DE3872238T2 - Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle. - Google Patents
Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle.Info
- Publication number
- DE3872238T2 DE3872238T2 DE8888402651T DE3872238T DE3872238T2 DE 3872238 T2 DE3872238 T2 DE 3872238T2 DE 8888402651 T DE8888402651 T DE 8888402651T DE 3872238 T DE3872238 T DE 3872238T DE 3872238 T2 DE3872238 T2 DE 3872238T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thermal expansion
- compensating
- lever
- belt
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims 1
- 230000010512 thermal transition Effects 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
- F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
- F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
- F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/0808—Extension coil springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0891—Linear path
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0893—Circular path
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
- Die Erfindung entstammt dem Bereich der Kraftübertragungen durch einen biegsamen oder gelenkigen Riemen, genauer jedoch dem Bereich der Synchronkraftübertragungen durch einen eine Drehbewegung einer Achse mit zwingender Indizierung auf eine parallele Achse übertragenden Zahnriemen, wie sie für den Antrieb obenliegender Nockenwellen in den Verbrennungsmotoren der modernen Technik verwendet werden.
- Die Anordnung einer (oder zweier) Nockenwelle(n) an der Oberseite des Motorblocks auf modernen Verbrennungsmotoren erfordert eine Kraftübertragung zwischen Zahnscheiben mit dem Faktor 1/2. Eine solche Übertragung erfolgt manchmal durch eine geschmierte Gelenkkette bzw. heutzutage meist durch einen Synchronriemen unter einem trockenen, dichten Gehäuse. Diese Technik, die die Indizierung der Scheibenbewegungen erfordert, führt dazu, daß für den Riemenbeschlag Materialien mit geringer Elastizität verwendet werden und die Glasfiberstränge vorzugsweise in eine Elastomerverbindung getaucht werden. Die Zähne des Synchronriemens werden in der besagten Elastomerlösung geformt.
- Die Betriebsbedingungen sind derart, daß die Temperaturen ab dem Starten bei tieferen Temperaturen, zum Beispiel -35ºC, unter dem Schutzgehäuse bis auf Dauertemperaturen steigen, die sich im Betrieb bei 110ºC einpendeln und diesen Wert bei einem Halt nach intensivem Betrieb sogar überschreiten können. Zur Gewährleistung einer guten Funktion ist eine mäßige Riemenspannung erforderlich, für einen normalen 4- Zylinder-Motor zum Beispiel ein Wert von 18 daN pro Trum bei den üblichen Temperaturen.
- Wenn der Motor auf eine Temperatur von 110ºC gebracht wird, steigt diese Spannung durch die Wärmeausdehnung des Achsabstands und des Durchmessers der Zahnscheiben in einer Form, die sich auf die Lebensdauer des Riemens nachteilig auswirken könnte. So wurde beispielsweise bei einem Motor eine Spannung von 54 daN pro Trum auf einem letztendlich etwa einen Meter langen Riemen festgestellt. Beim gleichen Beispiel wird bei niedrigeren Starttemperaturen ein Absinken der Spannung auf 3,5 daN beobachtet.
- Dieser Abfall der Spannung kann gemeinsam mit der Wirkung der durch die Viskosität des Öls erhöhten Gegenmomente in manchen Fällen ein dynamisches Überspringen von Zähnen verursachen, das bestimmte Motorteile zerstört.
- Beim Prinzip der Synchronriemen mit festem Achsabstand wird eine auf einer der Trume, meist auf der glatten Rückseite des Riemens ruhende Spannrolle verwendet, um die besagte Spannung beim Zusammenbau und bei der Wartung herzustellen. Ein Zusammenbau bei permanenter elastischer Spannung dieser Vorrichtung erweist sich bei Verwendung auf einem Verbrennungsmotor allgemein als schwierig und kostspielig. In diesem Fall schwingt der Motorzyklus, und die Abtriebswelle zeichnet sich außerdem durch Schwingungswiderstände aus, die auf die Hubhöhen von Ventilen zurückgehen. Bei der Untersuchung der Masse-Feder-Systeme tritt stets ein Motordrehzahlbereich zutage, der unter Lärm und erhöhter Schwingungsdauerbeanspruchung stark mitschwingt.
- Elastische Spannvorrichtungen mit eingebauter Dämpfung werden in den Patenten DE 3.528.442 von Daimler-Benz, EP 0.243.237 von Hutchinson und EP 0.188.077 von Litens Automotive beschrieben; die Anwendung auf obenliegende Nockenwellen ist jedoch weiterhin schwierig durchzuführen und kostspielig zu verwirklichen.
- Die Hersteller solcher Motoren haben somit keine andere Wahl, als die Riemen mit festem Achsabstand oder, was bequemer ist, mit einer nach der Einstellung blockierten Spannrolle zusammenzubauen. Ein Ausgleich der temperaturbedingten Schwankungen des Achsabstandes ist manchmal vorgesehen. Für Waschmaschinen mit Nichtmetall-Gehäuse und Trommel wird im Patent FR 2.558.496 von Esswein S.A. eine robuste Vorrichtung beschrieben. Sie wirkt durch das Spiel der Hebelarme bei differentieller Wärmeausdehnung, die auf die einseitig eingespannten Scheiben wirkt. Eine Kraftübertragung durch einen Zahnriemen erfordert eine größere Parallelität der Achsen, und das Patent FR 2.510.217 von Piaggio sieht eine Vorrichtung, einen sogenannten Regler, in Form eines entsprechenden Hebelarms vor, dessen Wärmeausdehnung sich zwischen der des aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Motorblocks und der einer in Stahl ausgeführten Ausgleichsstange bewegt.
- Bei dieser Vorrichtung wird die Spannung zunächst durch eine auf einen Hebelarm wirkende Feder erzeugt; eine Stahlanschlagsstange begrenzt die von der Feder auf den Riemen ausgeübte Kraft, wenn die Temperatur des Motorblocks steigt, sofern die Temperatur der Stahlstange sich entsprechend der Temperatur des Motorblocks entwickelt.
- in dem genannten Patent FR 2.510.217 wird weder auf die Funktionsweise bei sehr niedrigen Temperaturen, wo die Lockerung des Riemens durch eine einzige Feder ausgeglichen scheint, noch auf die Übergangszustände, wo der Motorblock wesentlich schneller als die Ausgleichsstange hohe Temperaturen erreicht - und sich die Einheit einige Minuten später stabilisiert - Bezug genommen. Ein starker Abfall der Riemenspannung während dieser Übergangszustände könnte ein dynamisches Überspringen von Zähnen des Synchronriemens verursachen.
- Die eingereichte Erfindung zielt darauf ab, Abhilfe für die anhand der Vorrichtungen des früheren Stands der Technik dargelegten Nachteile zu schaffen, insbesondere bei den Übergangszuständen, wo die Materialien verschiedenen Temperaturen ausgesetzt sind. Der theoretisch rigorose Ausgleich der Wärmeausdehnung ist möglich, wenn die beiden Materialien (oder die gewogene Einheit mehrerer Materialien) deutlich unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, insbesondere dann, wenn der niedrigste dieser Wärmeausdehnungskoeffizienten in der Nähe von Null liegt. In diesem Sinn macht sich die Erfindung die speziellen Eigenschaften einer Eisen-Nickel-Legierung namens Invar zunutze.
- Die Wärmeausdehnungskoeffizienten der von der Kraftübertragungsvorrichtung betroffenen Materialien sind, größenmäßig geordnet:
- 23.10&supmin;&sup6;/Grad für Leichtmetall-Legierungen,
- 11.10&supmin;&sup6;/Grad für Stahle oder Gußeisen,
- 05.10&supmin;&sup6;/Grad für Glasfiberstränge.
- Wie in dem Patent FR 2.510.217 beschrieben, bedeutet dies bei einem Aluminium-Motorblock mit Aluminiumscheiben einen Differenzwert der Wärmeausdehnungskoeffizienten von 18.10&supmin;&sup6;/Grad, der durch einen Differenzwert der Wärmeausdehnungskoeffizienten von 12.10&supmin;&sup6;/Grad zwischen dem Aluminium und einer Stahlstange ausgeglichen werden muß.
- Bei gleicher Geometrie erfordert die Wirkung der Wiederherstellung der Riemenspannung eine Versetzung der Rolle, die sich je nach den Schwankungen des Riemendurchmessers, der in diesem ersten, im Patent FR 2.510.217 zitierten Fall als Einheit angenommen wird, auf den Durchhang des Riementrums auswirkt.
- Für die praktischen Ausführungsformen wäre es nun von größtem Interesse, ein Material mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Stahl einzusetzen, beispielsweise Invar, eine Eisen-Nickel-Legierung mit nur begrenzter Wärmeausdehnung, deren gebräuchlichste Varianten einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 1,2.10&supmin;&sup6;/Grad besitzen und deren qualitativ hochwertigere Formen (federhart -ofengetrocknet) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 0,5.10&supmin;&sup6;/Grad erreichen.
- Bei dem oben genannten Motorblock wird der Differenzwert der Wärmeausdehnungskoeffizienten von 18.10&supmin;&sup6;/Grad durch eine differentielle Wärmeausdehnung von 21,8.10&supmin;&sup6;/Grad zwischen dem Aluminium und einer Invar-Stange ausgeglichen werden können, wodurch es - bei gleicher Geometrie - möglich wird, die erforderliche Länge der Stange durch einen Faktor 1,8 zu dividieren, was leichter auszuführende Abmessungen ermöglicht.
- Besonders im Fall eines Motorblocks aus Eisenmaterial wird allerdings die differentielle Wärmeausdehnungbeim Achsabstand 6.10&supmin;&sup6;/Grad betragen und somit durch differentielle Wärmeausdehnung von 9,8.10&supmin;&sup6;/Grad zwischen dem Achsabstand und einer Stange aus Invar leicht auszugleichen sein, wodurch die erforderliche Länge der Stange im Vergleich zum ersten Beispiel durch 2,5 dividiert wird. In diesem letzten Fall war der Ausgleich aufgrund des dreimal niedrigeren Absolutwerts als in dem in Patent FR 2.510.217 zitierten Fall bis jetzt nicht notwendig.
- Indessen hat im einen oder anderen Fall die Temperatur, die ein Invarstab eher als ein Stahlstab aufweist, im ersten Fall 10 Mal geringere, im zweiten Fall 20 Mal geringere geometrische Auswirkungen auf die differentielle Wärmeausdehnung. Seine Verwendung ermöglicht - selbst im Übergangsbereich - eine wesentlich höhere geometrische Präzision, durch die der Abfall der Riemenspannung und die damit verknüpften Risiken vermieden werden.
- Im Übergangsbereich, wo die Temperaturschwankung des Ausgleichsstabes zeitlich verzögert wird, geschieht alles so, als wäre dessen Wärmeausdehnungskoeffizient gleich null und die auftretende differentielle Wärmeausdehnung bei einem ALuminium-Motorblock 23.10&supmin;&sup6;/Grad - anstelle von 21,8.10&supmin;&sup6;/ Grad. Selbst bei einem Motorblock aus einer Eisenlegierung steigt dieser Koeffizient von 9,8.10&supmin;&sup6;/Grad auf 11.10&supmin;&sup6;/Grad. Die relative Wärmeänderung bleibt gering, ermöglicht es jedoch jedenfalls, die Differenz zwischen den angegebenen Werten in jedem der Fälle durch die Wahl der Hebelarme überzukompensieren, damit die Übergangsbereiche noch besser behandelt werden als die stabilisierten Bereiche. Es ist offensichtlich nicht sinnvoll, die teuersten Invar-Formen, die einen noch niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, zu untersuchen, da dieses Verfahren einen Ausgleich ermöglicht, der die erzeugten Schwankungen der Riemenspannung bei einem Stahl- oder Gußeisen-Motorblock um einen Faktor von mehr als 10 und bei einem Motorblock aus einer Leichtmetall-Legierung um einen Faktor 20 verringert, wobei dieser Faktor durch Vergleich mit der derzeitigen Technologie, bei der noch kein Ausgleich der Wärmeschwankungen erfolgt, beurteilt wird.
- Die Erfindung besteht somit in einer Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung auf einer Riemenspannrolle einer Kraftübertragung mit einem biegsamen oder gelenkigen Riemen gemäß der Beschreibung in den Ansprüchen 1 und 2, deren in der Einleitung beschriebene Elemente aus dem Dokument FR-A-2.510.217 bekannt sind.
- Die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsformen werden mit dem Lesen der Beschreibung, welche sich auf ein nicht einschränkendes Beispiel einer Kraftübertragung mit einem Riemen zur Ventilsteuerung eines Verbrennungsmotors mit obenliegenden Nockenwellen beziehen, besser verständlich:
- - Figur 1 ist eine Gesamtansicht einer Ventilsteuerungs-Kraftübertragung durch einen Zahnriemen.
- - Figur 2 zeigt detailliert den die Spannrolle tragenden Hebel des besagten Riemens.
- - Figur 3 ist eine geometrische Variante des die Rolle tragenden Hebels.
- Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht der Kraftübertragung, wie sie sich auf der Vorderseite einer Wärmekraftmaschine bei abgenommenem Schutzgehäuse darstellt. Eine auf der Achse der Kurbelwelle 2 befestigte Antriebsscheibe 1 treibt bei mittlerer Geschwindigkeit durch die Abtriebsscheibe 3 die auf der parallelen Achse 4 montierte Nockenwelle an.
- Der Zahnriemen 5, der um die genannten Scheiben läuft, ist auf dem Antriebstrum mittels einer glatten Rolle 6 gespannt, deren Achse parallel zu jenen der Scheiben verläuft und die an der glatten Rückseite des Synchronriemens anliegt, welcher mit Zähnen ausgestattet ist, die mit jenen der Scheiben 1 und 3 ineinandergreifen.
- Der Hebel dieser Rolle 6 ist starr, üblicherweise durch Stellknöpfe, mittels eines mit 7 bezeichneten Hebels, der den Gegenstand der Erfindung bildet, auf dem Gehäuse befestigt.
- Da die Gefahr besteht, daß solche Bewegungen schwingend sind, werden im allgemeinen die Zubehörteile wie der Wechselstromgenerator und die Wasserpumpe meist von einer zweiten Scheibe 8 auf der Kurbelwellenachse angetrieben, die mit einem Haftriemen 9 Scheiben von häufig kleinerem Durchmesser 10 und mit einer folglich eher auf Drehimpulse ansprechenden Rotationsträgheit antreibt.
- Figur 2 ist eine Vorderansicht der in Figur 1 dargestellten Synchronkraftübertragung, die die Antriebsscheibe 1 und die Abtriebsscheibe 3 verbindet und damit das Eingreifen mit dem Riemen oder dem biegsamen Riemen 5 sicherstellt, wobei eine durch ein Kugellager auf einem Hebel 7 befestigte Rolle 6 gegen seine glatte Rückseite drückt. Der Hebel, der offensichtlich starr auf dem Gehäuse oder der Vorderseite des Motorblocks 11 befestigt ist, trägt auf einer glatten, durch eine Schrauben-Mutter-Vorrichtung blockierten Achse 12 einen exzentrischen Nocken 13, der den Innenring des aus anderen Dokumenten bekannten Kugel- oder Nadellagers trägt, auf dem sich die Rolle 6 dreht. Auf der Oberfläche des Exzenters 13 befindliche Nasen oder Bohrungen ermöglichen es, beim Zusammenbau mit einem einfachen Werkzeug durch Drehung um die Achse 12 die erforderliche Spannung auf den Riemen 5 auszuüben. Diese Spannung wird so unabhängig von der Temperatur des Motorblocks durch ein geeignetes Gerät wesentlich genauer steuerbar, als dies beim früheren Stand der Technik der Fall war.
- Der Hebel 7, der offensichtlich starr auf dem Motorblock 11 befestigt ist, wodurch jede Möglichkeit elastischer Vibrationen aufgrund des sehr hohen Moduls des einer gesteuerten Spannung ausgesetzten Riemens vermieden wird, weist als Fixpunkt einen glatten oder sich um ein Gewinde drehenden Zapfen 14 auf, der mit der Vorderseite des Motorblocks beispielsweise mit einem Stiftbolzen in einem Gewinde befestigt ist. Durch eine Achse 16 wird ein weiterer, analoger Fixpunkt gewährleistet, der ein Ende des Ausgleichsstabes 17 fixiert. Sein anderes Ende bewegt sich analog zur Achse 14 über eine dritte Achse 15 auf dem Hebel 7.
- Die differentiellen Längenschwankungen des Achsabstandes 15-16 werden so für die Versetzung der Rolle 6 senkrecht zum Riemen 5 im Verhältnis der Achsabstände 12-14 und 14-15 auf Hebel 7 vervielfacht; dieser muß massiv genug sein und ständig unter Druck aufliegen, so daß jedes mögliche Spiel der drei glatten Achsen wettgemacht wird und diese nicht mehr vibrieren, als wenn der Hebel fix auf dem Motorgehäuse 11 befestigt wäre.
- Daraus ergibt sich, daß das Verhältnis der Achsabstände beispielsweise bei einem massiven Hebel von 1 Dezimeter Länge im Fall einer Kraftübertragung mit einem letztendlich etwa einem Meter langen Riemen 5 oder 6 nicht übersteigen darf.
- Gängige Kombinationen wie ein Aluminium-Motorblock mit Stahlscheiben werden analoge Größenordnungen aufweisen, wo der auftretende Wärmeausdehnungskoeffizient des Achsabstandes einen Zwischenwert zwischen 23.10&supmin;&sup6; und 11.10&supmin;&sup6;/Grad annimmt, ein Wert, der unter Zugrundelegung der genauen Geometrie der Kraftübertragung dank eines Computerrechenprogrammes in den häufigsten Fällen genau berechenbar ist.
- Das Verhältnis der Hebelarme wird, nachdem alle tatsächlichen Werte bekannt sind, zum exakten Ausgleich der Wärmeausdehnung entweder mit dem tatsächlichen Koeffizienten des (zu einem vertretbaren Preis aus tiefgezogenem Invar-Blech industriell gefertigten) Ausgleichsstabes gewählt werden - dadurch wird eine konstante Spannung bei stabilisierten Temperaturen verwirklicht - oder so, als wäre die Wärmeausdehnung dieser industriellen Qualität von Invar gleich null, wodurch dem Erfordernis einer konstanten Spannung in den Übergangsbereichen besser Rechnung getragen wird, wobei die Verwendung teurerer Qualitäten mit noch niedrigerem Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht erforderlich ist.
- Figur 3 illustriert in der gleichen Präsentationsform eine Variante der Vorrichtung, bei der ein beispielsweise aus Eisenmetallen geformter Ausgleichsstab mit noch höherem Wärmeausdehnungskoeffizient als der des Achsabstandes verwendet wird.
- Für spezielle Anwendungen kann der Fachmann es vorziehen, die Wärmeausdehnungsschwankungen durch einen beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung ausgeführten Ausgleichsstab 17 auszugleichen, der in ähnlicher Weise zwischen einer Achse 16 auf dem Motorblock und einer dritten, sich auf dem Hebel 7 bewegenden Achse 16 befestigt ist. Die relativen Anordnungen desselben sowie des durch die Achse 14 geschaffenen Fixpunkts müssen natürlich umgekehrt werden, die Berechnung der Hebelarme bleibt jedoch gleich.
- Es wird bei dieser Anordnung in einem bestimmten Maße möglich sein, eine deutliche Verbesserung der Übergangsbereiche zu erreichen, wenn der Ausgleichsstab 17 in engem Kontakt mit dem Kühlwasser, oder besser mit dem Schmieröl, steht. Bei geeigneten geometrischen Anordnungen könnte der Ausgleichsstab 17 als Stütze einen integrierenden Bestandteil eines Kühlkreislaufs des Öls 18 bilden, und in diesem Fall könnten seine Wärmeausdehnungen sogar jene des Motorgehäuses vorwegnehmen und damit den Ausgleich sowohl in den Übergangsbereichen wie auch im wärmetechnisch stabilisierten Bereich gewährleisten.
- Selbstverständlich kann der Fachmann die Anordnungen und Varianten als ganze oder in Kombination verwenden, ohne deshalb den Bereich der Erfindung zu verlassen.
- Die Erfindung bietet somit den Vorteil, die Probleme des Lärms und der begrenzten Lebensdauer bei Motoren mit obenliegenden Nockenwellen und indizierten Analog-Kraftübertragungen zu lösen und das dynamische Überspringen von Zähnen bei extremen Wärmebedingungen ohne Änderungen der Einstellung mit Riemenspannungen, deren Toleranzgrenzen leichter zu gewährleisten sind, zu vermeiden. Sie erlaubt infolgedessen die Verwendung von starreren Zugriemen oder von Riemen mit einem sich stark von den mittleren Wärmeausdehnungskoeffizienten der Scheiben und des Motorblocks unterscheidenden Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung auf
einer Riemenspannrolle einer Kraftübertragung mit einem
biegsamen oder gelenkigen Riemen, dadurch gekennzeichnet, daß der
die Rolle (6) tragende Hebel (7) in bezug auf den Achsabstand
der Riemenscbeiben (1) und (3) temperaturstabilisiert
befestigt ist, indem er ein Lager (12) für eine
Einstellexzenterscheibe trägt und indem die Wärmeausdehnung durch Drehen des
Hebels (7) um einen festen Drehpunkt (14) ausgeglichen wird,
wobei die dritte Achse (15) des Hebelarms sich auf einen
Ausgleichsstab (17) stützt, der aus einem Material mit einem
Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, der um mindestens 50 %
mehr oder weniger von dem des Materials abweicht, das den
Achsabstand der Riemenscheiben trägt.
2. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem
der Ausgleichsstab (17) hergestellt ist, eine Eisen-Nickel-
Legierung ist mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der
gegenüber dem Material, aus dem der Motor besteht, auf ein
Verhältnis von 1/10 bis 1/20, das nahe bei 0 betrachtet
werden
kann, reduziert ist, und daß der Ausgleichsstab unter der
Wirkung der Spannung des biegsamen Riemens ständig unter
Druck betrieben ist.
3. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse der
Hebelarme zwischen den drei Achsen des Hebels (7) sowie die
Länge des Ausgleichsstabes (17) für einen genauen Ausgleich
der Wärmeausdehnungen im thermisch stabilisierten Bereich
berechnet sind.
4. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse der
Hebelarme zwischen den drei Achsen des Hebels (7) sowie die
Länge des Ausgleichsstabes (17) für einen teilweisen
Ausgleich der Wärmeausdehnung im thermisch stabilisierten
Bereich berechnet sind, wobei die Wahl der Dimensionen durch
die Abmessungen des Systems begrenzt sind.
5. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse der
Hebelarme zwischen den drei Achsen des Hebels (7) sowie die
Länge des Ausgleichsstabes (17) für einen bevorzugten
Ausgleich der Wärmeausdehnung im thermischen Übergangsbereich,
wo der Wärmeausdehnungskoeffizient des Ausgleichsstabes (17)
vernachlässigbar ist, berechnet sind.
6. Vorrichtung zum Ausgleichen der Wärmeausdehnung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus dem
der Ausgleichsstab (17) hergestellt ist, einen größeren
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material, das
den Achsabstand der Riemenscheiben trägt, daß es in engem
Kontakt mit einer der Kühlflüssigkeiten des Motors, wie das
Schmieröl, gebracht ist und daß es unter der Wirkung der
Spannung des biegsamen Riemens ständig unter Zug betrieben
ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8813147A FR2637340A1 (fr) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | Dispositif de compensation de dilatation thermique sur galet tendeur de transmission par lien souple ou articule |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3872238D1 DE3872238D1 (de) | 1992-07-23 |
| DE3872238T2 true DE3872238T2 (de) | 1993-01-21 |
Family
ID=9370768
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE198888402651T Pending DE362451T1 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-21 | Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle. |
| DE8888402651T Expired - Fee Related DE3872238T2 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-21 | Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle. |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE198888402651T Pending DE362451T1 (de) | 1988-10-05 | 1988-10-21 | Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4966571A (de) |
| EP (1) | EP0362451B1 (de) |
| JP (1) | JPH02199343A (de) |
| AT (1) | ATE77454T1 (de) |
| DE (2) | DE362451T1 (de) |
| ES (1) | ES2015861T3 (de) |
| FR (1) | FR2637340A1 (de) |
| GR (2) | GR900300123T1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015115619B4 (de) * | 2015-09-16 | 2020-03-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Motoreinrichtung mit einem umlaufenden Treibriemen zum Antrieb von Nebenaggregaten |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640016A1 (fr) * | 1988-12-05 | 1990-06-08 | Caoutchouc Manuf Plastique | Galet tendeur pour transmission par lien souple |
| US5112281A (en) * | 1990-03-07 | 1992-05-12 | Mazda Motor Corporation | Driving system for auxiliaries of engine and method for adjusting tension of belt for driving auxiliaries |
| DE4017630C2 (de) * | 1990-05-31 | 1995-06-01 | Fraunhofer Ges Forschung | Einrichtung zum Spannen eines Endlos-Transmissionselements |
| FR2667669B1 (fr) * | 1990-10-04 | 1992-12-04 | Caoutchouc Manuf Plastique | Galet tendeur fonctionnant par cisaillement d'un sandwich plan autour d'un centre de rotation fictif et presentant une double rigidite par intervention d'une butee. |
| US5261859A (en) * | 1991-09-27 | 1993-11-16 | Westinghouse Electric Corp. | Adjustable pulleys for mail sorting system |
| US5257962A (en) * | 1992-12-18 | 1993-11-02 | Chrysler Corporation | Output assembly for a north-south transaxle |
| GB2277359A (en) * | 1993-04-20 | 1994-10-26 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | A vibration damping and tensioning mechanism for a belt or chain drive |
| JP2701757B2 (ja) * | 1994-10-20 | 1998-01-21 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置の書き込み方法 |
| US6139455A (en) * | 1998-05-20 | 2000-10-31 | Spurling; John T. | Main rotor drive for a rotary wing aircraft |
| US6485383B1 (en) * | 2000-05-10 | 2002-11-26 | Hewlett-Packard Company | Thermal compensation belt drive tensioner |
| SE520144C2 (sv) * | 2002-03-27 | 2003-06-03 | Digatech Ab | Anordning för inställning av en riktning |
| JP2010064231A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Yaskawa Electric Corp | 基板搬送ロボット |
| CN101695692B (zh) * | 2009-09-30 | 2011-05-11 | 常州浩泰电子有限公司 | 一种振荡装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1072041B (de) * | 1957-09-26 | 1959-12-24 | Diipl.-Inig. Dr. techn. Hans List, Graz (Osterreich) | Spannvorrichtung für mehrere nebeneinander in parallelen Ebenen verlaufende flexible Zugmittel |
| US3977266A (en) * | 1975-07-28 | 1976-08-31 | Rohr Industries, Inc. | Multiple belt tension control mechanism |
| IT1040352B (it) * | 1975-08-07 | 1979-12-20 | Alfa Romeo Spa | Dispositivo per la regolazione automatica della tensione di una cinghia dentata di trasmissione |
| DE2535676A1 (de) * | 1975-08-09 | 1977-02-17 | Porsche Ag | Spannvorrichtung fuer riemen, ketten oder dergleichen |
| US4046022A (en) * | 1976-06-09 | 1977-09-06 | Dayco Corporation | Belt drive system |
| DE2655102A1 (de) * | 1976-12-04 | 1978-06-08 | Daimler Benz Ag | Kettentrieb, insbesondere fuer den steuerantrieb von brennkraftmaschinen |
| IT1137754B (it) * | 1981-07-23 | 1986-09-10 | Piaggio & C Spa | Dispositivo regolatore di tensione per cinghie dentate di trasmissione soggette a forti sbalzi di temperatura |
| FR2558496B1 (fr) * | 1984-01-24 | 1986-07-18 | Esswein Sa | Machine a laver a tension constante de courroies dans l'entrainement du tambour a linge |
| US4583962A (en) * | 1984-12-07 | 1986-04-22 | Litens Automotive Inc. | Timing belt tensioner with damped constant spring tensioning and belt tooth disegagement prevention |
| JPS61248952A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Mazda Motor Corp | エンジンのタイミングベルト張力調整装置 |
| JPH0430445Y2 (de) * | 1985-09-09 | 1992-07-22 | ||
| JPS6280347A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-13 | Aisin Seiki Co Ltd | テンシヨナ−の取付方法 |
| FR2612591B2 (fr) * | 1986-04-21 | 1990-06-08 | Hutchinson Sa | Dispositif de tendeur pour courroie de transmission |
| US4822321A (en) * | 1988-07-18 | 1989-04-18 | General Motors Corporation | Combination water pump and belt tensioner |
| GB2221279B (en) * | 1988-07-22 | 1992-07-29 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Belt autotensioner |
-
1988
- 1988-10-05 FR FR8813147A patent/FR2637340A1/fr active Pending
- 1988-10-21 DE DE198888402651T patent/DE362451T1/de active Pending
- 1988-10-21 AT AT88402651T patent/ATE77454T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-21 EP EP88402651A patent/EP0362451B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-21 DE DE8888402651T patent/DE3872238T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-21 ES ES198888402651T patent/ES2015861T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-05 JP JP1261245A patent/JPH02199343A/ja active Pending
- 1989-10-05 US US07/417,522 patent/US4966571A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-09-27 GR GR90300123T patent/GR900300123T1/el unknown
-
1992
- 1992-06-18 GR GR920401281T patent/GR3004957T3/el unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015115619B4 (de) * | 2015-09-16 | 2020-03-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Motoreinrichtung mit einem umlaufenden Treibriemen zum Antrieb von Nebenaggregaten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3872238D1 (de) | 1992-07-23 |
| DE362451T1 (de) | 1991-01-17 |
| FR2637340A1 (fr) | 1990-04-06 |
| ATE77454T1 (de) | 1992-07-15 |
| ES2015861A4 (es) | 1990-09-16 |
| GR900300123T1 (en) | 1991-09-27 |
| EP0362451A1 (de) | 1990-04-11 |
| JPH02199343A (ja) | 1990-08-07 |
| US4966571A (en) | 1990-10-30 |
| ES2015861T3 (es) | 1993-02-16 |
| GR3004957T3 (de) | 1993-04-28 |
| EP0362451B1 (de) | 1992-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3872238T2 (de) | Vorrichtung zur kompensation der waermeausdehnung in einem riemen- oder kettenantriebssystem mit spannrolle. | |
| DE68901767T2 (de) | Riemenspannvorrichtung mit zwei rollen, abgestuetzt auf einer elastischen torsionsbuchse. | |
| DE20220367U1 (de) | Synchronantriebsvorrichtung | |
| DE69511656T2 (de) | Treibriemenspanner | |
| DE69102044T2 (de) | Spannvorrichtung für Riemenspannrolle funktionierend durch elastische Deformation eines massiven deformierbaren Quaders. | |
| DE2617368B2 (de) | Vorrichtung zur selbsttätigen Spannungsnachstellung eines verzahnten Steuerwellen-Antriebsriemens | |
| EP0599125B1 (de) | Antrieb einer Ausgleichswelle an einer V-Brennkraftmaschine | |
| EP2044348B1 (de) | Kettenrad mit alternierenden teilungsabständen | |
| DE2531239A1 (de) | Auswuchteinrichtung fuer einen verbrennungsmotor | |
| DE3347102A1 (de) | Flachtreibriemen | |
| DE112015002405B4 (de) | Riementransmissionssystem | |
| DE60201781T2 (de) | Speicher mit variabler Kapazität für Produkte | |
| DE69506198T2 (de) | Automatische Spannvorrichtung für endlose, flexible Antriebsmittel | |
| EP1082548A1 (de) | Kupplungselement zur verbindung von zwei gleichachsig, hintereinander und mit querabstand zueinander angeordneten, achsparallelen wellen | |
| DE102012200028B4 (de) | Verfahren zum Ausgleich der Massenmomente einer Antriebseinheit und Antriebseinheit zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
| DE10008425B4 (de) | Kupplungselement zur Verbindung von zwei gleichachsig hintereinander und mit Querabstand zueinander angeordneten achsparallelen Wellen, insbesondere zur Verwendung an einer Kolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarer Verlagerung der Kurbelwelle | |
| WO1995026474A1 (de) | Kolbenmaschine mit ausgleich freier massenkräfte | |
| DE3933847C2 (de) | Zahnriemenantrieb, insbesondere für Verbrennungsmotoren | |
| DE3322769C2 (de) | Vorrichtung zum Spannen eines beidseitig gezahnten Zahnriemens an einem Riemengetriebe | |
| DE4128432C2 (de) | Rädertrieb | |
| DE4243331A1 (de) | Umschlingungsgetriebe | |
| DE102004027064A1 (de) | Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine | |
| DE19925268A1 (de) | Kettenspanner für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit variablem Brennraum | |
| DE102005044987B4 (de) | Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine | |
| EP0979929A2 (de) | Hubkolbenmotor mit Kipphebel-Ventilsteuerung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |