DE2106975A1

DE2106975A1 - Selbsttätige Riemenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2106975A1
Application number: DE19712106975
Authority: DE
Inventors: Karl 7000 Stuttgart Zeilinger
Original assignee: Daimier-Benz AG, 7000 Stuttgart
Priority date: 1971-02-13
Filing date: 1971-02-13
Publication date: 1972-08-17

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

Daim 8991/4

11. Februar 1971

Selbsttätige Riemenspannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Riemenspannvorrichtung für einen Riemenantrieb zwischen einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine und wenigstens einem Zusatzaggregat, insbesondere einer Lichtmaschine, bei der das Zusatzaggregat gegenüber der Antriebsmaschine schwenkbar abgestützt und in seiner der Spannrichtung des Riemens entsprechenden Schwenkrichtung durch eine Feder belastet ist.

Bei bekannten Riemenspannvorrichtungen dieser Art besteht der Nachteil, daß die Feder verhältnismäßig steif ausgebildet sein muß. Dies deshalb, um bei Erschütterungen, wie sie bei Fahrzeugen beispielsweise aufgrund von Fahrbahnunebenheiten auftreten, ein stärkeres Zurückschwingen des Zusatzaggregates entgegen der Federkraft auszuschließen, da hierdurch der Riemen schlagartigen Belastungen ausgesetzt und der Antrieb des Zusatzaggregates unter Umständen ungleichmäßig würde. Die aus diesen Gründen erforderliche Federsteife beschränkt auf der anderen Seite aber den Bereich der selbsttätigen Nachstellung bei Riemende'hnungen und bringt überdies die Gefahr zu großer Riemenspannungen mit sich, was zu entsprechenden Verschleißerscheinungen am Riemen sowie auch zu Lagerschäden insbesondere am Zusatzaggregat führen kann.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Riemenspannvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die vorgenannten Nachteile beseitigt und insbesondere unerwünscht große Riemenspannungen vermieden werden.

Erfindungsgemäß ist dies bei einer selbsttätigen Riemenspannvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreichbar, daß Zusatzaggregat und Antriebsmaschine über ein Stützelement verbunden sind, das mit Abstand zur Schwenkachse des Zusatzaggregates liegt und sich quer zu dieser erstreckt und daS einerseits gegenüber dem Zusatzaggregat bzw. der Antriebsmaschine in seiner Längsrichtung unverschiebbar abgestützt ist und andererseits mit der Antriebsmaschine bzw. dem Zusatzaggregat über eine Halterung verbunden ist, die gegenüber dem Stützelement in einer einer Verschwenkung des Zusatzaggregates in Spannrichtung des Riemens entsprechenden Richtung verschiebbar und in der bei einer derartigen Verschiebung jeweils erreichten Endlage gegen Verschiebung in Gegenrichtung blockiert ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine verhältnismäßig weiche und damit einen großen Federbereich aufweisende Feder verwendet werden, die in ihrer Auslegung allein auf die für die Riemenspannung erforderlichen Kräfte abgestimmt sein muß, da größere Belastungen des schwenkbar angebrachten Zusatzaggregates entgegen der Riemenspannungsrichtung, wie sie beispielsweise bei Erschütterungen auftreten können, nicht über die Feder aufgefangen werden müssen, sondern über das starre Stützelement aufgefangen werden. Hierdurch werden ungleichmäßige und schlagartige Riemenbelastungen weitgehend vermieden und es wird der Riemenverschleiß entsprechend herabgesetzt.

Eine konstruktiv einfache und kleinbauende Riemenepannvorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist dadurch erreichbar, daß das Stützelement über die Halterung mit dem Zusatzaggregat verbunden und durch einen Bolzen gebildet ist,

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auf dem die als Schraubenfeder ausgebildete und zwischen der Halterung und einem der Antriebsmaschine zugeordneten Anschlag eingespannte Feder geführt ist.

Umfaßt in Weiterbildung der Erfindung der der Antriebsmaschine zugeordnete Anschlag eine ringförmige, längs des Bolzens verstellbare Anlage sowie ein an der Antriebsmaschine vorgesehenes Widerlager für die Anlage, das eine Aufnahmeöffnung für den Bolzen aufweist, so kann durch Verstellung der Anlage die Einspannlänge der Feder verändert werden. Dies ist in besonders einfacher Weise dadurch möglich, daß die ringförmige Anlage und in deren Verstellbereich der Bolzen mit einander entsprechenden Gewinden versehen werden und daß die ringförmige Anlage durch Verdrehung desselben in Bolzenlangsrichtung verstellbar ist. Die Verstellbarkeit der Einspannlänge der Feder ist insbesondere für die Riemenmontage von Vorteil, da bei einer entsprechenden Abstimmung der Abmessungen allein durch Zusammendrücken der Feder das schwenkbar abgestützte Zusatzaggregat so weit entgegen der Riemenspannrichtung verschwenkt werden kann, daß ein Riemen aufgelegt oder abgenommen werden kann. Um bei Veränderungen in der Schwenklage des Zusatzaggregates gegenüber der Antriebsmaschine eine Verklemmung der ringförmigen Anlage gegenüber dem Widerlager auszuschließen, kann die dem Widerlager zugewandte Seite der ringförmigen Anlage halbkugelförmig gestaltet sein und in einer entsprechenden Ausnehmung des Widerlagers liegen.

Die erfindungsgemäß angestrebte Blockierung der Halterung gegenüber dem Stützelement läßt sich erfindungsgemäß dadurch einfach erreichen, daß die Halterung ein federbelastetes Rastelement aufweist, das mit dem im Verschiebebereich der Halterung entsprechend gestalteten, durch einen Bolzen gebildeten Stützelement zusammenwirkt. Das Rastelement kann

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dabei mit Vorzug eine quer zur Verschiebungsrichtung gerippte, zweckmäßigerweise Sägezahnprofil aufweisende Anlagefläche haben, der im Verschiebebereich der Halterung am Bolzen eine entsprechend gerippte Umfangszone entspricht.

Die erforderliche Abstützung des Rastelementes gegenüber dem ßolzen ist in besonders einfacher Weise dadurch zu gewährleisten, daß die Halterung ein Gehäuse umfaßt, in dem Rastelement und Bolzen in etwa senkrecht zueinander stehenden und sich schneidenden Bohrungen geführt sind.

Um bei schlagartigen Belastungen der Lichtmaschine in Riemenspannrichtung trotz Nachrücken des Rastelementes eine Fixierung der Lichtmaschine in einer Position zu verhindern, in der der Riemen überspannt ist, kann erfindungsgemäß das Rastelement in seiner Führungsbohrung mit Spiel geführt sein.

Wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Führungsbohrung für das Rastelement im Bodenbereich ihres geschlossenen Endes mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen, so weist zweckmäßigerweise auch das durch einen Kolben gebildete Rastelement einen Ansatz geringeren Durchmessers auf, der durch die Durchgangsbohrung nach außen ragt und die Handhabe zum Auslösen der Rastverbindung bildet, so daß eine einfache Betätigung gewährleistet ist. Zwischen dem Boden der Führungsbohrung und dem Kolben ist zweckmäßigerweise die den Kolben gegen den Bolzen drückende Feder angeordnet, die auf dem Ansatz geführt sein kann.

Um die Einspannlänge der Feder, z.B. zur Riemenmontage in einfacher Weise verändern zu können, kann der Bolzen an einem seiner Enden derart ausgebildet sein, daß er mit einem Schraubenschlüssel, einem Schraubenzieher od. dgl. verdrehbar ist.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht die schwenkbare Befestigung einer über einen Keilriemen angetriebenen Lichtmaschine an dem hier nur teilweise dargestellten Motorblock einer Brennkraftmaschine und die Abstützung der Lichtmaschine über eine erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Riemenspannvorrichtung gemäß Fig. 1 entsprechend der Linie II-II, und

Fig. 3 i*¹ Draufsicht die Verbindung zwischen einem der Riemenspannvorrichtung zugehörigen Halter und der Lichtmaschine.

In Fig. 1 ist mit dem Block der hier nur teilweise dargestellten Brennkraftmaschine 1 die mittels eines Keilriemens angetriebene Lichtmaschine 3 einerseits schwenkbar über eine Paßschraube k und andererseits über ein Stützelement 5 verbunden. Der Anschluß des Stützelementes 5 an die Lichtmaschine 3 bzw. einen Befestigungsflansch 6 derselben, der auch die Aufnahmebohrung für die Paßschraube 4 enthält, erfolgt über eine Halterung 7, die gegen den Befestigungsflansch 6, wie bei 8 gezeigt, verschraubt ist.

Zwischen der Halterung 7, die längs des durch einen Bolzen gebildeten Stützelementes 5 versetzbar ist, und einem dein gegen den Motorblock abgestützten Ende des Stützelementes zugeordneten Anschlag 9 ist eine Schraubenfeder 10 angeordnet, die die Halterung 7 in einer der Spannrichtung des Riemens entsprechenden Richtung belastet.

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Die Halterung 7 ist, wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, im Ausführungsbeispiel mit einer Durchgangsbohrung zur Aufnahme des das Stützelement 5 bildenden Bolzens versehen. Weiter weist die Halterung 7 eine senkrecht zur Durchgangsbohrung 11 verlaufende Führungsbohrung 12 für ein Rastelement 13 auf, über das die Halterung 7 gegenüber dem Stützelement 5 zu fixieren ist. Die Führungsbohrung 12, die die Durchgangsbohrung 11 schneidet, bildet in ihrem einerseits der Durchgangsbohrung 11 liegenden Bereich ein Aufnahmegehäuse für das Rastelement 13* das durch einen Kolben l4 gebildet ist, der mit einem Ansatz 15 geringeren Durchmessers versehen ist. Der Ansatz 15 erstreckt sich durch eine zentral zur Führungsbohrung 12 vorgesehene Öffnung in einem die Führungsbohrung abschließenden Boden l6, und dient als Handhabe für die manuelle Verschiebung des Kolbens l4, der durch eine auf dem Ansatz 15 geführte, zwischen dem Boden l6 und dem Kolben l4 liegende Schraubenfeder 17 in Richtung auf den Bolzen, d.h. das Stützelement belastet ist. Um das Zurückziehen des Kolbens l4 entgegen der Kraft der Feder 17 zu erleichtern, ist der Ansatz 15 in seinem über den Boden l6 hinausragenden Bereich mit einem seitlichen Schlitz l8 versehen, in den beispielsweise, was hier nicht weiter dargestellt ist, mit einem als Hebel verwendeten Schraubenzieher eingegriffen werden kann.

Der Kolben 14 ist an seiner dem Stützelement 5 zugewandten Stirnseite 19 mit einer sägezahnartigen, quer zur Längerichtung des Bolzens verlaufenden Verrippung versehen, der eine entsprechende Verrippung 20 entspricht, die am Umfang des Bolzens 5 über den Verschiebungsbereich der Halterung längs des Bolzens, d.h» des Stützelementes vorgesehen ist.

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Der das Stützelement 5 bildende Bolzen ist in dem gegen den Anschlag 9 sich erstreckenden Bereich mit einem Gewinde 21 versehen, längs dessen als Teil des Anschlages 9 eine ringförmige Anlage 22 verstellbar ist, die beispielsweise am Außenumfang Sechskantquerschnitt aufweisen kann und auf ihrer von der Feder 10 abgewandten Seite halbkugelförmig gestaltet ist. Die ringförmige Anlage 22 stützt sich auf einem dem Motor zugehörigen Widerlager 23 ab, das eine als Durchgangsbchrung ausgeführte Aufnahmeöffnung 2k für das Ende des Bolzens 5 aufweist und das an seiner der Anlage zugewandten Seite eine entsprechende, halbkugelförmig vertiefte Sitzfläche 25 aufweist. Zur Sicherung des Anlagerings 22 dient ein nahe dem Bolzenende in einer Nut desselben vorgesehener Federring 26.

Bei der erfindungsgemäßen, geschilderten selbsttätigen Riemenspannvorrichtung wird die schwenkbar gelagerte Lichtmaschine 3 von der Feder 10 über die Halterung 7 stets in einer der Spannrichtung des Riemens 2 entsprechenden Schwenkrichtung belastet. Eine unbeabsichtigte Verschwenkung der Lichtmaschine 3i z.B. aufgrund schlagartiger Belastungen, wie sie sich bei Fahrzeugen aufgrund von Bodenunebenheiten ergeben können, wird dabei dadurch verhindert, daß die am Stützelement 5 und am Rastelement 13 vorgesehenen sägezahnartigen Verrippungen bei Belastung der Halterung 7 entgegen der Kraft der Feder 10 sich ineinander verkrallen. Um bei einer derartigen Ausgestaltung der Halterung eine fortwährende Uberdehnung des Riemens durch Nachrücken der Halterung 7 auszuschließen, wenn durch schlagartige Belastung der Lichtmaschine 3 in Riemenspannrichtung der Riemen 2 momentan überdehnt wird, ist erfindungsgemäß der Kolben l4 des Bastelementes 13 in seinem Durchmesser etwas kleiner als die Führungsbohrung 12, wodurch für derartige momentane Überdehnungen des Riemens 2 ein Toleranzbereich entsteht· Verschwenkungen der Lichtmaschine 3 in Spannrichtung des

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Riemens 2 bleiben damit, soweit dieser Toleranzbereich nicht überschritten wird, ohne Einfluß auf die jeweils bestehende, durch die Spannkraft der Feder 10 festgelegte normale Betriebsstellung der Lichtmaschine 3·

Neben der selbsttätigen Nachstellung des Riemens ermöglicht die erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung auch einen einfachen Riemenwechsel, da durch Zusammendrücken der Feder 10 die Lichtmaschine 3 entgegen der Spannrichtung des Riemens so weit verschwenkt werden kann, daß der Riemen 2 auf die Riemenscheibe 27 aufgelegt oder von dieser abgenommen werden kann. Das für die Riemenmontage er- m forderliche Zusammendrücken der Feder 10 wird in einfacher Weise dadurch ermöglicht, daß der Anlagering 22 durch Verdrehen gegenüber dem Bolzen 5 i-ⁿ Richtung auf die Halterung 7 verschoben wird, wodurch das durch den Bolzen gebildete Stützelement tiefer in die AufnahmeÖffnung 2k abgesenkt werden kann. Um die Verdrehung dee Anlageringes 22 gegenüber dem Bolzen 5 ™it herkömmlichen Mitteln bewerkstelligen zu können, ist dieser an seinem vom Anschlag 9 abgelegenen Ende z.B. mit einem Sechskantkopf 28 versehen.

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Claims

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Ansprüche

elbsttätige Riemenspannvorrichtung für einen Riemenantrieb zwischen einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine und wenigstens einem Zusatzaggregat, insbesondere einer Lichtmaschine, bei der das Zusatzaggregat gegenüber der Antriebsmaschine schwenkbar abgestützt und in seiner der Spannrichtung des Riemens entsprechenden Schwenkrichtung durch eine Feder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzaggregat (3) und Antriebsmaschine (l) über ein Stützelement (5) verbunden sind, das mit Abstand zur Schwenkachse ft) des Zusatzaggregates liegt und sich quer zu dieser erstreckt und das einerseits gegenüber dem Zusa'tzaggregat (3) bzw. der Antriebsmaschine (l) in seiner Längsrichtung unverschiebbar abgestützt ist und andererseits mit der Antriebsmaschine (l) bzw. dem Zusatzaggregat (3) über eine Halterung (7) verbunden ist, die gegenüber dem Stützelement (5) in einer einer Verschwenkung des Zusatzaggregates (3) in Spannrichtung des Riemens (2) entsprechenden Richtung verschiebbar und in der bei einer derartigen Verschiebung jeweils erreichten Endlage gegen Verschiebung in Gegenrichtung blockiert ist.

2. Rienienspannvorrichtung nach ,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (5) über die Halterung (7) mit dem Zusatzaggregat (3) verbunden und durch einen Bolzen gebildet ist, auf dem die als Schraubenfeder (lO) ausgebildete und zwischen der Halterung (7) und einem der Antriebsmaschine (l) zugeordneten Anschlag (9)eingespannte Feder (lO) geführt ist.

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3· Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Antriebsmaschine (l) zugeordnete Anschlag (9) eine ringförmige, längs des Bolzens (5) verstellbare Anlage (22) sowie ein an der Antriebsmaschine (l) vorgesehenes Widerlager (23) für die Anlage (22) umfaßt, das eine Aufnahmeöffnung (24) für den Bolzen (5) aufweist.

4. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Anlage (22) und in deren Verstellbereich der Bolzen (5) mit einander entsprechenden Gewinden (21) versehen sind und daß die ringförmige Anlage (22) durch Verdrehung in Längsrichtung des Bolzens (5) verstellbar ist.

5. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Widerlager (23) zugewandte Seite der Anlage (22) halbkugelförmig gestaltet ist und in einer entsprechenden Ausnehmung des Widerlagers liegt.

6. Riemenspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung C) ein federbelastetes Rastelement (I3) aufweist, das mit dem im Verschiebungsbereich der Halterung (7) entsprechend gestalteten Bolzen (5) zusammenwirkt.

7· Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (13) mit einer quer zur Verschiebungsrichtung der Halterung (7) längs des Bolzens (5) gerippten, vorzugsweise Sägezahnprofil aufweisenden Anlagefläche (l*}} versehen ist und daß der Bolzen (5) im Verschiebungsbereich der Halterung (7) zumindest über einen Teil seines Umfange« entsprechend gerippt ist.

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8. Riemenspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rastelement (13) und Bolzen (5) in der Halterung (7) in etwa senkrecht zueinander stehenden und sich schneidenden Bohrungen (11, 12) geführt sind.

9· Riemenspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (13) in seiner Führungsbohrung (12) mit Spiel geführt ist.

10. Riemenspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 - 9i dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbohrung (12) für das Rastelement (13) im Bodenbereich ihres geschlossenen Endes mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen ist und daß das durch einen Kolben (l4) gebildete Rastelement einen Ansatz (I5) geringeren Durchmessers aufweist, der durch die Durchgangsbohrung nach außen ragt und eine Handhabe zum Auslösen der Rast verbindung bildet.

11. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden (l6) der Führungsbohrung (12) und dem Kolben (l4) eine den Ansatz (15) umgebende Feder (17) angeordnet ist_e

12. Riemenspannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das Stützelement (5) bildende Bolzen an einem seiner Enden mit einem Kopf (28), insbesondere einem Mehrkantkopf versehen ist.

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