DE29719734U1

DE29719734U1 - Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

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Publication number: DE29719734U1
Application number: DE29719734U
Authority: DE
Original assignee: Joh Winklhofer and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Joh Winklhofer Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2007-11-07

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAlFiSc

ANWALTSSOZIETAT

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Zweibrückenstr. 12
80297 München

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REINHARD -KNAUER

DIETMAR KUHL

DR. FRANZ-JOSEF ZIMMER

BETTINA K. REiCHELT

DR. ANTON K. PFAU

DATUM / DATE

06.11.1997

Anmelder: Joh. Winklhofer & Söhne GmbH & Co. KG Albert-Roßhaupter-Straße 53

81369 München

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

TEL 089 / 21 23 50 ■ FAX (GR 4) 089 / 21 86 92 93 · FAX (GR 3) 089 / 22 02 87 ■ http://www.grunecker.de · e-mail: postmastei-@grunecker.de·.- TELEX 529 380 MONA D MAXIMIUANSTRASSE 58 · D-80538 MÜNCHEN DEUTSCHE BANK MÜNCHEN, NO. 17 51734, BLZ 700 700 10 "

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere Kettentrieb, mit einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Spannschiene, die ein gegen das Zugmittel andrückbaren Führungsbereich, einen von diesem abgewandten Rückseitenbereich und eine Andrückfläche aufweist, und mit einer auf die Andrückfläche im Abstand zur Schwenkachse drückende Spanneinrichtung.

Eine solche Spannvorrichtung ist aus der DE-31 01 279 A1 bekannt. Senkrecht zur Schwenkachse ist bei dieser Vorrichtung eine Führungsstange angeordnet, entlang derer sich ein durch eine Druckfeder vorspannbarer Nockenblock bewegt. Der Nockenblock drückt gegen die Rückseite der Spannschiene. Damit einigermaßen geeignete Kräfte übertragen werden können, weist die Rückseite der Spannschiene eine entsprechend ausgeformte Kontur zum Aufsetzen des Nockenblockes auf. Die Wirkrichtung des Nockenblockes verläuft nahezu parallel zur Spannschiene senkrecht zur Schwenkachse.

Eine ähnliche Kettenspannvorrichtung ist aus der DT 1625139 bekannt.

Die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung 1750655 und die DT 2300396 zeigen jeweils Kettenspanner, bei denen die Wirkrichtung einer Zugfeder des Kettenspanners im wesentlichen senkrecht auf der Schwenkachse der Spannschiene steht. Und die Spannvorrichtung im wesentlichen der Rückseite der Spannschiene, also der dem Kettentrieb abgewandten Seite zugeordnet sind.

Es gibt nun Bestrebungen, eingangs genannte Spannvorrichtungen weiter zu verbessern, insbesondere eine für bestimmte Anwendungszwecke platzsparendere Ausführung zu konstruieren.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs genannte Spannvorrichtung insbesondere für den Einbau unter beengten Platzverhältnissen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Andrückfläche als sich zwischen Führungsbereich und Rückseitenbereich quer erstreckende Roll- oder Gleitbahn ausgebildet ist und daß die Spanneinrichtung eine Wirklinie aufweist, die zu einer, in einer gleichen Ebene angeordneten und von der Schwenkachse zu einem Schnittpunkt der Wirklinie mit der Roll- oder Gleitbahn verlaufenden Linie einen Winkel von + 45° bis - 45° aufweist.

Durch diese Vorgabe wird sichergestellt, daß die Spanneinrichtung im wesentlichen parallel oder im wesentlichen in Verlängerung der Spannschiene angeordnet ist. Da sich die Andrückfläche zwischen dem Rückseitenbereich und dem Führungsbereich befindet, müssen insbesondere keine Anformungen am Rückseitenbereich der Spannschiene vorhanden sein, auf die die Spanneinrichtung drückt. Hierin liegt insbesondere der Vorteil der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, da der Rückseitenbereich gänzlich von zu der Spanneinrichtung gehörigen Einbauten frei sein kann. Für die Aufbringung der Spannwirkung durch die Spannschiene bedarf es also eines äußerst geringen Platzbedarfes in und entgegen der Schwenkrichtung der Spannschiene. Des weiteren braucht die Spannschiene lediglich eine einfache, durch die äußere Form der Spannschiene vorgegebene Roll- oder Gleitbahn, die sich leicht durch das jeweilige Herstellungsverfahren unmittelbar anformen läßt, aufzuweisen. Der Verlauf der Roll- oder Gleitbahn relativ zur Wirklinie ist gemäß zur Erfindung so gewählt, daß sich eine möglichst günstige Kraftwirkung trotz schmalem Aufbau ergibt.

Bei einer bevorzugten Variante ist vorgesehen, daß eine Stirnseite des zur Schwenkachse abgewandten freien Endes der Spannschiene als relativ zur Spannschiene feststehende Andrückfläche ausgebildet ist, wobei die Spanneinrichtung auf der der Schwenkachse abgewandten Seite der Spannschiene angeordnet ist. Hierdurch befindet sich die Spanneinrichtung im wesentlichen in Verlängerung der Spannschiene, weshalb die gesamte Spannvorrichtung lediglich eine Breite aufweist, die durch die Spannschiene selbst und deren Schwenkweg vorgegeben ist. Des weiteren muß die Spannschiene nicht speziell ausgeformt werden, sondern eine im wesentlichen bereits vorhandene Fläche wird geeignet als Andrückfläche herangezogen. ■.

Eine möglichst gute Kraftwirkung bei relativ geringem Verschleiß wird erreicht, wenn die Andrückfläche eine mittlere Neigung zu einer senkrechten zur Wirklinie der Spanneinrichtung von 10 bis 60° aufweist.

Um eine möglichst kompakte Ausführung zu erzielen, kann weiter vorgesehen sein, daß die Spanneinrichtung einen axial zur Wirklinie verschiebbaren Spannkolben aufweist, der mit seinem Andrückende auf die Andrückfläche der Spannschiene drückt. Dies führt zu einem ebenfalls platzsparenden Aufbau der Spanneinrichtung selbst.

Das Andrückende des verschiebbaren Spannkolbens und die Roll- oder Gleitbahn der Andrückfläche können derart zueinander ausgeformt und zueinander ausgerichtet sein, daß eine, senkrecht zu einer durch einen Berührpunkt von dem Andrückende und der Andrückfläche verlaufenden Tangentialebene und durch den Berührpunkt verlaufende, resultierende Kraftlinie zu der Wirklinie einen Winkel von >0°, bevorzugt >5°, aufweist. Dieses Zusammenspiel geometrischer Parameter bewirkt die entsprechend günstige Kraftwirkung bei gewünschter Kompaktheit.

Damit die Reibverhältnisse zwischen Roll- oder Gleitbahn und des Andrückendes möglichst gleichbleibend sind, kann die Form des Andrückendes und die Roll- oder Gleitbahn der Andrückfläche derart ausgeformt zueinander ausgerichtet sein, daß der Winkel zwischen der resultierenden Kraftlinie und der Wirklinie im wesentlichen über den gesamten Spannbereich konstant ist. Hierzu bedarf es im wesentlichen einer Kompensation des Schwenkweges der Spannschiene.

Vorteilhafterweise kann die Spanneinrichtung im wesentlichen in Verlängerung der Spannschiene angeordnet sein, so daß der Rückseitenbereich der Spannschiene im wesentlichen frei von Einbauten durch die Spanneinrichtung ist. Bislang wurden im Stand der Technik meistens Spanneinrichtungen verwendet, die der Rückseite der Spannschiene zugeordnet waren und entsprechend dort ihren Platz einnahmen.

Um eine möglichst geringe Reibung zwischen dem Andrückende des Spannkolbens und der Roll- oder Gleitbahn zu haben, kann das Andrückende des Spannkolbens eine kugelförmige Andrückkontur aufweisen.

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Die Verschleißeigenschaften können noch weiter verbessert werden, indem die Rolloder Gleitbahn eine in der Schwenkebene der Spannschiene verlaufende Rinne aufweist, in der sich das Andrückende des Spannkolbens abstützt. Diese Rinne kann entsprechend der Form des Andrückendes des Spannkolbens ausgestaltet sein. Des weiteren hat eine derartige Rinne noch den Vorteil, daß auch eine seitliche Führung der Spannschiene bereitgestellt ist.

Da bei einer derartigen Anordnung von Spannschiene und Spanneinrichtung relativ zueinander meist auch eine große Relativbewegung zwischen Spanneinrichtung und Andrückfläche verursacht ist, muß ein besonderer Augenmerk auf die Verminderung der Reibverhältnisse zwischen diesen Berührungsflächen gelegt werden. Deshalb ist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Spanneinrichtung mit einem Gehäuse und mit einem darin verschiebbaren, kraftbeaufschlagten Spannkolben, insbesondere für eine Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen. Diese Spanneinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das Andrückende des Spannkolbens durch einen drehbar gehaltenen Wälzkörper gebildet ist. Da eine solche Spanneinrichtung für das Andrücken unterschiedlichster Spannschienen bei Zugmitteltrieben verwendet werden kann, soll für diesen auch unabhängig von den vorangegangenen Ansprüchen Schutz begehrt werden.

Die Verwendung eines Wälzkörper zum Andrücken an die Andrückfläche einer Spannschiene sorgt für einen Abwälzvorgang, der entsprechend geringere Reibverluste zur Folge hat.

Insbesondere ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, daß der Wälzkörper eine Kugel ist. Eine Kugel vermag Fluchtungsfehler besser zu kompensieren und kann nicht bezüglich der Andrückfläche verkantet werden.

Um eine möglichst von Einbaulagen unabhängige Ausführungsform zu erreichen, kann die Kugel derart gelagert und gehalten sein, daß sie im wesentlichen um sämtliche durch ihren Mittelpunkt verlaufende Achsen drehbar ist. Ein solches Einbaulagenproblem taucht z.B. bei einschraubbaren Spanneinrichtungen auf, da diese in sämtlichen durch die Einschraubung vorgegebenen Winkellagen mit der Spannschiene zur Anlage kommen können. Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform müssen keine Vorkeh-

rungen getroffen werden, um die Einbaulage, d.h., die Winkelstellung des Spannkolbens, sicherstellen.

Die Kugel kann insbesondere dann sicher in dem Spannkolben integriert werden, wenn dieser einen zylindrischen Grundkörper umfaßt, in dessen Stirnseite eine Aufnahmebohrung zum Aufnehmen der Kugel angeordnet ist, wobei die Bohrung eine Aufnahmetiefe aufweist, die größer ist als der Radius der Kugel und kleiner ist als der Durchmesser, so daß die Kugel über die Stirnseite teilweise hervorsteht.

Des weiteren kann die Aufnahmebohrung einen Hinterschnitt derart aufweisen, daß der Durchmesser der Aufnahmebohrung am Stirnseitenbereich geringer ist als der Durchmesser der Andrückkugel und im wesentlichen geringer ist als der Durchmesser der restlichen Aufnahmebohrung . Durch eine solche Ausgestaltung läßt sich z.B. die Kugel in die Aufnahmebohrung eindrücken, wobei sich der Eingangsbereich der Aufnahmebohrung elastisch verformt und dann wieder zurückfedert, um die Kugel verliersicher, aber drehbar, zu halten.

Eine einfache Anbringungsmethode zum Sichern der Kugel am Grundkörper ergibt sich dadurch, daß der im Bereich der Stirnseite des Grundkörpers befindliche, die Aufnahmebohrung umgebende Wandbereich des Grundkörpers derart verstemmt ist, daß die Kugel frei drehbar in der Aufnahmebohrung unverlierbar gesichert ist. Dieser Wandbereich steht bei in der Aufnahmebohrung eingelegter Kugel, über die Mitte der Kugel über und braucht lediglich in diesem Bereich verstemmt bzw. nach innen gebogen zu werden, so daß eine Sicherung der Kugel bei freier Drehbarkeit gewährt ist.

Damit sich die Anbringung der Kugel auch herstellungstechnisch einfacher ausführen läßt, kann der Grundkörper an seinem Stimseitenbereich zum Reduzieren der Dicke des Wandbereichs im Durchmesser reduziert sein. Eine einfache Verformung des Wandbereiches ist durch diese Ausgestaltung möglich.

Vorteilhafterweise kann die Aufnahmebohrung eine kegelförmige Grundfläche derart aufweisen, daß die Kugel eine Linienberührung mit der Grundfläche aufweist. Hierdurch wird auch eine Art Zentrierung der Kugel innerhalb der Aufnahmebohrung übernommen. Des weiteren wird der Verschleiß reduziert.

Um bei der Verwendung der Spanneinrichtung an einem Verbrennungsmotor die Spannwirkung über die Motorhydraulik zu bewirken, kann das dem Andrückende abgewandte Druckende des Spannkolbens federhydraulisch mit einer Spannkraft über einen Druckraum im Innern des Gehäuses beaufschlagbar sein.

Damit die Kugel noch geringerem Verschleiß unterliegt, kann im Grundkörper eine kleine Versorgungsbohrung vorgesehen sein, die die Aufnahmebohrung mit dem Druckraum verbindet. Die Bohrung muß entsprechend im Durchmesser gewählt sein, um eine geeignete Drosselwirkung zu haben. Hierdurch sollen Lekageverluste weitgehendst vermieden werden.

Des weiteren kann vorgesehen sein, daß ein Drossel- bzw. Dichtelement vorgesehen ist, das die in die Versorgungsbohrung in Richtung Aufnahmebohrung fließende Ölmenge bzw. den Ölstrom unterbindet. Dieses Drossel- bzw. Dichtelement kann von seiner Form her so wirken und ausgestaltet sein, daß es durch den Öldruck zwar zum Abdichten der Versorgungsbohrung aufgedrückt wird, jedoch eine sehr kleine, aber gewünschte Leckageströmung zuläßt. Diese Leckageströmung kann äußerst gering sein, da die Kugel nur mit geringen Ölmengen versorgt werden muß.

Hierzu kann das Druckende des Spannkolbens eine Aufnahmeöffnung aufweisen, in der eine Axialdruckfeder angeordnet ist, die sich einseitig am Spannkolben und anderseitig am Gehäuse abstützt, wobei das Drossel- bzw. Dichtelement von der Axialdruckfeder auf die Grundfläche der Aufnahmeöffnung zum Abdichten der dort mündenden Versorgungsbohrung gedruckt ist. Die Axialdruckfeder übernimmt somit zwei Aufgaben. Zum einen ist sie Bestandteil der Federhydraulik der Spanneinrichtung und zum anderen dient sie zum Anpressen des Drossel- bzw. Dichtelementes.

Bevorzugterweise kann die Grundfläche der Aufnahmeöffnung kegelförmig ausgebildet sein, die Versorgungsbohrung axial zur Kegelform verlaufen und das Drossel- bzw. Dichtelement einen kugelförmigen Dichtkopf aufweisen, der auf die kegelförmige Grundfläche derart aufgedrückt ist, daß er mit dieser eine Linienberührung aufweist. Günstigerweise kann das Drossel- bzw. Dichtelement aus Kunststoff bestehen. Durch diese

Formausgestaltung des Drossel- bzw. Dichtelementes wird die Abdichtung bei gewünschter geringstfügiger Lekageströmung bewirkt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in einer schematischen Vorderansicht, wobei die Spanneinrichtung im Vollschnitt gezeigt ist,

Fig. 2 die Spanneinrichtung aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der geometrischen Verhältnisse an der

Berührstelle zwischen der Spanneinrichtung und Spannschiene aus Fig. 1.

Die Spannvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer bogenförmigen Spannschiene 1", die um eine Schwenkachse A in der Ebene der Zeichnung verschwenkbar ist, und einer Spanneinrichtung 2, die im vorliegenden Fall ein federhydraulischer Flanschkettenspanner ist. Diese Spannvorrichtung dient zum Spannen eines Kettentriebes an einer Brennkraftmaschine. Hierzu weist die Spannschiene 1 eine konvex gekrümmte Führungsfläche 3 auf, die gegen die nicht dargestellte Kette gedrückt wird. Auf der der Führungsfläche 3 abgewandten Seite der Spannschiene 1 befindet sich die Rückseite 4. An dem der Schwenkachse A abgewandten Ende der Spannschiene 1 erstreckt sich zwischen der Führungsfläche 3 und der Rückseite 4 eine quer zu diesen verlaufende Andrückfläche 5 und bildet einen einstückigen, festen Bestandteil der Spannschiene 1. Die Rückseite 4 ist im wesentlichen ähnlich der Führungsfläche 3 gekrümmt, wobei die Krümmung sich im Bereich der Andrückfläche 5 derart verändert, daß die Andrückfläche 5 im wesentlichen die breiteste Stelle der Spannschiene 1 bildet.

Die Spanneinrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Spannkolben 6, der in einem Gehäuse 7 in einer entsprechenden Kolbenbohrung 8 aufgenommen und geführt ist, so daß das Andrückende 9 des Spannkolbens 6 einseitig über das Gehäuse 7 übersteht. An dem Gehäuse 7 sind zwei Flanschanschlußstellen 10 vorgesehen, mit denen die Spanneinrichtung 2 an einem nicht dargestellten Motorblock an-

schraubbar ist. Im geschlossenen Ende 11 des Gehäuses 7 befindet sich eine Verbindungsöffnung 12, mit der die Spanneinrichtung 2 an die nicht dargestellte Motorhydraulik anschließbar ist. Im Strömungsweg zwischen der Zuführöffnung 12 und dem Spannkolben 6 sind im Gehäuse 7 ein Kugelrückschlagventil 13 angeordnet, das einen schnellen Rückfluß des Öls aus dem Gehäuse 7 hinaus verhindern soll.

In dem dem Andrückende 9 abgewandten Druckende 14 des Spannkolbens 6 befindet sich eine zylindrische Aufnahmeöffnung 15, die sich zu mehr als 2/3 der Länge des Spannkolbens 6 koaxial in diesen hinein erstreckt. Ebenfalls koaxial zur Kolbenachse B bzw. Wirklinie der Spanneinrichtung 2 ist eine schematisch angedeutete Schraubendruckfeder 16 angeordnet, die sich einseitig an dem Kugelrückschlagventil 13 bzw. über dieses am Gehäuse 7 abstützt und andererseits eine Kraft auf den Spannkolben 6 ausübt.

Am Andrückende 9 des Spannkolbens 6 befindet sich eine nach außen offene, zylindrische Aufnahmebohrung 17, in der eine Andrückkugel 18 drehbar angeordnet ist. Der Durchmesser der Andrückkugel 18 ist lediglich geringfügig kleiner als der Durchmesser der Aufnahmebohrung 17. Die Tiefe der Aufnahmebohrung 17 im Zusammenspiel mit ihrer kegelförmigen Grundfläche 19 ist so gewählt, daß sie größer ist als der Radius der Kugel 18 und kleiner ist als deren Durchmesser, so daß die Andrückkugel 18 über die Stirnseite 20 des Spannkolbens 6 teilweise hervorsteht. Im Bereich der Stirnseite 20 ist der Spannkolben 6 im Durchmesser reduziert, so daß ein ebenfalls reduzierter Wandbereich 21 entsteht. Dieser Wandbereich 21 ist derart verstemmt bzw. leicht nach innen umgebogen, daß die Andrückkugel 18 unverlierbar in der Aufnahmebohrung 17 gehalten ist, aber dennoch frei drehbar in sämtlichen Richtungen verbleibt. Die Andrückkugel 18 weist durch die kegelförmige Ausgestaltung der Grundflächen 19 eine kreisförmige Linienberührung zur Andrückkugel 18 auf.

Die Aufnahmeöffnung 15 ist an ihrem, im Spannkolben 6 gelegenen Ende ebenfalls mit einer kegelförmigen Grundfläche 22 versehen, deren Kegel zur Grundfläche 19 entgegengerichtet ist. Derartige Grundflächen 19, 22 sind leicht durch einen Bohrer mit entsprechend angeschliffener Spitze herstellbar. Des weiteren sind die beiden Grundflächen 19, 22 derart im Spannkolben 6 angeordnet, daß sich ihre Kegelflächen nicht schneiden. Jedoch ist eine Versorgungsbohrung 23 mit weitaus geringerem Durchmes-

ser vorgesehen, die die Aufnahmeöffnung 15 und die Aufnahmebohrung 17 miteinander verbindet. Sämtliche Bohrungen und Öffnungen sind zylindrisch und koaxial zur Hauptachse B angeordnet.

In der Aufnahmeöffnung 15 befindet sich des weiteren ein Drossel- bzw. Dichtelement 24, das einen zylindrischen Dichtkopf 25 mit einer auf die Grundfläche 22 gedrückten kugelförmigen Dichtfläche aufweist, so daß zwischen Grundfläche 22 und Dichtkopf 25 eine kreisförmige Linienberührung stattfindet. Auf der Rückseite des Dichtkopfes 25 stützt sich die Schraubendruckfeder 16 ab. Damit das Drossel- bzw. Dichtelement 24 sicher in der Aufnahmeöffnung 15 geführt ist, weist es noch einen länglichen Zylinderansatz 26 auf, der in die Schraubendruckfeder 16 hineinragt. Das Drossel- bzw. Dichtelement 24 ist ebenfalls koaxial zur Hauptachse B angeordnet und rotationssymmetrisch zu dieser Achse im Aufbau. Bevorzugt wird ein Kunststoffwerkstoff zur Herstellung des Drossel- bzw. Dichtelementes 24 eingesetzt. Dieses sorgt dann dafür, daß das sich im zwischen Spannkolben 6 und Gehäuseinnerem 7 ausgebildeten Druckraum 27 befindliche Öl nicht ohne weiteres über die Versorungsbohrung 23 nach außen gedrückt wird. Lediglich eine geringfügige Lekageströmung zwischen Drossel- bzw. Dichtelement 24 und der Grundfläche 22 ist möglich, damit die Andrückkugel 18 mit Schmiermittel versorgt wird. Die Federkraft der Schraubendruckfeder 16 ist hierfür entsprechend ausgelegt. Die generelle Funktionsweise von federhydraulisch gedämpften Spanneinrichtungen , die insbesondere als Kettenspanner eingesetzt werden, ist hinreichend bekannt, weshalb nicht näher auf diese konkrete Funktionsweise eingegangen wird.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des obenbeschriebenen Ausführungsbeispiels, insbesondere zusätzlich anhand der Fig. 3, näher erläutert.

In der Fig. 3 ist mit B die Wirklinie der Spanneinrichtung 2 dargestellt. Die Wirklinie B ergibt sich bei dem Aufbau der obenbeschriebenen Spanneinrichtung 2 automatisch durch den Verfahrweg des Spannkolbens 6, da dieser nur in Axialrichtung verschiebbar ist. Da es bei dieser schematischen Darstellung hauptsächlich auf die geometrischen Parameter ankommt, sind als strukturelle Bestandteile lediglich die Andrückkugel 18 und die Andrückfläche 5 schematisch dargestellt. Der Schnittpunkt S kennzeichnet die Stelle, an der die Wirklinie B die Andrückfläche 5 schneidet. Es ist zu erkennen, daß der

Schnittpunkt S nicht gleichzeitig der Berührpunkt T von der Andrückkugel 18 und der Andrückfläche 5 ist.

Eine Verbindungslinie C, die in der gleichen Ebene wie die Wirklinie B liegt, und den Schnittpunkt S mit der Schwenkachse A verbindet, weist einen Winkel &agr; zur Wirklinie B von ca. 20° auf. Damit sich die erfindungsgemäße vorteilhafte Anordnung zwischen Spanneinrichtung 2 und Spannschiene 1 ergibt, ist der Winkel &agr; möglichst ein relativ spitzer Winkel zwischen +45° bis -45°.

Die Neigung der Andrückfläche 5, die durch den Winkel &bgr; vorgegeben ist, beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 20°. Der Winkel &bgr; ergibt sich aus einer zur Wirklinie B senkrechten Linie D und der Andrückfläche 5 in derselben Ebene. Der Winkel &ggr;, der die Lage des Schnittpunktes S und des Berührpunktes T zueinander festlegt, spannt sich zwischen der Wirklinie B und einer resultierenden Kraftlinie R auf. Die resultierende Kraftlinie R steht senkrecht auf einer durch den Berührpunkt T verlaufenden Tangentialebene. Bei dem dargestellten Beispiel, bei dem die Andrückfläche 5 eben ist, ist die Andrückfläche 5 gleich der Tangentialebene. Die Tangentialebene liegt sowohl an der Andrückkugel 18 als auch an der Andrückfläche 5 im Berührpunkt T tangential an. Der Winkel &ggr; ergibt sich aus der direkter Abhängigkeit von den Winkeln &agr; und ß.

In der Fig. 1 ist in Vollinien die vollständig eingefahrene Stellung der Spanneinrichtung 2 dargestellt, die die Anfangsstellung des Arbeitsbereichs vorgibt.

Anhand der gestrichelten Darstellung ist die vollständig ausgefahrene Stellung des Spannkolbens 6 mit der Andrückkugel 18 gezeigt. Die Spannschiene 1 schwenkt dabei um einen bestimmten Betrag um die Schwenkachse A, der dem maximalen Spannweg entspricht. Anhand der zueinander versetzten Berührpunkte T und Ti ist zu erkennen, daß die Andrückkugel 18 eine sehr starke Relativbewegung entlang der Andrückfläche 5 ausführt. Dadurch, daß sich die Andrückkugel 18 frei drehen kann, rollt diese entlang der Andrückfläche 5 ab. Hierdurch wird der Verschleiß minimiert. Des weiteren kann eine Rinne in der Andrückfläche 5 vorgesehen werden, so daß auch eine seitliche Führung der Spannschiene 1 vorhanden ist.

Dadurch, daß sich der Berührpunkt T in relativ großem Abstand zur Schwenkachse A befindet und sich die Andrückkugel 18 bei ihrem Verfahrweg zu T₁ relativ zur Schwenkachse A nur geringfügig seitlich verschiebt, wird auch der Winkel &ggr; im wesentlichen über den gesamten Spannweg relativ konstant gehalten. Der Winkel &ggr; ist für die Kräfteverteilung maßgebend, wodurch auch in das Verhältnis von Spannkraft der Spanneinrichtung 2 und der auf die Spannschiene 1 übertragenen Wirkkraft gekennzeichnet ist. Dadurch, daß die resultierende Kraftlinie R mehr geneigt ist, als die Wirklinie B ist auch das Hebelverhältnis um die Schwenkachse A weitaus günstiger. Allerdings treten hierdurch auch Kippkräfte am Spannkolben 6 auf, die eine entsprechend stabile Ausführungsform nötig machen.

Aus dem Obigen ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Anordnung der Spannschiene 1 und Spanneinrichtung 2 relativ zueinander eine möglichst schmale Ausgestaltung der gesamten Spannvorrichtung zulassen. Ungünstige Relativbewegungen können durch vorteilhafte Ausführungsformen kompensiert werden. Die oben beschriebene Ausführungsfomn verwendet zur Verminderung der Reibung eine Andrückkugel 18. Es besteht aber durchaus die Möglichkeit, die Oberflächen entsprechend verschleißarm durch feste Materialien auszugestalten.

Damit der Winkel &ggr; über den gesamten Spannbereich exakt konstant bleibt, kann die Andrückfläche 5 mit einer entsprechenden Nachführkorrektur, insbesondere eine konvex gekrümmte Form aufweisen. Allerdings läßt sich durch eine entsprechende Wahl der Kontur der Andrückfläche 5 auch eine gezielte Veränderung des Kraftverlaufs über den Spannweg 5 erreichen. Dieses war bislang kaum möglich, da derartig große Relativbewegungen zwischen Spannschiene 1 und Spanneinrichtungen 2 unüblich waren.

Claims

sprüche

1. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere Kettentrieb, mit einer um eine Schwenkachse (A) schwenkbaren Spannschiene (1), die einen gegen das Zugmittel andrückbaren Führungsbereich (3), einen von diesem abgewandten Rückseitenbereich (4) und eine Andrückfläche (5) aufweist, und mit einer auf die Andrückfiäche (5) im Abstand zur Schwenkachse (A) drückende Spanneinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückfiäche (5) als sich zwischen Führungsbereich (3) und Rückseitenbereich (4) quer erstreckende Rolloder Gleitbahn ausgebildet ist und daß die Spanneinrichtung (2) eine Wirklinie (B) aufweist, die zu einer, in einer gleichen Ebene angeordneten und von der Schwenkachse (A) zu einem Schnittpunkt (S) der Wirklinie (B) mit der Roll- oder Gleitbahn (5) verlaufenden Linie einen Winkel (&agr;) von +45° bis -45° aufweist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite des zur Schwenkachse (A) abgewandten freien Endes der Spannschiene (1) als relativ zur Spannschiene (1) feststehende Andrückfläche (5) ausgebildet ist, wohin die Spanneinrichtung (1) auf der der Schwenkachse (A) abgewandten Seite der Spanneinrichtung (1) angeordnet ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

Andrückfläche (5) eine mittlere Neigung (p) zu einer senkrechten (D) zur Wirklinie (B) der Spanneinrichtung von 10° bis 60° aufweist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (2) einen axial zur Wirklinie (B) verschiebbaren Spannkolben (6) aufweist, der mit seinem Andrückende (9) auf die Andrückfiäche (5) der Spannschiene (1) drückt.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Andrückendes (9) und die Roll- oder Gleitbahn der Andrückfläche (5) derart ausgeformt zueinander ausgerichtet sind, daß eine senkrecht zu einer durch ei-

nen Berührpunkt (T) von dem Andrückende (9) und der Andrückfläche (5) verlaufenden Tangentialebene und durch den Berührpunkt (T) verlaufende, resultierende Kraftlinie (R) zu der Wirklinie (B) einen Winkel (&ggr;) von >0°, bevorzugt >5°, aufweist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Andrückendes (9) und die Roll- oder Gleitbahn der Andrückfläche (5) derart ausgeformt zueinander ausgerichtet sind, daß der Winkel (&ggr;) zwischen der resultierenden Kraftlinie (R) und der Wirklinie (B) im wesentlichen über den gesamten Spannbereich konstant ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (2) im wesentlichen in Verlängerung der Spannschiene (1) angeordnet ist, so daß der Rückseitenbereich (4) der Spannschiene (1) im wesentlichen frei von Einbauten durch die Spanneinrichtung ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückende (9) des Spannkolbens (6) eine kugelförmige Andrückkontur aufweist.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Roll- oder Gleitbahn (5) eine in der Schwenkebene der Spannschiene (1) verlaufende Rinne aufweist, in der sich das Andrückende (9) des Spannkolbens (6) abstützt.

10. Spanneinrichtung mit einem Gehäuse (7) und einem darin verschiebbaren, kraftbeaufschlagten Spannkolben (6), insbesondere für eine Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückende (9) des Spannkolbens (6) durch einen drehbar gehaltenen Wälzkörper (18) gebildet ist.

11. Spanneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine Kugel (18) ist.

12. Spanneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (18) derart gelagert und gehalten ist, daß sie im wesentlichen um sämtliche durch ihren Mittelpunkt (M) verlaufende Achsen drehbar ist.

13. Spanneinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der

Spannkolben (6) einen zylindrischen Grundkörper umfaßt, in dessen Stirnseite (20) eine Aufnahmebohrung (17) zum Aufnehmen der Kugel (18) angeordnet ist, wobei die Bohrung (17) eine Aufnahmetiefe aufweist, die größer ist als der Radius der Kugel (18) und kleiner ist als deren Durchmesser, so daß die Kugel (18) über die Stirnseite (20) teilweise hervorsteht.

14. Spanneinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (17) einen Hinterschnitt derart aufweist, daß der Durchmesser der Aufnahmebohrung (17) am Stimseitenbereich (20) geringer ist als der Durchmesser der Andrückkugel (18) und im wesentlichen geringer ist als der Durchmesser der restlichen Aufnahmebohrung.

15. Spanneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich der Stirnseite (20) des Grundkörpers befindliche, die Aufnahmebohrung (17) umgebende Wandbereich (21) des Grundkörpers derart verstemmt ist, daß die Kugel (18) frei drehbar in der Aufnahmebohrung (17) unverlierbar gesichert ist.

16. Spanneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper an seinem Stimseitenbereich (20) zum Reduzieren der Dicke des Wandbereichs (21) im Durchmesser reduziert ist.

17. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (17) eine kegelförmige Grundfläche (19) derart aufweist, daß die Kugel (18) eine Linienberührung mit der Grundfläche (19) aufweist.

I · Φ 1

18. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Andrückende (9) abgewandte Druckende (14) des Spannkolbens (6) federhydraulisch mit einer Spannkraft über einen Druckraum (27) im Innern des Gehäuses (7) beaufschlagbar ist.

19. Spanneinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Grundkörper eine kleine Versorgungsbohrung (23) vorgesehen ist, die die Aufnahmebohrung (17) mit dem Druckraum (27) verbindet.

20. Spanneinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drossel- bzw. Dichtelement (24) vorgesehen, das die in die Versorgungsbohrung (23) in Richtung Aufnahmebohrung (17) fließende Ölmenge drosselt bzw. den Ölstrom unterbindet.

21. Spanneinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckende (14) des Spannkolbens (6) eine Aufnahmeöffnung (15) aufweist, in der eine Axialdruckfeder (16) angeordnet ist, die sich einseitig am Spannkolben (6) und anderseitig am Gehäuse (7) abstützt, wobei das Drossel- bzw. Dichtelement (24) von der Axialdruckfeder (16) auf die Grundfläche (22) der Aufnahmeöffnung (15) zum Abdichten der dort mündenden Versorgungsbohrung (23) gedruckt ist.

22. Spanneinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche (22) der Aufnahmeöffnung (15) kegelförmig ausgebildet ist, die Versorgungsbohrung (23) axial zur Kegelform verläuft und das Drossel- bzw. Dichtelement (24) einen kugelförmigen Dichtkopf (25) aufweist, der auf die kegelförmige Grundfläche (22) derart aufgedrückt ist, daß er mit dieser eine Linienberührung aufweist.