DE19955642A1

DE19955642A1 - Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE19955642A1
Application number: DE1999155642
Authority: DE
Inventors: Horst Adel; Kristina Aust
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb ist versehen mit einem Tragbolzen (2a), der konzentrisch von einem Arbeitsexzenter (5) umschlossen ist. Der Tragbolzen (2a) bildet auf einer von dem Zugmittel ausgehenden, auf den Tragbolzen (2a) gerichteten resultierenden Kraft "F" eine von der Zylinderform abweichende Mantelfläche (7).

Description

Gebiet der Erfindung

Spannvorrichtungen werden in Zugmitteltrieben eingesetzt, um einen schlupf freien Antrieb über ein Zugmittel zwischen einem Antriebsglied und einem Ab triebsglied zu erreichen. Derartige Spannvorrichtungen umfassen einen ortsfest angeordneten Tragbolzen, der konzentrisch von einem Arbeitsexzenter um schlossen ist. Auf dem Arbeitsexzenter ist eine Spannrolle drehbar gelagert, welche federnd an dem Zugmittel abgestützt ist. Die federnde Anlage der Spannrolle wird mittels einer Torsionsfeder erzielt, wobei ein Federende orts fest gehalten ist und das weitere Federende an dem schwenkbar angeordneten Arbeitsexzenter anliegt.

Hintergrund der Erfindung

In der DE 42 09 913 A1 ist eine gattungsbildende Spannvorrichtung dargestellt und beschrieben. Der Aufbau umfasst einen Tragbolzen mit einer zylindrischen Mantelfläche, auf dem der Arbeitsexzenter über eine außermittig angeordnete Bohrung geführt ist. In einem Ringspalt, welcher radial von der Innenbohrung des Arbeitsexzenters und der Mantelfläche des Tragbolzens begrenzt ist, dient zur Aufnahme einer Gleitlagerbuchse. Aufgrund der vollzylindrischen Mantel fläche des Tragbolzens, in Verbindung mit der umfangsseitig geschlossenen Innenwandung des Arbeitszylinders ergibt sich eine maximale Reibungsfläche bzw. Reibungszahl zwischen den beiden Reibpartner. Eine derartig aufgebaute Spannvorrichtung ermöglicht nahezu keine Variation der Dämpfungskraft, die bestimmt wird durch die Reibung zwischen den Tragbolzen und dem Arbeitsex zenter bzw. der eingesetzten Gleitlagerbuchse.

Zusammenfassung der Erfndung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, bei der die Reibungskraft zwischen dem Tragbolzen und dem Arbeitsexzenter bzw. dessen Gleitlager buchse beeinflussbar ist.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch eine von einer Zylinder form abweichende Mantelfläche gelöst, die dazu mit Ausnehmungen versehen ist. Die Ausnehmungen sind so angeordnet, dass diese in einem Abstützbe reich des Tragbolzens eingebracht sind, der einer von dem Zugmittel ausge henden, auf den Tragbolzen einwirkenden Radialkraft entgegensteht. In vor teilhafterweise stellt sich dadurch eine flächenreduzierte Kontaktfläche bzw. eine reduzierte Reibfläche zwischen dem Tragbolzen und dem Arbeitsexzenter ein, über die die resultierende Kraft des Zugmittels in den Tragbolzen einge leitet wird. Aufgrund der reduzierten Mantelfläche bewirkt die erfindungsgemä ße Maßnahme eine Zunahme der Flächenpressung bei gleichzeitiger Abnahme der Reibzahl bzw. der Dämpfungskraft. Die erfindungsgemäß von der Zylin derform abweichende Mantelfläche des Tragbolzens ermöglicht variierbar gro ße Berührungsflächen zwischen dem Arbeitsexzenter und dem Tragbolzen bzw. zwischen der Gleitlagerbuchse und dem Tragbolzen. Aufgrund einer pro portionalen Abhängigkeit zwischen der Mantelflächengröße und der Flächen pressung bzw. einer umgekehrten Proportionalität zwischen der Mantelflä chengröße und der Reibzahl ermöglicht die Erfindung eine gewünschte Ein flußnahme auf die Dämpfungskraft. Neben einer vorteilhaften vereinfachten Abstimmung der Dämpfung auf den jeweiligen Anwendungsfall der Spannvor richtung ermöglicht die Erfindung weiterhin eine Geräuschoptimierung der Spannvorrichtung, da diese ebenfalls von der Dämpfungskraft beeinflußt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der An sprüche 2 bis 8, die nachfolgend näher erläutert werden.

Die Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Arbeitsexzenter über zu mindest einen als Anlage bezeichneten Bereich der Tragbolzen-Mantelfläche abgestützt ist. Die Anlage ist dabei entgegen der Wirkrichtung der vom Zug mittel ausgehenden Radialkraft ausgerichtet. Diese Maßnahme gewährleistet eine aufgabengerechte Lösung zur Variierung der Reibkraft.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Tragbolzens schließt eine symmetrisch ausgebildete Mantelfläche des Tragbolzens ein. Dazu ist der Tragbolzen um fangsseitig mit Ausnehmungen versehen, die sich über die gesamte Länge des Tragbolzens erstrecken. Ein derartig ausgebildeter Tragbolzen mit segmentar tig angeordneten Anlagen, die im Wechsel zu längsseitigen Ausnehmungen an auf der Mantelfläche vorgesehen sind, gewährleistet eine gleichmäßige Kraft einleitung bzw. Kraftübertragung, zur Erzielung einer reduzierten Reibkraft bzw. Reibzahl. Außerdem ist ein derartig ausgebildeter Tragbolzen geeignet für einen Zugmitteltrieb, mit einer wechselnden Kraftrichtung der resultieren den, in die Spannvorrichtung eingeleiteten Radialkraft.

Die Erfindung schließt weiterhin einen Tragbolzen mit einer halbkreisförmig gestalteten Mantelfläche ein, die in der Einbaulage in Richtung der Kraftkom ponente des Zugmittels ausgerichtet ist, d. h. auf der von dem Abstützbereich des Arbeitsexzenters abgewandten Seite des Tragbolzens.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Tragbolzen vor mit einem als Polygon gestalteten Querschnittsprofil. Ein derartiger, vorzugsweise drei Anlagen aufweisender Tragbolzen mit einem auch als Vieleck zu bezeichnen den Querschnittsprofil verlangt keinen gerichteten Einbau und eignet sich da mit auch für eine automatisierte Montage.

Die Erfindung umfaßt weiterhin einen Aufbau der Spannvorrichtung ein, bei der die erfindungsgemäß gestaltete von einer Zylinderform abweichende Mantel fläche des Tragbolzens von einer Gleitlagerbuchse umschlossen ist, die sich an der Innenwandung des Arbeitsexzenters abstützt. Alternativ zu einem gleit gelagerten Arbeitsexzenter kann erfindungsgemäß weiterhin der Tragbolzen unmittelbar an der Innenwandung des Arbeitsexzenters geführt werden, wobei zumindest eine Kontaktfläche der Reibpartner mit einer verschleißmindernden Beschichtung versehen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird in insgesamt fünf Figuren dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Tragbolzen, der kon zentrisch von einem Arbeitsexzenter umschlossen ist;

Fig. 2 einen Tragbolzen mit einem weitestgehend dreieckförmi gen Querschnittsprofil mit zugehörigem Arbeitsexzenter;

Fig. 3 einen Tragbolzen mit einer örtlich begrenzten Kontaktflä che zum Arbeitsexzenter, die einer resultierenden Kraft des Zugmittels entgegengerichtet ist;

Fig. 4 einen vollzylindrisch gestalteten Tragbolzen, der in eine im Vergleich zum Durchmesser des Tragbolzens größere Aufnahmebohrung des Arbeitsexzenters eingesetzt ist;

Fig. 5 in einem Längsschnitt den Aufbau einer Spannvorrichtung, in der ein Tragbolzen bisheriger Bauart eingesetzt ist.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird zunächst anhand der Fig. 5 erläutert, die in einem Längs schnitt die Spannvorrichtung 1 darstellt, in der ein Tragbolzen 2e bisheriger Bauart integriert ist. Der Tragbolzen 2e besitzt eine außermittige Längsbohrung 3 zur Aufnahme einer in Fig. 5 nicht abgebildeten Befestigungsschraube, mit der eine ortsfeste Anlage des Tragbolzens 2e an einem Gehäuse 4 erreichbar ist. Der Tragbolzen 2e ist von einem Arbeitsexzenter 5 umschlossen, dessen außermittige Aufnahme 6 mittelbar auf einer Mantelfläche 7 des Tragbolzens 2e geführt ist. In einem Ringspalt 8, der radial von der Mantelfläche 7 des Tragbolzens 2e sowie einer Innenwandung 9 der Aufnahme 6 radial begrenzt ist, dient zur Aufnahme einer Gleitlagerbuchse 10. Außenseitig auf dem topfar tig gestalteten Arbeitsexzenter 5 ist eine Spannrolle 11 über ein Wälzlager 12 drehbar gelagert. Zur Erzielung einer kraftschlüssigen Abstützung der Spannrolle 11 an einem Zugmittel 13 dient eine Torsionsfeder 14. Ein Fede rende der Torsionsfeder 14 ist dabei ortsfest an einem Deckel 15 der Spann vorrichtung 1 befestigt. Das weitere Federende der Torsionsfeder 14 ist an dem Arbeitsexzenter 5 befestigt, wobei die vorgespannte Torsionsfeder 14 eine in Umfangsrichtung wirkende Drehkraft auf den Arbeitsexzenter 5 ausübt, des sen Verdrehung gleichzeitig die Spannrolle 11 an das Zugmittel 13 anlegt, zur Erzielung einer Vorspannung des Zugmitteltriebs.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Ausschnitt der Spannvorrichtung 1, der sich im wesentlichen auf den Tragbolzen mit dem zugehörigen Arbeitsexzenter be zieht.

Die Fig. 1 zeigt den Tragbolzen 2a mit einer von einer Kreisform bzw. Zylin derform abweichenden Mantelfläche 7. Entgegen einer vom Zugmittel auf die Spannvorrichtung 1 wirkenden Kraft, deren resultierende Radialkraft "F" durch den Pfeil gekennzeichnet ist, bildet der Tragbolzen 2a zwei Anlagen 16, die innenseitig über eine Kontaktfläche 22 an der Gleitlagerbüchse 10 abgestützt sind. Den Anlagen 16 benachbart ist beidseitig eine sich über die gesamte Länge des Tragbolzens 2 erstreckende Ausnehmung 17. Der mit den Anlagen 16 sowie den Ausnehmungen 17 versehene Bereich des Tragbolzens 2a er streckt sich über den halben Umfang der Mantelfläche 7. Daran schließt sich ein geschlossener halbkreisförmiger Abschnitt der Mantelfläche 7 an.

Der in Fig. 2 abgebildete Tragbolzen 2b stützt sich über drei symmetrisch über den Umfang verteilt angeordnete Anlagen 18 an der Gleitlagerbüchse 10 ab. Dazu besitzt der Tragbolzen 2b einen nahezu dreieckförmig gestalteten Querschnitt, deren Anlagen 18 im Bereich der Ausnehmungen 23 über Verbin dungsabschnitte, ausgebildet als Geraden verbunden sind. Im eingebauten Zustand ist der Tragbolzen 2b so ausgerichtet, dass eine Anlage 18 der Kraft richtung der resultierenden Kraft "F" unmittelbar entgegengerichtet ist. Diese Anordnung ermöglicht eine unmittelbare, direkte Krafteinleitung vom Arbeitsex zenter 5 in den Tragbolzen 2a.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäß gestalteten Tragbolzens. Der Tragbolzen 2c besitzt eine geschlossene halbkreisförmige Mantelfläche 7, die gegenseitig über eine Anlage 19 an der Gleitlagerbuchse 10 abgestützt ist. Der mittig ausgerichteten Anlage 19, die entgegen der Wir krichtung der Radialkraft "F" ausgerichtet ist, sind beidseitig Ausnehmungen 20 zugeordnet.

Der in Fig. 4 abgebildete Tragbolzen 2d besitzt eine vollzylindrische Mantel fläche. Aufgrund einer Durchmesserdifferenz zwischen dem Innendurchmesser der Gleitlagerbuchse 10 und dem Durchmesser des Tragbolzens 2d, ist der Tragbolzen 2d über eine flächenbegrenzte Anlage 21 an der Innenwandung der Gleitlagerbuchse 10 abgestützt. Neben den in den Fig. 1 bis 4 abgebil deten Tragbolzen 2a bis 2d schließt die Erfindung weitere Ausführungsformen von Tragbolzen ein, deren geometrische Gestaltung die Reibkraft bzw. Reib zahl zwischen dem Arbeitsexzenter 5 und dem Tragbolzen 2a bis 2d reduziert.

Bezugszahlenliste

1

Spannvorrichtung

2

a Tragbolzen

2

b Tragbolzen

2

c Tragbolzen

2

d Tragbolzen

2

e Tragbolzen

3

Längsbohrung

4

Gehäuse

5

Arbeitsexzenter

6

Aufnahme

7

Mantelfläche

8

Ringspalt

9

Innenwandung

10

Gleitlagerbuchse

11

Spannrolle

12

Wälzlager

13

Zugmittel

14

Torsionsfeder

15

Deckel

16

Anlage

17

Ausnehmung

18

Anlage

19

Anlage

20

Ausnehmung

21

Anlage

22

Kontaktfläche

23

Ausnehmung
F resultierende Radialkraft des Zugmittels

Claims

1. Spannvorrichtung (1) für einen Zugmitteltrieb, mit einer federnd an dem Zugmitteltrieb abgestützten, auf einem Arbeitsexzenter (5) drehbar gela gerten Spannrolle (11), wobei der Arbeitsexzenter (5) einen ortsfesten Tragbolzen (2a bis 2e) konzentrisch umschließt und zu diesem begrenzt schwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trag bolzen (2a bis 2d) zumindest entgegen einer von dem Zugmittel ausge henden, auf den Tragbolzen (2a bis 2d) gerichteten resultierenden Ra dialkraft "F" eine von einer Zylinderform abweichende Mantelfläche (7) bildet, an der sich der Arbeitsexzenter (5) über eine Innenwandung mit telbar oder unmittelbar abstützt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsexzenter (5) über zumindest eine, einer Wirkrichtung der Radial kraft "F" entgegengesetzt angeordneten Anlage (16, 18, 19, 21) des Tragbolzens (2a bis 2d) abgestützt ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (7) des Tragbolzens (2b) auf den Umfang bezogen mit symmetrisch angeordneten, sich über die gesamte Länge des Tragbol zens (2b) erstreckenden Ausnehmungen (22) versehen ist (Fig. 2).

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (7) des Tragbolzens (2a, 2c) auf der übereinstimmend mit der Wirkrichtung der resultierenden Radialkraft "F" des Zugmittels aus gerichteten Seite, halbkreisförmig gestaltet ist (Fig. 1, Fig. 3).

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine als, Polygon gestaltete Querschnittsform des Tragbolzens (2b), der zumin dest drei Anlagen (18) aufweist, über die der Arbeitsexzenter (5) mittel bar oder unmittelbar am Tragbolzen (2b) abgestützt ist (Fig. 2).

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitlagerbuchse (10) in einem radial von einer Innenwandung (9) des Arbeitsexzenters (5) und der Mantelfläche (7) des Tragbolzens (2a bis 2e) begrenzten Ringspalt (8) eingesetzt ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsexzenter (5) über die Innenwandung (9) unmittelbar auf der Mantelfläche (7) des Tragbolzens geführt ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Kontaktfläche (22), die von den Reibpartnern, dem Ar beitsexzenter (5) und dem Tragbolzen (2a bis 2e) gebildet wird, zumin dest ein Bauteil eine verschleißmindernde Beschichtung aufweist.