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Vorrichtung zur Messung von Riemenspannungen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur Messen von Riemenspannungen, wobei ein zwischen zwei
vorgegebenen Festpunkten anzuordnender Rastbolzen gegen Federdruck senk recht zur
Bewegungsrichtung des Riemens verstellbar gelagert ist, und die Auslenkung des Bolzens
aus seiner Ruhelage als ein Maß der Riemenspannung von einem Zeigerinstru ment angezeigt
ist.
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Riemenspannungen werden bekanntlich nach dem sogenannten Dreipunkt-Meßprinzip
gemessen, bei dem ein zwischen zwei Festpunkten quer zur Längsrichtung des Riemens
bewegbarer Bolzen der Größe der Riemenspannung proportional ausgelenkt wird. Ein
bekanntes Gerät zur Messung von Riemenspannungen besteht aus einem in ein rundes
Gehäuse eingebrachten Zeigerinstrument, dessen Zeigerauslenkung proportional
der
Auslenkung einer Schraubenfeder ist. Das eine Ende der Schraubenfeder stützt sich
gegen den etwa hakenförmig ausgebildeten Meß- oder rastbolzen ab, der auf seiner
gegenüberliegenden Seite einen hantel artigen Griff trägt, der vor dem Meßvorgang
in Richtung auf das Meßinstrument zu gedrückt werden muß. Hierbei ist die Schrauben
feder innerhalb einer Buchse gelagert, auf deren Bodenfläche sich ihr anderes Ende
abstützt. Die Buchse ist an dem Meßinstrument starr angebracht. Zur Handhabung des
bekann-t ten Gerätes ist an dem Gehäuse des Meßinstrumentes bzw.
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an der Buchse ein doppelseitiger Handgriff starr befestigt; durch
dessen Mitte die gegen die Federkraft bewegbare Hantel geführt wird.
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Der hakenförmig ausgebildete Tastbolzen unterhalb des Meßinstrumentes
liegt zwischen zwei vorgegebe,nen Festpunkten, die durch fußartige Ansätze an dem
Gehäuse des MeBinstrumentes gebildet sind.
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Für den Meßvorgang wird die genannte Hantel gegen die Wirkung der
Federkraft in Richtung auf das Meßinstrument zu in die genannte tagerbuchse der
Spiralfeder hineingedrückt so daß der hakenförmige Rastbolzen außerhalb der Fluchtlinie
der beiden Festpunkt liegt. Nunmehr kann der zu messende Riemen zwischen den Festpunkten,
d.h. zwischen den Endkanten der fiißartigen Ansätze und dem hakenartLi,-en
Tastbolzen
eingeführt und durch Loslassen der Hanteln eingespannt werden. Die konstante Rückstellkraft
der Feder, auf welche das Meßinstrument eingeeicht ist, zieht hierdurch den Riemen,
seiner Vorspannung entsprechend,hehr oder weniger weit über die Fluchtlinie der
Festpunkte in Richtung auf das MeBinstrument zu. Die erreichte Auslenkung des Riemens
zwischen den durch die beiden Festpunkte und den hakenartigen Neßbolzen gegebenen
drei Punkten bestimmt somit eindeutig die Riemenspannung.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung zur Messung
von Riemenspannungen besteht in ihrem verhältnismäßig voluminösen Aufbau, so daß
diese Vorrichtung nur dort eingesetzt werden kann, wo das in seiner Spannung zu
messende 6 am eines etwa über zwei Riemenscheiben geführten endlosen Riemens für
den Meßvorgang leicht zugänglich ist. Da Antriebsmaschinen, etwa Verbrennungsmotore,
im Laufe der Weiterentwicklung der Technik jedoch mit immer mehr Einzelteilen und
Zusatzgeräten ausgestattet werden, wobei gleichzeitig die Forderung erhoben wird,
das Gesamtvolumen derartiger Maschinen möglichst nicht zu vergrößern, wird es immer
schwieriger, die Spannung der in diesem Zusammenbau verwendeten Remen zu messen.
Derartige Riemen sind oft so platzsparend innerhalb einer Antriebsvorrichtung oder
dergleichen eingebaut, daß als Zugang zu diesen
Riemen nur noch
ein freier Raum in Frage kommt, der etwa der Breite des Riemens selbst entspricht.
Bei Vorlage derartiger Bedingungen sind die bisher bekannten Vorrichtungen zur Messung
von Riemenspannungen nicht mehr zu verwenden.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß
das Meßinstrument den Meßwert nur solange anzeigt, wie sich der Riemen zwischen
den oben bezeichneten drei Meßpunkten eingespannt befindet. Insbesondere bei tief
innerhalb einer Vorrichtung liegenden Riemen wird damit eine Ablesung des Riemenspannungs-Meßgerätes
selbst dann unmöglich gemacht, wenn für dessen Anbringung noch der erforderliche
Raum vorhanden sein sollte, da das Meßinstrument dann durch die anderen Deile der
Antriebsvorrichtung oder dergleichen verdeckt ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor-.
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richtung zur Messung von Riemenspannungen zu schaffen, die in ihren
Abmessungen, wenigstens im Querschnitt, derart klein gehalten ist, daß sie im wesentlichen
den Abme ssunge der zu überprüfenden Riemen selbst entspricht, wobei gleichzeitig
der in der Neßstellung angezeigte Meßwert auch nach erfolgtem Meßvorgang erhalten
bleiben soll,
Die Lösung dieserAufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die in ihrer Länge wenigstens dem Abstand zwischen zwei Festpunkten
des Riemens übergreifende Vorrichtung stabförmig ausgebildet ist, wobei innerhalb
der Stababmessungen der senkrecht zur Längsridtung der Vorrichtung verschiebbare
Rastbolzen sich gegen eine Blattfeder abstützt, deren Auslenkung von einem in die
Vorrichtung eingebauten, flach ausgebildeten Neßinstrument in bekannter Weise angezeigt
ist, und daß die Anzeige mittels einer Arretierungsvorrichtung in jeder Z ei Zeigerstellung
fixiert ist.
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In diesem Zusammenhang ist es auch wesentlich, daß der übe eine Kugel
auf die Blattfeder drückende Rastbolzen, die Hebelwirkung desselben verstärkend,
zwischen einem festen Ende und dem mit dem Meßinstrument verbundenen freien Ende
der Blattfeder angreift.
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Eine besonders vorteilhafte Speicherung des Meßwertes wird dadurch
erreicht, daß die liretierungsvorrichtung aus einem federbeaufschlagten, in eine
Querbohrung des Tastbolzens eingreifenden Kegelstift besteht.
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Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße Meßvorrichtung insbesondere
dadurch auch bei unterschiedlichsten Trumlängen
verwenden, daß die
den astbolzen, die Arretierungsvorrichtung und das Neßinstrument aufnehmende Vorrichtung
ein- oder beidseitig durch auswechselbareAnsatzstücke unterschiedlicher Länge wahlweise
verlängerbar ist.
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Die stabförmig ausgebildete Meßvorrichtung entspricht in ihrer Handlichkeit
etwa derjenigen eines Rechenschiebers, eines Lineals oder dergleichen. Durch Verwendung
geeigneter Ausgangsmaterialien, etwa Aluminium, ist sie darüber hinaus besonders
gewichtarm. Besonders vorteilhaft läßtsich diese Vorrichtung zur Messung von Riemenspannungen
bei Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen einsetzen, wobei die Breite des Meßstabes
in vorteilhafter Weise etwa der Breite des Keilriemens entspricht.
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Auch wenn die Meßvorrichtung verhältnismäßig tief in eine Antriebseinheit,
wie einen Motor eingeführt werden muß, so daß durch eine Mehrsahl von Einzelteilen
des Motors das Meßinstrument selbst einem Ablesevorgang nicht zugänglich ist, bleibt
der erhaltene Meßwert durch die in die Meßvorrichtung eingebaute Arretierungsvorrichtung
erhalten, bis die Bedienungsperson den gespeicherten Meßwert durch Lösen der Arretierung
löscht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung darstellen. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht dg Vorrichtung zur
Messung von Riemenspannungen, Fig. 2 eine Draufsicht; auf die Vorrichtung nach Fig.
1 und Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung bei entfernter seitlicher
Abdeckplatte.
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Die in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte Vorrichtung zur Messung
von Riemenspannungen arbeitet nach dem bekannten Dreipunkt-Meßprinzip. Wie insbesondere
im Zusammenhang mit Fig. 2 verdeutlicht, ist die Vorrichtung stabförmig ausgebildet
und hierbei von besonders geringer Breite.
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Die Breite entspricht vorteilhafterweise etwa derjenigen der zu messenden
Riemen.
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Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem mittleren Teil,
der ein Meßinstrument 4 mit seitlich angeordneter Skala und den Rastbolzen 2 sowie
dessen Arretierungs
vorrichtung aufnimmt. Im Ausführungsbeispiel
sind an dem mittleren Teil stirnseitig winkelartige 'knsatzstücke 9 austauschbar
befestigt, die die Gesamtlänge der Vorrichtung 1 wahlweise mehr oder weniger terlängern.
Die Gesamtlänge der Vorrichtung 1 muß hierbei so gewählt sein, daß sie wenigstens
zwei Festpunkte des zu messenden Riemens überspannt, wobei diese Festpunkße etwa
durch zwei im Abstand zueinander angeordnete Riemenscheiben, Umlenkrollen oder dergleichen
gegeben sein können. Die Ansatzstücke 9 können mittels Schrauben 10, Bolzen oder
andere geeignete Verankerungen leicht lösbar an dem mittleren Teil der Vorrichtung
1 befestigt werden und wahlweise gegen solche größerer köder kürzerer Länge ausgetauscht
werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Vorrichtung 1 ohne die dargestellten
Ansatzstücke 9 zum Einsatz zu bringen, wobei ihre fet -rorgegebene Gesamtlänge wiederum
wenigstens dem Abstand zwischen zwei Riemenrollen, etwa für einen bestimmten vorgegebenen
Motortyp entsprechen muß.
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Auch ist es denkbar, die Ansatzstücke durch innerhalb des mittleren
Teiles der Vorrichtung 1 verschiebbare Schienen, etwa nach Art von Zunge und Läufer
bei einem Rechenschiebei zu ersetzen. Hierdurch würde das sonst erforderliche Auswechseln
der Ansatzstücke 9 bei Einsatz der Vorrichtung zum Messen unterschiedlicher rumlängen
endloser Riemen in Wegfall kommen.
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Der aus Fig. 1 und 2 noch ersichtliche Rückstellknopf 11 dient der
Entarretierung der nachfolgend noch näher zu beschreibenden Arretierungsvorrichtung
6.
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Der eigentliche Aufbau der Vorrichtung zur Messung von Riemenspannungen
ist aus Fg. 3 zu ersehen. Wie hier dargestellt, ist in dem mittleren Teil der Vorrichtung
1 seitlich das Meßinstrument 4 eingelassen, wobei dessen Skala 12 wie üblich durch
eine Glas- oder Plastikscheibe abgedeckt seitlich sichtbar bleibt. Mittig zur Längsachse
der Vorrichtung 1 ist der Rastbolzen 2 senkrecht zu dieser Längsachse verschiebbar
gehalten. Hierfür ist der rastbolzen 2 durch eine Bohrung innerhalb des stabförmigen
Metallkörpers hindurchgeführt und durch einen Stift 13, der durch eine Querbohrung
des Tastbolzens 2 hindurchgreift, gehalten. Der Durchmesser der Querbohrung ist
so groß gehalten, daß sich der Tastbolzen 2 innerhalb gewisser Grenzen frei gegen
die Wirkung einer Blattfeder 3 verschieben läßt. Die Lage des Querstiftes 13 läßt
sich mittels zweier Madenschrauben 14, wie dargestellt, von außen einregulieren,
wodurch auch die Nullstellung des Meßinstru mentes 4 eingeeicht werden kann.
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Der Tastbolzen 2 ist in dem aus der stabförmigen Abmessung der Vorrichtung
1 herausragenden Abschnitt verjüngt ausgebildet
und an seinem
unteren spitzen Ende abgerundet, so daß dieses eine möglichst geringe Reibung bei
Ineingriffbringung mit dem Riemen vorgibt. An dem entgegengesetzten Ende ist der
Tastbolzen innerhalb der Vorrichtung 1 über eine Kugel 5 gegen die Blattfeder 3
abgestützt, die mit dem festen Ende 3a an dem Gehäuse bzw. dem Metallkkörper der
Vorrichtung 1 befestigt ist, wahrend ihr entgegengesetztes freies Ende 3b den Zeiger
des Meßinstrumentes 4 in bekannter Weise beeinflußt. Die Auslenkung der Blattfeder
3 kann durch entsprechende Wahl der Langenabschnitte zwischen dem Angriffspunkt
des Tastbolzens 2 an der Feder, d.h. etwa im Bereich der Kugel 5, und dem festen
Ende 3a einerseits, wie auch zwischen der Kugel 5 und dem freien Ende 3b andererseits
verstärkt werden, wodurch die Empfindlichkeit des in die Vorrichtung 1 eingebauten
Meßinstrumentes mit seinem in der Zeigerbuchse exzentrisch gelagerten Stift erhöht
werden kann.
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Bei konstant vorgegebenem Achsabstand der Riemenscheiben und damit
bei konstanter Entfernung zwischen den beiden genannten Bestpunkten sowie bei gegebenem
Riemenprofil kann die Skala des Meßinstrumentes 4 unmittelbar in Eraft-; einheiten
für die Riemenspannung geeicht werden. In diesem Zusammenhang soll auch Erwähnung
finden, daß es beispiels-, weise bei Vorgabe von zwei oder drei zu messenden konstanten
Achsabständen
ohne weiteres möglich ist, diesen Achsabständen entsprechend drei nebeneinanderliegende
Skalen auf der sichtbaren Fläche des Meßinstrumentes 4 anzubringe wobei Jede Skala
einem definierten Achsabstand entspricht.
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Zur Vereinfachung der Ablesung ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft,
die unterschiedlichen Achsabstände entlang gewisser Bereiche auf den Ansatzstücken
9 mit unterschiedlichen Farben zu versehen, wobei auch die zugehörigeL Skalen auf
dem Meßinstrument 4 diese Farben tragen.
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Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, greift in eineQuerbohrung 7 des
Tastbolzens 2 ein Xegelstift 8 mehr oder weniger tief mit der sich verjüngenden
Spitze 17 ein. Der Kegelstift 8 ist hierfür an seinem der genannten Spitze gegenüber
egenden Ende mit einer Schraubenfeder 15 beaufschlagt und der Kegelstift 8 zusammen
mit der Schraubenfeder 15 durch eine Längsbohrung innerhalb der Vorrichtung 1 in
Längsrichtung verschiebbar gelagert. Die Vorspannung ist der Schraubenfeder 15/mittels
einer Madenschraube 16 bei entferntem Ansatzstück 9 variabel einstellbar.
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Der Kegelstift 8 liegt in der Ruhelage des Tastbolzens 2 exzentrisch
zur Mittelachse der Querbohrung 7. Je nach dem wie weit der rastbolzen 2 gegen die
Wirkung der BlattSeder 3 während eines Meßvorganges zufolge der Riemenspannung
in
die Vorrichtung 1 hinein verschoben wird, schiebt sich der Kegelstift 8 mehr oder
weniger weit in die Querbohrung 7 durch die Wirkung der Schraubenfeder 15 hinein.
Die Kraf der Schraubenfeder 15 ist so gewählt, daß sie die Haftreibung der Spitze
17 des Kegelstiftes 8 an der Kante der Querbohrung 7 nicht übersteigt, so daß der
Kegelstift 8 der Bewegung des Tastbolzens 2 zwar ohne Zeitverzögerung folgt, gleichzeitig
jedoch mit dieser eindeutig in seiner Verschiebestellung festgelegt ist. Damit wird
jede beliebige Auslenkung des Tastbolzens 2 und somit auch die dieser entsprechende
Stellung des Zeigers des Meßinstrumentes 4 arretiert und dauerhaft gespeichert.
Erst nachdem der Kegel stift 8 über den Rückstellknopf 11 gegen die Wirkung der
Kraft der Schraubenfeder 15 in seine Ruhelage zurückgeführt wird, kann auch nach
erfolgtem MeB- und Ablesevorgang der rastbolzen 2 wieder in seine Ausgangslage zurückkehren.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich,
der stabdrmige Körper der Vorrichtung 1 in seinem das Neßinstrwiient 4, den Rastbolzen
2 und die Arretierungsvorrichtung 6 aufnehmenden mittleren Bereich kreisbogenförmig
ausgeschnitten, wodurch besonders vorteil hafte Verhiltnißse für die Montage der
Einzelteile und ihre Anordnung innerhalb der Vorrichtung geschaffen werden. Der
kreisbogenförmige Ausschnitt wird durch einer
lassende oder aufsetzbare
Abdeckplatten gehäuse artig umschlossen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der astbolzen 2 einen
Verschiebungsweg von einer Gesamtlänge von etwa 0,5 mm zurücklegen. Die obersetzung
der Wegstrecke, bezogen auf den Skalenbogen des Meßinstrumentos 4, beträgt etwa
40 s 1.
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Besonders bei Kraftfahrzeugen läßt sich die dargestellte Vorrichtung
zur Messung von Riemenspannungen vorteilhaft einsetzen, da hier durch eine Vielzahl
von Bauteilen im Antriebsbereich des Fahrzeugen die verwendeten Keilriemen oder
dergleichen schwer zugänglich sind, wobei auch ein Ablesen des Neßinstrumentes in
der Moßstellung in den meisten Fällen unmöglich it. Die Festsetzung des Meßwertes
durch die Arretierungsvorrichtung ist daher von besonderer Wichtigkeit, um diesen,
außerhalb der Meßstelle ablesen zu können. Für den Meßvorgang wird die vorrichtung
1 etwa in der aus Fig. 2 ersichtlichen Form manuell auf den zu messenden Riemen
aufgesetzt, wobei sie die Achsabstände zweier benachbarter Riemenscheiben, auf welche
sie fest aufgelegt wird, übergreift. Entsprechend der Riemen spannung wird der Rastbolzen
2 mehr oder weniger gegen die Wirkung der Blattfeder 3 in die Vorrichtung hinein
verschoben
und die gemessene Querkraft ist ein direktes Maß für
die in Längsrichtung auf den Rxsen wirkende Zugkraft.
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Die Vorrichtung wird in bekannter Weise auf hierfür geeigneten Neßeinrichtungen
eingemessen, bei der vorgegebene und bekannte Längszugkräfte als Eichmaße angewendet
werden mittels derer die Eineichung der Skala erfolgt.