DE4427683A1 - Automatisches Spannelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Spannelement, insbesondere ein automatisches Spannelement zum Aufbringen der geeigneten Spannung auf einen Steuerriemen in einem Kraftfahrzeugmotor oder einen Riemen zum Antreiben von Hilfseinrichtungen wie zum Beispiel einer Lichtmaschine oder eines Kompressors oder dergleichen (im folgenden soll nur von einem "Riemen" allgemein gesprochen werden), um Schwingungen des Riemens zu beherrschen.

Antriebseinheiten, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind und einen Riemen 1 verwenden, wer­ den häufig zum Antreiben der Nockenwelle von OHC- oder DOHC-Motoren in synchroner Abstimmung mit der Kurbelwelle verwendet. Die Antriebseinheit nach Fig. 1 umfaßt eine von der Motorkurbelwelle angetriebene Antriebsriemenscheibe 2, eine an einem Ende der Nockenwelle befestigte angetriebene Riemenscheibe 3, Leitrollen oder angetriebene Riemenscheiben 4 zum Führen des Riemens 1 und zum Antreiben von Zusatzgeräten, bei­ spielsweise eine Wasserpumpe, und eine Riemenscheibe 5 zum Erzeugen einer geeigneten Spannung in dem Riemen 1.

Die Riemenscheibe 5 ist an einem Schwenkteil 7, das um einen Schwenkzapfen 6 schwenk­ bar gelagert ist, schwenkbar befestigt. An dem Schwenkteil 7 befindet sich ein Arm 8, und am Ende des Arms 8 ist eine Feder 9 vorgesehen. Damit ungeachtet von Änderungen in den Abmessungen des Riemens 1, verursacht etwa durch Temperaturänderungen und der­ gleichen, und ungeachtet von Vibrationen beim Betrieb des Motors, eine gleichförmige Spannung in dem Riemen 1 herrscht, wird von der Riemenscheibe 5 durch die Feder 9 ge­ gen den Riemen 1 ein elastischer Druck aufgebracht. Dieser Typ von automatischem Spannelement muß nicht nur dafür sorgen, daß die richtige Spannung in dem Riemen 1 herrscht, sondern das Spannelement hat auch die Funktion, den Riemen 1 zu steuern. Spe­ ziell bei der Antriebseinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Nockenwelle hat der zwischen den Riemenscheiben 2 bis 5 befindliche Abschnitt des Riemens 1 eine Neigung, rechtwinklig zur Laufrichtung zu vibrieren, wenn sich die Antriebsriemenscheibe 2 dreht. Wird diese Vibration nicht überwacht und beherrscht, so wird die Schwingungsamplitude groß (die Schwingung breitet sich aus), so daß das Problem einer extrem starken Schwingung in dem Antriebsabschnitt des Riemens 1 entsteht, was speziell im Fall eines Zahnriemens dazu führt, daß sich die Zähne abheben.

Im Hinblick auf die oben erläuterten Probleme bei herkömmlichen Vorrichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bezüglich dieser speziellen Schwingungsprobleme verbessertes automatisches Spannelement anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein automatisches Spannele­ ment zum Aufbringen einer Spannung auf einen sich bewegenden Riemen, wobei das Spannelement umfaßt: ein festes Element, welches nicht-drehend bezüglich des Motor­ blocks fixiert ist; ein Schwenkteil, welches mit einem Basisabschnitt frei schwenkbar be­ züglich des festen Elements gelagert ist; eine Schwenkwelle, die im oberen Abschnitt des Schwenkteils parallel zur Mittelwelle am Schwenkteil-Lagerabschnitt angebracht ist, eine frei drehend am Umfang der Schwenkwelle gelagerte Riemenscheibe; eine Feder zum Be­ reitstellen einer Federkraft, die auf das Schwenkteil in der Richtung einwirkt, in der die Riemenscheibe gegen den Riemen drückt; und eine Dämpfervorrichtung, die zwischen dem Schwenkteil und dem festen Teil vorgesehen ist, um dem gegen die Federkraft der Feder schwingenden Schwenkteil einen Widerstand entgegenzusetzen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Beispiels für den Betriebszustand eines herkömmli­ chen bekannten automatischen Spannelements;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen au­ tomatischen Spannelements;

Fig. 3 eine Vertikal-Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer in dem Spannelement nach Fig. 2 enthaltenen Dämpfervorrichtung;

Fig. 4 eine Vorderansicht, welche den Betriebszustand des automatischen Spannele­ ments nach Fig. 2 veranschaulicht;

Fig. 5(A) eine schematisierte Vorderansicht, welche die Beziehung zwischen einer Riemenscheibe und einem Riemen für den Fall veranschaulicht, daß der Schwenk­ teil-Lagerabschnitt sich in einer Normalstellung befindet;

Fig. 5(B) eine schematisierte Draufsicht, welche die Beziehung zwischen einer Riemen­ scheibe und einem Riemen für den Fall veranschaulicht, daß der Schwenkteil- Lagerabschnitt sich in einer abnormalen Stellung befindet;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Schnittansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen entlang der Linie VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 10 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der dritten Ausführungs­ form der Erfindung.

Im Hinblick darauf, daß die oben erläuterten Nachteile der bekannten automatischen Spanneinrichtung beseitigt werden sollen, schafft die vorliegenden Erfindung den Aufbau, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Das automatische Spannelement nach Fig. 2 enthält ein fe­ stes Element, beispielsweise hier in Form eines Trägers 10 ausgebildet, der eine rohrför­ mige feststehende Welle oder erste Achse 11 enthält, an deren Umfang ein Schwenkteil 12 schwenkbar gelagert ist. Ein am Basisende des Schwenkteils 12 ausgebildeter zylindrischer Abschnitt 131 ist mittels eines Gleitlagers 32 frei schwenkbar gelagert. Am oberen Bereich des Schwenkteils 12 ist parallel zu der feststehenden Welle 11 eine Schwenkwelle oder zweite Achse 13 angeordnet. Am Umfang der zweiten Achse 13 ist frei drehbar eine Rie­ menscheibe 5 gelagert. Ein Riemen 1, dessen Spannung aufrecht erhalten werden soll, ist an die Riemenscheibe 5 angelegt. Am Umfang der feststehenden Welle 11 befindet sich außerdem ein Schraubenfederabschnitt 15 einer Torsionsspule oder Vorspannfeder 14. Ein Paar Eingriffsabschnitte 16a und 16b an den beiden Enden der Vorspannfeder 14 steht mit dem festen Element 10 bzw. dem Schwenkteil 12 in Eingriff, um eine elastische Kraft auf das Schwenkteil 12 aufzubringen und so die Riemenscheibe 5 gegen den Riemen 1 zu drücken. Die feststehende Welle 11 befindet sich unterhalb der äußeren Umfangsfläche der Riemenscheibe 5 in diametral gegenüberliegender Lage. Folglich ist der Versatz oder Hub der Riemenscheibe 5 bezüglich des Schwenkwinkels des Schwenkteils 12 ziemlich groß.

Zwischen einem feststehendem Seitenarm oder Vorsprung 17 an dem festen Element 10 und einem Schwenkteil-Seitenarm 18, der an dem Schwenkteil 12 vorgesehen ist, befindet sich eine Dämpfervorrichtung 19. In dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Basisende eines Zylinders 24 an dem freien Endabschnitt des Vorsprungs 17 befestigt, so daß der End­ abschnitt eines Plungers oder Tauchkolbens 27 gegen die Unterseite eines Aufnahmeblocks 21 anstößt, der am freien Ende des Seitenarms 18 festgelegt ist.

Die Dämpfervorrichtung 19 ist zum Beispiel in der in Fig. 3 dargestellten Weise aufge­ baut. In die untere Hälfte des Innenraums des Zylinders 24, der mit einer viskosen Flüs­ sigkeit 23, zum Beispiel Silikonöl oder dergleichen, gefüllt ist, ist frei heb- und senkbar ein Kolben 25 eingesetzt, dessen obere Stirnfläche gegen die untere Stirnfläche des Plungers 27 anstößt. Von einer Feder 26, die zwischen der Bodenfläche des Zylinders 24 und der Unterseite des Kolbens 25 angeordnet ist, wird eine elastische Kraft in Aufwärts­ richtung auf den Kolben 25 und den Plunger 27 ausgeübt.

Ein Rückschlagventil 39, bestehend aus einer Kugel 34 und einer Feder 38, die die Kugel gegen den unteren Rand eines Durchgangslochs 33 drückt, befindet sich im Mittelabschnitt des Kolbens 25. Das viskose Fluid (Flüssigkeit) 23 strömt durch das Durchgangsloch 33 ungehindert nur von oben nach unten. Dementsprechend wird der Plunger 27 unmittelbar in Aufwärtsrichtung versetzt und bewirkt, daß die Dämpfervorrichtung 19 sehr rasch zu ih­ rer vollen Länge ausgefahren wird, wohingegen die Hubbewegung in Abwärtsrichtung le­ diglich langsam erfolgt, so daß die Dämpfervorrichtung 19 nur sehr langsam zusammen­ fährt.

Dieses automatische Spannelement mit dem oben geschilderten Aufbau, einschließlich der oben beschriebenen Dämpfervorrichtung, liefert die geeignete Spannung für den Riemen 1, welcher eine Nockenwelle eines Motors in der in Fig. 4 dargestellten Weise antreibt. Insbesondere wird das automatische Spannelement mit Hilfe von (in der Zeichnung nicht dargestellten) zwei Bolzen am Motor angebracht, die durch ein Rundloch 30 und durch das Innere der rohrförmigen feststehenden Welle 11 des festen Elements 10 eingeführt werden, so daß jeder der Bolzen fest in ein Gewindeloch in der (nicht dargestellten) Vorderseite des Zylinderblocks des Motors eingeschraubt wird.

Bei der Montage wird das Schwenkelement 12 etwas gegen die elastische Federkraft der Torsionsfeder 14 gegenüber dem festen Element 10 verschwenkt, und in kleine Löcher, die in dem festen Element 10 und dem Schwenkteil 12 ausgebildet sind, wird ein Anschlagstift oder eine Klammer 43 eingesetzt (Fig. 2). Durch den Anschlagstift 43 wird das Schwenk­ teil 12 an einem weitergehenden Verschwenken gehindert, so daß der oben beschriebene Montagevorgang sich vereinfacht. Anschließend wird der Anschlagstift 43 aus den Meinen Löchern entfernt, nachdem der Riemen 1 über die Riemenscheibe 5 gelegt worden ist.

Im Arbeitszustand des auf diese Weise am Motor angebrachten automatischen Spannele­ ments (bei herausgenommenem Anschlagstift 43) schwenkt das Schwenkteil 12 als Ergeb­ nis der Elastizität der Torsionsfeder 14, und die frei drehbar auf der Schwenkwelle 13 am oberen Bereich des Schwenkteil 12 gelagerte Riemenscheibe 5 wird elastisch gegen den Riemen 1 gedrückt. Das Verschwenken des Schwenkteils 12 wird durch den Druck der Riemenscheibe 5 gegen den Riemen 1 gesteuert. In diesem Zustand befindet sich die zwi­ schen dem Seitenarm 17 und dem Schwenkteil-Seitenarm 18 befindliche Dämpfervorrich­ tung 19 im ausgefahrenen oder Spannungszustand, und zwar aufgrund der elastischen Kraft seitens der Feder 26 (Fig. 3) zwischen dem feststehendem Seitenarm 17 oder einem (nicht dargestellten) Vorsprung einerseits, und dem mit dem Schwenkteil verbundenem Seitenarm 18 andererseits.

Wenn der Riemen gegenüber diesem oben beschriebenen Zustand schlaff wird, wird das Schwenkteil 12 als Ergebnis der elastischen Kraft der Torsionsfeder 14 verschwenkt, wo­ durch die Riemenscheibe 5 der Bewegung des Riemens 1 folgt. Gleichzeitig wird die Dämpfervorrichtung 19 aufgrund der Elastizität der Feder 26 ausgefahren. Wenn die Dämpfervorrichtung 19 aufgrund der Elastizität der Feder 26 ausgefahren wird, öffnet sich das Rückschlagventil 39. Insbesondere geht die Kugel 34 nach unten gegen die elastische Kraft der Feder 38, so daß sich das untere Ende des Durchgangslochs 33 öffnet. Als Folge davon strömt das viskose Fluid 23 ungehindert von der Oberseite des Kolbens 25 zu dessen Unterseite, so daß sich der Kolben 25 ebenso wie der Plunger 27 praktisch unverzögert he­ ben.

Wenn hingegen die Spannung im Riemen 1 zunimmt, hat das Schwenkteil 12 die Neigung, entgegen der elastischen Kraft der Torsionsfeder 14 zu verschwenken. In diesem Zustand drückt der mit dem Schwenkteil verbundene Seitenarm 18 die Dämpfervorrichtung 19 im Sinne eines Zusammendrückens der Dämpfervorrichtung. Damit das Schwenkteil 12 der Neigung zum Verschwenken nachgeben kann, müssen der Plunger 27 und der Kolben 25 gegen die elastische Kraft der Feder 26 in den Zylinder 24 gedrückt werden. Jetzt bleibt das Rückschlagventil 39 verschlossen. Wenn also der Kolben 25 in dem Zylinder 24 nach unten geht, wird das viskose Fluid 23 auf der Unterseite des Kolbens 25 veranlaßt, sich zur Oberseite des Kolbens 25 hin zu bewegen, was wiederum bedeutet, daß das Fluid durch einen extrem kleinen Spielraum zwischen der inneren Umfangsfläche des Zylinders 24 und der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 25 hindurchströmen muß. Da die Menge des viskosen Fluids 23, die durch den extrem kleinen Spielraum strömt, sehr begrenzt ist, erfolgt der Hub des Kolbens 25 und des Plungers 27 sehr langsam. Als Ergebnis wird auch die Riemenscheibe 5, die von dem Schwenkteil 12 gelagert ist, ebenfalls sehr langsam durch die Wirkung der Dämpfervorrichtung 19 versetzt, und der Riemen 1 wird von der Riemenscheibe 5 gelockert, so daß die Vibration des Riemens 1 sich nicht ausbreitet.

Allerdings gibt es bei dem oben beschriebenen automatischen Spannelement noch folgende Probleme, die zu lösen sind.

(1) Aufgrund des Zustands oder der Bauweise des Motors ist es nicht immer möglich, das feste Element 10 in einer optimalen Position anzubringen, so daß möglicherweise die Effi­ zienz bei der Erzeugung der Spannung für den Riemen 1 gering ist.

Beispielsweise ist das feste Element 10 mit zwei Bolzen an dem Zylinderblock befestigt, in dessen Innerem ein Wassermantel ausgebildet ist. Deshalb ist es nicht möglich, die Ge­ windelöcher für die Befestigungsbolzen vorzusehen, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Wassermantel beschädigt wird.

Außerdem gibt es eine Reihe von Teilen an der Vorderseite des Zylinderblocks entlang dem Weg des Riemens 1, so daß die Stellen, an denen die oben erwähnten Gewindelöcher vorgesehen werden können, beträchtlichen Einschränkungen unterliegen, damit keine Kol­ lision mit den genannten Teilen im Bereich des Riemens stattfinden. Insbesondere dann, wenn der durch die Innenseite der rohrförmigen feststehenden Welle vorstehende Bolzen gegenüber der optimalen Position versetzt wird, weil die Gewindelöcher gegenüber der op­ timalen Position versetzt sind, so geht dieser Versatz einher mit dem Versatz der relativen Lage der Riemenscheibe 5 und des Riemens 1.

Aus diesem Grund ist die Richtung, in der die Riemenscheibe 5 des automatischen Spann­ elements gegen den Riemen 1 drückt, nicht notwendigerweise die optimale Richtung bei einigen Bauformen des Motors.

In Fig. 5(A) ist zum Beispiel der Fall gezeigt, daß die Riemenscheibe 5 unter einem Win­ kel gegen den Riemen 1 drückt, der praktisch einem rechten Winkel bezüglich der Rie­ men-Laufrichtung gleichkommt, so daß die Riemenscheibe 5 der Spannungsänderung des Riemens 1 sehr rasch folgt. Insbesondere folgt die Riemenscheibe 5 der Bewegung des Riemens 1 so, daß der Schwenkwinkel des Schwenkteils 12 nicht größer als notwendig ge­ macht wird, was bedeutet, daß die Effizienz bei der Aufrechterhaltung der Spannung im Riemen 1 gut ist.

Wenn hingegen gemäß Fig. 5(B) die Riemenscheibe 5 unter einem Winkel gegen den Rie­ men 1 drückt, der der Laufrichtung des Riemens 1 sehr nahe kommt, so ist die Riemen­ scheibe 5 beim Folgen der Spannungsänderung des Riemens 1 stark verzögert. Speziell wenn in diesem Fall der Schwenkwinkel des Schwenkteils 12 vergrößert werden muß, so daß die Riemenscheibe 5 der Bewegung des Riemens 1 folgen kann, ist der Wirkungsgrad bei der Aufrechterhaltung der Spannung des Riemens 1 nicht gut.

(2) Wenn sich die Spannung im Riemen 1 ändert, scheuert der Wickelabschnitt 15 der Tor­ sionsfeder 14 gegen den Zylinderabschnitt 31 des Schwenkteils 12, was einen Verschleiß der äußeren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 31 hervorruft. Besonders dann, wenn die Spannung im Riemen 1 sich ändert und die Riemenscheibe 5 versetzt wird, ver­ schwenkt sich das Schwenkteil 12 um einen Winkel, der dem Ausmaß der Versetzung der Riemenscheibe 5 entspricht. Im Gegensatz dazu ist das Ausmaß der Versetzung des Wickelabschnitts 15 extrem klein, so klein, daß praktisch eine Drehung vorhanden ist. Folglich drehen sich der Wickelabschnitt 15 der Torionsfeder und der zylindrische Ab­ schnitt 31 entsprechend der Spannungsänderung des Riemens 1 relativ zueinander.

Außerdem wird der Wickelteil der Torsionsfeder aufgrund deren Verformung radial ver­ setzt, wenn das Schwenkteil 12 verschwenkt wird.

Als Ergebnis scheuert bei Spannungsänderungen die innere Umfangskante des Wickelab­ schnitts 15 gegen die äußere Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 31. Obschon die Tor­ sionsfeder 14 aus einem harten Material, insbesondere Federstahl, hergestellt ist, besteht das Schwenkteil 12 mit dem zylindrischen Abschnitt 31 häufig aus einer Aluminiumlegie­ rung, damit das Teil geringes Gewicht hat. Aus diesem Grund verschleißt die äußere Um­ fangsfläche des Zylinderabschnitts 31 allmählich, und es wird dort eine Nut gebildet, wo sich die innere Umfangskante des Wickelabschnitts 15 befindet. Im Ergebnis gibt es nicht nur einen beträchtlichen Widerstand, der der Schwingbewegung des Schwenkteils 12 ent­ gegenwirkt, sondern es gibt auch Pulverrückstände durch den Abrieb, wobei diese Pulver­ rückstände in drehende Lagerteile gelangen können, was die Lebensdauer der drehenden Lagerteile erheblich verkürzt.

Die oben geschilderten Probleme werden durch das im folgenden näher zu beschreibende automatische Spannelement überwunden, welches ein festes Teil aufweist, welches nicht­ drehend bezüglich des Motor-Zylinderblocks angebracht ist, außerdem ein Schwenkteil be­ sitzt, dessen Basisende frei drehbar bezüglich des festen Teils mit Hilfe eines Schwenkla­ gers angeordnet ist, wobei das Schwenklager sich zwischen dem festen Element und dem Schwenkteil befindet. An dem oberen oder freien Abschnitt des Schwenkteils parallel zur Mittelwelle des Schwenkteil-Lagerabschnitts befindet sich eine Drehwelle, auf deren Um­ fang frei drehend eine Riemenscheibe gelagert ist. Eine Feder liefert eine elastische Kraft, mit der das Schwenkteil derart belastet wird, daß die Riemenscheibe gegen den Riemen drückt. Zwischen dem Schwenkteil und dem festen Element befindet sich eine Dämpfer­ vorrichtung, die dem Schwenkteil, welches gegen die elastische Kraft der Feder zu drehen trachtet, einem Widerstand entgegensetzt.

Der Schwenkteil-Lagerabschnitt umfaßt einen zylindrischen Abschnitt, der im einen Teil des festen Elements vorgesehen ist; eine in den zylindrischen Abschnitt eingesetzte Ver­ satzwelle, deren Basis-Endabschnitt an dem Schwenkteil festgelegt ist; und ein Gleitlager, welches zwischen der äußeren Umfangsfläche der Versatzwelle und der inneren Umfangs­ fläche des zylindrischen Abschnitts angeordnet ist.

Bei diesem Aufbau müssen die Bolzen zum Befestigen des festen Elements am Zylinder­ block nicht den Schwenkteil-Lagerabschnitt durchsetzen. Deshalb kann die Richtung, in welcher die Riemenscheibe gegen den Riemen drückt, die optimale oder die annähernd op­ timale Richtung auch dann sein, wenn es nicht möglich ist, Gewindelöcher in einem Teil des Zylinderblocks auszubilden, der dem Schwenkteil-Lagerabschnitt entspricht. Außerdem scheuert die Feder nicht gegen das Schwenkteil, so daß kein Verschleiß in Bauelementen des Schwenkteils und dergleichen stattfindet, wenn sich die Spannung in dem Riemen än­ dert.

Die vorliegenden Ausführungsformen werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Bei den hier beschriebenen Ausführungsformen sind gleiche und ähnliche Teile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel des automatischen Spannele­ ments mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Dies gilt insbesondere für die Dämp­ fervorrichtung 19, das Schwenkteil 12 und das feste Element 11. Eine Wiederholung der Beschreibung dieser Teile erfolgt nicht.

Fig. 6 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Ein besonderes Merkmal der Ausführungsform des automatischen Spannelements besteht in dem Aufbau eines Schwenkteil-Lagerabschnitts zur schwenkbaren oder drehbaren Lagerung des Schwenkteils 12 an einem festen Element oder Träger 10, wobei der Aufbau des Schwenkteil-Lagerab­ schnitts derart beschaffen ist, daß die Richtung, in welcher die Riemenscheibe 5 gegen den Riemen 1 drückt, die optimale Richtung ist, während der Wickelabschnitt 15 der Torsions- oder Vorspannfeder 14 daran gehindert ist, an in der Nähe angeordneten Teilen zu scheu­ ern.

An zwei voneinander getrennten Stellen am unteren Seitenabschnitt des festen Elements (im folgenden nur noch als Träger bezeichnet) 10 befindet sich ein Paar Rundlöcher 30, 30a. Der Träger 10 ist nicht-drehbar an der Vorderseite des (nicht dargestellten) Motor- Zylinderblocks mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schraubenbolzen befestigt, die durch die Rundlöcher 30, 30a eingesetzt sind.

Der Schwenkarm-Lagerabschnitt zur schwenkbaren Lagerung eines Basisendabschnitts 37 des Schwenkteils 12 an dem Träger 10, der an der Vorderseite des Zylinderblocks befe­ stigt ist, enthält einen Zylinderabschnitt 44, der an dem oberen Endabschnitt des Trägers 10 ausgebildet ist. Eine Versatzwelle oder erste Achse 35 ist an dem Basisendabschnitt 37 des Schwenkteils 12 ausgebildet. Zwischen der äußeren Umfangsfläche der Versatzwelle oder Achse 35 und der inneren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 44 des Trägers 10 befindet sich ein Gleitlager 32.

Die einzelnen Teile werden im folgenden näher erläutert. Zunächst ist ein Ende des Zylin­ derabschnitts 44 (in Fig. 7 das rechte Ende) an einer Stelle offen, die axial gegenüber der Montagefläche 36 des Trägers 10 versetzt ist. Wenn also der Träger 10 an der (nicht dar­ gestellten) Vorderseite des Zylinderblocks befestigt wird, ergibt sich ein Spalt zwischen dem offenen Endabschnitt des Zylinderabschnitts 44 und der Vorderseite des Zylinder­ blocks. In diesen Spalt wird der Basisendabschnitt 37 des Schwenkteils 12 eingesetzt.

Als nächstes ist der Basisteil der ersten Achse 35 (das rechte Ende in Fig. 7) im Inneren eines im Basisabschnitt 37 ausgebildeten Rundlochs 38 durch Schrumpfpassung fest einge­ setzt. Die Abmessung des Außendurchmessers der Versatzwelle 35 ist geringfügig kleiner als die Abmessung des Innendurchmessers des Zylinderabschnitts 44.

Außerdem ist am vorderen Endabschnitt der Versatzwelle 35 eine Eingriffsnut 40 ausgebil­ det, die einen Anschlagring 39 aufnimmt.

Das Gleitlager 32 hat zylindrische Form und besteht aus einem Material wie Nylon, Poly­ tetrafluorethylen (PTFE) oder dergleichen, also einem Material mit guten Gleiteigenschaf­ ten. Der Innendurchmesser des Gleitlagers ist dergleiche oder geringfügig größer als der Außendurchmesser der Versatzwelle 35, und der Außendurchmesser der Welle 35 ist gleich oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Zylinderabschnitts 44.

Bei der Ausbildung des Schwenkteil-Lagerabschnitts wird die Versatzwelle 35 des oben nä­ her beschriebenen Typs in das Innere des Zylinderabschnitts 44 von dessen offener Seite her eingesetzt. Dabei wird das Gleitlager 32 zwischen die äußere Umfangsfläche der Ver­ satzwelle 35 und die innere Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 44 eingesetzt. Eine aus gut gleitfähigem Material bestehende Druckscheibe 41 wird zwischen ein Ende des Zylin­ derabschnitts 44 und den Basisendabschnitt 37 des Schwenkteils 12 eingefügt. Eine weitere Druckscheibe 42 kommt auf den freien Endabschnitt der Versatzwelle 35, der von dem an­ deren offenen Ende des Zylinderabschnitts 44 vorsteht (linke Seite in Fig. 7), wobei der Sperr- bzw. Anschlagring 39 in der Eingriffsnut 40 im freien Endabschnitt der Welle 35 die Druckscheibe 42 hält. Hierdurch ist ein Schwenkteil-Lagerabschnitt derart ausgebildet, daß das Schwenkteil 12 frei schwenkbar bezüglich des Trägers 10 gelagert ist.

Das automatische Spannelement nach dieser Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Bolzen zum Befestigen des Trägers 10 an der Vorderseite des Zylinderblocks nicht den Schwenkteil-Lagerabschnitt durchdringen muß. Die Bolzen durchdringen lediglich die zwei Rundlöcher 30, 30a, die im unteren Seitenabschnitt des Trägers 10 ausgebildet sind. Selbst wenn die Ausbildung eines Gewindelochs in den dem Schwenkteil-Lagersabschnitt ent­ sprechenden Bereich des Zylinderblocks nicht möglich sein sollte, so läßt sich die Rich­ tung, in der die Riemenscheibe 5 gegen den Riemen 1 drückt, auf die optimale Richtung oder annähernd die optimale Richtung einstellen. Auch ist die Lage der beiden Rundlöcher 30, 30a frei änderbar im Hinblick auf eine optimale Position entsprechend der Lage des Wassermantels in dem Zylinderblock.

Außerdem befindet sich der Wickelabschnitt 15 der Torsionsfeder 14, mit der die Span­ nung auf das Schwenkteil aufgebracht wird, beim Umfang des in dem Träger 10 vorhande­ nen Zylinderabschnitts 44. Selbst dann, wenn das Schwenkteil 12 bei einer Änderung der Spannung im Riemen 1 verschwenkt wird, dreht sich der Zylinderabschnitt 44 nicht. Aus diesem Grund gibt es praktisch kein Scheuern zwischen der inneren Umfangsgrenze des Wickelabschnitts 15 der Torsionsfeder und der äußeren Umfangsfläche des Zylinderab­ schnitts 44. Dementsprechend gibt es auch praktisch keinen Verschleiß auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 44, hervorgerufen durch die innere Umfangskante des Wickelabschnitts 15.

Fig. 9 und 10 zeigen Ansichten einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird die Vortreibkraft des Plungers 27 der Dämpfervorrichtung 19 da­ durch erhöht, daß eine hohe Spannung in einer Feder vorhanden ist, die in die Dämpfer­ vorrichtung 19 in dem Träger 10 eingebaut ist. Das Schwenkteil 12 wird dann von dem Plunger 27 entsprechend stark mit Druck beaufschlagt, so daß sich die Riemenscheibe 5 frei mit Druck gegen den Riemen 1 legen kann. Nach der Montage des automatischen Spannelements an der Vorderseite des Zylinderblocks wird der Anschlagstift 43 entfernt, so daß das Ausmaß des Vorstehens des Plungers 27 gegenüber einem Zylinder 24 erhöht wird.

Bei dieser Ausführungsform ist es nicht nur möglich, den Schwenkarm-Lagerabschnitt in eine spezielle Position zu bringen, sondern der Schwenkarm-Lagerabschnitt ist in bzw. an der Dämpfervorrichtung 19 angebracht, so daß die Feder zur Aufbringung der Spannung vollständig daran gehindert werden kann, an dem Schwenkteil 12 zu scheuern. Die anderen Teile des Aufbaus der Anordnung wie deren Arbeitsweise entsprechen im wesentlichen der zweiten Ausführungsform.

Wenngleich die obigen Ausführungsbeispiele das Merkmal aufweisen, daß das feste Ele­ ment oder der Träger mit einem Vorsprung, d. h. einem Arm zur Lagerung der Dämpfer­ vorrichtung zwischen dem Vorsprung und dem Motorblock, speziell dem Zylinderblock, ausgebildet ist, so läßt sich die Dämpfervorrichtung auch direkt am Motorblock lagern.

Speziell kann ein Vorsprung zur Lagerung der Dämpfervorrichtung einstückig an dem Mo­ tor-Zylinderblock angeformt sein.

Die Torsions- oder Vorspannfeder ist mit einem Ende an dem festen Element oder dem Träger gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen angebracht. Dieses Ende der Vorspannfeder kann aber auch direkt am Motorkörper oder dem Motor-Zylinderblock angebracht sein.

Die Vorspannfeder kann auch im Dämpferzylinder enthalten sein (siehe Fig. 9).

Das automatische Spannelement gemäß der Erfindung zeigt nicht nur maximale Effizienz aufgrund der speziellen Ausgestaltung, sondern außerdem wird ein Verschleiß der Bauele­ mente verhindert, so daß das Spannelement sich durch hohe Zuverlässigkeit und lange Le­ bensdauer auszeichnet, wobei diese Vorteile auch die peripheren Elemente des Spannele­ ments betreffen.

Claims (7)

1. Automatisches Spannelement zum Aufbringen einer Spannung auf einen sich bewegenden Riemen, umfassend:
einen an einem Motorkörper befestigten Träger (10) mit einem Vorsprung,
ein Schwenkteil (12), das schwenkbar um eine erste Achse (35) an dem Träger gelagert ist und einen Arm aufweist,
eine Riemenscheibe (5), die drehbar an dem Schwenkteil (12) mittels einer zweiten Achse (13) gelagert ist, um die Spannung auf den sich bewegenden Riemen auf­ zubringen, und
eine Dämpfervorrichtung (19), die zwischen dem Vorsprung des Trägers (10) und dem Arm des Schwenkteils (12) angeordnet ist.

2. Automatisches Spannelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorspannfeder (14), die zwischen dem Schwenkteil (12) und dem Träger (10) angebracht ist und dazu dient, eine elastische Kraft auf die Riemenscheibe (5) aufzu­ bringen, damit diese gegen den Riemen (1) drückt.

3. Automatisches Spannelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorspannfeder (14), die zwischen dem Schwenkteil (12) und dem Motor­ körper angeordnet ist, und dazu dient, eine elastische Kraft auf die Riemenscheibe (5) auf­ zubringen, damit diese gegen den Riemen (1) drückt.

4. Automatisches Spannelement zum Aufbringen einer Spannung auf einen sich bewegenden Riemen, umfassend:
einen an einem Motorkörper vorgesehenen Vorsprung,
einen an dem Motorkörper befestigten Träger (10),
ein Schwenkteil (12), welches an dem Träger mittels einer ersten Achse (35) schwenkbar befestigt ist und einen Arm aufweist,
eine Riemenscheibe (5), die drehbar an dem Schwenkteil mittels einer zweiten Achse (13) gelagert ist, um die Spannung auf den sich bewegenden Riemen (1) aufzubrin­ gen, und
eine Dämpfervorrichtung (19), die zwischen dem Vorsprung des Motorkörpers und dem Arm des Schwenkteils (12) angeordnet ist.

5. Automatisches Spannelement nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorspannfeder, die zwischen dem Schwenkteil (12) und dem Träger (10) angeordnet ist, und dazu dient, eine elastische Kraft auf die Riemenscheibe (5) aufzubrin­ gen, damit diese gegen den Riemen (1) drückt.

6. Automatisches Spannelement nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorspannfeder, die zwischen dem Schwenkteil (12) und dem Motorkörper angeordnet ist und dazu dient, eine elastische Kraft auf die Riemenscheibe (5) aufzubrin­ gen, damit diese gegen den Riemen (1) drückt.

7. Spannelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die erste Achse (35) an dem Schwenkteil befestigt ist und der Träger (10) ein Lager (32) besitzt, welches an dem Träger angebracht ist, um die erste Achse (35) abzustützen.