DE4230966A1

DE4230966A1 - Riemenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE4230966A1
Application number: DE19924230966
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Tenberge
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: TENBERGE, PETER, PROF. DR., 90766 FUERTH, DE
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1994-03-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere Riemen spannvorrichtung für den Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraft maschine, mit einem gegenüber einer festen Grundplatte verschwenkbaren Spannrollenträger und einer an dem Spannrollenträger drehbar gelager ten Spannrolle, deren Drehachse parallel und exzentrisch zu der Schwenkachse des Spannrollenträgers angeordnet ist, mit einer Spiral feder, deren eines Ende an dem Spannrollenträger und deren anderes Ende an der Grundplatte befestigt ist, und mit einem von dem Spann rollenträger gehaltenen Dämpfungsteil aus einem polymeren Werkstoff, das mindestens einen im Querschnitt bogenförmigen Bereich aufweist, welcher zwischen den Windungen der Spiralfeder angeordnet ist.

Eine solche Spannvorrichtung ist aus der US-PS 45 25 152 bekannt. Dabei ist der Spannrollenträger als hülsenförmiges Gehäuse ausgebil det, an dessen einer Stirnseite ein Schwenkhebel befestigt ist, dessen freies Ende die Spannrolle trägt. Im Inneren des hülsenförmigen Spann rollenträgers befindet sich die Spiralfeder, die hier vollständig in den polymeren Werkstoff des Dämpfungsteils eingebettet ist. Daher wird hier die Spannkraft für den Riemen von dieser aus der Spiralfeder und dem polymeren Werkstoff bestehenden kombinierten Feder erzeugt, wobei der polymere Werkstoff zusätzlich die Aufgabe des Dämpfens übernimmt.

Die vollständige Einbettung der Spiralfeder in den polymeren Werkstoff des Dämpfungsteils und die damit verbundene feste Haftung des Dämp fungsmaterials an dem Werkstoff der Spiralfeder hat eine nur sehr geringe Bewegungsmöglichkeit des Spannrollenträgers in Umfangsrichtung zur Folge. Diese Bewegung mag hier ausreichen, weil die Spannrolle über einen langen Schwenkhebel mit dem Spannrollenträger verbunden ist. Außerdem tritt zwischen der Spiralfeder und dem Dämpfungsteil bei der Bewegung keine Gleitreibung auf, sondern die Energie der zu dämp fenden Schwingungen wird in dem elastischen Werkstoff des Dämpfungs teils in Molekularreibung umgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Riemenspannvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich eine kompakte Bauweise mit der damit verbundenen geringen Exzentrizität der Spann rolle ergibt. Dabei soll bei ausreichendem Verschwenkwinkel des Spann rollenlagers eine gute Dämpfung der Riemen- und Spannrollenschwingun gen erzielbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer in Umfangsrichtung verlaufenden Teillänge der Spiralfeder der bogenförmi ge Bereich des Dämpfungsteils zwischen zwei benachbarte Federwindun gen, mit diesen Reibflächen bildend, lose eingesteckt und über Stirn seitige Verlängerungen an dem Spannrollenträger befestigt ist.

Infolge dieser Anordnung ergibt sich bei einer Verschwenkung der Spannrolle eine Gleitreibung zwischen der Spiralfeder und dem Dämpfungs teil. Dadurch wird es möglich, bei dem Dämpfungsteil auf eine nur in seinem Werkstoff auftretende Molekularreibung zu verzichten. Eine solche Reibung, die dann auftreten würde, wenn die Spiralfeder und das Dämpfungsteil haftend miteinander verbunden wären, würde ein größeres Werkstoffvolumen voraussetzen, als erfindungsgemäß zur Reibungserzeu gung eingesetzt wird. Da das Dämpfungsteil infolge der Ausbildung der Spannvorrichtung nur örtlich an der Bandspirale Gleitreibung ausübt, ist eine ausreichende Bewegungsfreiheit des Spannrollenträgers gewähr leistet.

Das Dampfungsteil kann mehrere in Umfangsrichtung in Abständen hinter einander angeordnete bogenförmige Bereiche aufweisen, die zwischen die Federwindungen eingesteckt sind. Vorzugsweise sind zwei solche bogen förmigen Bereiche vorgesehen, die um 180° zueinander versetzt sind.

Die bogenförmigen Bereiche des Dämpfungsteiles können bevorzugt zwi schen den äußeren Windungen angeordnet sein, die von dem an der Grund platte befestigten Ende der Spiralfeder ausgehen. Eine solche Anord nung, bei der das Kunststoff-Dämpfungsteil möglichst nahe dort in die Spiralfeder eingreift, wo diese fest mit der Grundplatte verbunden ist, hat einen großen Reibweg des Dämpfungsteils an der Spiralfeder und damit eine hohe Dämpfung zur Folge.

Zur Befestigung des Dämpfungsteils an dem Spannrollenträger können die stirnseitigen Verlängerungen des Dämpfungsteils in achsparallele Aus nehmungen des Spannrollenträgers passend eingesteckt sein. Es ist aber auch möglich, statt dessen oder zusätzlich den Spannrollenträger mit achsparallelen Zapfen auszustatten, die in Ausnehmungen des Dämpfungs teils passend eingesteckt sind.

Eine gute Fertigungsmöglichkeit ergibt sich für einen erfindungsgemä ßen Riemenspanner dadurch, daß der Spannrollenträger aus zwei axial hintereinander angeordneten Teilen besteht, die drehfest miteinander verbunden sind, wobei das spannrollenseitige Teil als Fließpreßteil mit einer zur Schwenkachse exzentrischen Zylindermantelfläche und das federseitige Teil als zur Schwenkachse konzentrisches Tiefziehteil ausgebildet ist. Die feste Verbindung zwischen den beiden Teilen kann dadurch erfolgen, daß das spannrollenseitige Teil und das federseitige Teil des Spannrollenträgers miteinander verschweißt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Riemenspannvorrichtung in einem axialen Längsschnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Riemenspanner gemäß Linie II-II der Fig. 1, wobei jedoch der Lagerbolzen in der Ansicht dargestellt und auf die Darstellung des Kugellagers ver zichtet ist;

Fig. 3 eine Ansicht des Dämpfungsteils des Riemenspanners gemäß Pfeil III der Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Federbereich des Riemenspanners gemäß Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht eines Befestigungsbereichs des Riemenspanners gemäß Pfeil V der Fig. 4.

Die erfindungsgemäße Riemenspannvorrichtung besteht aus einem ver schwenkbaren Spannrollenträger 1, einer festen Grundplatte 2 und einer Spiralfeder 3, deren inneres Ende 4 an dem Spannrollenträger 1 und deren äußeres Ende 5 an der Grundplatte 2 festgelegt ist.

An der Grundplatte 2 ist ein Lagerbolzen 6 befestigt, an dessen Man telfläche der Spannrollenträger 1 über eine Lagerbuchse 7 um eine Schwenkachse 8 verschwenkbar gelagert ist. Der Spannrollenträger 1 ist als Exzenterkörper ausgebildet und trägt an seiner äußeren Mantel fläche den Innenring eines Kugellagers 9, dessen Außenring eine Spann rolle 10 für den zu spannenden Riemen trägt. Die Drehachse 11 der Spannrolle 10 ist nur geringfügig gegenüber der Schwenkachse 8 des Spannrollenträgers 1 versetzt, so daß nur eine geringe Exzentrizität des Spannrollenträgers 1 vorliegt. An einem am freien Ende des Lager bolzens 6 ausgebildeten Bund 12 werden der Spannrollenträger 1 und das Kugellager 9 mit der Spannrolle 10 axial gehalten, wobei eine Kunst stoff-Unterlegscheibe 13 das Axiallager für den Innenring des Kugel lagers 9 bildet.

An den exzentrischen Spannrollenteil des Spannrollenträgers 1 schließt sich axial in Richtung zur Grundplatte 2 ein federseitiger Teil des Spannrollenträgers 1 an, der die Spiralfeder 3 fast vollständig um gibt. Zwischen der Spiralfeder 3 und der Grundplatte 2 befindet sich ein Dämpfungsteil 14 aus einem polymeren Werkstoff, welches an zwei Stellen seines Umfanges achsparallele und um 180° zueinander versetzte bogenförmige Bereiche 15 aufweist, die jeweils in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Federwindungen der Spiralfeder 3 hinein ragen und deren Oberflächen mit den Windungsoberflächen der Feder Gleitflächenpaare bilden. Die bogenförmigen Bereiche 15 des Dämpfungs teils 14 weisen stirnseitige Verlängerungen 16 auf, die in Ausnehmun gen des Spannrollenträgers 1 passend eingesteckt sind, so daß das Dämpfungsteil 14 an dem Spannrollenträger 1 drehfest gehalten ist. Im Ausführungsbeispiel ergibt sich eine zusätzliche Befestigung dieser Teile aneinander dadurch, daß an dem Spannrollenträger 1 im Bereich von dessen innerem Durchmesser achsparallele Zapfen 17 ausgebildet sind, die in Ausnehmungen 18 des Dämpfungsteils 14 passend eingreifen. Mit einer Verschwenkung der Spannrolle 1 um die Schwenkachse 8 infolge der Spannung des Riemens und der dieser entgegen wirkenden Kraft der Spiralfeder 3 muß sich das Dämpfungsteil 14 ebenfalls verschwenken, wobei seine bogenförmigen Bereiche 15 an den Windungen der Spiralfeder 3 Gleitreibungen ausführen und dadurch die Dämpfung hervorrufen.

Die Grundplatte 2 wird im Bereich ihrer zur Schwenkachse 8 konzen trischen Bohrung an dem Motorblock befestigt. Sie läßt sich dort über eine zusätzliche Befestigungslasche 19, deren Nase 20 in eine Aus nehmung des Motorblocks gesteckt wird, verdrehfest montieren. Ein in fluchtende Bohrungen 21 des Spannrollenträgers 1 und der Grundplatte eingesteckter Stift ermöglicht die Arretierung des Riemenspanners im Anlieferungszustand.

Bezugszahlenliste

1 Spannrollenträger
2 Grundplatte
3 Spiralfeder
4 inneres Ende
5 äußeres Ende
6 Lagerbolzen
7 Lagerbuchse
8 Schwenkachse
9 Kugellager
10 Spannrolle
11 Drehachse
12 Bund
13 Unterlegscheibe
14 Dämpfungsteil
15 bogenförmiger Bereich
16 Verlängerung
17 Zapfen
18 Ausnehmung
19 Befestigungslasche
20 Nase
21 Bohrung

Claims

1. Spannvorrichtung, insbesondere Riemenspannvorrichtung für den Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraftmaschine, mit einem gegen über einer festen Grundplatte verschwenkbaren Spannrollenträger und einer an dem Spannrollenträger drehbar gelagerten Spannrolle, deren Drehachse parallel und exzentrisch zu der Schwenkachse des Spannrol lenträgers angeordnet ist, mit einer Spiralfeder, deren eines Ende an dem Spannrollenträger und deren anderes Ende an der Grundplatte befe stigt ist, und mit einem von dem Spannrollenträger gehaltenen Dämp fungsteil aus einem polymeren Werkstoff, das mindestens einen im Querschnitt bogenförmigen Bereich aufweist, welcher zwischen den Windungen der Spiralfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer in Umfangsrichtung verlaufenden Teillänge der Spiralfeder (3) der bogenförmige Bereich (15) des Dämpfungsteils (14) zwischen zwei benachbarte Federwindungen, mit diesen Reibflächen bildend, lose eingesteckt und über stirnseitige Verlängerungen (16) an dem Spann rollenträger (1) befestigt ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil (14) mehrere in Umfangsrichtung in Abständen hinterein ander angeordnete bogenförmige Bereiche (15) aufweist, die zwischen die Federwindungen eingesteckt sind.

3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die bogenförmigen Bereiche (15) des Dämpfungsteils (14) zwischen den äußeren Windungen angeordnet sind, die von dem an der Grundplatte (2) befestigten Ende (5) der Spiralfeder (3) ausgehen.

4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Verlängerungen (16) des Dämp fungsteils (14) in achsparallele Ausnehmungen des Spannrollenträgers (1) passend eingesteckt sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrollenträger (1) achsparallele Zapfen (17) aufweist, die in Ausnehmungen (18) des Dämpfungsteils (14) pas send eingesteckt sind.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrollenträger (1) aus zwei axial hinter einander angeordneten Teilen besteht, die drehfest miteinander ver bunden sind, wobei das spannrollenseitige Teil als Fließpreßteil mit einer zur Schwenkachse (8) exzentrischen Zylindermantelfläche und das federseitige Teil als zur Schwenkachse (8) konzentrisches Tiefziehteil ausgebildet ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das spannrollenseitige Teil und das federseitige Teil des Spannrollen trägers (1) miteinander verschweißt sind.