DE19909684A1

DE19909684A1 - Riemenspannvorrichtung mit Schwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19909684A1
Application number: DE1999109684
Authority: DE
Inventors: Bernd Hartmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-09-07
Also published as: WO2000053954A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen mit einer Spannrolle, die mit einem federbelasteten Hebel (1) in Wirkverbindung steht, wobei der Hebel (1) mit einem Drehschwingungsdämpfer verbunden ist, der ein Dämpfungsmittel enthaltendes Gehäuse (4) aufweist, in dem mit dem Gehäuse (4) in Wirkverbindung stehende Trennwände (10) und ein um die Drehachse schwenkbarer Drehkörper (7) gelagert sind, wobei der Drehkörper (7) Dämpfungsflügel (8) aufweist, die zwischen den Trennwänden (10) angeordnet sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß weisen die Dämpfungsflügel (8) an ihren dem Gehäuse (4 bzw. 6) zugewandten Rändern zumindest ein Flügelelement (9a bis 9d) auf, dessen Abstand zur Gehäusewand veränderbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen mit einer Spannrolle oder dergleichen, die mit einem federbela steten Hebel in Wirkverbindung steht, wobei der Hebel mit einem Drehschwin gungsdämpfer verbunden ist, der ein Dämpfungsmittel enthaltendes Gehäuse aufweist, in dem mit dem Gehäuse in Wirkverbindung stehende Trennwände und ein um die Drehachse schwenkbarer Drehkörper gelagert sind, wobei der Drehkörper Dämpfungsflügel aufweist, die zwischen den Trennwänden ange ordnet sind.

Hintergrund der Erfindung

Aus der gattungsbildenden deutschen Patentschrift 359 936 ist eine Riemen spannvorrichtung mit einem Drehschwingungsdämpfer bekannt, der ein fest stehenden Gehäuse aufweist, in dem ein Drehkörper mit Dämpfungsflügeln drehbar auf einer Welle gelagert ist, wobei die Dämpfungsflügel im Gehäuse geführt sind und mit am Gehäuse befestigten Trennwänden über das im Ge häuse befindliche Dämpfungsöl in Wirkungsverbindung steht. In den Trenn wänden sind verstellbare Ventile angeordnet, die einen Kanal von der einen zur anderen Seite der Trennwände beherrschen. Auftretende Schwing bewegungen der Spannrolle werden über einen Hebel und die mit dem Dreh körper verkeilte Welle übertragen, so daß die Dämpfungsflügel bei ihrer Schwenkbewegung Dämpfungsöl durch die Kanäle und die Ventile von der einen Seite zur anderen Seite der Trennwände pumpen und dadurch die Be wegung hydraulisch dämpfen. Der vorgeschlagene Dämpfer ist insbesondere wegen der Kanäle und der verstellbaren Ventile in den Trennwänden aufwen dig in der Herstellung und bedarf darüberhinaus einer gezielten Einzelanpas sung. Er ist daher für die Herstellung in Großserie nicht geeignet.

Aus der EP- 0 120 069 B1 ist eine Riemenspannvorrichtung mit einem Dreh schwingungsdämpfer bekannt, bei dem ebenfalls ein mit Dämpfungsflügeln ausgerüsteter Drehschwingungsdämpfer eingebaut ist. Die Dämpfungsflügel haben dabei eine umlaufende Nut, in der eine im wesentlichen U-förmige Dichtung eingesetzt ist. Weiterhin haben die Trennwände an ihren dem Dreh körper zugewandten Ende Dichtungsleisten, so daß die Dämpfungsräume dicht verschlossen sind. Da aber zum Dämpfen der Schwingbewegung des Drehkör pers mit den Dämpfungsflügeln eine gewisse Verdrängung von Dämpfungs mittel von einer Seite der Dämpfungsflügel zur anderen Seite oder von der ei nen Seite der Trennwände zur anderen Seite erforderlich ist, muß die Dichtung eine gewisse Durchlässigkeit für das Dämpfungsmittel aufweisen, so daß keine lange Standzeit zu erwarten ist und sich verhältnismäßig schnell die Dämp fungswirkung verändert. Darüberhinaus ist die nutförmige Einfräsung an den Rändern der Dämpfungsflügel und der Trennwände aufwendig in der Her stellung. Dies gilt auch für die zusätzlich einzusetzenden und, soweit es die Dichtungen der Dämpfungsflügel betrifft, für ihre spezielle vorgeformte Ausge staltung.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Lösungen zu vermei den und eine Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen zur Verfü gung zu stellen, deren Drehschwingungsdämpfer einfach hergestellt werden kann, verschleißfest ist und darüberhinaus eine variable Dämpfung aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Dämpfungsflügel an ihren dem Gehäuse bzw. Innengehäuse zugewandten Rändern, zumindest ein Flügelelement aufweisen, dessen Abstand zur Gehäusewand veränderbar ist. Durch diese Ausgestaltung ändert sich der Spalt zwischen den Dämpfungsflü geln und dem Gehäuse, so daß der Strömungsquerschnitt für das Dämpfungs mittel sich verändert und damit die Dämpfungswirkung des Drehschwingungs dämpfers variiert. Dadurch, daß die Abstandsänderung durch eine Verformung der Dämpfungsflügel und/oder der Flügelelemente in Abhängigkeit des An stiegs des Dämpfungsmitteldruckes erfolgt, wird erreicht, daß bei schnellen, d. h. starken Schwingbewegungen der Spannrolle eine stärkere Dämpfung er folgt, weil sich der Strömungsquerschnitt entsprechend verringert. Der Dreh schwingungsdämpfer paßt sich daher selbsttätig den Dämpfungserfordernissen an, ohne daß dafür besondere Einstellungen oder dergleichen erforderlich wä ren.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 8.

Dadurch, daß die Flügelelemente fest mit den Dämpfungsflügeln verbunden oder einstückig mit diesen hergestellt sind, ergibt sich eine stabile Einheit und die erforderliche Verformung kann sich sowohl auf das Flügelelement als auch auf den Dämpfungsflügel ausdehnen, so daß keine zu starken Spitzenbean spruchungen entstehen und ohne große Probleme eine Dauerhaltbarkeit ge währleistet ist. Die Flügelelemente sind an zumindest einem Seitenrand eines Dämpfungsflügels, vorzugsweise an beiden Seiten, angeordnet und/oder am äußeren radialen Rand des Dämpfungsflügels. Bei den Flügelelementen han delt es sich vorzugsweise um Flächen, die von den Rändern ausgehend in Drehrichtung der Drehkörpers umgebogen sind. Sie können sowohl nur in einer Drehrichtung des Drehkörpers als auch in beiden Drehrichtungen, also beid seits der Dämpfungsflügel angeordnet sein. Wird, hervorgerufen durch eine Schwingbewegung der Spannrolle, der Hebel des Drehschwingungsdämpfers verdreht, was zu einer Verschwenkung des Drehkörpers mit den Dämpfungs flügeln im Gehäuse führt, so baut sich auf der Vorderseite der Dämpfungsflügel ein Druck auf, der zu einer Verbiegung der Dämpfungsflügel und/oder einer Verbiegung und Verschwenkung der Fügelelemente führt, so daß sich diese mit ihrem freien Ende der Gehäusewand nähern und den Strömungsspalt ver ringern. Werden die Flügelelemente nur auf einer Seite der Dämpfungsflügel angeordnet, so tritt die zuvor geschilderte Spaltverringerung dann ein, wenn die Drehschwingung und damit die Verdrehung des Drehkörpers in Richtung der Flügelelemente erfolgt, wogegen in der entgegengesetzten Richtung der Spalt nicht verringert wird, sondern je nach Auslegung der Dämpfungsflügel durch eine Verbiegung derselben der Spalt vergrößert wird. Dadurch kann eine verstärkte Dämpfung, beispielsweise in der Richtung erfolgen, in der die Spannrolle eine Verringerung der Riemenspannung verursacht, während in der entgegengesetzten Richtung verursacht durch die mit dem Hebel in Wirkver bindung stehende Feder eine schnelle Nachspannung des Riemens erfolgt.

Werden die Dämpfungsflügel und/oder die Trennwände in Drehrichtung ge neigt angeordnet, so kann der zuvor geschilderte Effekt noch dadurch erhöht werden, daß sowohl die Flügelelemente als auch die Trennwände bzw. an ih ren angeordneten Trennwandverlängerungen je nach Druckbeanspruchung eine Verringerung bzw. eine Vergrößerung der Spalte zwischen den Flügele lementen und dem Gehäuse und den Trennwänden bzw. den Trennwandver längerungen und dem Drehkörper verursachen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Spannvorrichtung und einen er findungsgemäßen Drehschwingungsdämper parallel zur Drehachse,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 durch den Drehschwingungsdämpfer,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1 durch den Drehschwingungsdämpfer,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 1 durch den Dreh schwingungsdämpfer,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 2 durch den Drehschwingungsdämpfer,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Drehschwingungsdämpfer gemäß der Linie VI-VI in Fig. 1,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Dämpfungsflügels gemäß dem Pfeil VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie VIII-ViII in Fig. 7 durch ei nen Dämpfungsflügel.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

In den Fig. 1 bis 8 ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 ein Hebel be zeichnet, an dem nicht dargestellt, direkt oder indirekt eine Spannrolle, ein Kettenrad oder auch eine Spannschiene angreift. Der Hebel 1 ist auf einer Welle 2 drehfest gelagert und mittels einer Drehfeder 3 in eine Drehrichtung vorgespannt. Die Drehfeder 3 stützt sich andererseits an einem Gehäuse 4 ab, in dem auch die Welle 2 gelagert ist. Das Gehäuse 4 weist ein Außengehäuse 5 und ein Innengehäuse 6 auf, in das sich die Welle 2 erstreckt. Das Innenge häuse 6, das auch ein Gleitlager für die Welle aufweist, ist dicht verschlossen, wobei der Durchtritt der Welle im Bereich des Außengehäuses 5 durch Dich tringe abgedichtet ist. Auf der Welle 2 innerhalb des Gehäuses 4, insbesonde re des Innengehäuses 6, ist ein Drehkörper 7 drehfest angeordnet, insbeson dere verkeilt oder mittels eines Zahnnabenprofils befestigt. Der Drehkörper 7 weist zwei Dämpfungsflügel 8 auf, die, wie insbesondere den Fig. 2, 3 und 6 zu entnehmen ist, sich radial in Richtung der Gehäuseinnenwand erstrecken. An den Dämpfungsflügeln 8 sind Flügelelemente 9a bis 9d befestigt, die sich an den Seitenrändern bzw. an dem radial äußeren Rand befinden. Am Gehäu se 4 bzw. Innengehäuse 6, sind Trennwände 10 befestigt, die in Richtung der Welle 2 bis zum Drehkörper 7 reichen.

Die Dämpfungsflügel 8 gemäß Fig. 2 tragen an ihrem äußeren Radialrand Flügelelemente 9a, die in und gegen den Uhrzeigersinn etwa rechtwinklig zu den Dämpfungsflügeln angeordnet sind und im wesentlichen parallel zur Ge häusewand ausgerichtet sind. Die Trennwände 10 am Innengehäuse 6 bilden einen Spalt zum Drehkörper, so daß eine gewisse Menge des Dämpfungsmit tels bei einer Schwenkbewegung des Drehkörpers von einer zur anderen Seite der Trennwand entweichen kann und damit eine Grunddämpfung erzielt wird. Wird, verursacht durch eine Schwenkbewegung der Spannrolle, der Drehkör per 7 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn verdreht, so baut sich vor der jeweiligen Seite der Dämpfungsflügel 8 ein Druck auf, der von der Ge schwindigkeit der Schwenkbewegung abhängt. Dieser Druck verursacht eine Verbiegung der Dämpfungsflügel 8 und der Flügelelemente 9a, so daß sich der Spalt zwischen den Flügelelementen und der Wand des Innengehäuses 6 ver kleinert und die Dämpfungswirkung ansteigt. Ist die Schwenkbewegung des Drehkörpers langsamer bzw. die Auslenkung der Spannrolle weniger ruckartig, so ist die Verformung der Dämpfungsflügel und der Flügelelemente geringer. Tritt keine Verformung ein, so ändern sich die Spaltmaße nicht.

In Fig. 5, die eine Abbildung gemäß dem Schnitt V-V in Fig. 2 wiedergibt, sind insbesondere die Spalte zwischen der Trennwand 10 und dem Drehkörper 7 sowie zwischen dem Dämpfungsflügel 8 und der Wand des Innengehäuses 6 zu erkennen.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die mit 9b bezeichneten Flü gelelemente am äußeren Rand der Dämpfungsflügel 8 angeordnet und weisen in einer Richtung etwa rechtwinklig vom Dämpfungsflügel ausgehend in eine Richtung parallel zur Gehäusewand. Die Trennwände 10 sind mehrteilig aus gebildet und weisen ein verschiebbares Trennwandteil 10a auf, das zur Ein stellung des Spaltes zwischen den Trennwänden und dem Drehkörper radial verschoben werden kann. Dadurch ist eine Grundeinstellung des Spaltmaßes und damit der Dämpfung möglich. Wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel, verursacht durch eine Schwenkbewegung der Spannrolle, der Drehkörper über die Welle im Uhrzeigersinn verdreht, so verformt sich durch den je nach Ge schwindigkeit der Schwenkbewegung hervorgerufenen Druck der Dämpfungs flügel und das Flügelelement 9b, so daß der Spalt zwischen dem Flügelelement 9b und der Wand sich verkleinert und die Dämpfungswirkung verstärkt wird. Verschwenkt die Spannrolle in die entgegengesetzte Richtung und verursacht eine Verdrehung des Drehkörpers entgegen der Uhrzeigerrichtung, so verfor men sich die Dämpfungsflügel 8 in die entsprechende Richtung, so daß je nach Geschwindigkeit der Schwenkbewegung der Spannrolle und damit je nach Auf bau des Druckes der Spalt zwischen den Flügelelementen 9b und dem Gehäu se vergrößert wird.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind sowohl die Dämpfungsflügel 8 als auch die Trennwände 10 in Drehrichtung verschwenkt angeordnet, so daß die Enden der Trennwände bis zur Höhe des Drehkörpers 7 reichen. Wird der Drehkörper in diesem Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn verdreht, so wird nicht nur der Spalt zwischen den Flügelelementen 9c und dem Innengehäuse 6 verkleinert sondern auch der Spalt zwischen den Trennwänden 10 und dem Drehkörper 7, da der Druckaufbau eine Verbiegung der Enden der Trennwände verursacht. Eine Drehbewegung des Drehkörpers entgegen der Uhrzeigerrich tung vergrößert die Spalte entsprechend. In vorteilhafter Weise sind die den Drehkörper 7 zugewandten Enden der Trennwände 10 als seitlich lose Trenn wandverlängerungen ausgebildet, so daß sie sich frei bewegen können.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 bis 8 weisen die Dämp fungsflügel 8, wie insbesondere aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, an ihren Seitenrändern Flügelelemente 9d auf, deren Wirkung der bereits beschriebe nen Flügelelemente 9a bis 9c im wesentlichen entspricht. In vorteilhafter Weise sind die Flügelelemente 9d plattenartig ausgebildet, so daß sie von der einen Seite des Gehäuses bis zur anderen Seite reichen und dort abgebogen sind. Sie können mit den Grundkörpern der Dämpfungsflügel verschweißt, verlötet oder auch vernietet sein. Es bietet sich an, diese ggfs. aus einem anderen Material, beispielsweise aus Kunststoff, herzustellen.

Bezugszahlenliste

1

Hebel

2

Welle

3

Drehfeder

4

Gehäuse

5

Außengehäuse

6

Innengehäuse

7

Drehkörper

8

Dämpfungsflügel

9

a Flügelelement (

Fig.

2)

9

b Flügelelement (

Fig.

3)

9

c Flügelelement (

Fig.

4)

9

d Flügelelement (

Fig.

6 bis 8)

10

Trennwände

10

a verschiebbarer Trennwandteil

Claims

1. Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen mit einer Spannrolle oder dergleichen, die mit einem federbelasteten Hebel (1) in Wirkverbin dung steht, wobei der Hebel (1) mit einem Drehschwingungsdämpfer ver bunden ist, der ein ein Dämpfungsmittel enthaltendes Gehäuse (4) aufweist, in dem mit dem Gehäuse (4) in Wirkverbindung stehende Trennwände (10) und ein um die Drehachse schwenkbarer Drehkörper (7) gelagert sind, wo bei der Drehkörper (7) Dämpfungsflügel (8) aufweist, die zwischen den Trennwänden (10) im Gehäuse (4) angeordnet sind, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dämpfungsflügel (8) an ihren dem Gehäuse (4) bzw. In nengehäuse (6) zugewandten Rändern zumindest ein Flügelelement (9a bis 9d) aufweisen, deren Abstand zur Gehäusewand veränderbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung zur Gehäusewand durch eine Verformung der Dämp fungsflügel (8) und/oder des bzw. der Flügelelemente (9a bis 9d) erfolgt, wobei die Verformung dem Anstieg des Dämpfungsmitteldruckes folgt.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (9a bis 9d) fest mit den Dämpfungsflügeln (8) verbunden oder einstückig mit diesen hergestellt sind.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß an zumindest einem Seitenrand eines Dämpfungsflügels (8) ein Flügelelement (9d) angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Radialrand zumindest eines Dämp fungsflügels (8) ein Flügelelement (9a bis 9c) angeordnet ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einem Seitenrand und/oder dem äuße ren Radialrand auf in Drehrichtung gesehen beiden Seiten der Dämpfungs flügel (8) Flügelelemente (9a) vorgesehen sind.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10) und/oder die Dämpfungsflügel (8) in die jeweilige Drehrichtung geneigt angeordnet sind.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10) und/oder an diesen angeordnete Trennwandverlängerun gen mit einem solchen Spaltmaß zum Drehkörper (7) angeordnet sind, daß sie bei Druckbeanspruchung sich diesem nähern.