DE4431801A1 - Belt, chain etc tensioner with direction dependent damping - Google Patents

Belt, chain etc tensioner with direction dependent damping

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Abstract

The tensioner consists of a rotary tensioning arm (1) forced against the belt etc. by a tensioning spring (7). The arm carries a tensioning roll (6). Between two radial flanges (8,9) is mounted a friction element (10). One flange is secured to the arm and the other one to the housing. The friction element changes its axial height, and thus the tension-pressure between the flanges changes depending on the arm swivel direction. One flange (9) has front side conical ramps sequentially located in peripheral sense, while the friction element is fitted with parallel, coacting counter-ramps.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bestehend aus einem um eine Achse drehbar gelagerten und mittels einer Spannfeder gegen das Zugmittel angefeder ten Spannarm, an dem Spannmittel insbesondere eine Spannrolle vor gesehen sind, wobei wenigstens ein Reibelement zwischen zwei Radial flanschen vorgesehen ist, von denen der eine spannarmfest, und von denen der andere gehäusefest ausgebildet ist, wobei das Reibelement in Abhängigkeit von der Schwenkrichtung des Spannarms seine axiale Bauhöhe und damit den Einspanndruck zwischen den Radialflanschen verändert. The present invention relates to a clamping device for traction means such as belts and chains, consisting of a about an axis rotatably mounted and is spring-means of a tension spring against the traction means th clamp arm, are seen on the clamping means, in particular a tension roller against, said flanges at least one friction element between two radial is provided, of which one spannarmfest, and of which other is formed fixed to the housing of, the friction element in response to the pivotal direction of the clamp arm its axial height, and thus the clamping pressure changes between the radial flanges.

Eine derartige Spanneinrichtung ist beispielsweise aus der DE-A-37 04 521 bekannt. Such a clamping device is known for example from DE-A-37 04 521st Die hier vorgesehenen Reibelemente werden während des Betriebs einer dynamischen Biegebeanspruchung unterworfen, wodurch immerhin die Gefahr von Ermüdungsbrüchen gegeben ist. Provided herein friction elements are subjected to during operation of a dynamic bending stress, which, after all, there is the danger of fatigue fractures. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung gemäß dem Oberbegriff derart weiterzubilden, daß Ermüdungsbrüche sicher ver mieden werden. The object of the present invention is therefore to further develop a tensioner according to the preamble such that fatigue fractures are safely avoided ver.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der eine Flansch stirnseitig mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und keilförmig ausgebildeten Rampen versehen ist, und daß eine zwischen den Radialflanschen angeordnete und gegenüber diesen beiden Radial flanschen drehbare Reibscheibe mit zu den Rampen parallelen und damit zusammenwirkenden Gegenrampen versehen ist. According to the invention this object is achieved in that a flange is frontally provided with each other in the circumferential direction following and wedge-shaped ramps, and is provided that is arranged between the radial flanges and against these two radial flanges rotatable friction disc with the ramps parallel and cooperating counter-ramps , Unter einer Relativdrehung der Rampen zueinander wird in Folge der Keilwirkung der Einspanndruck zwischen den Radialflanschen erhöht, wobei richtungsabhängig Spannarm bewegungen gedämpft sind. Under a relative rotation of the ramps to each other of the clamping pressure is increased between the radial flanges in consequence of the wedge effect, whereby a direction-dependent clamping arm are damped movements. Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung werden keine Teile auf dynamische Biegebelastung hin beansprucht, so daß sichergestellt ist, daß keine Ermüdungsbrüche auftreten. In the inventive tensioning device parts are not subjected to dynamic bending loads out so that it is ensured that no stress fractures occur.

Gemäß Anspruch 2 ist es zweckmäßig, daß eine zu der Achse konzentrisch angeordnete Drehstabfeder an ihrem einen Ende mit dem Spannarm und an ihrem anderen Ende mit dem spannarmfesten Radialflansch fest verbunden ist. According to claim 2 it is advantageous that the axis concentrically arranged torsion spring is fixedly connected at its one end to the tension arm and at its other end to the spannarmfesten radial flange. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, daß hohe Dämpfungen nicht schlagartig auf den Spannarm, sondern unter Zwischenschaltung der Drehstabfeder abgefedert übertragen werden. In this way it is ensured that high losses are transferred not suddenly sprung on the clamping arm, but with the interposition of the torsion bar.

Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß eine die Spannfeder bildende, zur Achse konzentrisch angeordnete Schraubendrehfeder mit ihrem einen Ende an dem Spannarm und mit ihrem anderen Ende an dem gehäusefesten Radialflansch befestigt ist. According to claim 3 it is advantageous in that a tension spring forming, is fixed to the axis of concentrically arranged helical spring with its one end on the tensioning arm and with its other end on the radial flange fixed to the housing.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt zwei Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention will be illustrated with reference to a total of two figures in the embodiment of the invention explained in more detail. Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße durch die Spanneinrichtung aus Fig. 1 Spanneinrichtung und Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive through the tensioning device of FIG. 1 clamping device and

Fig. 2 in gebrochener Darstellung einen Querschnitt durch die Spanneinrichtung aus Fig. 1 entlang der Linie II-II. Fig. 2 in broken view of a cross section through the clamping device of FIG. 1 along the line II-II.

Die in der Fig. 1 dargestellte Riemenspanneinrichtung besteht aus einem Spannarm 1 , der auf ein Ende einer Drehstabfeder 2 mit kreis ringförmigem Querschnitt aufgesteckt ist, wobei die Drehstabfeder 2 mittels Gleitlagerungen 3 in einer Gehäusebohrung 4 eines Gehäuses 5 schwenkbar gelagert ist. The belt tensioning device shown in Fig. 1 consists of a tensioning arm 1, which is attached to one end of a torsion bar 2 with a circular annular cross-section, the torsion bar 2 of a housing 5 is pivotally mounted by means of slide bearings 3 in a housing bore 4. An seinem Ende weist der Spannarm 1 eine drehbar gelagerte Spannrolle 6 zur Anlage an einen nicht dargestellten Riemen auf. At its end, the clamping arm 1 is a rotatably mounted tensioning roller 6 for bearing on a belt, not shown on. Eine Schraubendrehfeder 7 ist einerseits an dem Gehäuse 5 und andererseits an dem Spannarm 1 abgestützt. A coiled torsion spring 7 is on the one hand supported on the housing 5 and the other hand on the tensioning arm. 1 An seinem von dem Spannarm 1 abgewandten Ende weist die Drehstabfeder 2 einen aufge steckten Radialflansch 8 auf, zwischen dem und einem axial benach barten Gehäuseflansch 9 eine Reibscheibe 10 angeordnet ist. 2 at its end remote from the clamping arm 1 end, the torsion spring to a plugged radial flange 8, a friction disc 10 is disposed between the housing flange and an axially Benach disclosed. 9 In einem von der Reibscheibe 10 begrenzten Ringraum ist zwischen dem Radial flansch 8 und dem Gehäuse 5 eine Dichtung 11 angeordnet. In a limited by the friction disc 10 annular space between the radial flange 8 and the housing 5 is arranged a seal. 11 Eine weitere Dichtung 12 ist zwischen einem stirnseitigen Ende des Gehäuses 5 und dem Spannarm 1 angeordnet. Another seal 12 is disposed between a front end of the housing 5 and the tensioning arm. 1 Die Dichtungen 11 , 12 verhindern das Ein dringen von Verunreinigungen in die Gehäusebohrung 4 bzw. in die Gleitlager 3 . The seals 11, 12 prevent a penetration of contaminants into the housing bore 4 or in the plain bearing. 3

Fig. 2 zeigt in gebrochener Darstellung den spannarmfesten Radial flansch 8 , die Reibscheibe 10 und den Gehäuseflansch 9 . Fig. 2 shows the radial spannarmfesten, the friction plate 10 and the housing flange 9 shows in a broken view of flange 8. An ihren einander zugewandten Stirnseiten sind sowohl die Reibscheibe 10 als auch der Gehäuseflansch 9 mit Rampen 13 , 14 versehen. At their mutually facing end faces of both the friction disk 10 are provided and the housing flange 9 with ramps 13, 14th Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Rampen in Umfangsrichtung keilförmig ausge bildet sind. From this figure it can be seen that forms the wedge-shaped ramps out in the circumferential direction. Bei Relativdrehung der Reibscheibe 10 und des Gehäuse flansches 9 zueinander werden die Rampen 13 , 14 in Folge von Keilwir kung gegeneinander gedrückt, wobei die Reibscheibe 10 zunehmend zwi schen den Radialflansch 8 und den Gehäuseflansch 9 eingespannt wird. The ramps 13, kung result of Keilwir 14 are pressed against each other upon relative rotation of the friction plate 10 and the housing flange 9 to each other with the friction plate 10 increasingly Zvi rule the radial flange 8 and the housing flange is clamped. 9 Die zwischen dem Radialflansch 8 und der Reibscheibe 10 auftretende Gleitreibung variiert in Folge des veränderlichen Einspanndrucks der Reibscheibe 10 . Occurring between the radial flange 8 and the friction disc 10 sliding friction varies due to the variable clamping pressure of the friction disc 10 degrees. Bei Relativdrehung des Radialflansches 8 gegenüber dem Gehäuseflansch 9 in der anderen Richtung werden die Rampen 13 , 14 unter Entlastung der Reibscheibe 10 zueinander verschoben. Upon relative rotation of the radial flange 8 opposite the housing flange 9 in the other direction, the ramps 13, 14 with relief of the friction disk 10 are displaced to each other. Auf diese Weise ist eine richtungsabhängige Dämpfung geschaffen, wobei die dazu erforderlichen Bauteile keiner dynamischen Biegebeanspruchung ausge setzt sind. In this way, a direction-dependent attenuation is provided, wherein the necessary components no dynamic bending stress out are set.

Zwischen den Spannarm 1 und das Gehäuse 5 ist eine Scheibe 15 einge fügt, die dann axial belastet wird, wenn der Spannarm 1 infolge der oben beschriebenen Keilwirkung axial gegen das Gehäuse 5 gedrückt wird; Between the clamping arm 1 and the housing 5 is a disc 15 is added, which is then loaded axially when the clamping arm 1 is axially pressed against the housing 5 due to the above-described wedging action; der Spannarm 1 wirkt dann wie ein Widerlager. 1, the clamp arm acts as an abutment.

Bei kleinen Auslenkungen des Spannarms 1 infolge von Spannungsschwan kungen des Riemens wird die Drehstabfeder 2 mit einem Drehmoment beaufschlagt und verdreht. For small deflections of the tension arm 1 due to voltage fluctuations of the belt Schwan the torsion bar 2 is applied with a torque and twisted. Dieses von der Steifigkeit der Drehstab feder 2 abhängige Drehmoment ist bei kleinen Auslenkungen des Spann arms 1 kleiner als das Haftreibmoment, das zwischen dem Radialflansch 8 und dem Gehäuse 5 mittels der Reibscheibe 10 übertragen wird. This on the rigidity of the torsion bar 2 is dependent torque for small excursions of the clamping arm 1 is smaller than the Haftreibmoment between said radial flange 8 and the housing 5 is transmitted via the friction disk 10 degrees. Erst bei größeren Auslenkungen des Spannarms 1 wird das Haftreibmoment überschritten, so daß der Radialflansch 8 gegenüber dem Gehäuse 5 in Schwenkrichtung des Spannarms 1 verdreht wird. Only at larger deflections of the tension arm 1, the Haftreibmoment is exceeded, so that the radial flange 8 is rotated relative to the housing 5 in the pivoting direction of the tension arm. 1 Nach Abklingen der die hohe Auslenkung bewirkenden Spannungserhöhung sinkt das in der Dreh stabfeder 2 wirksame Drehmoment auf ein Niveau unterhalb des Gleit reibmomentes, das mittels der Reibscheibe 10 von dem Radialflansch 8 auf das Gehäuse 5 übertragen wird. After resolution of the high deflection causing the voltage raising bar spring in the rotational 2 effective torque is lowered to a level below the sliding friction torque which is transmitted by means of the friction plate 10 of the radial flange 8 of the housing. 5 In dieser Situation findet keine weitere Bewegung des Radialflansches 8 gegenüber dem Gehäuse 5 statt. In this situation, no further movement takes place of the radial flange 8 relative to the housing. 5

Die Schraubendrehfeder 7 ist axial vorgespannt, wobei die axiale Stützkraft über den Spannarm 1 auf die Drehstabfeder 2 , von dort auf den Radialflansch 8 über die Reibscheibe 10 in das Gehäuse 5 eingelei tet wird. The helical spring 7 is axially biased, the axial supporting force on the clamping arm 1 to the torsion bar 2, and from there is tet eingelei on the radial flange 8 via the friction disk 10 in the housing. 5

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Spannarm 1 clamping arm
2 Drehstabfeder 2 torsion bar
3 Gleitlager 3 bearings
4 Gehäusebohrung 4 housing bore
5 Gehäuse 5 housing
6 Spannrolle 6 tensioner
7 Schraubendrehfeder 7 helical spring
8 Radialflansch 8 radial flange
9 Gehäuseflansch 9 housing flange
10 Reibscheibe 10 friction
11 Dichtung 11 sealing
12 Dichtung 12 sealing
13 Rampen 13 ramps
14 Rampen 14 ramps
15 Scheibe 15 disc

Claims (3)

1. Spanneinrichtung für Zugmittel wie Riemen und Ketten, bestehend aus einem drehbar gelagerten und mittels einer Spannfeder ( 7 ) gegen das Zugmittel angefederten Spannarm ( 1 ), an dem Spannmittel, insbesondere eine Spannrolle ( 6 ) vorgesehen sind, wobei wenigstens ein Reibelement ( 10 ) zwischen zwei Radialflanschen ( 8 , 9 ) vorgesehen ist, von denen der eine spannarmfest und von denen der andere gehäusefest ausgebildet ist, wobei das Reibelement ( 10 ) in Abhängigkeit von der Schwenkrich tung des Spannarms ( 1 ) seine axiale Bauhöhe und damit den Einspann druck zwischen den Flanschen ( 8 , 9 ) verändert, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Radialflansch ( 9 ) stirnseitig mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und keilförmig ausgebildeten Rampen ( 14 ) ver sehen ist, wobei eine zwischen den Radialflanschen ( 8 , 9 ) angeordnete und gegenüber diesen beiden Radialflanschen drehbare Reibscheibe ( 10 ) mit zu den Rampen ( 14 ) parallelen und damit zusammenwirkenden Gege 1. Clamping device for traction means such as belts and chains, consisting of a rotatably mounted and by means of a tension spring (7) against the traction means spring-loaded clamping arm (1), are provided on the clamping means, in particular a tension roller (6), wherein at least one friction element (10 ) between two radial flanges (8, 9 is provided) of which the spannarmfest one and the other of which is formed fixed to the housing, wherein the friction element (10) in response to the pivotal Rich processing of the tension arm (1) its axial height, and thus the chucking pressure between the flanges (8, 9) changes, characterized in that a radial flange (9) is frontally seen with circumferentially successive and wedge-shaped ramps (14) ver, wherein a between the radial flanges (8, 9) arranged and against these two radial flanges rotatable friction plate (10) with the ramps (14) parallel and cooperating Gege n rampen ( 13 ) versehen ist. provided n ramps (13).
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Spannarmachse ausgebildete Drehstabfeder ( 2 ) an ihrem einen Ende mit dem Spannarm ( 1 ) und an ihrem anderen Ende mit dem spannarmfesten Radialflansch ( 8 ) fest verbunden ist. 2. Clamping device according to claim 1, characterized in that an opening formed as Spannarmachse torsion bar (2) at its one end to the tension arm (1) and at its other end to the spannarmfesten radial flange (8) is fixedly connected.
3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Spannfeder bildende, zur Spannarmachse ( 2 ) konzentrisch angeord nete Schraubendrehfeder ( 7 ) mit ihrem einen Ende an dem Spannarm ( 1 ) und mit ihrem anderen Ende an dem gehäusefesten Radialflansch ( 9 ) befestigt ist. 3. Clamping device according to claim 1, characterized in that one (2), the tension spring forming, for Spannarmachse concentrically angeord designated helical torsion spring (7) with its one end on the tension arm (1) and with its other end against the housing-fixed radial flange (9) is attached.
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