DE3318093A1

DE3318093A1 - Bandtrieb

Info

Publication number: DE3318093A1
Application number: DE19833318093
Authority: DE
Inventors: Oskar Dr.-Ing. 8035 Gauting Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-18
Filing date: 1983-05-18
Publication date: 1984-11-22
Also published as: JPS6035124A; JPS6035108A

Description

Bandtrieb.
Die Erfindung betrifft einen Bandtrieb mit einem endlosen, über eine Antriebsrolle und eine Abtriebsrolle und mit einem Trum über mindestens eine quer zur Laufrichtung des Bandes bewegbare Rolle geführten-Band.
Die quer zur Bandlaufrichtung bewegbare Rolle ist dabei meist eine vorgespannte, gegen das Band drückende Spannrolle.
Insbesondere seit formschlüssige Bandtriebe, wie z.B.
Bandtriebe mit Zahnriemen, zur Verfügung stehen, hat sich das Einsatzgebiet von Bandtrieben ständig erweitert. So werden z.B. heute bei vielen Verbrennungsmotoren-die Nockenwellen zur Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile von der Kurbelwelle aus über einen Bandtrieb angetrieben, wobei die Verwendung von Zahnriemen eine absolute Synchronisation von Kurbelwellen- und Nockenwellenbewegung gewährleistet, d.h. einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle entspricht eine stets wiederkehrende bestimmte Winkelstellung der Nockenwelle.
Dieses Anwendungsbeispiel eines Bandtriebs zeigt, daß der Wunsch bestehen kann, zwischen Antrieb und Abtrieb eine Phasenverschiebung einstellen zu können, d.h. den Antrieb so einzustellen, daß die einer bestimmten Winkelstellung des Antriebs zugeordnete bestimmte Winkelstellung des Abtriebs um einen gewählten Winkel vor- oder nacheilt. Damit ließe sich beim Verbrennungsmotor der Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Ventile gegenüber der Kolbenbewegung je nach den betrieblichen Erfordernissen einstellen. Auch auf anderen Gebieten der Technik kann sich eine einstellbare Vor- oder Nacheilung zwischen Antrieb und Abtrieb als vorteilhaft erweisen, weshalb die Erfindung nicht auf das genannte Anwendungsbeispiel beschränkt ist, sondern die Aufgabe der Erfindung allgemein darin gesehen wird, einen Bandtrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zwischen Antrieb und Abtrieb eine einstellbare Phasenverschiebung, d.h. eine Vor- oder Nacheilung um einen gewissen Phasenverschiebungswinkel, möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das andere Trum des Bandes über eine quer zur Laufrichtung des Bandes einstellbare Rolle geführt ist.
Damit besteht die Möglichkeit, durch das Verstellen der einstellbaren Rolle die Länge des über diese Rolle laufenden Bandtrums zu verändern, wobei sich in entgegengesetztem Sinn auch die Länge des über die bewegbare Rolle geführten Bandtrums ändern wird. Durch die Veränderung der Länge des Bandtrums zwischen Antriebsrole und Abtriebsrolle verändert sich die Phasenlage zwischen Antriebsrolle und Abtriebsrolle. Wird das antreibende Trum länger -. und dementsprechend das rücklaufende Trum kürzer - wird der Abtrieb dem Antrieb voreilen. Wird das antreibende Trum kürzer eingestellt, ergibt sich am Abtrieb eine Nacheilung.
Vorzugsweise wird die quer zur Laufrichtung des Bandes bewegbare Rolle quer zur Laufrichtung des Bandes vorgespannt sein, um eine der Vorspannkraft proportionale Bandspannung zu erzielen, wie dies bei Bandtrieben bekannt ist. Wenn dabei die vorgespannte Rolle unabhängig von der einstellbaren Rolle gelagert ist, muß das die Vorspannung erzeugende Element, z.B. eine Spannfeder, auch die Stellbewegung an der einstellbaren Rolle ausgleichen oder es muß hierfür eine gesonderte Ausgleichsvorrichtung vorgesehen werden. Dies kann vermieden werden durch seine besonders-vorteilhafte Ausgestaltung, bei der die beiden quer zur Laufrichtung des Bandes beweglich angeordneten Rollen in einem gemeinsamen, quer zur Laufrichtung des Bandes einstellbaren Lagerelement gelagert sind.
Dadurch verändert sich die Auslenkung des einen Bandtrums aus der kürzesten, gestreckten Lage gegenläufig zur Auslenkung des anderen Bandtrums.
Die Vorspannung der bewegbaren-Rolle muß also im wesentlichen nur die gewünschte Bandspannung aufrechterhalten, nicht aber die gesamte Stellbewegung der einstellbaren Rolle ausgleichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandtriebs und Fig. 2 eine entsprechende Ansicht einer zweiten Ausç führungsform.
Der erfindungsgemXåße Bandtrieb umfaßt eine Band 10, vorzugsweise einen Zahnriemen, der über insgesamt vier Rollen geführt ist, nämlich eine Antriebsrolle 12, eine Abtriebsrolle 14 und zwischen Abtriebsrolle 14 und Antriebsrolle 12 in-Bandlaufrichtung gesehen über eine quer zur Bandlaufrichtung bewegliche Rolle 20,- sowie zwischen Antriebsrolle 12 und Abtriebsrolle 14 über eine quer zur Bandlaufrichtung einstellbare Rolle 22. Die Rolle 20 liegt damit am rücklaufenden Trum 16 und die Rolle 22 am antreibenden Trum 18 des Bandes 10 an.
Diese Anordnung ist deshalb zweckmäßig, weil die Rolle 20 durch eine Feder 24 gegen das Band 10 gedrückt wird, um die gewünschte Bandspannung- aufrechtzuerhalten.
Durch die Möglichkeit, daß sich die Rolle 20 etwas quer zur Bandlaufrichtung bewegt, ohne daß-die durch eine Verstellung der Rolle 22 veranlaßt ist, würde die Änordnung der Rolle 20 im Bereich des antreibenden Trums geringfügige Längenänderungen des antreibenden Trums in unkontrollierter Weise ermöglichen und damit eine Störung des absoluten Gleichlauf von antreibender Rolle 12 und Abtriebsrolle 14.
Die Rolle 22 ist dagegen in ihrer Lage quer zur Laufrichtung des Bandes 10 genau einstellbar. Beim gezeigten Beispiel ist hierzu die Rolle 22 an einer Kolbenstange 26 gelagert, die mit einem in einem Zylinder 28 verschieblich angeordneten Kolben 30 verbunden ist, der beiseitig hydraulisch beaufschlagbar ist, d.h. es handelt sich beim Zylinder 28 mit dem Kolben 30 um einen doppeltwirkenden-Hydraulikzylinder, durch den die Position der Rolle 22 genau einstellbar ist. Die hydraulische Betätigung ermöglicht eine einfache Regelung der Phasenlage des Bandtriebs in Abhängigkeit von extern ermittelten Parametern, wie z.B. den Betriebsdaten eines Kraftfahrzeugs und seines Verbrennungsmotors, wenn der Bandtrieb nach dem in der Einleitung bereits geschilderten Beispiel zur Ventilsteuerung des Motors eingesetzt ist.
Wird die Rolle 22 in Fig. 1 nach rechts bewegt, verlängert sich das antreibende Trum 18, während sich das rücklaufende Trum 16 entsprechend verkürzt. Die Abtriebsrolle eilt dadurch der Ahtriebsrolle vor. Bewegt man die Rolle 22 in der Gegenrichtung gelangt das antreibende Trum 18 allmählich in seine kürzeste, gestreckte Lage, welche man zweckmäßig einer Nacheilung der Abtriebsrolle 14 gegenüber der Antriebsrolle 12 zuordnet, während die Phasenverschiebung NULL etwå in der Mitte zwischen diesen beiden Stellungen der Rolle 22 vorgesehen werden sollte, wenn sowohl die Möglichkeit einer Voreilung als auch einer Nacheilung erwünscht ist.
Die Anordnung ist bei beiden Ausführungsbeispielen jeweils so getroffen, daß in der einen Endstellung der einstellbaren Rolle 22 das eine Trum 16 oder 18 gestreckt verläuft und das jeweils andere Trum 18 oder 16 dann seine größte Auslenkung aus der gestreckten Lage aufweist. Unter dieser Voraussetzung sind Variationen in der Anordnung der Rollen 20 und 22 möglich. So könnte in Fig0 1 die Rolle 20 z.B. auf der anderen Bandseite angeordnet sein, müßte dann aber das Trum 16 statt nach links nach rechts aus der gestreckten Stellung drücken.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 muß die Feder:24 die Stellbewegung der Rolle 22 ausgleichen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist dies nicht nötig, es kann dort also eine kleinere, härtere Feder verwendet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist mit der Kolbenstange 2.6 ein Lagerelement 32 verbunden, in dem die Rolle 22 fest gelagert ist. Die Rolle 20 ist in einem Schieber 34 gelagert, der im Lagerelement 32 quer zur- Laufrichtung des Bandes 10 begrenzt beweglich ist, wozu Führungsschlitze 36 zur Aufnahme des Schiebers 34 dienen können. der Schieber 34 ist am Lagerelement 32 über eine Feder 38 abgestützt. Diese Feder übernimmt im wesentlichen die Aufgabe, das Band 10 unter der gewünschten Spannung zu halten.
Wird der Kolben 30 bewegt, nehmen die Rollen 20 und 22 an dieser Bewegung teil. Da beide Rollen 20 und 22 an der gleichen Fläche des Bandes 10 anliegen, wird das eine Trum 16 um annähernd das gleiche Maß länger, um das das andere Trum 18 sich verkürzt und umgekehrt.
Geringe Abweichungen, die mit dem Verlassen einer symmetrlsch«n Position beider Trums 16 und 18 auftreten, können von der Feder 38 ausgeglichen werden.
Die Wirkungsweise wäre gleich, wenn beide Rollen 20 und 22 auf der jeweils anderen Bandseite angeordnet wären, es müßte nur die Anordnung so getroffen sein, wie dies am Ende der Beschreibung der Fig. 1 erläutert ist. Unter dieser Voraussetzung, daß nämlich in der einen Endstellung das eine Trum gestreckt, das andere dagegen maximal ausgelenkt ist und umgekehrt, könnte man mit den gleichen Vorteilen hinsichtlich der Dimer sionierung der Feder 38 -die Rolle 20 auch mittels des Schiebers 34 in einem zur Kolbenstange 26 und der an dieser gelagerten Rolle 22 zwangsweise gegenläufig bewegten Lagerelement anordnen, wenn dies auch insgesamt wegen der aufwendigeren Konstruktion nicht sehr zweckmäßig erscheinen mag. Es zeigt dies aber, daß der Grundgedanke der Erfindung auf sehr verschiedene Weise verwirklicht werden kann und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt ist.
Um die Bandspannung justieren zu lönnen, wird vorzugsweidie Kraft der Feder 24 bzw.. 38 einstellbar sein, wie dies bei Bandtrieben an sich bekannt ist.
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Claims

Band trieb Ansprüche: Bandtrieb mit einem endlosen, über eine Antriebsrolle und eine Abtriebsrolle und mit einem Trum über mindestens eine quer zur Laufrichtung des Bandes bewegbare Rolle geführten Band, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Trum (18) des Bandes (10) über eine quer zur Laufrichtung des Bandes einstellbare Rolle (22) geführt ist.
2. Bandtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Laufrichtung des Bandes bewegbare Rolle (20) quer zur Laufriohtung des Bandes (10) vorgespannt ist.
3. Bandtrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden quer zur Laufrichtung des Bandes (10) beweglich angeordneten Rollen (20, 22) in einem gemeinsamen, quer zur Laufrichtung des Bandes (10) einstellbaren Lagerelement (32) gelagert sind.
4. Bandtrieb nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Laufrichtung des Bandes (10) bewegbare Rolle (20) in ihrer Bewegungsrichtung federnd am Lagerelement (32) abgestützt ist.
5. Bandtrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der quer zur Laufrichtung des Bandes (10) bewegbaren Rolle (20) einstellbar ist.
6. Bandtrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er formschlüssig ist.
7. Bandtrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er als Zahnriementrieb ausgebildet ist.
8. Bandtrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Rolle (22) durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder (28) einstellbar ist.
9. Bandtrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in die Ventilsteuerung eines Verbrennungsmotors, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, einbezogen ist und die einstellbare Rolle (22) in Abhängigkeit von Betriebsdaten des Motors und/oder gegebenenfalls des Kraftfahrzeugs steuerbar ist.