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Keilriemen
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Bei Verbrennungskraftmaschinen werden die außenliegenden Nebenaggregate,
wie Lichtmaschine, Kühlwasserpumpe und dergleichen, im allgemeinen mittels Keilriemen
von der Kurbelwelle aus angetrieben. Beim Einsatz der Verbrennungskraftmaschine
in einem KraStfahrzeug kann es vorkommen, daß einer der Keilriemen reißt, wenn sich
das Kraftfahrzeug gerade auf freier Strecke befindet. Da das Kraftfahrzeug dann
allenfalls noch eine sehr kurze Wegstrecke gefahren werden darf, um beim Ausfall
der Kühlwasserpumpe eine erhitzung des Motors zu vermeiden, kann meist die nächste
Werkstatt nicht mehr erreicht werden. Selbst wenn im Kraftfahrzeug ein passender
Ersatzkeilriemen mitgeführt wird, ist dessen Montage an Ort und Stelle in der Regel
deshalb nicht möglich, weil dafür meist einige Teile oder ganze Nebenaggregate des
Motors oder des Kraftfahrzeuges demontiert werden müssen, um den neuen Keilriemen
auflegen zu können. Für diese Demontage und den anschließenden Zusammenbau der Teile
sind in der Regel Werkzeuge erforderlich, die im Bordwerkzeug nicht enthalten sind.
Daher bleibt in den meisten Fällen nur das Abschleppen zur nächsten Werkstatt übrig.
Das ist meist mit nicht unbeträchtlichen Kosten
verbunden. Je nach
den örtlichen und/oder zeitlichen Gegebenheiten kann es aber auch äußerst schwierig
sein, einen Abschleppdienst überhaupt zu benachrichtigen und an den Standort des
liegengebliebenen Kraftfahrzeuges hinzubestellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Keilriemen zu schaffen,
der sich ohne Spezialwerkzeuge und ohne langwierige und umständliche Demontage und
Montagearbeiten als Ersatz für einen gerissenen Keilriemen an einer Verbrennungskraftmaschine
aufziehen läßt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Keilriemen mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Durch die Trennstelle kann der Keilriemen leicht über die betreffenden
Keilriemenscheiben herumgelegt werden, ohne daß eine Scheibenhälfte oder ein ganzes
Aygregat abgebaut werden muß. Durch die Verbindungsvorrichtung kann der Keilriemen
einfach und leicht geschossen werden, indem von Hand der zapfenförmige Teil so weit
wie es erforderlich ist in den hülsenförmigen Teil hineingesteckt wird. Dabei sorgen
die an beiden Riementeilen vorhandenen Halteelemente für den erforderlichen Formschluß,
der die beiden Riementeile zusammenhält und damit den Keilriemen auf den Riemenscheiben
geschlossen hält. Auf diese Weise ist zumindest für eine gewisse Zeit und für eine
gewisse Wegstrecke ein Notbetrieb des Antriebs möglich, so daß das betreffende Kraftfahrzeug
mit eigener Kraft die nächste Werkstatt erreichen kann, damit dort dann dieser Not-Keilriemen
durch einen normalen Keilriemen ersetzt werden kann.
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Durch eine Ausgestaltung des Keilriemens nach Anspruch 2 werden ebenso
einfach herzustellende, insbesondere am Keilriemen anzuformende, wie auch sicher
wirkende Halteelemente geschaffen. Bei einer Ausgestaltung des Keilriemens nach
Anspruch 3 wird das Zusammenstecken der beiden Enden des Keilriemens erleichtert.
Bei
einem nach Anspruch 4 ausgestalteten Keilriemen werden die Haltekräfte
auf zwei Seiten verteilt, so daß die Verbindungsvorrichtuny einerseits gleichmäßig
belastet und andererseits die einzelne Seite entlastet ist Bei der Weiterbildung
des Keilriemens nach Anspruch 5 wird eine Schwächung der Wände des Hohlraumes vermieden.
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Bei einer Ausgestaltung des Keilriemens nach Anspruch 6 kann die ser
nach dem Anlegen zusätzlich gespannt werden, so daß seine Kraftübertragungsfähigkeit
erhöht wird und auch seine Lebensdauer verlängert wird. Durch eine Ausgestaltung
des Keilriemens nach Anspruch 7 wird das Spannen des Keilriemens an der Verbindungsstelle
erleichtert. Das gilt ebenso für eine Weiterbildung des Keilriemens nach Anspruch
8. Bei einer Ausgestaltung des Keilriemens nach Anspruch 9 wird ebenfalls eine sehr
leicht zii handhabende Spannmöglichkeit für den Keilriemen geschaffen, bei der die
Festigkeitseinbuße am Keilriemen dadurch weiter vermindert ist, daß die Haftelemente
für den Einsatz der Spannvorrichtung in Längenbereiche des Keilriemens gelegt werden
können, die außerhalb der Verbindungsvorrichtung für die beiden Enden des Keilriemens
gelegen sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine ausschnittweise
dargestellte perspektivische Ansicht eines Keilriemens gemäß der Erfindung in halb
zusammengestecktem Zustand; rig. 2 je eine ausschnittweise dargestellte Draufsicht
der und 3 beiden Enden des Keilriemens nach Fig. 1 in getrenntem Zustand; Fig. 4
je eine ausschnittweise dargestellte Seitenansicht der und 5 Enden des Keilriemens
nach Fig. 2 und 3; Fig. 6 einen Querschnitt der Keilriemenenden in zusammengestecktem
Zustand nach der Linie VI - VI in Fig. 2 und 3; Fig. 7 einen Querschnitt der Keilriemenenden
in zusammengestecktem Zustand nach der Linie VII - VII in Fig. 2 und 3; Fig. 8 einen
teilweise geschnitten dargestellten Aufriß der beiden teilweise zusammengesteckten
Keilriemenenden mit einem Spannwerkzeug; Fig. 9 eine teilweise geschnitten dargestellte
Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispieles des Keilriemens gemäß der Erfindung
mit einer abgewandelten Spannvorrichtung; Fig. 10 eine Draufsicht der Spannvorrichtung
nach Fig. 9; Fig. 11 einen Querschnitt des Keilriemens und der Spannvorrichtung
nach der Linie XI - XI in Fig. 9.
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Der aus Fig. 1 ersichtliche Keilriemen ist an einer Trennstelle 21
getrennt und mit einer Verbindungsvorrichtung 22 versehen, mit der die beiden Enden
23 und 24 des Keilriemens dauerhaft miteinander verbunden werden können. Der Keilriemen
20 hat außerhalb der Verbindungsvorrichtung 22 eine bei Keilriemen übliche Querschnittsform
und Längsprofilierung.
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Wie aus Fig 1 andeutungsweise und aus Fig. 2 bis 5 deutlicher zu ersehen
ist, ist am Keiiriemenende 23 ein Teil 25 hülsenförmiq ausgebildet und am Keilriemenende
24 ein Teil 26 zapfenförmig ausgebildet. Der hülsenförmige Teil 25 weist einen Hohlraum
27 von einer bestimmten Querschnittsform und einer bestimmten Länge auf. Die Querschnittsform
ist zumindest näherungsweise eine Verkleinerung der vollen Querschnittsform des
Keilriemens 20. Der Hohl raum 27 ist daher außerhalb der Ausnehmungen 28 an der
Innenseite 29 des Keilriemens von vier Wänden umgeben, nämlich von der oberen Wand
31 und der unteren Wand 32 und von den beiden Seitenwänden 33 und 34 (Fig. 7). Der
zapfenförmige Teil 26 hat eine Querschnittsform, die gegenüber der vollen Querschnittsform
des Keilriemens 20 abgesetzt ist und im wesentlichen auf die uerschnittsform des
Hohlraums 27 abgestimmt ist (Fig. 7). Der zapfenförmige Teil 26 ist höchstens gleichlang,
besser geringfügig kürzer als der Hohlraum 27.
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Beim Zusammenstecken des Keilriemens 20 durch Einstecken des zapfenförmigen
Teils 26 in den Hohlraum 27 werden die beiden Enden 23 und 24 durch Halteelemente
35 und 36 zusammengehalten.
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Am Keilriemenende 23 sind die Halteelemente 35 als Vorsprünge ausgebildet,
die an der Innenseite der beiden Seitenwände 33 und 34 angeordnet sind und nach
innen in den Hohlraum 27 vorstehen. Diese Vorsprünge 35 weisen eine Haltefläche
37 und eine Rampenfläche 38 auf. Die Haltefläche 37 ist auf der vom Keilriemen 24
abgekehrten Seite der Vorsprünge 35 gelegen und als ebene Fläche ausgebildet, deren
Flächennormale zumindest näherungsweise parallel zur Längsrichtung des Keilriemens
20 ausgerichtet ist. In Richtung von der Innenseite 29 des Keilriemens 20 zu seiner
Außenseite 39 sind die Vorsprünge 35 parallel zu der zugeordneten Wand 33 oder 34
ausgerichtet. Die Vorsprünge 35 erstrecken sich nur über einen Teil der Höhe dieser
Seitenwände 33 und 34. Die Rampenfläche 38 der Vorsprünge 35 verläuft jeweils von
der Innenseite der zugehörigen Wand 33 oder 34 bis zum größten Abstand des Vorsprunges
von der Wand
glatt durch. Diese Rampenfläche ist als ebene Fläche
ausgebildet und dargestellt. Sie kann aber auch als Zylinderfläche konvex gekrümmt
ausgebildet sein oder an einer kurzen Parallel fläche zur Wandfläche enden, um auf
diese Weise die Festigkeit der Vorsprünge 36 zu erhöhen. Die Halteelemente 36 am
zapfenförmigen Teil 26 sind als Vertiefungen oder Rücksprünge der beiden Außenseiten
des zapfenförmigen Teils 26 ausgebildet, die in zusammengestecktem Zustand an den
Seitenwänden 33 und 34 des hülsenförmigen Teils 25 anliegen. Diese Rücksprünge 36
sind in ihrer Anordnung und Ausbildung auf die Vorsprünge 35 am hülsenförmigen Teil
25 abgestimmt, so daß die Halteelemente 35 und 36 möglichst satt ineinanderpassen
(Fig. 7).
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Zum Spannen des von Hand zunächst nur lose zusammengesteckten Keilriemens
dient eine Spannvorrichtung 40 (Fig. 8). Zu ihr gehören eine Anzahl Vertiefungen
in Form von zylindrischen Sacklöchern 41, die auf der Oberseite des zapfenförmigen
Teils 26 in der Längsmitte angeordnet sind. Sie dienen als Rastelemente 42 für das
Ende eines Spannwerkzeuges in Form eines stiftförmigen Spannhebels 43. Die Rastelemente
42 sind zweckmäßigerweise in der gleichen Teilung wie die Halteelemente 36 angeordnet.
Als weiterer Teil der Spannvorrichtung 40 ist am Keilriemenende 23, und zwar in
der Nähe des Endes des hülsenförmigen Teils 25, in der oberen Wand 31 ein Durchgangsloch
44 vorhanden. Es ist als Langloch ausgebildet und hat eine Länge, die mindestens
gleich der Summe aus der Teilung der Sacklöcher 41 und dem Durchmesser der Sacklöcher
41 ist, so daß der Spannhebel 43 ungehindert in dem Durchgangsloch 44 bewegt werden
kann, um die Rastelemente 42 um eine Teilungslänge weiterzuschieben. Auf der der
Trennstelle 21 und dem anderen Keilriemenende 24 zugekehrten Seite des Durchgangsloches
44 ist ein Widerlager 45 für den Spannhebel 43 vorhanden. Dieses Widerlager 45 ist
als ein Querwulst 46 an der Außenseite 39 des Keilriemenendes 23 dicht neben dem
Durchgangsloch 44 angeformt. Die dem Durchgangsloch 44 zugekehrte Stirnflache
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des Endwulstes 46 verläuft schräg, und zwar derart, d der innere Rand dieser Stirnfläche
am 1?and des Durchgangsloches 44 beginnt und der äußere Rand dieser Stirnfläche
um ein gewisses Maß über das Durchgangsloch 44 hinwegragt. Die Außenseite des Endwulstes
46 kann parallel zur Außenseite 39 des Keilriemens verlaufen oder auch zum Ende
hin bis zur Höhe der Außenseite 39 herunter geneigt verlaufen.
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Im Bedarfsfalle wird der Keilriemen in offenem Zustand um die Keilriemenscheiben
so herumgelegt, daß seine beiden Enden an einer freien Stelle zwischen zwei Keilriemenscheiben
stehen. Der zapfenförmige Teil 25 wird in den hülsenförmigen Teil so weit eingeschoben,
wie das von Hand möglich ist. Danach wird ein Spannwerkzeug, wie etwa der Spannhebel
43 in Fig. 8, in das im Durchgangsloch 44 neben dem Widerlager 45 sichtbare Sackloch
41 eingesteckt und durch eine Schwenkbewegung des Hebels in der in Fig. 8 durch
den ausgezogen dargestellten Pfeil 48 angedeuteten Bewegung des Spannhebels 43 der
zapfenförmige Teil 26 um eine Teilungslänge der Halteelemente 35 und 36 weiter in
den hülsenförmigen Teil 25 hineingezogen. Das wird so lange wiederholt, bis der
Keilriemen die gewünschte Spannung hat, was im allgemeinen dann der Fall ist, wenn
der zapfenförmige Teil 26 ganz in den hülsenförmigen Teil hineingezogen ist und
das Ende 24 des Keilriemens mit der Stirnfläche mit der vollen Querschnittsform
am Ende des hülsenförmigen Teils 25 anliegt. Eine geringe verbleibende Lücke zwischen
den beiden Teilen mit voller Querschnittsform ist noch zulässig. Eine größere Lücke
sollte durch die Wahl der richtigen Länge des Keilriemens vermieden werden. Ebenso
sollte vermieden werden, daß das Ende 24 mit seiner Stirnfläche mit der vollen Querschnittsform
bereits am hülsenförmigen Ende anliegt, noch ehe der Keilriemen die erforderliche
Spannung erreicht hat.
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Anhand Fig. 9 bis 11 wird im folgenden eine abgewandelte Ausführungsform
des Keilriemens und der Spannvorrichtung erläutert.
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Soweit einzelne Merkmale nicht gesondert beschrieben werden, ist davon
auszugehen, daß sie gleich oder zumindest ähnlich dem entsprechenden Merkmalen des
ersten Ausführungsbeispieles ausgebildet sind.
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Der Keilriemen 50 ist im Ausgangszustand an der Trennstelle 51 getrennt.
Im geschlossenen Zustand sorgt die Verbindungsvorrichtung 52 für den Zusammenhalt
der beiden Enden 53 und 54 des Keilriemens mittels der am hülsenförmigen Teil 55
des Endes 53 und der am zapfenförmigen Teil 56 des Endes 54 vorhandenen Halteelemente.
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Die Spannvorrichtung 57 weist als Rastelemente für ein Spannwerkzeug
eine Anzahl zylindrischer Sacklöcher 59 auf, die auf der Außenseite 61 des Keilriemenendes
54 angeordnet sind, wo die volle Querschnittsform vorhanden ist. Als weiterer Teil
der Spannvorrichtung 57 ist am Kellriemenende 53 außerhalb des hülsenförmigen Teils
55 ebenfalls auf der Außenseite 61 ein zylindrisches Sackloch 62 vorhanden. Als
weiterer Teil der Spannvorrichtung 57 ist eine langgestreckte Spannlasche 63 vorhanden.
Sie weist in der Nähe ihres einen Endes in der Längsmitte eine Ausnehmung 64 in
Form eines Langloches auf. Der daran anschließende, bis zum Ende reichende Längenabschnitt
der Spannlasche 63 ist aufwärts und so weit rückwärts gebogen, daß der Rand eine
gewisse Strecke weit über das Langloch 64 hinüberragt.
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Dieses aufgebogene Ende bildet ein Widerlager 65 für einen Spannhebel,
der gleich dem Spannhebel 43 ausgebildet ist. Dieses Widerlager 65 ist mittels Sicken
66 versteift. An dem entgegengesetzten Ende der Spannlasche 63 ist ein U-förmiger
Haltebügel 67 und ein Halteelement in Form eines zylindrischen Haltestiftes 68 mit
der Spannlasche verbunden, und zwar derart, daß der Klemmbügel 67 mittels des Haltestiftes
68 mit der Spannlasche 63 vernietet ist. Der Klemmbügel 67 ist U-förmig ausgebildet.
Seine
beiden federnden Schenkel 69 und 70 sind in ihrer Ruhestellung einander näher als
es dem Abstand der Seitenflächen des Keilriemens entspricht. Dadurch üben sie nach
dem Aufsetzen auf den Keilriemen eine gewisse Feder- oder Klemmwirkung aus. Der
Haltestift 68 ist im Durchmesser und in seiner über den Stegteil des Klemmbügels
67 überstehenden Länge auf das Sackloch 62 abgestimmt.
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Im Bedarfsfalle wird der Keilriemen 50 in gleicher Weise um die Keilriemenscheiben
herumgelegt und seine beiden Enden 53 und 54 zusammengesteckt, wie das zuvor beschrieben
wurde. Danach wird die Spannlasche 63 auf das Keilriemenende 53 so aufgesetzt, daß
der Klemmbügel 67 über das Keilriemenende 53 hinweggreift und daß dabei der Haltestift
68 im Sackloch 62 des Keilriemenendes 53 sitzt. In dieser Stellung erstreckt sich
das andere Ende der Spannlasche 63 bis hinüber zum Keilriemenende 54 mit den Rastelementen
58. Der Spannhebel 43 wird wieder durch die Ausnehmung 64 in der Spannlasche 63
hindurch in dasjenige Sackloch 59 am Keilriemenende 54 eingesteckt, das in der Ausnehmung
64 unterhalb des Widerlagers 65 sichtbar ist. Durch eine Schwenkbewegung des Spannhebels
43 wird das Keilriemenende 54 mit seinem zapfenförmigen Teil 56 um eine Teilungsstrecke
der Halteelemente weiter in den hülsenförmigen Teil 55 des Keilriemenendes 53 hineingeschoben.
Durch mehrfache Wiederholung dieses Spannvorganges erhält der Keilriemen 50 schließlich
die gewünschte Spannung.
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