DE4334877A1

DE4334877A1 - Riemenspanneinrichtung

Info

Publication number: DE4334877A1
Application number: DE19934334877
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Sprick; Henrik Dr Ing Brehler; Stefan Dipl Ing Klein
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-04-20

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bestehend aus einem gegenüber einem ortsfesten Teil drehbar gelagerten und mittels einer Spannfeder gegen das Zug mittel angefederten Spannarm, an dem Spannmittel, insbesondere eine Spannrolle zur Anlage an das Zugmittel vorgesehen sind, wobei wenig stens eine zwischen dem ortsfesten Teil und einem spannarmfesten Teil wirkende Reibscheibe zur Dämpfung von Drehbewegungen des Spannarmes in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist.

Eine derartige Spanneinrichtung ist beispielsweise in der DE-C 31 04 201 offenbart. Derartige Spanneinrichtungen werden in Riemen trieben von Kraftfahrzeugmotoren eingesetzt. Die Belastung des Riemens während des Betriebes variiert infolge der Kurbelwellenungleichförmig keiten und infolge von Wärmedehnungen des Motorblocks. Bei konstanter Kurbelwellendrehzahl und konstanter Belastung von im Riementrieb angeordneten Nebenaggregaten liegen die Spannungsschwankungen in einem durch Versuche ermittelbaren Bereich, so daß der Spannarm in einem annähernd konstanten Drehwinkelbereich arbeitet. Nun sind Betriebs zustände denkbar, in denen die Riemenspannung impulsartig derart ansteigt, daß die vorgesehenen Dämpfungsmittel nicht ausreichen. Die resultierenden hohen Auslenkungen des Spannarmes sind unerwünscht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den obengenannten Nachteil zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine gegenüber dem Spannarm und dem ortsfesten Teil vorgesehene Drehbeweglichkeit der Reibscheibe gelöst, zwischen der und dem ortsfesten Teil eine erste Reibung und zwischen der und einem spannarmfesten Teil eine zweite, von der ersten abweichende Reibung wirksam ist, wobei zwischen dem Teil und der Reibscheibe mit der niedrigeren Reibung ein Anschlag zur Begrenzung der Drehbeweglichkeit der Reibscheibe vorgesehen ist.

Bei konstanten Betriebsbedingungen arbeitet der Spannarm nur im Be reich der niedrigeren Reibung. Bei einem beispielsweisen sprunghaften Anstieg der Riemenspannung wird der Spannarm derart ausgelenkt, daß der Anschlag wirksam wird, so daß eine weitere Drehbewegung des Spannarmes mit der höheren Reibung erfolgt. Es liegt also eine Reihen schaltung derart vor, daß nach einer Drehrichtungsumkehr des Spannar mes eine Drehbewegung zunächst mit der niedrigeren Reibung erfolgt, an die sich bei Wirksamwerden des Anschlags eine weitere Drehbewegung mit der höheren Reibung anschließt.

Gemäß Anspruch 2 ist es zweckmäßig, daß der mit einer Drehachse ver sehene Spannarm einen das spannarmfeste Teil bildenden Flansch auf weist, wobei zwischen einander zugewandten Seiten des ortsfesten Teils und des Flansches die Reibscheibe eingefügt ist. Dieser einfache Aufbau der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung läßt sich gemäß Anspruch 3 dahingehend in vorteilhafter Weise ausgestalten, daß zwischen axial hintereinander angeordneten, planparallel einander zugewandten Stirn seiten des Flansches und des ortsfesten Teils die Reibscheibe einge spannt ist. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß eine Schraubendrehfeder zur Belastung des Spannarmes zwischen diesem und dem ortsfesten Teil eingesetzt wird, wobei die axiale Federkraftkom ponente zum Einspannen der Reibscheibe genutzt wird.

Bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung ist der Anschlag in beson ders einfacher Weise dadurch gebildet, daß die Reibscheibe wenigstens einen zu der Drehachse konzentrischen, in Umfangsrichtung begrenzten Schlitz aufweist, in den ein Vorsprung des ortsfesten Teils bzw. des Flansches hineinragt.

Der Anschlag kann aber gemäß Anspruch 5 auch dadurch gebildet sein, daß die Reibscheibe und entweder das ortsfeste Teil oder der Flansch je wenigstens einen zu der Drehachse konzentrischen, in Umfangsrich tung begrenzten Schlitz an ihren einander zugewandten Stirnseiten aufweisen, wobei wenigstens eine Kugel in beide Schlitze eingreift.

Gemäß Anspruch 6 ist es zweckmäßig, daß die Reibscheibe aus zwei voneinander verschiedenen, axial hintereinander angeordneten Material schichten gebildet ist. Dies ist dann zweckmäßig, wenn die Reibpartner der Reibscheibe dieselben Reibeigenschaften aufweisen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spann einrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt der Spanneinrichtung nach Fig. 1 entlang der Linie I-I;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Spanneinrichtung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Spanneinrichtung nach Fig. 4 entlang der Linie V-V.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Spanneinrichtung weist ein Spannarm 1 eine Drehachse 2 auf, die in einem Gehäuse 3 mittels eines Lagers 4 drehbeweglich gelagert ist. Eine die Drehachse 2 umgebende Schrauben drehfeder 5 ist einerseits an dem Gehäuse 3 und andererseits an dem Spannarm 1 zur Belastung des Spannarmes 1 abgestützt. Eine an dem Spannarm 1 vorgesehene Spannrolle 6 drückt gegen den hier nicht darge stellten Riemen. An seinem von dem Spannarm 1 abgewandten Ende weist die Drehachse 2 einen Flansch 7 auf. Zwischen zueinander parallelen, einander zugewandten Stirnseiten 8, 9 des Gehäuses 3 und des Flansches 7 ist eine Reibscheibe 10 eingefügt, die durch eine axial wirkende Federkraftkomponente der Schraubendrehfeder 5 zwischen dem Flansch 7 und dem Gehäuse 3 axial eingespannt ist. Die Reibscheibe 10 ist hier bei aus zwei axial hintereinander angeordneten Materialschichten 11, 12 zusammengesetzt, wobei die dem Gehäuse 3 benachbarte Material schicht 11 in Umfangsrichtung ausgebildete Schlitze 13 aufweist, in die Stifte 14 eingreifen, die am Gehäuse 3 befestigt sind.

Die Ausbildung der Schlitze 13 ist besser anhand der Fig. 2 zu erken nen.

Nachstehend wird die Wirkungsweise dieser Spanneinrichtung anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert:

Fig. 2 zeigt eine Mittelstellung der Reibscheibe 10 gegenüber dem Gehäuse 3. In beiden Drehrichtungen des Spannarmes 1 sind die umfangs seitigen Enden der Schlitze 13 von den Stiften 14 beabstandet, so daß bei Drehung des Spannarmes 1 eine Gleitbewegung zwischen der Reib scheibe 10 und dem Gehäuse 3 stattfindet. Die Reibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Flansch 7 ist dabei größer als die Reibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Gehäuse 3, so daß zwischen Reib scheibe 10 und dem Flansch 7 zunächst keine Relativbewegung statt findet. Die Drehbeweglichkeit des Spannarmes 1 im Bereich der Schlitze 13 entspricht dabei dem Normalbetrieb. Bei beispielsweise impulsarti ger Riemenbelastung außerhalb der normalen Riemenbelastung stoßen die umfangsseitigen Enden der Schlitze 13 gegen die Stift 14, so daß bei einer weitergehenden Drehbewegung des Spannarmes 2 eine Gleitreibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Flansch 7 stattfindet, die vom Betrag her größer ist als die Gleitreibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Gehäuse 3. Bei Drehrichtungsumkehr des Spannarmes wird zu nächst wieder der Bereich mit der niedrigeren Reibung durchlaufen, bis schließlich das jeweils andere umfangsseitige Ende eines der Schlitze 13 gegen den Stift 14 stößt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem oberen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß zwischen dem Flansch 7 und der Reibscheibe 10 eine weitere Scheibe 15 vorgesehen ist, die entwe der mit dem Flansch 7 oder mit der Reibscheibe 10 drehfest verbunden ist.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte erfindungsgemäße Spanneinrich tung unterscheidet sich von den obengenannten Beispielen im wesentlich nur durch eine andersartige Ausführung des Anschlags. Dazu weisen der Flansch 7 und die Reibscheibe 10 an ihren einander zugewandten Stirn seiten 16, 8 in Umfangsrichtung ausgebildete Nuten 17, 18 auf, wobei in einander gegenüberliegende Nuten 17, 18 je eine Kugel 19 mit einem Teil ihres Umfangs eingreift. Infolge einer Drehung des Spannarmes 1 stoßen die Kugeln 19 gegen die Nutenden, so daß bei weiterer Drehung des Spannarmes 1 eine Gleitbewegung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Gehäuse 3 stattfindet. Die Reibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Flansch 7 mit den dazwischen angeordneten Kugeln 19 ist dabei niedriger als die Reibung zwischen der Reibscheibe 10 und dem Gehäuse 3.

Bezugszeichenliste

1 Spannarm
2 Drehachse
3 Gehäuse
4 Lager
5 Schraubendrehfeder
6 Spannrolle
7 Flansch
8 Stirnseite
9 Stirnseite
10 Reibscheibe
11 Materialschicht
12 Materialschicht
13 Schlitze
14 Stifte
15 Scheibe
16 Stirnseite
17 Nuten
18 Nuten
19 Kugel

Claims

1. Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bestehend aus einem gegenüber einem ortsfesten Teil (3) drehbar gelagerten und mittels einer Spannfeder (5) gegen das Zugmittel angefederten Spannarm (1), an dem Spannmittel, insbesondere eine Spannrolle (6) zur Anlage an das Zugmittel vorgesehen sind, wobei wenigstens eine zwischen dem ortsfesten Teil (3) und einem spannarmfesten Teil (7) wirkende Reib scheibe (10) zur Dämpfung von Drehbewegungen des Spannarmes (1) in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine gegen über dem Spannarm (1) und dem ortsfesten Teil (3) vorgesehene Drehbe weglichkeit der Reibscheibe (10), zwischen der und dem ortsfesten Teil (3) eine erste Reibung, und zwischen der und dem spannarmfesten Teil (7) eine zweite, von der ersten abweichende Reibung wirksam ist, wobei zwischen dem Teil (7, 3) und der Reibscheibe (10) mit der niedrigeren Reibung ein Anschlag (13, 14, 17, 18, 19) zur Begrenzung der Drehbe weglichkeit der Reibscheibe (10) vorgesehen ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Drehachse (2) versehene Spannarm (1) einen das spannarmfeste Teil bildenden Flansch (7) aufweist, wobei zwischen einander zugewand ten Seiten (8, 9) des ortsfesten Teils (3) und des Flansches (7) die Reibscheibe (10) eingefügt ist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen axial hintereinander angeordneten, planparallel einander zugewandten Stirnseiten (8, 9) des Flansches (7) und des ortsfesten Teils (3) die Reibscheibe (10) eingespannt ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (10) wenigstens einen zu der Drehachse (2) konzentrischen, in Umfangsrichtung begrenzten Schlitz (13) aufweist, in den ein Vor sprung (14) des ortsfesten Teils (3) bzw. des Flansches (7) hinein ragt.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (10) und entweder das ortsfeste Teil (3) oder der Flansch (7) je wenigstens eine zu der Drehachse (2) konzentrische, in Umfangs richtung begrenzte Nut (17, 18) an ihren einander zugewandten Stirn seiten (16, 8) aufweisen, wobei wenigstens eine Kugel (19) in beide Nuten (17, 18) eingreift.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (10) aus zwei voneinander verschiedenen axial hinterein ander angeordneten Materialschichten (11, 12) gebildet ist.