DE4212127A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß Oberbegriff des einzigen Patentanspruches. Ganz allgemein be­ zieht sich die Erfindung auf eine Spannvorrichtung, die zur Re­ gulierung der Spannung an kontinuierlichen Kraftübertragungs­ elementen, wie zum Beispiel an Ketten und Riemen, eingesetzt wird. Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Verbesserung gen des Spannarms, der zwischen einen hydraulisch angetriebenen Kolben und eine Kette oder einen Riemen geschaltet ist, und im ganz besonderen auf eine verbesserte Ausführungsform, die Spiel zwischen einem mit einer Kette oder einem Riemen in Eingriff stehenden Schuh und dem Armteil eines Spannarms beseitigt, wäh­ rend die Vorrichtung insgesamt in Betrieb ist.

Solche Spannvorrichtungen, auf die sich die Erfindung bezieht, finden vielfältige Anwendung. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist der Erhalt der Spannung am Synchronriemen einer Verbren­ nungsmaschine, d. h. an jenem Riemen, der die Ventilöffnende Nockenwelle mit der Kurbelwelle verbindet.

Es ist üblich, auf eine kraftübertragende Kette oder einen Rie­ men eine bestimmte Spannung auszuüben, um so das Auslassen eine Zahnes der Kette oder des Zahnriemens zu verhindern oder etwa um ein Durchrutschen eines glatten Riemens zu vermeiden. Eine typische Spannvorrichtung umfaßt einen Hebel, der an einem Bol­ zen, welcher von einem festsitzenden Element vorspringt, ange­ lenkt ist. Ferner umfaßt eine derartige Spannvorrichtung einen Kolben und eine Zylindereinheit, die auf den Hebel eine Kraft ausübt und diesen gegen die Kette oder den Riemen drückt. Nor­ malerweise wird der Kolben von einer gespannten Feder nach vorne gedrückt. In einer besonderen Ausbildung einer Spannvor­ richtung, die als hydraulisch arbeitende Spannvorrichtung be­ kannt ist, wird der Kolben durch eine hydraulische Flüssigkeit nach vorne gedrückt, um so schnell auf Kette oder Riemen, falls diese locker werden, eine Spannkraft auszuüben. Desweiteren wird der Kolben langsam wieder zurückgezogen, wenn die Spannung zu groß wird.

Eine herkömmliche Spannvorrichtung umfaßt einen verlängerten Arm mit einer Oberseite und einem darauf vorgesehenen Schuh, der mit der Kette oder dem Riemen in Berührung steht. Ein Kon­ taktelement auf der gegenüberliegenden Seite des Arms steht mit der Spannvorrichtung in Berührung. Der Schuh dieser herkömmli­ chen Spannvorrichtung rastet in den seitlichen Kanten des Armes ein und wird an einem Ende des Armes eingehakt. Die Bewegungs­ richtung von Kette oder Riemen verläuft so, daß sie sich vom jenem Ende des Armes, an welchem der Schuh eingehakt ist, am Schuh entlang zum gegenüberliegenden Ende hin bewegt.

Im oben beschriebenen Stand der Technik hält der Haken den Schuh gegen Bewegungen, die in Bewegungsrichtung von Kette oder Riemen verlaufen, in seiner Stellung. Durch das Einrasten des Schuhs wird dieser in einer zum Ketten- oder Riemenpfad seitli­ chen Stellung gehalten. Bei dieser herkömmlichen Spannvorrich­ tungen ist jedoch keine Maßnahme vorgesehen, die Spiel zwischen Schuh und Oberseite des Arms wirksam verhindert. Aufgrund der von Kette oder Riemen verursachten Vibrationen schlägt der Schuh gegen die Oberseite des Arms. Dieses Schlagen des Schuhs verursacht störende Geräusche und beeinträchtigt die Gesamtsta­ bilität von Kette oder Riemen. Darüberhinaus wird der Schuh durch das Schlagen beschädigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der in Rede stehenden Art so auszugestal­ ten und weiterzubilden, daß ein Schlagen des Spannhebelschuhs gegen die Oberseite des Arms wirksam vermieden wird. Desweite­ ren sollen die durch das Schlagen verursachten Geräusche abge­ stellt werden, die Kettenbewegung soll stabilisiert und eine Beschädigung des Schuhs soll verringert oder ganz verhindert sein.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung löst die Voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist der Spannhebel einer Spannvorrichtung mit einem oder mehreren L-förmigen Elementen versehen, die mit der Ober- und Unterseite des Arms ebenso wie mit einer seiner seitlichen Kanten in Ein­ griff stehen. Ein Schuh hat einen oder mehrere Vorsprünge, die mit der gegenüberliegenden Seitenkante des Arms in Eingriff stehen. Ein U-förmiger, am Schuh ausgebildeter Haken steht mit einem Ende des Arms in Eingriff. Die Bewegungsrichtung der Kette oder des Riemens verläuft von jenem Ende des Arms, an dem der Schuh eingehakt ist, am Schuh entlang auf die gegenüberlie­ genden Seite des Arms zu.

Aufgrund des so verbesserten Schuhaufbaus stabilisiert der U- förmige Haken des Schuhs diesen bezüglich des Armes gegen Bewe­ gungen, die denen der Bewegungsrichtung von Kette oder Riemens entsprechen. Die L-förmigen Elemente und Vorsprünge des Schuhs stabilisieren diesen gegenüber dem Arm im Hinblick auf solche Bewegungen, die seitlich zur Ebene der Ketten- oder Riemenbewe­ gungen verlaufen. Überdies verhindern die im verbesserten Auf­ bau des Schuhs vorgesehenen L-förmigen Elemente, daß sich die­ ser von der Oberfläche des Arms löst. Dadurch wird verhindert, daß aufgrund von Vibrationen von Kette oder Riemen zwischen Schuh und Oberseite des Arms Spiel entsteht.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf den einzigen Pa­ tentanspruch, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung ei­ nes Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu Verweisen.

In Verbindung der Erläuterung des bevorzugten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Spannarm einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 2 den Spannarm aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3 den Spannarm aus Fig. 2 von der anderen Seite,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die Montage des Schuhs auf das Armteil des Spannarms,

Fig. 5 in einem Querschnitt die Montage des Schuhs auf das Armteil des Spannarms,

Fig. 6 in schematischer Darstellung den Einsatz eines Spann­ arms bei der Kraftübertragung zwischen zwei sich dre­ henden Schäften gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung einen typischen Spannhebel nach dem Stand der Technik und

Fig. 8 in einem Querschnitt den Spannhebel nach dem Stand der Technik.

Fig. 6 zeigt eine Spanneinrichtung 21, die auf einen Spannarm 20 Druck ausübt. Der Spannarm 20 drückt dadurch gegen eine Kette 22 und verhindert so Vibrationen der Kette 22. Kette 22 dient als kontinuierliches Kraftübertragungselement, das die Drehungen einer Kurbelwelle 23 auf eine Nockenwelle überträgt. der Spannarm 20 ist an einem Bolzen 30 angelenkt, der aus einem starren, nicht gezeigten Element, meist Teil eines Motorblocks oder eines daran befestigten Trägers, vorspringt.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 7 und 8 besteht ein her­ kömmlicher Spannarm 20 aus einem metallischen Armteil 25, einem Schuh 26 aus Kunstharz und einem im Sinne einer Unterlage oder eines Stoßkissens wirkenden Kontaktelement 27. Der Schuh 26 ist auf der Oberseite 253 des Arms 25 angebracht und stellt den Kontakt zur Kette oder zum Riemen her, die bzw. der auf dieser Fläche entlanggleitet. Kontaktelement 27 ist mit der Unterseite des Arms 25 verbunden und die Fläche des Kontaktelements 27 kontaktiert das sich bewegenden Teil einer Spanneinrichtung. Der aus Kunstharz hergestellte Schuh 26 besitzt zwei Einraste­ lemente 28, welche in Vertiefungen eingreifen, die dort vorge­ sehen sind, wo die Außenseiten und die Oberseite des Armes 25 aufeinandertreffen. Ein U-förmiger, am Ende des Schuhs 26 aus­ gebildeter Haken 29 ist am Ende 251 des Arms 25 eingehakt.

Der U-förmige Haken 29 hält gemäß der Darstellung in Fig. 7 den Schuh 26 des herkömmlichen Spannarms 20 in Bezug auf Arm 25 ge­ gen Bewegungen in Richtung "A", die der Bewegungsrichtung von Kette oder Riemen entspricht, in seiner Stellung. Die Einraste­ lemente 28 halten, wie aus der Darstellung in Fig. 8 ersicht­ lich ist, den Schuh 26 im Hinblick auf den Arm 25 gegen seitli­ che Bewegungen in Richtung "B" in seiner Stellung. Dieser her­ kömmliche Spannarm 20 kann Spiel zwischen Schuh 26 und Ober­ seite 253 von Arm 25 in Richtung "F" nicht verhindern.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1 bis 5, umfaßt der erfin­ dungsgemäße Spannarm 40 ein Armteil 41 aus Aluminium, das im Querschnitt die Form des Großen Buchstabens "I" bzw. der römi­ schen Ziffer "I" oder zweier einander in umgekehrter Anordnung gegenüberliegender T′s aufweist. Desweiteren sind ein Schuh 42 aus Kunststoff und ein Kontaktelement 43 Vorgesehen. Arm 41 hat eine Öffnung 412 zur Aufnahme eines in den Fig. nicht gezeigten Bolzens, an dem der Spannarm 40 angelenkt ist. Das Armteil 41 hat ein erstes Ende 411, in das der am Ende des Schuhs 42 ange­ brachte U-förmige Haken eingreift. Die L-förmigen Elemente 51, 52 und 53 sind auf der einen Seite des Schuhs 42 ausgebildet und ein weiteres L-förmiges Element 56 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite, in der Nähe des von dem Haken 55 ent­ fernten Endes. Die L-förmigen Elemente 51, 52, 53 und 56 stehen mit einem Flansch 44 des Armteils 41 in Eingriff. Ein Vorsprung 54 des Schuhs 42 greift gemäß der Darstellung in Fig. 5 in die Ausnehmung 57 an dem den Elementen 51, 52, 53 gegenüberliegen den Ende des Armteils 41 ein.

Der U-förmigen Haken 55 hält, wie aus Fig. 1 ersichtlich, den Schuh 42 in Bezug auf das Armteil 41 gegen Bewegungen in Rich­ tung "C" in seiner Stellung. Richtung "C" entspricht der Bewe­ gungsrichtung der Kette oder des Riemens. Die Elemente 51, 52, 53 und 56 und der Vorsprung 54 halten gemäß Fig. 1 den Schuh 42 gegen seitliche Bewegungen in Richtung "D" in seiner Stellung. Ein Spiel des Schuhs 42 in Richtung "E", wie in Fig. 1 ange­ zeigt, wird durch die L-förmigen Elemente 51, 52, 53 und 56 wirksam verhindert, die gleichzeitig mit der Rückseite des Flansches 44 in Eingriff stehen.

Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Montage des Schuhs 42 auf dem Armteil 41. Ein freies Ende des Armteils 41 befindet sich schräg zwischen den beiden L-förmigen Elementen 53 und 56. Diese sind in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Die L-förmigen Ele­ mente 52 und 51 gelangen dann in Eingriff mit Flansch 44. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 gelangt Vorsprung 54 mit der Ausneh­ mung 57 auf Flansch 44 in Eingriff. Der Haken 55 gelangt schließlich mit dem Ende 411 des Armteils 41 in Eingriff.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt das im Querschnitt "I"-förmig bzw. in Doppel-T-Form ausgebildete Armteil 41. Die konstruktiven Be­ ziehungen zwischen Vorsprung 54, L-förmigem Element 51, Ausneh­ mung 57, Flansch 44 und Oberseite 413 von Armteil 41 sind gleichfalls in Fig. 5 dargestellt Mögliches Spiel in Richtung "E" zwischen Schuh und Oberseite des Armteils wird durch die in die Seiten einrastenden Elemente 51, 52 und 53 wirksam unterbunden. Dies ist in Fig. 1 darge­ stellt. Ein Schlagen des Schuhs gegen das Armteil ist Verhin­ dert, störende Geräusche sind vermieden, der Bewegungsablauf von Kette oder Riemen ist stabilisiert und Beschädigungen des Schuhs sind verringert, wodurch sich dessen Standzeit erhöht.

Die hier beschriebene Erfindung erlaubt verschiedene Ausfüh­ rungsmöglichkeiten. Obwohl das Vorhandendsein des L-förmigen Elements 56 am langen Ende des Schuhs durchaus erwünscht ist, kann man dieses Element jedoch auch weglassen. Es ist ebenso denkbar, die Anzahl der L-förmigen Elemente 51, 52 und 53 zu ändern. Dies gilt auch für die Anzahl der in die Seiten ein­ rastenden Elemente 56. Diese und weitere Modifikationen, welche der Durchschnittsfachmann realisieren kann, können vorgenommen werden, ohne von der durch den nachfolgenden Anspruch gegebenen Lehre abzuweichen.

Claims (1)

1. Spannvorrichtung mit einem Spannarm (40) zum Spannen eines kon­ tinuierlichen Kraftübertragungselements in Form einer Kette, eines Riemens oder dergleichen, gekennzeichnet durch

   • a) ein langgestrecktes Armteil (41) mit einer Oberseite (413) und einer Unterseite, wobei beide Seiten sich von einem ersten Ende (411) zu einem zweiten Ende hin er­ strecken und wobei das erste Ende (411) und das zweite Ende so positioniert sind, daß das kontinuierliche Kraft­ übertragungselement sich an der Oberseite entlang dem er­ sten Ende (411) zum zweiten Ende hin bewegt und wobei die erste und die zweite Seitenkante sich in Längsrichtung entlang dieses Armteils (41) erstrecken und
   • b) einen Schuh (42), der auf der Oberseite des verlän­ gerten Armteils (41) positioniert ist und eine Oberfläche hat, auf der das kontinuierliche Kraftübertragungselement entlanggleiten kann, wobei dieser Schuh (42) mindestens ein L-förmiges Element (51, 52, 53, 56) hat, welches mit der Unterseite und einer der Seitenkanten des Armteils (41) in Eingriff steht, einen Vorsprung (54) aufweist, der mit der gegenüberliegenden Seitenkante des Armteils (41) in Eingriff steht, und einen U-förmigen Haken (55) auf­ weist, der mit dem ersten Ende (411) des Armteils (25) in Eingriff steht, wobei der Schuh (42) durch den U-förmigen Haken (55) relativ zu dem Armteil (41) gegen Bewegungen in Bewegungsrichtung des kon­ tinuierlichen Kraftübertragungselementes in seiner Stellung ge­ halten, durch den Vorsprung (54) und das L-förmige Element (51, 52, 53, 56) gegen Bewegungen seitlich zur Bewegungsrichtung des Kraftübertragungselements in seiner Stellung gehalten und durch das L-förmige Element (51, 52, 53, 56) gegen Bewegungen in von der Oberseite des verlängerten Armteils (41) wegführender Rich­ tung in seiner Stellung gehalten wird.