DE3225411A1

DE3225411A1 - Riemenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE3225411A1
Application number: DE19823225411
Authority: DE
Inventors: Klaus K. Bytzek; Johannes H. Schomberg Ont. Mevissen; Henry W. Keswick Ont. Thomey
Original assignee: Litens Automotive Inc
Current assignee: Litens Automotive Inc
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1983-02-03
Also published as: GB2102097B; ES8401588A1; US4473362A; BR8203942A; JPS5872757A; ES8502526A1; GB2102097A; ES513780A0; FR2509408A1; ES524981A0; US4473362B1; IT1196547B; JPS622182B2; FR2509408B1; DE3225411C2; MX156847A; IT8248766A0

Description

Riemenspannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Riemenspannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist in der Automobilindustrie viele Jahre üblich gewesen, mehrere, einzelne Keilriemenantriebe für die verschiedenen drehangetriebenen Nebenaggregate zu verwenden, die vom Motor angetrieben werden. Eine solche Anordnung benötigt eine auf der Äbtriebswelle des Motors angeordnete Riemenscheibe, die dazu geeignet ist, zwei, drei, vier oder mehr Keilriemen einzeln aufzunehmen. Jeder einzelne Keilriemen wird montiert und zum Antrieb eines einzelnen Nebenaggregates, oder in manchen Fällen von zwei oder mehreren Nebenaggregaten mittels der einstellbaren Anordnung des Nebenaggregates eingestellt.

15

In neuerer Zeit wurde es als wünschenswert erachtet, die üblichen Anordnungen aus mehreren einzelnen Keilriemen durch eine Anordnung zu ersetzen, die einen einzigen Keilriemen verwendet, der mittels einer serpentinenartigen Anordnung alle Nebenaggregate antreibt, die bisher mittels verschiedener einzelner Riemen angetrieben wurden. Einige der Riemenanordnungen mit einem einzigen

BÜRO 6370 OBERURSEL"
UNDENSTRASSE 10
TEL. 06171/56««
TELEX 4186343 real d

ZWEIGHÜRO 8.WO PASSAl) LUlJWICiS¹IRASSIiI

TEL. 0851-36616 .

COPY

-TELEGRAMMADRESSE PAWAMUC - POSTSCHECK MÜNCHEN 1360 52-802 r

BÜRO 8050 FREISING' SCHNEGGSTRASSK .1-5

TEL. 03161/62091 TELEX 526547 pawa d

serpentinenartig angeordneten Riemen, die bisher verwendet wurden, weisen eine separate Riemenspannvorrichtung auf, die sowohl eine wesentliche Rolle für das saubere Funktionieren der Anordnung bildet, als auch eine Einrichtung zur Vereinfachung der Montage der einzelnen Nebenaggregate darstellt, was bedeutet, daß die einstellbare Anordnung der Nebenaggregate unnötig wird, und die weiterhin eine Vereinfachung bei der Montage und dem Spannen des Riemens, der mit den Nebenaggregaten zusammenwirkt, darstellt.

Riemenspannvorrichtungen sind selbstverständlich bekannt und sind in vielen Riemenanordnungen benutzt worden. Jedoch sind die Anforderungen für Riemenspannvorrichtungen, die bei Riemenanordnungen für Automobile unter Benutzung eines einzelnen serpentinenartig angeordneten Riemens verwendet werden, besonders hoch. Zusätzlich muß das geforderte erhöhte Leistungsvermögen über eine lange Benutzungscüauer, bei der beträchtliche Vibrationsbelastungen auftreten, ungemindert zur Verfügung stehen.

Die Anforderungen an die Dämpfung sind von besonderer Bedeutung, um ein Funktionieren der Anordnung über eine längere Zeitspanne auf einer vibrierenden Maschine ohne das Entstehen von Resonanzen zu ermöglichen. Gehört der Kompressor einer Klimaanlage zu den Nebenaggregaten der Anordnung, wird eine besonders störende Vibrationsbelastung auf die Anordnung ausgeübt, da der Kompressor während des Betriebes ein- und ausschaltet.

Es ist üblich, zum Ausgleich des Anwachsens der Riemenlängen aufgrund von Verschleiß oder anderen Umständen Spannvorrichtungen zu verwenden, die eine konstante Kraft zum Spannen des Riemens auf diesen ausüben.

Ein gängiger Typ einer üblichen Riemenspannvorrichtung verwendet ein feststehendes Teil und ein schwenkbares

OOPY

Teil in Form eines Armes, der eine Spannscheibe trägt, die auf dem Riemen aufliegt, wobei der Arm an dem feststehenden Teil mittels einer Schwenkeinrichtung schwenkbar gelagert ist. Eine Schraubenfeder umgibt die Schwenkte einrichtung und ihre Enden sind zwischen dem feststehenden und dem schwenkbaren Teil mit diesen verbunden, so daß sie das schwenkbare Teil in Richtung auf eine Stellung der maximalen Auslenkung belastet, weswegen die Federkraft abnimmt, wenn sich das schwenkbare Teil von

2Q einer Stellung minimaler Auslenkung in eine Stellung maximaler Auslenkung bewegt. Trotz der variierenden Federkraft innerhalb des vorgesehenen Bewegungsbereic. as wird eine im wesentlichen konstante Riemenspannung aufrechterhalten. Daß eine konstante Riemenspannung vor-

2g liegt, wird einsichtiger, wenn man bedenkt, daß die Spannrolle reibungsfrei ist, und daß die Spannung der Riemenabschnitteauf jeder Seite der Spannrolle gleich groß ist. Die an der Nabe der Spannrolle wirksamme Spannkraft wirkt durch die Winkelhalbierende des Umschlingungswinkeis. Die Spannung des Riemens ist eine Funktion des Umschlingungswinkels und der Spannkraft. Da die Riemenspannung zunehmend mehr von- 'der Spannkraft abhängt, wenn der Umschlingungswinkel kleiner wird, wird eine Anordnung bevorzugt, bei der das Minimum des Umschlingungswinkels wenigstens 45° ist. und bei der ein minimaler Umschlingungswinkel von 60° eine verbesserte Ausführungsform bildet.

Der Hebelarm der Riemenspannvorrichtung entspricht dem senkrechten Abstand von der Winkelhalbierenden des Umschlingungswinkels bis zur Schwenkachse des Trägerarms · Wird der Trägerarm über seine Schwenkweite während der Montage des Riemens bewegt, wächst das Federmoment bzw. die Federkraft gleichzeitig mit der Länge des Hebelarmes an. Nach der Montage ist eine größere Riemenspannung erforderlich, wobei bei größerer Riemenspannung die Federkraft und der Hebelarm gleichzeitig abnehmen. Diese zwei Charakteristiken, nämlich Feder-

kraft und Hebelarm wirken gegeneinander und erlauben der Spannkraft relativ konstant zu bleiben»

Der Winkel des Trägerarms der Spannrolle ist der Winkel zwischen der Mittellinie des Trägerarms bzw. der gemeinsamen Linie der Schwenkachse des Trägerarms und der Drehachse der Spannrolle und der Winkelhalbierenden des Umschlingungswinkels. Dieser Winkel sollte vorzugsweise nicht kleiner als 15° bei einer der maximalen Riemenspannung entsprechenden Stellung sein und sollte bei einer bevorzugten Ausführungsform 45° bei der der minimalen Riemenspannung entsprechenden Stellung des Trägerarms nicht überschreiten. Selbstverständlich muß ein zusätzlicher Hub vorhanden sein, um den Riemen montieren zu können. Der gesamte Hub des Trägerarmes sollte 75° vorzugsweise nicht überschreiten und liegt bei einer verbesserten Ausführungsform bei 65°.

Wie bereits erwähnt, sind die Schwingungseinflüsse auf eine Riemenanordnung in Automobilen besonders groß und das Dämpfungsmaß, das nötig ist, um harmonische Schwingungen der Feder zu beseitigen, ist im allgemeinen nur ein Teil der erforderlichen Gesamtdämpfung, insbesondere, wenn Kompressoren von Klimaanlagen vorhanden sind. Ge_mäß den US-PSen 39 75 965 und 41 44 722 ist es bekannt, feste elastomerische Körper zur Erzeugung der Federkraft zu verwenden, und damit ein größeres Maß an Dämpfungsfähigkeit zu erhalten, die solchen Federn im Vergleich zu Stahlfedern eigen ist. Während Riemenspann^ow vorrichtungen mit Federn aus elastomerem Material übermäßige Verschleißprobleme vermeiden, treten hingegen andere Probleme und Einschränkungen auf. Eine Einschränkung ist darin zu sehen, daß das Dämpfungsmaß eine, der elastomeren Feder eigene, unveränderliche Kenngröße ist, die nicht aufgrund bestimmter Umstände gesondert verändert werden kann. Federn aus festem Material, wie beispielsweise metallene Schraubenfedern und ähnliches, können eine aupgedehnte Winkelbewegung

bei einer relativ gleichförmigen Federkonstante gänzlich ausführen. Eine weitere einschränkende Eigenschaft von elastomeren Federn ist darin zu sehen, daß deren Eigenschaften nicht jederzeit aufgrund von ihnen eigenen Eigenschaften bezüglich des Betrages der Auslenkung, die möglich ist, reproduzierbar sind. Diese Eigenschaft ist insbesondere bei Anwendungsfällen wie beispielsweise bei Automobilen nachteilig, die eine weite, winkelförmige Vorspannungsbewegung bei einer ziemlich hohen Federkonstante über den gesamten Drehhub benötigen.

Federn aus elastomerem Material weisen die Eigenschaft auf, daß die Federkon >tante nicht gleichförmig ist, sondern ziemlich schnell anwächst, wenn die Verdrängung von elastomerem Material aufgrund einer Drehbewegung

*° ihr Maximum erreicht. Darüber hinaus werden die Federkonstanten leichter durch Temperaturen, die innerhalb eines Bereiches liegen, der unter der Motorhaube eines Automobiles auftreten können, negativ beeinflußt. Darüber hinaus neigen Federn aus elastomerem

^Ayj Material dazu, im Betrieb bleibende Änderungen er erfahren, die ihre Betriebseigenschaften wesentlich verändern können. Im allgemeinen kann festgestellt werden, daß Riemenspannvorrichtungen mit Federn aus elastomerem Material eine anfängliche und periodisch wiederholte Eichung und Einstellung benötigen. Aus all diesen Gründen haben sich Riemenspannvorrichtungen mit Federn aus elastomerem Material nicht auf weiter Basis, wenn überhaupt, kommerziell durchsetzen können.

Spannvorrichtungen zum kommerziellen Gebrauch sind aus dem SAE-Blatt Nr. 790699 vom 11. bis 15. Juni 1979 mit dem Titel "Serpentine-Extended Life Accessory Drive" von Cassedy et al bekannt. Diese bekannte Stahltorsionsschraubenfeder-Spannvorrichtung verwendet Zwillings-

schraubenfedern. Eine gesonderte konstante Dämpfung wird durch Vorsehen einer elastomeren Buchse in der schwenkbaren Hebelanordnung erreicht. Die schwenkbare Anordnung weist eine innenliecfende Welle auf, die ein

Teil des feststehenden bzw. stationären Teiles ist und sie weist eine Buchse auf, die ein Teil des schwenkbaren Teiles ist. Der Außendurchmesser der Welle ist wesentlich kleiner als der Innendurchmesser der Buchse, so daß bei Montage dieser beiden Teile in in Axialrichtung zueinander konzentrischer Lage zueinander ein ringförmiger Raum zwischen ihnen verbleibt. Die einander gegenüberliegenden Endbereiche des Ringraumes werden mit einem Paar von in axialem Abstand zueinander angeordneten Lagerbüchsen aus Nylon gefüllt. Die elastomere Dämpfbuchse wird zum Ausfüllen des Mittelbereiches des Ringraumes zwischen den aus Nylon bestehenden Laufbuchsen angeordnet. Die von dieser Anordnung erzeugte Dämpfung ist aufgrund der Lager konstant, die die Welle und die Buchse unabhängig von der Schwenkstellung des Trägerarmes und/oder der Größe der Federkraft, die von den Drehschraubenfedern erzeugt wird, in gleichem Abstand zueinander halten. Während diese Anordnung gegenüber Spannvorrichtungen mit elastomeren Federn Vorteile aufweist, verursacht der Verschleiß, dem die elastomere Dämpfbuchse während des Betriebes aufgrund der hohen Reibung und der Gleitberührung mit dem Trägerarm ausgesetzt ist, eine schnelle Verschlechterung der Dämpfungseigenschaften. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß aufgrund der Tatsache, daß der Ringraum, in dem die Dämpfbuchse angeordnet ist, mittels der Lagerbuchsen auf jeder Seite der Dämpfbuchse im wesentlichen gleich groß gehalten wird und daß die Dämpfungseigenschaften der Dämpfbuchse von ihren Außenabmessungen bestimmt werden, der Verschleiß die Außenabmessungen der Dämpfbuchse vermindert und daher ihre Dämpfungswirkung schlechte wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Riemenspannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gattung zu schaffen, die unter den erschwerten Bedingungen bei der Anwendung im Automobilbereich während einer beträchtlichen Benutzungsdauer einwandfrei funktioniert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindestens ein Hauptteil der Dämpfung der Riemenspannvorrichtung mittels einer Einrichtung in Form eines separaten Dämpfungskörpers vorgenommen wird, dessen Dämpfungseigenschaften nicht konstant sind, sondern proportional zur Stellung des schwenkbaren Teiles der Riemenspannvorrichtung bezüglich des festen Teiles der Riemenspannvorrichtung in ähnlicher Weise wie die Federkraft verändert werden können. Die veränderbaren proportionalen Dämpfungseigenschaften ermöglichen einen einwandfreien Langzeitbetrieb, selbst wenn ausgedehnte Spannbewegungen durchgeführt werden. Wird demgegenüber eine solche veränderbare proportionale Dämpfung nicht vorgesehen, kann es in Abhängigkeit vom Betrag der konstanten Dämpfung zu zwei Extremsituationen kommen. Erstens kann es bei ungenügend großer konstanter Dämpfung zu Resonanzerscheinungen kommen. Zweitens kann es bei Erhöhung der konstanten Dämpfung zur Verhinderung von Resonanzerscheinungen nach einer gewissen Betriebsdauer zu einem Festklemmen der Spannrolle kommen.

Mit der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung können nicht nur diese extremen Situationen vermieden werden, sondern es wird auch möglich, lediglich durch Verwen- *° dung verschiedener Materialien, die für das Dämpfungsteil verwendet werden können, einen Langzeitbetrieb bei sehr vielen verschiedenen Systemen mit verschiedenen Anforderungen für die Dämpfung im Betrieb zu erreichen.

Werden beispielsweise aufgrund der normalen Betriebs-

eigenschaften eines Systems relativ hohe Dämpfungsmaße benötigt und treten relativ niedrige Schwingungsamplituden auf, ist es wünschenswert, den Dämpfungskörper aus elastomerem Material wie beispielsweise aus elastomerem Urethan auszubilden. Ein solches Material weist ein relativ hohes Maß an Oberflächenreibung auf, das eine Eigenschaft ist, die üblicherweise mit einer relativ hohen Verschleißgeschwindigkeit bei einer Flächengleitbelastung einhergeht. Auf der anderen Seite weist

elastomeres Material ein entsprechend großes Maß an innerer Verformungsfähigkeit mit einem daraus resultierenden hohen Maß an Festkörperdämpfung auf. Diese Eigenschaften ergeben sequentielle Dämpfungswirkungen, die bei einem System mit den Schwingungscharakteristiken hoher Frequenz und niedriger Amplitude wünschenswert sind. Das bedeutet, daß bei kleinen Schwingungsamplituden die einzige Bewegung, die bezüglich des Dämpfungskörpers zustande kommt, eine innere Materialverschie- bung ist, anstatt einer Gleitbewegung zweier Flächen aufeinander. Hohe Amplitudenbewegungen werden dessen ungeachtet durch Gleitreibung des Dämpfungskörpers gedämpft, da diese Amplituden das Maß überschreiten, das mittels einer inneren MaterialVerdrängung und der Schwerkraft aufgenommen werden kann, die nötig ist, um die hohe Oberflächenreibung des elastomeren Materials zu überwinden. Benötigt das System ein hohes Dämpfungsmaß an Schwingungen mit niedriger Amplitude, sind folglicherweise die sequentiellen Dämpfungswiikungen von elastomerem Material günstiger, da Verschleiß nicht auftritt, wenn die Dämpfung mittels innerer Materialverdrängung ausgeführt wird. Dabei ist jedoch zu beachten, daß der Schwellwert, bei dem eine Dämpfung durch Gleitreibung zustande kommt, sich ebenso wie die Dämpfung durch Gleitreibung proportional ändert.

Benötigt die Anordnung kein großes Dämpfungsmaß, sondern müssen nichtsdestoweniger hohe Amplituden gedämpft werden, wird vorzugsweise ein relativ schnellverschleißendes und mit niedrigem Reibungswert versehenes Material,wie beispielsweise Zytel, verwendet, da im wesentlichen alle Dämpfungsanforderungen mittels Gleitreibung erreicht werden können, wobei die Feetkörperdämpfung, falls überhaupt vorhanden, relativ unbedeutend ist. Handelt es sich um ein System mit hoher Frequenz als auch mit hoher Amplitude, kann ein einwandfreier Langzeitbetrieb nicht im gleichen Maße wie bei den zuvor beschriebenen

3225Λ11

Bedingungen erwartet werden. Bei solchen Systemen ist eine Dämpfungswirkung vorwiegend mittels Gleitreibung wie mit dem Material Zytel vorzuziehen, da eine sequentielle Dämpfung mittels Pestkörperdämpfung und anschließender Gleitreibung, wie sie beispielsweise mit elastomerem Polyurethan möglich ist, einen schnelleren Verschleiß zur Folge hat, der durch übermäßige Wärmeentwicklung noch unterstützt wird.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung besteht darin, daß ihr Aufbau einfach, der Wirkungsgrad hoch und die Herstellung wirtschaftlich ist.

Weitere Einzelheiten,- Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Riemenanordnung für ein Automobil, bei der der Riemen serpentinenartig geführt ist, und die mit der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung versehen ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Riemenspannvorrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig.- 3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,
35

Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung in vergrößertem Maßstab der Riemenspannvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 entlang der Linie 5-5 in

•β ·

3225-417

4b

Fig. 4, und

Fig. 6 eine der Fig. 4 und 5 entsprechende Darstellung der Riemenspannvorrichtung entlang der Linie 6-6 in Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 ist eine Riemenanordnung 10 für ein Automobil dargestellt, die einen serpentinenartig angeordneten, relativ großen endlosen Mehrfach-Keilriemen 12, eine Antriebsriemenscheibe 14, die mit der Abtriebswelle 16 des Automobilmotors verbunden ist, vier angetriebene Riemenscheiben 18, 20, 22 und 24 und eine erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung 26 aufweist. Die Riemenanordnung 10 gemäß Fig. 1 ist ein Beispiel für die Art von Riemenanordnung, die in dem bereits erwähnten SAE-Normblatt beschrieben ist, und auf die bei der nachfolgenden Beschreibung zur Erläuterung des technischen Hintergrundes Bezug genommen wird. Bei der dargestellten Riemenanordnung 10 kann die angetriebene Riemenscheibe 18 mit einer Welle 28 für ein Kühlluftgebläse verbunden sein, die angetriebene Riemenscheibe 20 kann auf einer Welle 32 gelagert sein, die ein Teil eines Wechselstromgenerators oder ähnliches ist, und die angetriebene Riemenscheibe 24 kann auf einer Welle gelagert sein, die einen Teil eines Kompressors einer Klimaanlage bildet. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Keilriemen 12 um die verschiedenen Riemenscheiben 18, 20, 22 und 24 herumgeführt ist, und daß die Riemenspannvorrichtung 26 derart auf den Keilriemen 12 wirkt, daß sie in eine Stellung bewegbar ist, bei der der Keilriemen 12 auf den anderen Nebenaggregaten montiert werden kann, wonach die Riemenspannvorrichtung 26 aus ihrer Montagestellung freigelassen wird, wodurch sie den Keilriemen 12 in ihrer normalen Betriebsstellung mit einer gewünschten Spannung beaufschlagt. Die Riemenspannvorrichtung beaufschlagt den Keilriemen der Riemenanordnung 10 mit einer im wesentlichen konstanten Spannung über eine längere Zeitspanne, während welcher der Keilriemen 12 dazu

neigt, langer zu werden. Im dargestellten Beispielsfalle entspricht die mit ausgezogenen Linien dargestellte
Stellung der Riemenspannvorrichtung 26 dem Ausgangszustand des Keilriemens 12, bei der sich die Riemenspannvorrichtung 26 in einer Stellung befindet, in der sie
minimale Riemenspannung liefert, während die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung einer Stellung maximaler Riemenspannung entspricht, die die Riemenspannvorrichtung 26 nach einer längeren Benutzungszeit bei gelängtem Keilriemen 12 einnehmen kann.

Gemäß den Fig. 2 bis 6 weist die erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung 26 ein feststehendes Teil 36 auf, das auf einer Trägerplatte 38 oder ähnlichem lagegesichert in einer stationären Stellung bezüglich des Motorblocks angeordnet ist. Die Riemenspannvorrichtung 26 weist
weiterhin ein schwenkbares Teil 40 auf, welches bezüglich des feststehenden Teiles 36 auf einer feststehenden Achse schwenkbar zwischn der ersten und der zweiten Endstellung gelagert ist. Das schwenkbare Teil 40 lagert eine auf den Keilriemen 12 auflegbare Spannrolle 42, die eine Schwenkbewegung um eine zweite Achse, die parallel zur ersten Achse angeordnet ist, ausführen kann. Eine
Federeinrichtung 44, die im Beispielsfalle als Schraubenfeder ausgebildet ist, ist zwischen dem festen Teil 36 und dem schwenkbaren Teil 40 derart angeordnet, daß sie das schwenkbare Teil 40 mit einer elastischen Kraft in eine Richtung weg von der ersten Endlage auf die
zweite Endlage belastet und dabei eine Federkraft ausübt, die bei Bewegungen des schwenkbaren Teils 40 von
der ersten Endlage in Richtung auf die zweite Endlage
abnimmt. Die zweite Endlage der Riemenspannvorrichtung 26 entspricht im allgemeinen der in Fig. 1 mit strichlierten Linien dargestellten Lage.

Die erfindugnsgemäße Riemenspannvorrichtung 26 weist
weiterhin eine Dämpfeinrichtung 46 auf, die im Betrieb zur Dämpfung mittel» einer Dämpfungskraft dient, die

bei Bewegung dee schwenkbaren Teils 40 aus der ersten Endlage in Richtung auf die zweite Endlage abnimmt.

Das feststehende Teil 36 kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein; bei der dargestellten Ausführungsform weist es jedoch ein festes Kernteil 48 und ein Paar von schalenförmigen Gehäuseteilen 50 und 52 auf. Das Kernteil 48 weist eine im allgemeinen zylindrische Form mit einer mittigen Ausnehmung 54 auf, die sich in Längsrichtung zur Aufnahme einer Bolzenanordnung 56 erstreckt, die zur lösbaren Befestigung des feststehenden Teils 36 an der Trägerplatte 38 dient. Gemäß Fig. 6 weist jedes Ende des Kernteiles 48 einen in seinem Durchmesser verringerten Teilbereich 58 mit umfangsseitigen parallelen ebenen Flächen auf. Das Gehäuseteil 50 weist eine ringförmige Stirnwand 60 mit einer mittigen Ausnehmung 62 auf, die zur Aufnahme des entsprechenden Teilbereiches 58 des Kernteiles 48 vorgesehen ist. Die Stirnwand 60 weist eine Nase 64 auf, die sich von der Stirnwand 60 aus erstreckt und nach außen gebogen ist, wobei sie in eine Ausnehmung 66 eingreift, die in der Trägerplatte 38 angeordnet ist, um das feststehende Teil 36 an einer Bewegung bezüglich der Trägerplatte 38 um die Achse der Bolzenanordnung und des Kernteiles 48 zu hindern.

Das schalenförmige Gehäuseteil 5O weist weiterhin eine zylindrische Umfangswand 68 auf, die sich in Axialrichtung vom Umfang der Stirnwand 60 aus in einem wesentlich geringeren Ausmaße erstreckt, als die axiale Ausdehnung des Kernteiles 48. Das andere schalenförmige Gehäuseteil 52 weist eine im wesentlichen ringförmige Stirnwand 70 mit einer mittigen Ausnehmung 72 auf, die ähnlich der Ausnehmung 62 ausgebildet ist, um den anderen am Ende des Kernteiles 48 liegenden Teilbereich 58 aufzunehmen. Das Gehäuseteil 52 weist eine Segment-ümfangswand 74 auf, die sich vom Umfang der Stirnwand 70 aus erstreckt und an einem Segmentbereich der Um-

fangswand 68 des Gehäuseteiles 50 anliegt. Die Gehäuseteile 50 und 52 bilden auf diese Weise ein Gehäuse, das umfangsseitig bis auf eine winkelförmige Ausnehmung 76 geschlossen ist, durch die sich ein Trägerarmteil 78 des schwenkbaren Teils 40 erstreckt.

Gemäß Fig. 3 weist das freie Ende des Trägerarmteiles des schwenkbaren Teils 40 eine einstückig angeformte Stummelwelle 80 auf, auf der die Spannrolle 42 bei-

2Q spielsweise mittels eines Kugellagers 82 oder ähnlichem gelagert ist. Das gegenüberliegende Ende des Trägerarmteiles 78, das sich durch die Ausnehmung 76 in das Gehäuse hinein erstreckt, weist eine verstärkte ringförmige Ausbildung auf und weist einen ringförmigen Vorsprung 84 auf, der sich in Axialrichtung zum Trägerarmteil 78 erstreckt und der einen Außendurchmesser aufweist, der genügend groß ist, sich innerhalb der Schraubenfeder und an einer ihrer Seiten zu erstrecken. Gemäß den Fig. 2 bis 5 erstreckt sich eine Windung der Schraubenfeder um den ringförmigen Vorsprung 84, wobei eines ihrer Enden 86 im wesentlichen radial nach außen umgebogen ist, so daß es mit einem überhängenden Anschlagteil 88 in Anlage gelangt, das einstückig an der benachbarten Umfangsflache des Trägerarmteils 78 angeformt ist.

Das schwenkbare Teil 40 weist weiterhin ein zylindrisches, muffenförmiges Lagerteil 90 auf, das einstückig an dem ringförmigen Vorsprung 84 angeformt ist und das sich in Axialrichtung nach außen von diesem aus erstreckt. Der Außendurchmesser des zylindrischen Lagerteiles 90 ist kleiner als der Außendurchmesere des ringförmigen Vorsprunges 84 und als der Innendurchmesser des zylindri- ' sehen Kernteils 48.Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die axiale Abmessung des zylindrischen Lagerteiles 90 derart gewählt, daß es sich fast bis zur ringförmigen Stirnwand 60 des Gehäuseteiles 50 erstreckt.

Ein Lagerteil 92 für die Feder ist gleitbar auf der äußeren Umfangsflache des zylindrischen Lagerteiles 90 gelagert. Vorzugsweise besteht das Lagerteil 92 aus gegossenem Kunststoffmaterial, das vorzugsweise Zytel ist. Das Lagerteil 92 weist eine zylindrische innere Umfangsflache 94 einer Größe auf, daß es an der äußeren Umfangsf lache des zylindrischen Lagerteils 90 anliegt. Der innere Endbereich des Lagerteiles 92 weist eine¹ äußere Umfangsflache 96 einer Größe auf, die wesentlich kleiner ist, als der Innendurchmesser der Schraubenfeder. Der gegenüberliegende äußere Endbereich weist eine äußere Umfangsflache 98 von geringfügig größerer Abmessung auf. Ein ringförmiger Flansch 100 erstreckt sich in Radialrichtung nach außen vom äußeren Ende des Lagerteiles 92 aus und ist zur Anlage an der Innenfläche der ringförmigen Stirnwand 68 des Gehäuseteiles 50 angeordnet. Der Flansch 100 ist an seiner äußeren Umfangsflache mit einer sich axial nach innen erstreckenden Rippe 102 versehen. Das gegenüberliegende Ende 104 der Schraubenfeder ist radial nach außen in ähnlicher Weise wie das radial nach außen umgebogene Ende 86 umgebogen. Das nach außen gebogene Ende 104 der Feder greift in einen Schlitz 106 ein, der in der Umfangswand 68 des Gehäuseteils 50 angeordnet ist. Gemäß Fig. 3 erstreckt sich der Schlitz 106 vorzugsweise in einem Winkel

von ungefähr 45° bezüglich einer Radialebene. Damit kann in dem Schlitz 106 das Ende 104 zu Anfang am axial inneren Ende des Schlitzes 104 montiert werden, so daß ein Spannen der Feder während der Montage, was das Ende 104 in Richtung auf eine gemäß Fig. 4 nach rechts gerichtete Bewegung belastet, das Ende 104 in Richtung auf eine axial nach außen gerichtete Bewegung in eine Anlagestelle mit der Rippe 102 belastet. Gemäß Fig. 3 ergibt die Anlage des Endes 104 der Feder an der Rippe 102 eine Zusammendrückung oder Verformung der Rippe 102 und damit eine formschlüssige Verriegelung des Lagerteiles 92 gegen Drehung bezüglich des feststehenden Teils 36. Die Anordnung verhindert jedoch

COPY

nicht in jedem Falle eine Gleitbewegung des Lagerteils in eine Richtung quer zur Drehachse.

Die Dämpfeinrichtung 46 ist in Form eines Buchsenkörjpers 108 eines erfindungsgemäß gewählten Materiales ausgebildet, um eine Anpassung an die Schwingungseigenschaften des Systemes zu ermöglichen, in dem die Riemenspannvorrichtung 26 benutzt wird. Treten in der Anordnung Schwingungen mit hoher Frequenz und geringer

,η Amplitude auf, wird vorzugsweise elastomeres Material, wie beispielsweise elastomeres Urethan des Typs II Black urethane verwendet. Der Durometer des ürethans kann verschieden groß sein, beispielsweise kann der Wert 90 betragen. Wird elastomeres Material verwendet, ergibt die Anwendung des dämpfenden Buchsenkörpers 108 zwei verschiedene sequentielle DämpfWirkungen: Erstens eine Festkörperdämpfwirkung bzw. eine Dämpfwirkung aufgrund innerer Materialverdrängung; und zweitens eine Dämpfwirkung aufgrund von Gleitreibung. Die zwei Arten der DämpfWirkungen treten derart in Folge aufeinander auf, daß die Festkörperdämpfung nur zum Tragen kommt, wenn die Amplitude der Schwingung unterhalb der Schwellamplitude liegt, während die Dämpfung aufgrund der Gleitreibung nur zum Tragen kommt, nachdem die Schwellamplitude erreicht worden ist. Es ist wichtig zu beachten, daß die Dämpfwirkung aufgrund von Gleitreibung sich proportional ändert und daß die Schwellamplitude in gleicher Weise sich proportional ändert.

Hat das System Schwingungseigenschaften mit relativ niedriger Frequenz jedoch hoher Amplitude, ist ein bevorzugtes Material für den dämpfenden Buchsenkörper 108 Zytel 103 HSL. Wird Zytel als Material für den dämpfenden Buchsenkörper 108 verwendet, besteht die Dämpfwirkung im wesentlichen gänzlich aus der Gleitreibung, wobei der Betrag an Festkörperdämpfung durch innere Materialverdrängung relativ unbedeutend ist. Zwar gibt es eine gewisse sequentielle Festkörperdämpfungswirkung, wobei je-

COPY '

♦ t *

ι*

doch die Schwellamplitude sehr nahe am Wert Null liegt. Da die Wirkungsweise von elastomerem Urethanmaterial sowohl die Wirkungsweise von Zytelmaterial und einer weiten ren darauffolgenden Wirkungsweise umfaßt, reicht die Be-Schreibung der Wirkungsweise am Beispiel von Urethan, um beide Wirkungsweisen verstehen zu können.

Weist ein System Schwingungseigenschaften mit hoher Frequenz als auch hoher Amplitude auf, ist das Material Zytel elastomerem Urethan vorzuziehen, obwohl das Vorsehen einer anderen Dämpfungseinrichtung in dem System ausreichend wäre, um sowohl die Frequenz als auch die Amplitude zu vermindern. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, eine Spannrolle mit einer elastomeren Stummelwelle entweder auf der Antriebswelle des Motors oder der Welle des Kompressors oder beiden Wellen zu verwenden .

Gemäß Fig. 4 weist das schwenkbare Teil 40 eine zylindrisehe innere Umfangsflache 110 auf, die sich axial über das Teil 40 erstreckt und die das Innere des zylindrischen Lagerteils 90 begrenzt. Der Buchsenkörper 108 weist eine äußere Umfangsflache 112 einer Größe auf, daß der Buchsenkörper 108 frei beweglich innerhalb des von der Umfangsflache 110 begrenzten Raumes angeordnet ist. Der Buchsenkörper 108 weist eine innere Umfangsflache 114 auf, die dicht auf der äußeren Umfangsflache des Kernteiles 48 aufliegt. Ein Ende des Buchsenkörpers 108 liegt an der Innenfläche der Stirnwand 60 des Gehäuseteiles an, während das gegenüberliegende Ende des Buchsenkörpers 108 an einer Scheibe 116 anliegt, die auch an einer benachbarten Fläche des schwenkbaren Teiles 40 und an der Innenfläche der Stirnwand 70 des Gehäuseteiles 52 anliegt. Vorzugsweise ist die Scheibe 116 aus einem ähnliehen Material wie das Lagerteil 92 ausgebildet, beispielsweise aus Zytel 101.

Bei der Montage der Bestandteile der Riemenspannvor-

COPY

_a 3225Λ11

richtung 26 wird das Kernteil 48, auf dem der dämpfende Buchsenkörper 108 angeordnet ist, durch Pressen des Teilbereiches 58 des Kernteiles 48 in die entsprechend ausgebildete Ausnehmung 62 in der Stirnwand 60 des Gehäuseteils 50 bezüglich diesem befestigt. Das ringförmige Lagerteil 92, das das Lager für die als Schraubenfeder ausgebildete Federeinrichtung 44 bildet, wird in Anlage mit der Innenfläche der Stirnwand 60 angeordnet. Die Schraubenfeder wird dann in das Gehäuseteil 50 in exzentrischer Lage angeordnet, so daß das Ende 104 der Feder mit dem in Axialrichtung inneren Ende des Schlitzes 106 in Anlage gelangt. Das zylindrische Lagerteil 90 des schwenkbaren Teils 40 wird dann in Axialrichtung in eine Stellung zwischen der äußeren ümfangsflache 112 des Buchsenkorpers 108 und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Lagerteils 92 bewegt, bis das Ende 86 der Feder in Anlage mit dem Anschlagteil gelangt. Das schwenkbare Teil 40 wird dann in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, wobei die Schraubenfeder zwischen ihren Enden 104 und 86 mittels Torsion gespannt wird. Das Aufbringen dieser Spannung belastet das Ende 104 der Feder in eine gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Richtung, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, wobei diese Bewegung aufgrund des 45°-Winkels des Schlitzes 106 das Ende 104 in eine axiale Richtung auf die Rippe 102 zu bewegt. Das Nylonmaterial, aus dem das ringförmige Lagerteil 92 und die Rippe 102 besteht, ist ausreichend weich, so daß sich die Rippe 102 aufgrund der axialen

Bewegung des Endes 104, das dabei in Anlage mit der Rippe 102 gelangt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, verformt. Diese Verformung der Rippe 1Ο2 dient zur festen Befestigung des ringförmigen Lagerteils 92 mit dem Ende 104 der Feder gegen eine Drehbewegung um die Achse des

*° Kernteiles 48. Jedoch läßt diese Anordnung eine Bewegung des Lagerteiles 92 quer zur Richtung der Achse des Kernteiles 48 zu.

MT

Nachdem der schwenkbare Teil 40 in eine Stellung zwischen der ersten und der zweiten Endlage bewegt worden ist, kann das Gehäuseteil 50 in Anlage mit dem gegenüberliegenden Teilbereich 58 des Kernteiles 48 unter Aufbringung von Druck gebracht werden. Ist diese Verbindung nach einer entsprechenden Montage der Schub-Scheibe 116 ausgeführt worden, ergibt ein schwenkbaren Teils 40 eine aufgrund der Federkraft entstehende Bewegung in die zweite Endlage, in der das Trägerarmteil 78 an einem Ende der Umfangswand 74 des Gehäuseteils 50 anliegt.Die Lage der Ausnehmung bzw. des Schlitzes 106 kann verändert werden, um den Federdruck zu verändern, der von der Feder ausgeübt wird. Die Montage der Bestandteile wird derart ausgeführt, daß die Feder einen sehr kleinen, wenn überhaupt einen Axialdruck auf den schwenkbaren Teil 40 und die Scheibe 116 ausübt, wobei ein größeres Maß an Axialdruck ausgeübt werden kann, wenn dies gewünscht ist.

Die Riemenspannvorrichtung 26 wird durch Einsetzen der Nase 64 in die Ausnehmung 66 in der Trägerplatte 38 und durch Hindurchführen der Bolzenanordnung 56 durch die mittige Ausnehmung 54 des Kernteiles 48 und die entsprechende Ausnehmung in der Trägerplatte 38 moritiert.

Die Lagerung der Riemenspannvorrichtung 26 auf der Trägerplatte 38 in der oben beschriebenen Weise dient zum Befestigen des feststehenden Teiles 36 der Riemenspannvorrichtung 26 bezüglich des Motors des Fahrzeugs-.

Die Spannrolle 42 wird schwenkbar am Ende des schwenk-

baren Teiles 40 angeordnet und wird dann in die Betriebsstellung bewegt, in.der sie auf dem Keilriemen aufliegt, wobei diese Bewegung des schwenkbaren Teils der Riemenspannvorrichtung 26 manuell und gegen den Uhrzeigersinn und bezüglich des feststehenden Teiles 36 ausgeführt wird. Zur Unterstützung dieser Bewegung ist eine quadratische Ausnehmung 118 im Mittelbereich des Trägerarmteiles 78 zur Aufnahme eines geeigneten hebelartigen Werkzeuges vorgesehen, das dem Benutzer einen größeren

Hebelarm zur Verfügung stellt, mittels dessen die Drehbewegung ausgeführt werden kann. Der schwenkbare Teil wird dann von Hand von der zweiten minimal gespannten Endlage, wie sie in Fig. 1 mittels der strichlierten Linien dargestellt ist, in die erste vollgespannte Endlage bewegt und nachdem der Keilriemen 12 an der Spannrolle 42 anliegt, wird der schwenkbare Teil 40 manuell freigegeben, so daß er unter der Einwirkung der Federkraft in die den Keilriemen 12 spannende Anlagestellung mit diesem bewegt wird.

Die Anordnung ist derart ausgeführt, daß die Riemenkraft auf die Spannrolle 42 in eine Richtung bezüglich der Achse der Spannrolle 42, die im wesentlichen der Winkelhalbierendendes Umschlingungswinkels des Keilriemens bezüglich des Umfanges der Spannrolle 42 entspricht, übertragen wird. Die Riemenkraft wird auf die Stummelwelle des schwenkbaren Teiles 40 übertragen und wird mittels des Trägerarmteiles 78 auf das Kernteil 48 des feststehenden Teiles 36 in einer im wesentlichen parallelen Richtung bezüglich der Achse des Kernteiles 48 übertragen. Das Spannen der Feder mittels Verdrehen der Bnden 104 und 86 erzeugt innerhalb der Windungen der Feder eine radiale Federkraftkomponente, die im wesentlichen in radialer Richtung wirkt, die den Winkel zwischen den Federenden 104 und 86 halbiert. Diese radiale Federkraftkomponente wirkt vorzugsweise in einer Richtung, die im allgemeinen die gleiche Richtung ist, in der die Riemenkraft auf das Kernteil 48 übertragen wird. Darüber hinaus

°® wird die Riemenkraft in einer Stellung übertragen, die der Stellung des äußeren axialen Endes des Kernteiles und der Stellung des Trägerarmteils 78 entspricht. Die radiale Federkraftkomponente wird mittels der Feder auf das gegenüberliegende Ende des Kernteiles 48 mittels der

relativ kurzen axialen Umfangsflache 98 des Lagerteiles 92 übertragen, die als einzige Einrichtung zur Übertragung der radialen Federkraftkomponente auf das Kernteil 48 über das Lagerteil 90 des schwenkbaren Teils 40 und

des Buchsenkörpers 108 dient. Während die Wirkungsrichtung der radialen Pederkraftkomponontr» mit einer Veränderung der Stellung des schwenkbaren Teils 40 veränderbar ist, wirkt sie im wesentlichen immer in derselben Richtung wie die Riemenkraft. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform fluchtet die Wirkungslinie der Federkraft genau mit der Richtung der Riemenkraft, wenn der schwenkbare Teil 40 um ungefähr ein Drittel seines Abstandes von der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt worden ist.

Die im allgemeinen ausbalancierte Wirkung der radialen Federkraftkomponente auf das Kernteil 48 über den dämpfenden Buchsenkörper 108 in der beschriebenen Weise ist wichtig zur Vermeidung einer axial nichtfluchtenden Stellung des schwenkbaren Teils 40 ebenso wie zur Vermeidung einer winkelmäßig nichtfluchtenden Stellung bezüglich der festen Achse des Kernteiles 48. Die Größe der radialen Kräfte, die auf das feste Kernteil 48 in Radialrichtung über den Buchsenkörper 108 wirken, haben ein Maximum, wenn sich der schwenkbare Teil 40 in der ersten vollgespannten Stellung befindet und die Federspannung zunehmend abnimmt, wenn der schwenkbare Teil 40 von der ersten Endlage auf die zweite den Riemen spannende Endlage bewegt wird. Die Art und Weise, in der diese Abnahme des Federdruckes, der auf den schwenkbaren Teil 40 wirkt, dazu dient, eine konstante den Gurt spannende Kraft zu liefern, ist bekannt. Kurz gesagt, wird die Abnahme des Federdruckes durch Veränderung des Hebelarms der Riemenspannvorrichtung 26 ausgeglichen, wie dies im vorangehenden beschrieben worden ist. Die radiale Kraftkomponente der Feder ändert sich ebenso proportional zur Torsionskraft der Feder, so daß der Teil des Buchsenkörpers 108, der zwischen dem Lagerteil 90 des schwenkbaren Teils 40 und dem Kernteil 48 des feststehenden Teils 36 angeordnet ist, durch den die Radialkräfte wirken, maximal zusammengepreßt wird, wenn sich der schwenkbare Teil 40 in seiner ersten Endlage befindet, wobei die

Zusammendrückung zunehmend abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teil 4O von der ersten Endlage weg in die zweite Endlage bewegt.

Der dämpfende Buchsenkörper 108 ist in seiner bevorzugten Ausführungsform relativ fest an seiner inneren Umfangsfläche mit der äußeren Umfangsflache des Kernteiles 48 gelagert, wobei diese Lagerung lose sein kann, wenn der Buchsenkörper 108 aus Zytel besteht. Die Lagerung zwischen der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche des Lagerteiles 90 des schwenkbaren Teils ist relativ beweglich ausgebildet, beispielsweise mit einem Spiel zwischen ungefähr 0,03 mm (0,001 inch) bis ungefähr 0,1 mm (0,005 inch). Folglicherweise wird die Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils 40 bezüglich des feststehenden Teiles 36 zwischen seinen Endlagen im wesentlichen von einer Gleitbewegung zwischen der äußeren Umfangsflache des Buchsenkörpers 108 und der inneren Umfangsflache des Lagerteiles 90 aufgenommen. Da der Radialdruck zwischen diesen zwei Berührungsflächen gemäß der Stellung des schwenkbaren Teils 40 bezüglich des feststehenden Teils 36 variiert, verändert sich darüber * hinaus der Betrag der Reibung zwischen den beiden Berührungsflächen ebenso und daher ändert sich die Torsionskraft die nötig ist, um die Reibungskraft zu überwinden, ebenso. Darüber hinaus ist die Härte des elastomeren Materials des Buchsenkörpers 108 derart groß, daß eine relative Drehbewegung zwischen dem schwenkbaren Teil 40 und dem feststehenden Teil 36 durch innere elastomere Materialverdrängung oder Scherwirkung bis zu einem Zeitpunkt aufgenommen wird, bei dem die Torsionskraft, die zwischen den Spannungen übertragenden Berührungsflächen des Lagerteils 90 und des Buchsenkörpers 108 übertragen wird, eine Höhe erreicht, die genügend groß ist, um die Reibungskraft, wie oben beschrieben, zu überwinden.

Auf diese Weise werden Unwuchtkräfte in der Riemenanord-

nung 10, die während des normalen Betriebes vom Keilriemen 12 auf die Spannrolle 42 mit einer relativ niedrigen, normalen Amplitude ausgeübt werden, mittels MaterialVerdrängung des elastomeren Materials des Buchsenkörpers 108 ohne eine relative Gleitbewegung zwischen den verspannten Berührungsflächen des Lagerteiles 90 und des Buchsenkörpers 108 aufgenommen. Solche Bewegungen mit normal niedriger Amplitude sind üblicherweise von kurzer Dauer und daher wird beim normalen Betrieb der Riemenspannvorrichtung 26 eine Dämpfung ohne die Notwendigkeit einer Gleitbewegung zweier Flächen aufeinander erreicht. Werden Bewegungen mit abnormal hoher Amplitude jenseits der Amplitude, die durch elastomere MaterialVerdrängung aufgenommen werden kann, ausgeübt, kommt es zu einer relativen Gleitbewegung zwischen den Berührungsflächen des Lagerteils 90 und des Buchsenkörpers 108, wodurch eine sequentielle Dämpfungskraft entsteht, die geeignet ist, Resonanzen bei solch abnormal hohen Schwingungsamplituden zu vermeiden. Diese hohe Reibung aufgrund einer Gleitbewegung von Flächen aufeinander entsteht ebenfalls bei der Aufnahme der manuellen Bewegung des schwenkbaren Teiles 40 von seiner zweiten Endlage in seine Betriebsstellung zum Keilriemen 12 bei der ersten Montage der Riemenspannvorrichtung 26. Darüber hinaus ist die Anordnung derart ausgebildet, daß Schwingungseinflüsse des Motors den Buchsenkörper 108 derart beeinflussen, daß er eine in Torsionsrichtung spannungsfreie Stellung zwischen dem Kernteil 48 und dem Lagerteil 90 des schwenkbaren Teils 40 einnimmt. Auf diese Weise werden die verschiedenen Arbeitsstellungen, die der schwenkbare Teil 40 während einer längeren Benutzungsdauer aufgrund von Riemenverschleiß und Riemenausdehnung annehmen kann, gänzlich ausgeglichen. Darüber hinaus ändert sich die normale Betriebsstellung des schwenkbaren Teiles 40 mehr auf die eine maximale Spannung liefernde zweite Endlage, wobei die aufgrund der Verdrehung entstandene . Federwirkung abnimmt und wobei

proportional die Kraft abnimmt, die dazu nötig ist, um die Reibung zwischen den sich unter Spannung berührenden Flächen des Lagerteiles 90 und des Buchsenkörpers 108 zu überwinden. Dies ermöglicht ein Dämpfungsmaß, das § proportional zu dem erforderlichen Dämpfungsmaß ist und das eine wirkungsvolle Dämpfungswirkung über den gesamten Betriebsbereich der Bewegung der Riemenspannvorrichtung während der gesamten Lebensdauer sicherstellt. Durch die Dosierung der Dämpfung auf einen erforderli-

jQ chen Wert, werden Extreme einer zu geringen Dämpfung bei Stellungen hoher Federspannung bis auf ein Maß, bei . dem Resonanzen möglich sind, oder eine zu hohe Dämpfung bei Stellungen niedriger Federspannungen bis auf ein Maß, bei dem ein Festklemmen der Spannrolle 42 möglich ist, über die gesamte Betriebsdauer vermieden.

Die im vorangehenden beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden. Zum einen ist bereits erwähnt worden, daß der Buchsenkörper 108 aus anderen Materialien hergestellt sein kann, die nicht eine Aufeinanderfolge von Dämpfwirkungen, wie sie durch elastomeres Material erreicht wird, ergeben, sondern die im wesentlichen nur eine DämpfWirkung aufgrund einer Gleitreibung zur Folge haben.

Da die Schraubenfeder ein gewisses Maß von axialem Federdruck auf die Schubscheibe 116 ausübt, ergibt die relative Gleitbewegung, die zwischen den aufeinandergedrückten Flächen des schwenkbaren Teiles 40 und der Schubscheibe 116 entsteht, ein begrenztes Dämpfungsmaß.

Falls ein größeres Dämpfungsmaß erwünscht ist, kann dies mittels der Schubscheibe 116 durch Änderung des Materials, aus dem sie besteht, in ein Material erreicht werden, das einen größeren Reibungswert aufweist. Beispielsweise könnte die Schubscheibe 116 aus elastomerem Material bestehen. Im allgemeinen kann jedoch festgestellt werden, daß es weniger wünschenswert ist, eine Dämpfung durch Übertragung einer Axialkraft mittels des Buchsenkörpers 108 zu erzeugen, anstatt einer Dämpfung mittels einer

Radialkraft. Die Übertragung einer Axialkraft kann eine nichtfluchtende Stellung zwischen der Spannrolle 42 und dem Keilriemen 12 zur Folge haben und kann schlechter mittels der Keilwirkung, die üblicherweise entsteht, gesteuert werden. Aus diesem Grund ist eine Dämpfung mittels eines Buchsenkörpers 108, der in Radialrichtung in der oben beschriebenen Weise verspannt ist, vorzuziehen, obwohl eine axiale Verspannung oder eine Kombination aus radialer und axialer Verspannung möglich ^ist-

Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform eine Dämpfung aufgrund von Reibung am Beispiel eines Flächengleitens zwischen dem Lagerteil 90 und dem Buchsenkörper 108 beschrieben worden ist, kann eine solche Wirkung auch zwischen dem Dämpfungskörper 108 und dem Kernteil 48 erzeugt werden. Die gesamte Dämpfungswirkung könnte durch Gleiten dieser Flächen erreicht werden, falls dies erwünscht ist, obwohl es bevorzugt ist, die Flächen des Körpers zu verwenden, die in Radialrichtung am äußersten Rand liegen, da dadurch ein günstiger Hebelarm geschaffen wird. Bei der elastomeren Ausführung wird dieses Ergebnis dadurch erreicht, daß die Verbindung zwischen dem Buchsenkörper 1O8 und dem Kernteil 48 fest ist, während die Verbindung mit dem Lagerteil 90 Jose ist.. Die feste Verbindung könnte geklebt oder auf andere Weise unbeweglich gemacht werden.

Claims

Patentansprüche

Riemenspannvorrichtung mit einem feststehenden Teil, einem schwenkbaren Teil, das bezüglich des feststehenden Teils schwenkbar um eine erste Achse zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage gelagert ist, und mit einer Spannrolle für den Riemen, die schwenkbar von dem schwenkbaren Teil der Riemenspannvorrichtung geführt und die drehbar um eine zweite Achse gelagert ist, die parallel zur ersten Achse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Federeinrichtung (44) aus festem Material vorgesehen ist, die zwischen dem feststehenden Teil (36) und dem schwenkbaren Teil (40) wirkt, und die den schwenkbaren Teil (40) mit einer elastischen Kraft in Richtung auf eine Bewegung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage belastet, wobei die Federkraft abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teil (40) in eine Richtung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt, und

eine Dämpfeinrichtung (46) vorgesehen ist, die mittels einer elastomeren Materialverdrängung Bettriebsbewegungen des schwenkbaren Teils (40) mit normalerweise niedriger Amplitude dämpft und die sequentiell mittels hoher Reibung aufgrund von Oberflächengleitbewegungen Bewegungen des schwenkbaren Teiles (40) mit außergewöhnlich hohen Ampli-

BÜRO 6370 OBERURSEL* LINDENSTRASSE 10 TEL. 06171/56849 TELEX 4186343 real d

BÜRO 5050 FREISING*
SCHNEGGSTRASSE 3-5
TEL, 08161/62091
TELEX 526547 pawa d

COPY

ZWEIGBÜRO 8390 PASSAU LUDWICSTRASSE 2 TEI. 08Sl 360)6

tudeh dämpft, die jenseits von Amplitudenhöhen liegen, die mittels der elastomeren Materialverdrängung dämpfbar sind, wobei die Dämpfkraft abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teile (40) in einer Richtung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt.

2. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Teil (36) ein Kernteil (48) aufweist, das sich in Axialrichtung entlang der ersten Achse erstreckt, und daß das schwenkbare Teil

(40) einen rohrförmigen Bereich aufweist, der das Kernteil (48) unter Bildung eines Ringraumes umgibt, und daß die Dämpfeinrichtung (46) einen in dem Ringraum angeordneten Körper (Buchsenkörper 108) aufweist.

3. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (Buchsenkörper 108) aus elastomerem Polyurethan besteht.

4. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Polyurethan eine Härte von annähernd 90 aufweist.

5. Riemenspannvorrichtung mit einem feststehenden Teil, mit einem schwenkbaren Teil, das bezüglich des feststehenden Teils schwenkbar um eine erste Achse zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage gelagert ist, und mit einer Spannrolle für den Riemen, die schwenkbar mittels des schwenkbaren Teiles für eine Drehbewegung um eine zweite zur ersten Achse parallelen Achse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Federeinrichtung (44) aus festem Material vorgesehen ist, die zwischen dem feststehenden Teil (36) und dem schwenkbaren Teil (40) wirkt, und die das schwenkbare Teil (40) mit einer elastischen Kraft in Richtung auf eine Bewegung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage beaufschlagt, wobei die Federkraft abnimmt, wenn

* sich der schwenkbare Teil (40) in eine Richtung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt, und

eine Dämpfeinrichtung (46) vorgesehen ist, die mittels durch Oberflächengleiten hervorgerufener Reibung im wesentlichen alle Bewegungen des schwenkbaren Teils (40) dämpft, wobei die Dämpfungskraft abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teil (40) in eine Richtung weg von der eisten Endlage in die zweite Endlage bewegt. 10

6. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Teil (36) ein Kernteil (48) aufweist, das sich in Axialrichtung entlang der ersten Achse erstreckt, daß der schwenkbare Teil (40) einen rohrförmigen Bereich aufweist, der unter Bildung eines Ringraumes das Kernteil (48) umgibt, und daß die Dämpf einricht\ing (46) einen in dem Ringraum angeordneten Körper (Buchsenkörper 108) aufweist.

7. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (Buchsenkörper 108) aus Zytel besteht.

8. Riemenspannvorrxchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (44) eine Torsionsschraubenfeder aufweist, die den rohrförmigen Bereich (Lagerteil 90) des schwenkbaren Teils (40) umgibt, daß der schwenkbare Teil (40) ein Trägerarmteil (78) aufweist, das sich von einem Ende des rohr^ow förraigen Teils (Lagerteil 90) aus nach außen erstreckt, wobei an dem einen Ende des rohrförmigen Teil ein benachbartes. Ende (86) der Schraubenfeder angebracht ist, daß eine Verbindungseinrichtung (Schlitz 106) zur Verbindung des anderen gegenüberliegenden Endes (104) der Schraubenfeder an dem feststehenden Teil (36) vorgesehen ist, und daß die aufgrund der Verdrehung der Schraubenfeder entstandene Spannung zwischen ihren Enden (86, 1O4) in einer Weise abnimmt, daß dia Windungen

der Feder in Richtung auf eine radiale Bewegung hin belastet werden, wobei eine radiale Kraftkomponente proportional abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teil (40) von der ersten Endlage in Richtung auf die zweite Endlage bewegt, und daß eine zwischen den Enden (86, 104) der Schraubenfeder wirkende Übertragungseinrichtung vorgesehen ist, die die radiale Kraftkomponente durch den rohrförmigen Bereich und den Körper (Buchsenkörper 108) zu dem Kernteil (48) überträgt, wobei sich

IQ ein Bereich des Körpers (Buchsenkörper 108) zwischen sich berührende Flächen des rohrförmigen Bereiches und des Kernteiles (48) mit einer radialen Federkraftkomponente zusammenpreßt, die proportional zur aus der Verdrehung der Feder resultierenden Spannkraft der Feder ist und daher proportional zur Relativstellung des schwenkbaren Teils (40) aufgrund der Schwenkbwegung bezüglich des feststehenden Teils (36), so daß die Drehkraft, die zur Erzeugung einer Gleitbewegung zwischen dem Bereich des Körpers (Buchsenkörper 108) und der Berührfläche nötig ist, abnimmt, wenn sich der schwenkbare Teile (40) in einer Richtung weg von der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt.

9. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung für die Übertragung der radialen Kraftkomponente ein drehbar auf dem rohrförmigen Bereich des schwenkbaren Teils (40) gelagertes ringförmiges Teil aufweist, das einen relativ kurzen Axialbereich aufweist, der innerhalb einer Windung der Schraubenfeder in der Nachbarschaft des anderen gegenüberliegenden Endes (104) angeordnet ist und daß die radiale Kraftkomponente von der Feder auf den relativ kurzen Axialbereich übertragbar ist.

35lo. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in welcher die radiale Kraftkomponente der Schraubenfeder auf das Kernteil bezüglich der ersten Achse übertragbar ist, im allgemeinen

die'gleiche ist wie die Richtung, in welcher die Riemenkraft auf den schwenkbaren Teil (40) zu dem Kernteil, das sich entlang der ersten Achse erstreckt, übertragbar ist.

11. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Teil einen sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden Flansch (100) in der Nachbarschaft des relativ kurzen Axialbereiches aufweist, wobei der Flansch 100 mit einer ringförmigen Rippe (102) versehen ist, die sich von diesem aus in Axialrichtung auf den relativ kurzen Axialbereich zu erstreckt, daß das feststehende Teil (36) ein schalenförmiges Gehäuseteil (50) aufweist, das an dem ihm benachbarten Ende des Kernteiles (48) befestigt ist und das eine ümfangswand (68) aufweist, 3ie den relaciv kurzen Axialbereich und den Flansch (100) des ringförmigen Teiles umgibt, daß die Verbindungseinrichtung für das andere gegenüberliegende Ende (104) der Schraubenfeder eine Ausnehmung (Schlitz 106) in der ümfangswand (68) aufweist, die das andere sich radial nach außen erstreckende gegenüberliegende Ende (1Ο4) der Schraubenfeder aufnimmt, wobei sich die Ausnehmung (Schlitz 106) in Axialrichtung genügend weit erstreckt, um anfänglich das sich nach außen erstreckende Ende (104) der Feder axial innerhalb der Rippe (102) aufzunehmen und die eine radiale Erstreckung aufweist, die eine Bewegung des Endes (104) der Schraubenfeder von der anfänglichen Stellung in Axialrichtung in eine die Rippe

(102) verformende Anlage aufgrund der Verdrehspannung der Feder ermöglicht.

12. Riemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Teil (36) ein zweites schalenförmiges Gehäuseteil mit einer Stirnwand (70) aufweist, das an einem Ende des Kernteiles (48) befestigt ist und das eine segmentäre ümfangswand (74) aufweist, die sich in Axialrichtung vom Umfang des

Gehäuseteiles (52) aus bis zur Anlage an einer Umfangswand (68) des ersten schalenförmigen Gehäuseteiles (50) erstreckt.

13. Ri-emenspannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenfläche der Stirnwand (70) des zweiten schalenförmigen Gehäuseteiles (52) an einer Fläche einer Schubscheibe (116) anliegt, während die andere Fläche der Schubscheibe (116) an einer zu dieser parallelen ringförmigen Fläche des schwenkbaren Teils (40) anliegt.

14. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubscheibe (116) aus Kunstharz besteht.

15. Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz Nylon ist.

Copy