt werden, besteht nicht die Ge­ fahr, daß sie das Reibverhalten der Reibplatte ändern.

Wenn sich die Sammelbereiche in mehreren auf dem Umfang verteilten Posi­ tionen befinden, kann an allen Positionen Abrieb gesammelt werden.

Wenn der Sammelbereich eine äußere Öffnung aufweist, können die Ver­ schleißpartikel nach außen ausgeworfen werden, so daß es nicht wahrschein­ lich ist, daß sie in den Zwischenraum zwischen der Reibplatte und der Druckplatte zurückkehren.

Wenn die Sammelbereiche in Radialrichtung verlaufende Nuten sind, er­ streckt sich der Sammelbereich senkrecht zur Drehrichtung des Armes in bezug auf die Reibplatte und die Drehrichtung der Reibplatte in bezug auf ei­ ne ringförmige Platte, so daß das Einsammeln der Verschleißpartikel er­ leichtert wird.

Wenn der Sammelbereich eine streifenförmige Nut ist, die gegenüber der Ra­ dialrichtung geneigt ist, werden die Partikel durch Schwenkung des Armes zu einer radialen Seite mitgenommen.

Wenn der Sammelbereich eine V-förmige Nut ist, können die Partikel in bei­ den Schwenkrichtungen leichter gesammelt werden.

Wenn die Buchse eine von innen nach außen zunehmende Wandstärke auf­ weist, kann sie in dem besonders belasteten äußeren Bereich, dessen Bela­ stung sich durch die versetzte Anordnung der Lagerung des Armes und der Lagerung der Spannscheibe ergibt, ausreichend stabil und verschleißfest sein, um eine asymmetrische Beschädigung oder einen asymmetrischen Ver­ schleiß zu verhindern.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie (2)-(2) in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teildarstellung zu Fig. 2;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines Kupplungs­ bereichs zwischen dem Trägerbereich für einen Arm und einer Druckplatte gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie (6)-(6) in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Er­ findung;

Fig. 8 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie (8)-(8) in Fig. 7;

Fig. 9 ist eine Ansicht einer Spannvorrichtung gemaß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ist ein Schnitt entlang der Linie (10)-(10) in Fig. 9;

Fig. 11 ist eine Ansicht einer Spannvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie (12)-(12) in Fig. 11;

Fig. 13 ist ein vergrößerter Schnitt durch eine Buchse gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ist eine Darstellung zur Erläuterung der auftretenden Belastungen aufgrund der versetzten Anordnung der Spannscheibe gemäß Fig. 13;

Fig. 15 ist ein Schnitt durch eine sechste Ausführungsform der Erfindung.

Eine automatische Spannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung soll anhand von Fig. 1 bis 4 erläutert werden.

Eine automatische Spannvorrichtung 50 umfaßt eine Trägerachse 1, einen Arm 2, eine Spannscheibe 3, eine Verdrehungs-Schraubenfeder 4, die als Druckglied wirkt, eine Reibplatte 5, eine Druckplatte 6 als Gegenstück und eine Buchse 7, die als Gleitlager wirkt. Ein Riemen 51 ist um die Spannschei­ be 3 herumgelegt.

Bei der Spannvorrichtung ist die Spannscheibe 3 in einer versetzten Position außerhalb des vorderen Endes der Trägerachse 1 angeordnet. Mit anderen Worten, die Trägerachse 1 weist einen Trägerbereich 11 mit einem Zentrum O₁ auf, und axial versetzt hierzu ist ein Spannscheiben-Trägerbereich 22 mit einem Zentrum O₂ vorgesehen.

Die Trägerachse 1 ist an einem Gehäuse 52 befestigt, an dem ein nicht ge­ zeigter Riemenantrieb angebracht ist. Die Trägerachse 1 umfaßt einen Trä­ gerbereich 11 für einen Arm, der gebildet wird durch einen kegelstumpfför­ migen Endbereich 11a und einen zylindrischen, inneren Bereich 11b, eine Abdeckung 12 radial außerhalb des Trägerbereichs 11 und in Abstand zum äußeren Umfang des Trägerbereichs 11, und Befestigungslaschen 13 zur Auf­ nahme von Schrauben in axialer Höhe des Zentrums O₁ am äußeren Umfang der Abdeckung 12, die in diametral entgegengesetzte Richtung gerichtet sind. Die Trägerachse 1 ist durch Aluminiumguß hergestellt. Die äußere Um­ fangsfläche des kegelstumpfförmigen Endbereichs 11a des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1 entspricht in ihrem Konuswinkel einem Formungswin­ kel.

Der Arm 2 ist mit Hilfe des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1 schwenk­ bar gelagert. Der Arm 2 umfaßt einen Basisbereich 21, der im äußeren Be­ reich 11a des Trägerbereichs 11 über eine kegelstumpfförmige Buchse 7 be­ festigt ist, und einen Trägerbereich 22 für die Spannscheibe, der den Basis­ bereich 21 einstückig fortsetzt und in Richtung entgegen der Richtung des Basisbereichs axial vorspringt.

Die Spannscheibe 3 ist drehbar durch den Trägerbereich 22 des Armes 2 ge­ halten und mit Hilfe eines Kugellagers 9 gelagert. Ein Riemen 51 ist um den äußeren Umfang der Spannscheibe herumgelegt. Die Spannscheibe 3 ist an dem Trägerbereich 22 des Armes 2 über eine Schraube 8a gehalten. Zum Schutz des Kugellagers 9 gegenüber Wasser und Fremdkörpern ist eine Ab­ deckplatte 10 vorgesehen, die durch die Schraube 8a gehalten wird.

Die Schraubenfeder 4 befindet sich in dem ringförmigen Zwischenraum zwi­ schen dem äußeren Umfang des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1 und dem Basisbereich 21 des Armes 2 einerseits und dem inneren Umfang der Abdeckung 12 der Trägerachse 1 andererseits, ohne mit diesen beiden Um­ fangsflächen in Berührung zu stehen. Die Feder wird durch Verdrehung zu­ sammengedrückt. Die Schraubenfeder 4 spannt den Arm 2 in Gegenuhrzei­ gerrichtung in Fig. 1 vor durch die in Umfangsrichtung wirkende Rückstell­ kraft der Feder, so daß der Riemen 51 über die Spannscheibe 3, die an dem Arm 2 gelagert ist, vorgespannt wird. Außerdem drückt die Schraubenfeder 4 den Basisbereich 21 des Armes 2 in Axialrichtung gegen die Reibplatte 5, so daß auf den Basisbereich 21 ein Reibwiderstand ausgeübt wird.

Beide Endbereiche der Schraubenfeder 4 weisen Eingriffsbereiche 41, 42 auf, die in Radialrichtung nach außen gebogen sind. Diese Eingriffsbereiche 41, 42 werden in einen schlitzförmigen Ausschnitt 14 im Ansatzbereich der Träger­ achse 1 und einen schlitzförmigen Ausschnitt 23 mit dem Basisbereich 21 des Armes 2 eingesetzt.

Die Reibplatte 5 übt auf den Arm 2 einen Reibwiderstand aus, so daß die Schwenkbewegung des Armes 2 gebremst wird. Die Reibplatte 5 liegt dem Basisbereich 21 des Armes 2 so gegenüber, daß beide in Axialrichtung in Be­ rührung treten. Die Druckplatte 6 steht in Berührung mit einer Stirnfläche des äußeren Bereichs 11a des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1. Die Druckplatte 6 ist an dem Trägerbereich 11 des Armes mit Hilfe einer Schraube 8d verbunden, die in den Endbereich 11a des Trägerbereichs 11 eingeschraubt ist. Der Basisbereich 21 des Armes 2 wird gegen die Druck­ platte 6 mit Hilfe der Rückstellkraft der Schraubenfeder 4 vorgespannt. Die Reibplatte 5 ist aufgrund dieser Vorspannkraft elastisch zwischen dem Basis­ bereich 21 und der Druckplatte 6 eingefügt und übt einen gegen die Schwenkbewegung des Armes 2 gerichteten Reibwiderstand aus.

Wie Fig. 4 zeigt, ist die Druckplatte 6 eine ringförmige Platte mit einer wel­ lenförmig begrenzten zentralen Öffnung 6a. Der Endbereich des Trägerbe­ reichs 11 der Trägerachse 1 ist auf dem äußeren Umfang entsprechend wel­ lenförmig konturiert und bildet damit einen Eingriffsbereich 11c mit der Form der Öffnung 6a. Die Druckplatte 6 wird auf diese Weise drehfest auf dem Trägerbereich 11 gehalten, während die beiden Profile der Öffnung 6a und des Trägerbereichs 11 zusammenwirken.

Bei einer ersten Ausführungsform weist die Druckplatte 6 konkave Bereiche 61 auf, die zum Sammeln von Verschleißpartikeln dienen und im Umfang verteilt in Axialrichtung vertieft sind. Jeder der mehreren konkaven Bereiche 61 wird gebildet durch eine streifenförmige Nut, die sich in Radialrichtung erstreckt. Wie Fig. 3 zeigt, ist das radial-innere Ende der konkaven Bereiche 61 so geformt, daß es sich mehr nach innen erstreckt als der radial-innere Umfang der Reibplatte 5, so daß das innere Ende der konkaven Bereiche ei­ ne Öffnung 62 bildet, die als Auswurfbereich für Verschleißpartikel dient, der im übrigen offen ist und den Auswurf der Verschleißpartikel nach außen ge­ stattet. Der konkave Bereich 61 wird zugleich mit der Herstellung der Druck­ platte 6 durch Pressen erzeugt. Daher wird bei der Druckplatte 6 ein Be­ reich, der dem konkaven Bereich 61 entspricht, teilweise in Axialrichtung ausgewölbt. Diener ausgewölbte Bereich 63 erhöht die Biegefestigkeit der Druckplatte 6 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung.

Nunmehr soll die Arbeitsweise der selbsttätigen Spannvorrichtung mit dem dargestellten Aufbau beschrieben werden.

Die Spannung des Riemens 51 erhöht sich oder verringert sich in Abhängig­ keit von Temperaturänderungen der Umgebung, von Änderungen der Rie­ menspannung mit der Zeit des Gebrauchs etc. Wenn die Spannung des Rie­ mens 1 leicht zunimmt, werden der Arm 2 und die Spannscheibe 3 nach rechts in Fig. 1 entgegen der Rückstellkraft der Schraubenfeder 4 geneigt. Folglich wird die Spannung des Riemens 1 konstant gehalten. Wenn die Spannung des Riemens 1 leicht abnimmt, werden der Arm 2 und damit die Spannscheibe 3 nach links in Fig. 1 aufgrund der Rückstellkraft der Schrau­ benfeder 4 geschwenkt, so daß auch in diesem Falle die Spannung des Rie­ mens 51 konstant bleibt.

Wenn andererseits eine starke Schwingung oder ein Stoß von dem Riemen 1 auf die Spannscheibe 3 ausgeübt, wird dies auf dem Basisbereich 21 des Ar­ mes 2 übertragen, der die Spannscheibe 3 trägt. Da der Basisbereich 21 des Armes 2 gegen die Reibplatte 5 aufgrund der axialen Rückstellkraft der Schraubenfeder 4 vorgespannt ist, wird gegenüber dem Stoß oder der Schwingung, die auf dem Basisbereich 21 des Armes 2 ausgeübt werden, ein großer Reibwiderstand zwischen dem Basisbereich 21 des Armes 2, der Reibplatte 5 und der Druckplatte 6 ausgeübt. Damit wird die Schwingung oder wird der Stoß rasch absorbiert und gedämpft. Die Schwenkung des Ar­ mes 2 wird gedämpft, so daß die Position der Spannscheibe 3 im wesentli­ chen nicht geändert wird. Die Spannung des Riemens 51 wird konstant ge­ halten, so daß ein unbeabsichtigter Schlupf des Riemens 51 oder ein Abglei­ ten von der Spannscheibe 3 verhindert werden.

Es ist unvermeidlich, daß sich im Laufe der Zeit Abrieb der Reibplatte 5 bil­ det. Verschleißpartikel werden durch den Abrieb der Reibplatte 5 erzeugt. Diese Verschleißpartikel werden rasch in dem konkaven Bereich 61 der Druckplatte 6 in gleichmäßiger Umfangsverteilung gesammelt und sodann nach außen durch die Öffnung 62 der konkaven Bereiche 61 abgegeben. Da bei der ersten Ausführungsform die konkaven Bereiche in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen sind und durch streifenförmige Nuten mit Verlauf in Ra­ dialrichtung gebildet werden, können sie Verschleißpartikel aufnehmen und rasch abgeben. Da die Verschleißpartikel der Reibplatte 5 durch einen Spalt zwischen der Reibplatte 5 und der Druckplatte 6 abgegeben werden, ändert sich der Reibwiderstand der Reibplatte 5 kaum, so daß die Dämpfung gegen­ über Schwingungen und Stößen lange erhalten bleiben.

Wenn die Spannscheibe 3 in einer versetzten Position in bezug auf die Träge­ rachse 1 angeordnet ist, wie es bei der Spannvorrichtung 50 gemäß Fig. 1 der Fall ist, wird eine Last von den Riemen auf die Spannscheibe 3 ausgeübt, die sich als Moment M auswirkt, das bestrebt ist, die Spannscheibe 3 entlang einer Ebene in der Versatzrichtung zu neigen. Durch dieses Moment M wird eine große Last von dem Basisbereich 21 des Arms 2 auf die Reibplatte 5 aus­ geübt. Daher ist der Verschleiß der Reibplatte 5 bei der Spannvorrichtung 50 mit versetzt angeordneter Spannscheibe etwas größer als bei Spannvorrich­ tungen ohne diesen Versatz. Da jedoch bei der ersten Ausführungsform die Verschleißpartikel der Reibplatte 5 rasch abgegeben werden, können Spann­ vorrichtungen 50 mit dem Versatz mit besonderer Wirksamkeit angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erste Ausführungsform be­ schränkt, sondern gestattet zahlreiche Abwandlungen.

Anschließend soll eine Spannvorrichtung 50 gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform beschrieben werden, die in Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das radial-äußere Ende des konkaven Bereichs 61, der bei der ersten Ausführungsform bereits beschrieben worden ist, nach außen über den Umfang der Radscheibe 5 hinaus verlängert, so daß eine Öffnung 64 entsteht, die am äußeren Ende des konkaven Bereichs 61 gebildet wird. Dies ergibt sich aus Fig. 5 in Verbindung mit Fig. 3. In diesem Falle werden Verschleißpartikel, die in dem konkaven Bereich gesammelt werden, wirksam durch die innere Öffnung 62 und die radial-äußere Öffnung 64 abgegeben, so daß eine Rückkehr der Verschleißpartikel zu der Reibplatte vermieden werden.

Eine Spannvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist in Fig. 7 und 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die konkaven Berei­ che 61 um etwa 30° bis 40° in bezug auf die Radialrichtung geneigt. Das äuße­ re Ende, bezogen auf die Radialrichtung der konkaven Bereiche 61, ist in Ge­ genuhrzeigerrichtung verschoben, und zwar in der selben Weise, wie die Rückstell-Rotationskraft der Schraubenfeder 4 wirkt. In diesem Falle tritt der Verschleißpartikel-Austrageffekt ebenso wie bei der ersten Ausführungs­ form auf. Wenn die Spannung des Riemens 51 zunimmt, so daß der Arm 2 in Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird, werden die Verschleißpartikel inner­ halb der konkaven Bereiche 61 zu der Öffnung 62 auf der radial-inneren Sei­ te befördert, so daß das Austragen der Verschleißpartikel beschleunigt wird.

Die Spannvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform ist in Fig. 9 und 10 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein konkaver Bereich 24 wie bei der ersten Ausführungsform, jedoch an einer Stirnfläche des Basisbereichs 21 des Arms 2 vorgesehen, die die Reibplatte 5 berührt, so daß Verschleiß­ partikel in dem konkaven Bereich gesammelt und aus einer auf der radial-in­ neren Seite befindlichen Öffnung 25 ausgetragen werden können. Es tritt da­ mit der selbe Effekt wie bei der ersten Ausführungsform auf. Der konkave Be­ reich 24 der vierten Ausführungsform kann hergestellt werden durch ent­ sprechende Gestaltung der Gußform beim Aluminium-Formenguß.

Eine Spannvorrichtung 50 gemäß einer fünften Ausführungsform ist in Fig. 11 und 12 gezeigt. Bei der fünften Ausführungsform unterscheidet sich die Form der konkaven Bereiche 24 von derjenigen der vierten Ausführungsform. Bei der fünften Ausführungsform sind die konkaven Bereiche V-förmig ausge­ bildet und in der Stirnfläche des Basisbereichs 21 des Arms 2 ausgebildet. Die beiden Enden des V, die auf der radial-inneren Seite liegen, werden über den inneren Durchmesser der Reibplatte 5 hinaus verlängert, so daß die Öff­ nung 25 in Durchmesserrichtung am inneren Ende innerhalb der ringförmi­ gen Reibplatte 5 liegen. Da die konkaven Bereiche 24 in dem Basisbereich 21 des Arms 2 vorgesehen und durch Guß hergestellt sind, kann selbst eine komplizierte Form der konkaven Bereiche leicht hergestellt werden. Im übri­ gen wird bei der fünften Ausführungsform bei einer Bewegung des Arms 2 in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung gewährleistet, daß die Verschleißpartikel, die in dem konkaven Bereich 24 gesammelt sind, in Richtung der Öffnung 25 bewegt werden. Das Austragen wird dadurch be­ schleunigt.

Obgleich bei der ersten bis fünften Ausführungsform die konkaven Bereiche 24 oder 61 nur auf den mit der Reibplatte 5 zusammenwirkenden Bereiche 6 oder 21 ausgebildet sind, ist es möglich, konkave Bereiche 24, 61 auch auf beiden mit der Reibplatte zusammenwirkenden Flächen 6 und 21 herzustel­ len. In diesem Falle kann die Form der konkaven Bereiche auf beiden Seiten gleich oder unterschiedlich sein, wie es durch die erste bis fünfte Ausfüh­ rungsform veranschaulicht worden ist. Obgleich anhand der ersten bis fünften Ausführungsform konkave Bereiche 24, 61 unterschiedlicher Form gezeigt worden sind, kommen weitere Abwandlungen der Form in Betracht. Bei­ spielsweise können die konkaven Bereiche X- oder Y-förmig ausgebildet sein. Im übrigen können konkave Bereiche 24, 61 gemäß der zweiten bis vierten Ausführungsform in bezug auf die Radialrichtung geneigt angeordnet werden, wie es die dritte Ausführungsform veranschaulicht. Die konkaven Bereiche 24 und 61 der dritten bis fünften Ausführungsform können mit einer Öffnung auf der äußeren, bezogen auf die Radialrichtung, versehen sein, wie es die erste Ausführungsform zeigt. Der konkave Bereich 61 der ersten bis dritten Ausfüh­ rungsform kann V-förmig ausgebildet sein, wie die fünfte Ausführungsform zeigt. Bei dem konkaven Bereich 61 der zweiten Ausführungsform ist es mög­ lich, die Öffnung 62 auf der Innenseite fortzulassen.

Obgleich bei der ersten bis fünften Ausführungsform die konkaven Bereiche 24, 61 im Umfang verteilt angeordnet sind, ist es auch möglich, die konkaven Bereiche ungleichmäßig zu verteilen.

Obgleich die Spannvorrichtung 50 gemäß der ersten bis fünften Ausführungs­ form eine versetzt in bezug auf die Trägerachse 1 angeordnete Spannscheibe 3 aufweist, ist die Erfindung auch anwendbar auf eine Konstruktion, bei der die Spannscheibe nicht versetzt angeordnet ist.

Bei der Spannvorrichtung 5 gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform liegt die Buchse 7 zwischen der Außenfläche des kegelstumpfförmigen End­ bereichs 11a des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1 und einer Innenflä­ che des Basisbereichs 21 des Arms 2. Wie in Fig. 13 in vergrößerter Darstel­ lung gezeigt ist, ist diese Buchse so ausgebildet, daß ihre Wandstärke nach und nach vom inneren zum äußeren des Trägerbereichs 11 zunimmt. Im ein­ zelnen sind die Innenfläche 7a und die Außenfläche 7b der Buchse 7 mit un­ terschiedlichem Kegelwinkel ausgebildet. Die Außenfläche 7b besitzt einen Kegelwinkel θ₂ in bezug auf die Axialrichtung, der kleiner ist als ein Kegel­ winkel θ₁ der Innenfläche 7a der Buchse 7. Darauf beruht die Zunahme der Wandstärke der Buchse 7. Folglich berührt die Innenfläche 7a der Buchse 7 die Außenfläche des kegelstumpfförmigen Endbereichs 11a des Trägerbe­ reichs 11, und die Innenfläche des Basisbereichs 21 des Arms 2 steht ebenso in enger Berührung mit der Außenfläche 7b der Buchse 7. Die Buchse 7 weist einen Flansch 7c am inneren Ende auf, das das Ende größeren Durchmessers darstellt. Der Flansch 7c erstreckt sich radial nach außen. Die Buchse 7 be­ steht aus einem Polyamid (beispielsweise Polyamid 46).

Die Trägerachse 1 wird aus Aluminium gegossen. Die äußere Oberfläche, die den Trägerbereich 11 für den Arm bildet und dessen Basisbereich 21 auf­ nimmt, wird vorzugsweise mit einer kegelstumpfförmigen Entformungs­ schräge versehen. Da die Innenfläche 7a der Buchse 7 kegelstumpfförmig ausgebildet ist und im Innendurchmesser abnimmt, während die Wandstärke zunimmt, kann die Innenfläche 7a mit dem Kegelstumpf des Trägerbereichs 11 in Eingriff gebracht werden. Dadurch wird die Montage der Buchse 7 aus dem Trägerbereich 11 der Trägerachse 1 erleichtert.

Bei der Spannvorrichtung 50 befindet sich die Spannscheibe 3 in einer Posi­ tion, die in Axialrichtung vor dem Ende der Trägerachse 1 liegt. Das bedeu­ tet, daß in bezug auf das radiale Zentrum O₁ des Lagerbereichs des Armes 2 an der Trägerachse 1 das radiale Zentrum O₂ des Lagerbereichs der Spann­ scheibe 3 an dem Arm 2 versetzt ist. Daher wird eine Last von dem Riemen 51 auf die Spannscheibe 3 ausgeübt, die sich auswirkt als Moment M, das be­ strebt ist, die Spannscheibe 3 entlang einer in Versatzrichtung gerichteten Ebene zu neigen. Fig. 14 ist eine schematische Darstellung dieser Verhältnis­ se. Aufgrund des Moments M wird eine große Last von dem Basisbereich 21 des Armes 2 auf die Buchse 7 in einem schraffiert dargestellten Bereich C ausgeübt. Diese Last erhöht sich zum Ende der Buchse 7 hin.

Da die Buchse 7 so konstruiert ist, daß ihre Dicke nach und nach vom inne­ ren zum äußeren Ende des Trägerbereichs 11 der Trägerachse 1 zunimmt, kann die Buchse 7 mit ausreichender Festigkeit und Verschleißfestigkeit ge­ genüber dem Moment M ausgerüstet werden. Dadurch kann ein exzentri­ scher Verschleiß oder ein Brechen oder Reißen der Buchse 7 verhindert werden. Da die Entstehung eines exzentrischen Verschleißes an der Buchse 7 verhindert wird, wird zugleich ausgeschlossen, daß die Spannscheibe 3 ge­ neigt wird, so daß der Riemen 51, der um die Spannscheibe 3 herumgelegt ist, nicht von der Spannscheibe 3 abgleitet.

Ein unregelmäßige Schwenkung der Spannscheibe 3, die entstehen kann auf­ grund eines Bruches der Buchse, wird verhindert, so daß die Funktion der selbsttätigen Spannvorrichtung, nämlich eine Spannung des Riemens und ei­ ne Dämpfung von Schwingungen und Stößen, zufriedenstellend erfüllt wird.

Wie oben beschrieben wurde, ist die Innenfläche 7a der Buchse 7 mit einer Kegelstumpffläche entsprechend dem Entformungswinkel des Trägerbe­ reichs 11 der Trägerachse 1 versehen, und die Außenfläche 7b weist eben­ falls eine Kegelstumpfform auf. Wie in Fig. 15 anhand einer sechsten bevor­ zugten Ausführungsform gezeigt ist, ist es möglich, daß nur die Innenfläche 7a eine Kegelstumpfform aufweist, während die Außenfläche 7b zylindrisch sein kann. In diesem Falle nimmt die Wandstärke der Buchse 7 ebenfalls nach und nach von innen nach außen in bezug auf den Trägerbereich zu, so daß die Buche 7 eine ausreichende Stabilität und Verschleißfestigkeit gegen­ über dem Moment M aufweist und die Entstehung eines exzentrischen Ab­ riebs oder Bruchs verhindert werden kann.

Es ist außerdem möglich, daß die Innenfläche 7a der Buchse 7 zylindrisch ausgebildet ist, während die Außenfläche kegelstumpfförmig mit entgegen dem Kegel des Trägerbereichs 11 gerichteten Kegelwinkel ausgebildet ist, so daß die Buchse 7 ebenfalls in der Wandstärke nach außen zunimmt.

Die Buchse kann aus einem anderen Kunststoff oder auch aus Metall beste­ hen, solange sie die gewünschten Gleiteigenschaften, die erforderliche Stabi­ lität und die benötigte Verschleißfestigkeit besitzt. Im Falle von Metall kommt ein Sintermetall in Frage, das mit einem Schmiermittel imprägniert ist.

Claims (13)

1. Spannvorrichtung mit:

• - einer Trägerachse (1), mit:
• - einem Trägerbereich (11) für einen Arm (2), welcher Arm (2) in bezug auf die Trägerachse (1) schwenkbar ist;
• - einer Spannscheibe (3), die drehbar auf einem Ende des Armes (2) gela­ gert ist;
• - einer Gegenfläche (6), die dem Arm (2) gegenüberliegt und fest in bezug auf den Trägerbereich (11) der Trägerachse (1) angeordnet ist;
• - einer Reibplatte (5), die zwischen dem Arm (2) und der Gegenfläche (6) angeordnet ist und einen Widerstand gegenüber der Schwenkung des Ar­ mes durch Berührung mit der Gegenfläche (6) ausübt;
• - einer Anpressvorrichtung (4), die den Arm (2) gegen die Reibplatte drückt und die Reibplatte mit der Gegenfläche (6) in Berührung bringt,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Arm (2) oder die Gegenfläche (6) einen Sammelbereich (24, 61) für Verschleißpartikel aufweist, die in dem Bereich gebildet werden, in dem die Reibplatte berührt wird.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbereich (24, 61) für Verschleißpartikel einen konkaven Bereich in ei­ ner Ebene umfaßt, die an dem Trägerbereich (11) der Trägerachse (1) und/oder der Gegenfläche (6) vorgesehen ist, die in Berührung mit der Reib­ platte (5) steht.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (6) an einer Druckplatte (6) ausgebildet ist, die die Reibplatte (5) gegen den Arm (2) drückt.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressvorrichtung eine Schraubenfeder (4) ist, die den Arm (2) gegen die Reibplatte (5) und in Drehrichtung vorspannt.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Sammelbereichen für Verschleißpartikel auf dem Umfang ver­ teilt vorgesehen sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auswurfbereich (62, 64) für Verschleißpartikel zum Auswerfen aus dem Sam­ melbereich vorgesehen ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißpartikel-Auswurfbereich eine Öffnung (62) am radial-inneren Ende des konkaven Bereichs (61) innerhalb des inneren Randes der ringför­ migen Reibplatte (5) ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißpartikel-Auswurfbereich zum Auswerfen der Verschleißparti­ kel aus dem Sammelbereich eine Öffnung (64) ist, die sich am radial-äußeren Ende des konkaven Bereichs (61) außerhalb des äußeren Randes der Reib­ platte (5) befindet.

9. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbereich (24, 61) für Verschleißpartikel die Form von streifenförmigen, im wesentlichen radial verlaufenden Nuten auf­ weist.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sammelbereich (24) Verschleißpartikel durch streifenför­ mige Nuten gebildet ist, die in bezug auf die Radialrichtung geneigt sind.

11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sammelbereich für Verschleißpartikel eine V-förmige Nut ist.

12. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Buchse (7) zwischen der äußeren Umfangsfläche des Trägerbereichs (11) der Trägerachse (1) zu Aufnahme des Arms (2) und ei­ ner Innenfläche des auf dem Trägerbereich montierten Arms (2), wobei das Zentrum der durch den Arm (2) getragenen Spannscheibe (3) in Axialrich­ tung in bezug auf die Lagerung des Armes (2) versetzt ist, und daß die Buchse (7) eine Wandstärke aufweist, die zum freien Ende des Trägerbereichs (11) der Trägerachse (1) hin zunimmt.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (7) auf der Außenfläche (7b) einen Konus mit geringerem Konuswin­ kel als auf der Innenfläche (7a) aufweist.