DE2643230C3

DE2643230C3 - Spannvorrichtung für Zahnriemen oder Ketten bei Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2643230C3
Application number: DE2643230A
Authority: DE
Inventors: Robert Binder; Wolfgang Schmid
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1976-09-25
Filing date: 1976-09-25
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2643230A1; DE2643230B2; US4151756A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Zahnriemen oder Ketten bei Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Nockenwellen, mit einer mit dem Zahnriemen bzw. der Kette zusammenwirkenden, an einem um einen Drehpunkt am Brennkraftmaschinengehäuse schwenkbaren Tragarm angeordneten Spannrolle und mit einem sich am Tragarm sowie brennkraftmaschinengehäuseseitig an jeweils einem Widerlager abstützenden Spann- und Steuerelement, das sowohl der Einstellung der Riemen- oder Keltengnindspannung als auch der betriebstemperaturabhängigen Steuerung des Abstandes der Rolle vom brennkraftmaschinengehäuseseitigen Widerlager

zwecks Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Riemen- oder Kettenspannung während des Brennkraftmaschinenbetriebs dient.

Es sind einfache Spannvorrichtungen für Zahnriemen oder Ketten bei Brennkraftmaschinen bekannt (DE-PS 8 56 089), die durch eine Spannrolle gebildet werden, die

ίο auf einem um eine Drehachse schwenkbar gelagerten Hebel angeordnet sind und durch eine Feder gegen den Riemen gedrückt werden. Durch die Federcharakteristik ist eine exakte Anpassung der Spannkraft an die verschiedenen temperaturabhängigen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine nicht möglich, so daß der Fall eintreten kann, daß der Gaswechsel in der für ein optimales Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine notwendigen Exaktheit nicht sichergestellt und eine zum zuverlässigen Antrieb von Zusatzaggregaten erforderliche Zahnriemenspannung nicht gewährleistet ist.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bei der eingangs beschriebenen, aus der DE-OS 23 18 450 bekannten Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen bei Brennkraftmaschinen als Stellgröße für die Spannvorrichtung der durch die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine erzeugte Ausdehnungsunterschied zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderkopf einerseits und einer vorzugsweise aus Stahl gefertigten Stellstange für die Spannvorrichtung andererseits benutzt. Neben der geringen Wärmeausdehnung ist bei dieser Stellstange die starre Verbindung zwischen einem Widerlager am Zylinderkopf und einem schwenkbaren, die Spannrolle tragenden Arm am Kurbelgehäuse nachteilig, durch die eine gewisse Elastizität innerhalb der Spannvorrichtung nicht gegeben ist. Darüber hinaus weist die Stellstange konstruktionsbedingt eine relativ große Länge auf, wodurch ein erheblicher Raumbedarf für diese Spannvorrichtung notwendig wird.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für Zahnriemen oder Ketten bei Brennkraftmaschinen zu schaffen, welche bei Unterbringung auf einem relativ kleinen Raum in allen auftretenden stationären und instationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine gleichmäßige Spannung des Riemens oder der Kette sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Spann- und Steuerelement aus mehreren wechselsinnig angeordneten Bimetall-Tellerfedern oder aus mehreren, sich aus einer Anzahl von gleichsinnig geschichteten Bimetall-Tellerfedern zusammensetzenden wechselsinnig angeordneten Bimetall-Tellerfederpaketen besteht und daß das brennkraftmaschinengehäuseseitige Widerlager einstellbar ausgebildet ist.

Die mit der Spannvorrichtung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sämtliche einen einwandfreien Riemen- oder Kettenlauf gewährleistenden Kriterien erfüllt sind. Die erforderliche Riemenoder Kettenspannung wird zwischen den Wartungs-Intervallen aufrecht erhalten und ist bei aller auftretenden stationären und instationären Betriebszuständen gleich. Dadurch wird z. B. ein Überspringen des Zahnriemens mit Sicherheit vermieden und ein zuverlässiger Antrieb der Nebenaggregate in allen Betriebs-

*>5 bereichen der Brennkraftmaschine in ausreichendem ¹ laße sichergestellt. Überdies läßt sich die Spannvorrichtung auf einem relativ kleinen Raum unterbringen.
Aus dem DE-Gm 17 84 736 ist zwar bereits ein

Kondenswasserableiter mit einem ständig unter Betriebsdruck stehenden Bimetall-Ausdehnungslcörper bekannt, der z.B. mehrere aus einer Anzahl von gleichsinnig geschichteten Bimetall-TeUerfedern bestehende Bimetall-Tellerfederpakete umfaßt, ohne daß diesem DE-Gm jedoch ein Hinweis auf die erfindungsgemäße Verwendungsmöglichkeit von Bimetall-TeUerfedern zu entnehmen ist

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung lassen sich den Unteransprüchen entnetä/nen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der die Spannvorrichtung teilweise geschnitten darstellenden Zeichnung näher erläutert

Die Spannvorrichtung umfaßt ein brennkraftmaschinengehäuseseitiges Widerlager 2 und einen Tragarm 3, der am nicht dargestellten Gehäuse der Brennkraftmaschine schwenkbar gelagert ist Das Widerlager 2 wird durch eine am Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigte Aufnahme 4 und einen in der Aufnahme 4 verstellbar geführten Schraubenbolzen 5 gebildet. Der Tragarm 3 dient zur Lagerung der Spannrolle 6, die im Ausführungsbeispiel z. B. gegen einen Zahnriemen 7 gedrückt wird. Die Aufnahme 4 weist eine zylindrische Ausnehmung 8 auf, in der ein wärmeabhängiges Spann- und Steuerelement 9 angeordnet ist Das Spann- und Steuerelement 9 besteht aus Bimetali-Tellerfedern 10, die paketweise z. B. zu je vier Stück gleichsinnig geschichtet und diese Bimetall-Tellerfederpakete 11 dann wechselsinnig angeordnet sind. Die Bimetall-Tellerfedern 10 sind zwischen zwei in der Ausnehmung 8 angeordneten Führungsplatten 12 und 13 unter Vorspannung gehalten. Bewirkt wird die Vorspannung durch einen sich im Bereich der Spannrolle 6 auf dem Tragarm 3 in einer das Widerlager 1 darstellenden Ausnehmung und zentrisch ebenfalls in einer Ausnehmung in der Führungsplatte 13 abstützenden Spannbolzen 14 sowie den die Führungsplatte 12 in Lage haltenden Schraubenbolzen 5. Die Bimetall-TeUerfedern 10 sind auf einem in den Fühlungsplatten 12 und 13 geführten Führungsstift 15 zentrisch ausgerichtet Die der Spannrolle 6 zugewandte Seite der zylindrischen Ausnehmung 8 ist zum Schutz gegen Verschmutzung durch eine Manschette 16 verschlossen.

Die Wirkungsweise der Spannvorrichtung ist folgende:

Durch den Schraubenbolzen 5 wird die Vorspannung, mit der die Bemetall-Tellerfedem 10 aneinanderliegen, entsprechend der erforderlichen Zahnriemenspannung eingestellt Mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine verringert sich die Spannkraft der Bimetall-Tellerfedern 10, wodurch sich die Spannrolle 6 in Richtung Widerlager 2 verstellen kann und somit auch bei warmer Brennkraftmaschine eine gleichbleibende Zahnriemenspannung vorhanden ist. Kühlt die Brennkraftmaschine ab, erhöht sich die Spannkraft der Bimetali-Tellerfedern 10 und die Spannrolle 6 wird entgegen dem Widerlager 2 verstellt und dadurch der nachlassenden Zahnriemenspannung in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine Rechnung getragen. Durch entsprechende Wahl der Tellerform der Bimetali-Tellerfedern, deren Materialstärke, die Art der Schichtung und der Vorspannung kann die Spannvorrichtung an Brennkraftmaschinen unterschiedlichster Bauart und Leistung verwendet werden. In jedem Fall ist die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Zahnriemenspannung und ein flatterfreier Betrieb sichergestellt und wird ein Überspringen z. B. des Zahnriemens 7 mit Sicherheit vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für Zahnriemen oder Ketten bei Brennkraftmaschinen, insbesondere zum Antrieb von Nockenwellen, mit einer mit dem Zahnriemen bzw. der Kette zusammenwirkenden, an einem um einen Drehpunkt am Brennkraftmaschinengehäuse schwenkbaren Tragarm angeordneten Spannrolle und mit einem sich am Tragarm sowie brennkraftmaschinengehäuseseitig an jeweils einem Widerlager abstützenden Spann- und Steuerelement, das sowohl der Einstellung der Riemen- oder Kettengrundspannung als auch der betriebstemperaturabhängigen Steuerung des Abstandes der Rolle vom brennkraftmaschinengehäuseseitigen Widerlager zwecks Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Riemen- oder Kettenspannung während des Brennkraftmaschinenbetriebs dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Spann- und Steuerelement (9) aus mehreren wechselsinnig angeordneten Bimetall-Tellerfedern (10) oder aus mehreren, sich aus einer Anzahl von gleichsinnig geschichteten Bimetall-Tellerfedern (10) zusammensetzenden wechselsinnig angeordneten Bimetall-Tellerfederpaketen (11) besteht und daß das brennkraftmaschinengehäuseseitige Widerlager (2) einstellbar ausgebildet ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer zentralen Lochung versehenen, gegebenenfalls zu Bimetall-Tellerfederpaketen (II) geschichteten Bimetall-Tellerfedern (10) in einer zylindrischen, zur Rolle (6) hin offenen Ausnehmung (8) einer am Brennkraftmaschinengehäuse befestigten Aufnahme (4) zwischen zwei Führungsplatten (12, 13) angeordnet und mit Hilfe eines in den beiden Führungsplatten zentrierten, die Tellerfedern (10) in ihrer Lochung aufnehmenden Führungsstiftes (15) zentrisch ausgerichtet sind, und daß sich die roiienseitige Führungsplatte (13) über ein Stützelement an dem am schwenkbaren Tragarm (3) ausgebildeten Widerlager (1) und die andere Führungsplatte (12) an einem in der Aufnahme (4) verstellbar geführten, der Einstellbarkeit des brennkraftmaschinengehäuseseitigen Widerlagers (2) dienenden Schraubenbolzen (5) abstützt.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement zur Abstützung der rollenseitigen Führungsplatte (13) am Tragarm (3) ein Spannbolzen (14) ist, der einerseits in einer das tragarmseitige Widerlager (1) bildenden Ausnehmung und andererseits in einer zentrisch in der Führungsplatte (13) ausgebildeten Ausnehmung gelagert ist.