-
Fachgebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft ein Riemeneinbauwerkzeug und insbesondere ein
Riemeneinbauwerkzeug zum Installieren eines Riemens an einer Riemenscheibe,
ohne dass die Riemenscheibe oder das Werkzeug gedreht wird.
-
Technischer Hintergrund der
Erfindung
-
Das
Installieren von Riemen an Riemenantriebssystemen kann mittels verschiedener
Verfahren durchgeführt
werden. Bei Systemen, die mit einer automatischen Spannvorrichtung
oder einem automatischen Spanner versehen sind, wird der Spanner
gespannt, ein Riemen an den Riemenscheiben des Systems platziert
und der Spanner ausgelöst,
so dass er an dem Riemen angreift. Bei Riemenantriebssystemen ohne
Spanner wird ein Riemen um die Riemenscheiben gewickelt, und dann
wird eine Riemenscheibe mit Hilfe eines Bügels, einer Spannrolle vom
Nivellierschrauben-Typ oder einer ähnlichen Vorrichtung in ihre
Endposition bewegt oder festgezogen.
-
Ferner
sind Vorrichtungen vom Rampen-Typ bekannt. Die Rampe wird mit einer
Riemenscheibe verbunden oder in Eingriff gebracht. Die meisten mit einer
Rampe versehenen Anbringungsvorrichtungen erfordern ein Drehen der
Riemenscheiben oder des Werkzeugs oder beider Teile. Bei zahlreichen
Systemen ist dies nicht praktisch; beispielsweise ist der Widerstand
der Kurbelwelle des Motors zu hoch, oder das Schmiersystem arbeitet
nicht, so dass die Gefahr einer Beschädigung von Lagern oder drehenden
Teilen besteht.
-
Für den Stand
der Technik repräsentativ
ist die PCT-Anmeldung Nr.
WO
03/095863 A2 , die ein gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 ausgebildetes Werkzeug zur Installation und zur Entnahme von Kraftübertragungsriemen
an bzw. von mit fester Mitte gelagerten Riemenscheiben in einem
Kraftübertragungssystem
beschreibt.
-
Es
besteht Bedarf an einem Riemeneinbauwerkzeug, das zur Installation
eines Riemens verwendbar ist, ohne dass das Werkzeug oder eine Riemenscheibe
um die Drehachse der Riemenscheibe gedreht wird. Die vorliegende
Erfindung erfüllt
diesen Bedarf.
-
Überblick über die Erfindung
-
Der
Hauptaspekt der Erfindung besteht in der Schaffung eines Riemeneinbauwerkzeugs,
das verwendbar ist zur Installation eines Riemens, ohne dass das
Werkzeug oder eine Riemenscheibe um die Drehachse der Riemenscheibe
gedreht wird.
-
Weitere
Aspekte der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der
Erfindung und anhand der beigefügten
Zeichnungen aufgezeigt oder sind aus diesen ersichtlich.
-
Bei
der Erfindung handelt es sich um ein Riemeneinbauwerkzeug zum Installieren
eines Riemens ohne Drehen der Riemenscheibe oder des Werkzeugs.
Das Werkzeug weist eine Rampe auf, die an einem Riemenscheibenflansch
angreift. Die Rampe weist ein Verbindungsteil zum Verbinden der
Rampe mit dem Flansch auf. Nachdem die Rampe mit einem Riemenscheibenflansch
verbunden worden ist, wird ein Riemen lose mit der Rampe in Eingriff
gebracht. Ein mit der Rampe verbundener erster Hebelarm wird verwendet,
um die Rampe und den Riemen durch Schwenken um das erste Verbindungsteil
nach außen
zu stemmen, bis ein zweites Verbindungsteil in Eingriff mit dem
Riemenscheibenflansch gelangt. Die Rampe weist ferner ein Teil zum seitlichen
Andrücken an
den Riemen auf. Nachdem die Rampe an dem Riemenscheibenflansch festgelegt
worden ist, drückt ein
an einem Schwenkpunkt angelenkter zweiter Hebelarm den Riemen seitlich
auf die Riemenscheibe. Der zweite Hebelarm ist in einer normal zur
Bewegungsrichtung des ersten Hebelarms verlaufenden Richtung bewegbar,
so dass er den Riemen seitlich auf eine Riemenscheibe drückt.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die
beigefügten
Zeichnungen, auf die in der Beschreibung verwiesen wird und die
einen Teil der Beschreibung bilden, zeigen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der
Prinzipien der Erfindung.
-
1 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
2 zeigt
eine von hinten betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
3 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
4 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
5 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
6 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
-
1 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Das Werkzeug 100 wird verwendet,
um einen Riemen zu installieren, ohne die Riemenscheibe oder das
Werkzeug zu drehen. Das Werkzug zieht den Riemen auf einen gewünschten
Radius oder eine gewünschte
Länge und
drückt den
Riemen dann seitlich auf eine Riemenscheibe.
-
Das
Werkzeug weist eine Rampe 11 auf. Die Rampe 11 weist
eine Riemenauflagefläche 130 auf, die
bogenförmig
ausgebildet ist und im Wesentlichen den gleichen Radius hat wie
die Riemenauflagefläche
S einer Riemenscheibe P; siehe 2 und 3.
Der Riemen B liegt an der Fläche 130 an.
-
Gemäß 2 weist
die Rampe 11 ferner einen Flansch 13 auf, der
einen Riemen relativ zu dem Werkzeug 100 und der Fläche 130 positioniert.
In dem Flansch 13 ist ein Schlitz 131 ausgebildet,
durch den hindurch ein Druckteilabschnitt 43 bewegbar vorsteht.
Der Teil 43 gleitet in dem Schlitz 131.
-
Die
Rampe 11 ist mit Verbindungsteilen 12, 13 versehen.
Die Verbindungsteile können
Stifte, die in Löcher
an der Fläche
der Riemenscheibe eingeführt
werden, oder Klemmen sein, die zum Zusammengriff mit einem Riemenscheibenflansch
F ausgebildet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsteile 12, 13 als
Klemmen ausgebildet. Die Klemmen haben in Umfangsrichtung eine Länge von
ungefähr
10 mm bis 15 mm und weisen eine relativ kurze radiale Höhe auf,
um das Erfordernis eines übermäßigen Dehnens
des Riemens während
der Installation zu minimieren oder zu beseitigen. Dabei haben die
Klemmen nämlich
eine hinreichende radiale Höhe,
um zuverlässig
an dem Riemenflansch anzugreifen. Gemäß einer alternativen Ausführungsformen
kann jede Klemme eine Blattfeder, die an der Unterseite der Rampe
an der Riemenscheibenseite angeordnet ist, oder auch einen aus der
Rampe 11 herausgestanzten Teil aufweisen.
-
Der
Hebelarm 10 ist mit der Rampe 11 verbunden. An
einem Ende des Hebelarms 10 ist ein Drehstift 30 angeordnet.
Der Hebelarm 20 ist an dem Drehstift 30 schwenkbar
mit dem Hebelarm 20 verbunden. Der Hebelarm 20 ist
derart mit der Auflagefläche 42 ausgerichtet,
dass sich der Hebelarm 20 bei Benutzung in progressivem
Druckkontakt mit der Fläche 42 befindet.
-
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann
der Hebelarm 20 an einem Drehstift mit der Rampe 11 verbunden
sein. Bei dieser Ausführungsform
jedoch greift der Hebelarm 20 auch an der Fläche 42 an
und wirkt auf diese ein, um seitlich auf einen Riemen zu drücken.
-
Die
für jeden
Anwendungsfall gewählte Rampengröße sollte
etwas länger
sein als der Umschlingungswinkel des Riemens um die Riemenscheibe.
Dies gewährleistet,
dass der Riemen die Riemenscheibe vollständig freigibt, während er
installiert wird. Falls beispielsweise der Riemenumschlingungswinkel α um die Riemenscheibe
ungefähr 45° beträgt, dann
sollte die winklige Länge
der Rampe etwas größer sein
als ungefähr
45°. Selbstverständlich ist
das Prinzip der Vorrichtung gleichermaßen geeignet zur Verwendung
mit einer Rampenlänge
von weniger als einem Umschlingungswinkel, z. B. wenn an der Riemenscheibe
eines Motor-Riemenantriebssystems kein ausreichender Rampenfreiraum
verfügbar
ist.
-
Gemäß 3 und 4 wird
bei Verwendung die Rampe 11 an einer Seite an dem Riemenscheibenflansch
platziert, wobei eine erste Klammer 12 mit dem Riemenscheibenflansch
F in Eingriff gebracht wird. Der Riemen B wird in einer entspannten, lockeren
Position mit der Rampe 11 in Eingriff gebracht. Der Hebelarm 10 hat
eine hinreichende Länge,
um die Rampe 11 in Position zu stemmen, z. B. eine Länge von
ungefähr
2 Foot. Die Rampe 11 wird durch die Hebelwirkung des Arms 10 um
das Teil 12 geschwenkt und dadurch radial nach außen gezogen,
bis sie weit genug außen
angeordnet ist, um mit der zweiten Klemme 14 an dem Riemenscheibenflansch
F zusammenzugreifen. In dieser Position, in der beide Klemmen 12 und 14 mit
dem Rie menscheibenflansch F zusammengreifen, ist der Riemen an der
korrekten vorbestimmten Radialposition angeordnet. An diesem Punkt
jedoch befindet sich der Riemen an der nahe der Riemenscheibe angeordneten
Riemenauflagefläche 130,
jedoch nicht an der Riemenscheibenfläche S. Dies wird ohne eine
Drehung der Riemenscheibe oder eine Drehung des Werkzeugs um eine
Riemenscheibendrehachse erzielt; siehe 3.
-
Die
Rampe 11 weist keinen Flansch an der Riemenscheibenseite
auf. An der anderen Seite der Fläche
S ist der Flansch 41 radial etwas dicker als der Riemen.
Das Teil 40 wird durch den Schlitz 131 gleitend
mit der Rampe 11 in Eingriff gebracht. Dies ermöglicht dem
Teil 40, auf der Rampenfläche 130 in einer von
dem Flansch 132 zu der Riemenscheibe verlaufenden Richtung
zu gleiten. Das Teil 40 weist eine Fläche 42 auf, die sich
in Druckkontakt mit dem Arm 20 befindet. Wenn das Teil 40 mittels
des Arms 20 gedrückt
wird, drückt
der Abschnitt 43 den Flansch 41 gegen die Seite
des Riemens B, der seinerseits den Riemen B gleitend seitlich über die
Riemenauflagefläche 130 in
die Riemenscheibenfläche S
drückt.
Der Arm 20 hat eine Länge
von ungefähr
2 Foot, obwohl diese Länge
nur ein Beispiel darstellt und je nach Bedarf variiert werden kann.
Nachdem der Riemen in die korrekte Position in der Riemenscheibe
P gedrückt
worden ist, kann das Werkzeug entfernt werden.
-
Im
Fall von Rückseitenriemenscheiben
ohne Riemenscheibenflansch kann die Rampe auch dazu verwendet werden,
einen Riemen zu installieren, ohne den Riemen überhaupt zu dehnen. Die meisten Kraftfahrzeugantriebssysteme
sind an den Wasserpumpen und Leerlaufrollen mit Rückseitenriemenscheiben
versehen. Folglich kann das Rampen-Installationssystem in den meisten
Fällen
auch für
Riemen verwendet werden, die keinen niedrigen Modul aufweisen. Ferner
weisen die meisten Riemenantriebssysteme für Mähmaschinen, Gartentraktoren und ähnliche
Geräte
eine Rückseitenriemenscheibe auf,
die leicht mit zwei oder drei Löchern/Schlitzen versehen
werden kann, mit denen die Rampe 11 in Eingriff gebracht
werden kann.
-
2 zeigt
eine von hinten betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Während der Riemeninstallation
greift der Arm 20 an einer bogenförmigen Fläche 42 unter progressiver
Bewegung des Arms 20 an. Während sich der Arm 20 bewegt,
greift er progressiv an der Fläche 42 an,
während
der Riemen progressiv seitlich auf die Riemenscheibe P gedrückt wird.
Das Teil 43 greift gleitend an der Fläche 130 an und gleitet
durch den in dem Flansch 132 ausgebildeten Schlitz 131.
-
3 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Um die Klemme 14 an
dem Flansch F zu befestigen, wird das Werkzeug 10 in der Art
und Richtung M1 bewegt. Die Rampe 11 schwenkt um die Klemme 12,
die sich im Eingriff an dem Riemenscheibenflansch F befindet. Durch
die Bewegung des Arms 10 in der Richtung M1 wird die Rampe 11 nach
außen
bewegt, so dass die Klemme 14 in Eingriff gebracht werden
kann. Die Riemenauflagefläche 130 hat
einen Radius, der im Wesentlichen gleich dem Radius R der Riemenscheibe
P ist.
-
4 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Die Vervollständigung
des Eingriffs der Klemme 14 wird bewirkt, indem der Arm 10 weiter
in der Richtung M2 und dann in der Richtung M3 bewegt wird.
-
5 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Der Riemen B wird seitlich auf
eine Riemenscheibenfläche
S gedrückt,
indem der Arm 20 in der Richtung M4 bewegt wird. Der Flansch 41 drückt den
Riemen B auf die Riemenscheibe.
-
6 zeigt
eine von vorne betrachtete perspektivische Ansicht des Werkzeugs
bei Verwendung an einer Riemenscheibe. Das Drückteil 40 weist einen
bogenförmigen
Drückteilabschnitt 43 auf.
Der Flansch 41 steht radial von dem Abschnitt 43 ab.
Das Drückteil 40 weist
ferner eine bogenförmige
Anlagefläche 42 auf.
-
Nach
einer vollen Bewegung des Teils 40 fällt der Riemen B in Eingriff
mit der Riemenscheibe P, der an der Fläche S erfolgt. Um die seitliche
Bewegung eines Riemens B über
die Riemenauflagefläche 130 hinweg
zu erleichtern, kann ein Schmiermittel wie z. B. Graphit oder Öl auf die
Fläche 130 aufgetragen sein.
Ferner kann die Fläche 130 ein
reibarmes Beschichtungsmaterial aufweisen, bei dem es sich z. B. um
PTFE oder Nylon oder ein beliebiges anderes reibarmes Material handeln
kann. Der Riemen beschreibt an der Riemenscheibe einen Umschlingungswinkel
von ungefähr α°, der entsprechend
der Geometrie des Riemenscheibenantriebssystems variieren kann.
Die Länge
der Riemenauflagefläche 130 auf
der Rampe 11 ist vorzugsweise gleich dem Riemenumschlingungswinkel α° oder größer als
dieser.
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
die Installation eines Riemens an einem Riemenscheibensystem, ohne
das Werkzeug oder die Riemenscheibe um eine Riemenscheibendrehachse
zu drehen. Diese Fähigkeit
führt zu
einer signifikanten Reduzierung einer möglichen Beschädigung des
Systems, die aufgrund des Drehens der Riemenscheibe und der mit ihr
verbundenen Zubehörteile
oder Motorbauteile verursacht werden könnte, während das Schmiermittel unwirksam
ist. Ferner wird die Möglichkeit
einer während
des Installierens auftretenden Riemenbeschädigung reduziert, die dadurch
verursacht werden könnte,
dass Werkzeuge unter den Riemen oder entlang einer Seite des Riemens
gleiten, während
der Riemen in eine Riemenscheibennut gedrückt wird. Auch die zum Installieren
eines Riemens erforderliche Zeit wird verkürzt, da die Notwendigkeit entfällt, zum
Spannen eines Riemens die Riemenscheibenmitten zu justieren.