DE69802448T2

DE69802448T2 - Riemenspanner

Info

Publication number: DE69802448T2
Application number: DE69802448T
Authority: DE
Inventors: H.W. Oberg; Alexander Serkh
Original assignee: Gates Rubber Co
Current assignee: Gates Rubber Co
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2018-03-21
Also published as: EP0866240B1; JP2951937B2; DE69802448D1; KR19980080450A; CA2231057A1; BR9800895A; JPH10274296A; ES2167838T3; EP0866240A1; US5964674A; MX9802222A; CA2231057C; KR100481029B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit einer Torsionsfeder, welche die Position eines Schwenkarms, an welchem eine Riemenscheibe angebracht ist, vorspannt, jedoch betrifft die Erfindung insbesondere ein Spannvorrichtung vom "Z"-Typ, bei der die radiale Mittelebene der Riemenscheibe seitlich gegenüber einer Achse eines Schwenkzapfens versetzt ist, um welche der Schwenkarm oszilliert.
Ein Beispiel für eine Spannvorrichtung vom "Z"-Typ ist im US-Patent Nr. 4 473 362 offenbart, wobei die Spannvorrichtung einen Schwenkarm aufweist, der an einem versetzten zylindrischen Teil angebracht ist, welches den Schwenkarm stützt und um einen an einer Basis angebrachten Drehzapfen dreht.
Es wird eine Torsionsfeder verwendet, deren eines Ende an zwei Punkten durch eine Verbindung mit dem Schwenkarm festgelegt ist, während das andere Ende der Feder durch eine Verbindung mit der Basis festgelegt ist. Eine einzelne buchsenartige Hülse auf dem Drehzapfen weist eine Lagerfläche auf, welche das mit dem Schwenkarm verbundene zylindrische Teil trägt. Ein Gehäuse umgibt und definiert einen Ring für die Feder. Die gestapelten ringförmigen Wände des Federgehäuses der Spannvorrichtung, zusammen mit einem zylindrischen Dämpfungsmechanismus, der radial einwärts der Feder angeordnet ist, führt dazu, daß das Gehäuse der Spannvorrichtung für eine Spannvorrichtung, die eine schwache Spannung (z. B. 50 lbs) und Dämpfung (z. B. 30- 40%) auf einen Kraftübertragungsriemen eines am Frontende befindlichen Hilfsriementriebs aufbringt, großvolumig ist. Bei der Spannvorrichtung nach dem Patent'362 können ungleiche Drucklasten, die auf eine einzelne Lagerfläche der Hülse aufgebracht werden, zu einer ungleichmäßigen Abnutzung der Hülse und einer einhergehenden Riemenscheibenfehlausrichtung führen.
Eine Spannvorrichtungsausbildung, welche die Baugröße verringert und gleichzeitig eine vergleichbare Riemenspannkapazität (z. B. 50 lbs Riemenspannung) bei einer vergleichbaren Schwenkarmlänge aufbringt, ist in den US-Patenten 5 559 328 und 5 458 541 offenbart, welche denselben Inhaber aufweisen (INA Wälzlager Schäffler KG). Das US-Patent 5 449 328 weist die im Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung genannten Merkmale auf. Die "INA"-Spannvorrichtungen sind dahingehend kompakter als die Spannvorrichtung des Patents'362, daß bei den INA-Spannvorrichtungen die Notwendigkeit der gestapelten Ringwände des Federgehäuses entfällt. Eine Darstellung der INA-Spannvorrichtungen gemäß der Offenbarung der Patente '328 und '541 ist in Fig. 6 wiedergegeben.
Wie in Fig. 6 dargestellt, weist die bekannte Spannvorrichtung einen Schwenkarm, einen mit einer Seite des Schwenkarms verbundenen Drehzapfen, einem im wesentlichen "rohrpfannenförmigen" Basisteil mit zwei Hülsen, welche den Drehzapfen stützen, einem Scheiben-Dämpfungsmechanismus und einer Torsionsfeder, deren eines Ende an zwei Stellen durch den Schwenkarm festgelegt ist, und einem entgegengesetzten Ende, das an zwei Stellen durch die Basis festgelegt ist. Die Stellen zum Festlegen der Enden der Torsionsfeder werden nicht in Verbindung mit einem Mechanismus zur Erzeugung einer Kraft verwendet, um das Ausgleichen einer Nabenlast zu unterstützen, welche die Hülsen aufnehmen müssen. Das Basisteil hat eine auskragende Innenwand, eine auskragende Außenwand und eine Bodenwand, welche die Innen- und die Außenwand verbindet. Ein ringförmiger Federaufnahmehohlraum ist zwischen der Innen- und der Außenwand definiert. Die Bodenwand der Basis ist einem offenen Ende des Basisteils nahe dem Schwenkarm zugewandt. Bei dieser Ausbildung ist der Drehzapfen in auskragender Weise durch die Innenwand der Basis gestützt und die Bodenwand, welche die auskragende Innenwand stützt, ist mit maximalem Abstand von der Radialmittelebene der Riemenscheibe angeordnet. Der Abstand der Bodenwand beeinträchtigt die Festigkeit der Innenwand für das Stützen des Drehzapfens und das Beibehalten einer guten Riemenscheibenausrichtung. Die Festlegung der Federenden an dem Schwenkarm und der Basis führt zu einer Lagerbelastung, die ein "Kippen" oder eine Fehlausrichtung des Stifts mit zunehmendem Lagerverschleiß verursachen kann, da die Belastungen der Lagerflächen in entgegengesetzte Richtungen wirken und erheblich höher sind als eine durch einen gespannten Riemen an der Riemenscheibe aufgebrachte Belastung.
Die INA-Spannvorrichtung weist ein gutes kompaktes Design für eine verringerte Baugröße auf. Die Ausrichtung des offenen Endes der Basis ist dem Schwenkarm zugewandt und ihre Bodenwand weist einen maximalen Abstand von der Riemenscheibe auf; die Federbefestigung ist an einem Ende an zwei Stellen direkt durch den Schwenkarm festgelegt und am anderen Ende an zwei Stellen direkt an der Basis festgelegt; und ein flacher Scheiben-Dämpfungsmechanismus, der in Verbindung mit einer durch die Torsionsfeder erzeugten komprimierenden Kraft wirkt, ermöglicht die axiale Verschiebung der Riemenscheibe mit dem Scheibenverschleiß und somit eine Fehlausrichtung der Riemenscheiben.
In Reaktion auf die Riemenkraft BF' an der Riemenscheibe werden die beabstandeten Hülsen in entgegengesetzte Richtungen belastet BL1, BL2. Mit dem Verschleiß der Hülsen kippt der Drehzapfen und verursacht eine einhergehende Fehlausrichtung der Riemenscheiben. Mit dem Verschleiß des Scheiben- Dämpfungsmechanismus bewegt sich die Riemenscheibe in der Richtung PM, was zu zusätzlicher Riemenscheibenfehlausrichtung führt.

Überblick über die Erfindung

Erfindungsgemäß ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, die insbesondere zur Verwendung in V-Rippen-Front-Hilfsriementriebsystemen für Kraftfahrzeuganwendungen geeignet ist, bei denen eine minimale Baugröße der Spannvorrichtung in Kombination mit einer maximalen Riemenscheibenausrichtung über die erwartete Lebensdauer der Spannvorrichtung wichtig ist. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist vom "Z"-Typ und weist auf: einen Schwenkarm, einen an einer Seite des Schwenkarms angebrachten Drehzapfen, ein generell "rohrpfannenförmiges" Basisteil, das wenigstens eine Hülse hält, welche den Drehzapfen stützt, eine Torsionsfeder, deren eines Ende am Schwenkarm gehalten und angebracht ist, und deren anderes Ende an der Basis gehalten und angebracht ist. Das Basisteil weist eine auskragende Innenwand, eine auskragende Außenwand und eine die Innen- und die Außenwand verbindende Bodenwand auf. Das Basisteil ist mit seiner Bodenwand neben dem Schwenkarm angeordnet, um Steifigkeit zum Stützen des Drehzapfens zu verleihen. Der Drehzapfen ist an einem Ende mit einer Seite des Schwenkarms verbunden und steht von dieser ab. Der Drehzapfen weist ein anderes, vom Schwenkarm beabstandetes Ende auf, mit dem ein zweites Ende der Feder verbunden ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das zweite Ende betriebsmäßig mit einem Dämpfungsmechanismus verbunden, der eine Reaktionskraft in im wesentlichen der selben Richtung erzeugt, in der eine durch einen gespannten Riemen eines Riementriebsystems auf die Riemenscheibe aufgebrachte Riemenkraft wirkt. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine kompakte Spannvorrichtung geschaffen ist, welche eine verbesserte Steifigkeit zum Stützen eines Drehzapfens hat, und bei welcher die Option besteht, eine Reaktionsfederkraft einzubeziehen, die in im wesentlichen die selbe Richtung gerichtet ist wie eine Nabenlast, um so die Belastung beabstandeter Lager für eine gute Ausrichtung der Riemenscheiben im wesentlichen auszugleichen.
Mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung entlang der Linie 1-1 der Fig. 2;
Fig. 2 eine schematische Teildarstellung verschiedener Teile und Kräfte, die mit der Spannvorrichtung einhergehen;
Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung ähnlich der Fig. 2 zur Darstellung eines Dämpfungsmechanismus, wobei der schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 erfolgt, die Ansicht jedoch gedreht ist, um die selbe Ausrichtung der Teile wie in Fig. 2 zu erhalten;
Fig. 4 eine Darstellung entlang der Linie 4-4 in Fig. 1;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der Fig. 1, jedoch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigend;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer bekannten Spannvorrichtung;
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zeigend;
Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7; und
Fig. 9 eine Darstellung entlang der Linie 9-9 in Fig. 7, jedoch mit gedrehter Ansicht, um im wesentlichen die selbe Ausrichtung wie in Fig. 3 zu erhalten.
Die Fig. 1-4 zeigen eine Spannvorrichtung 10 mit einer Riemenscheibe 12, die üblicherweise in Verbindung mit einem Riementriebsystem 14 verwendet wird, welche einen von mehreren (nicht dargestellten) Riemenscheiben gehaltenen Riemen 16 und die Spannvorrichtungsriemenscheibe 12 aufweist. Die Spannvorrichtungsriemenscheibe 12 greift am Riemen 16 an, um die Riemenspannung einzustellen. Im Eingriff mit dem Riemen nimmt die Spannvorrichtungsriemenscheibe 12 eine Riemenlast in Form von Riemenspannung T1, T2 benachbarter Riemenabschnitte 18, 20 auf. Die Riemenspannung T1, T2 (oder Last) werden zur Bildung einer Riemenkraftkomponente BF entlang einer Winkelhalbierenden oder eines zwischen den Riemenabschnitten 18, 20 gebildeten Winkels kombiniert. Die gegenüber einem Drehzapfen 22 der Spannvorrichtung axial versetzte Riemenkraftkomponente erzeugt eine komplizierte Nabenbelastung, die Kräfte und Momente umfaßt, welche symbolisch (d. h. nicht spezifisch) durch den Pfeil HL repräsentiert sind.
Die Spannvorrichtung 10 ist vom mechanischen Typ und weist ein Basisteil 24, eine Torsionsfeder 26, einen mit dem Drehzapfen verbundenen Schwenkarm 28 und ein Kugellager 30 auf, das am Schwenkarm angebracht ist und die Riemenscheibe 12 drehbar hält.
Das im wesentlichen "rohrpfannenförmige" Basisteil 24 hat eine auskragende Innenwand 32 mit einer Bohrung 34, eine auskragende Außenwand 36, und einer Bodenwand 38, welche die Innen- und die Außenwand miteinander verbindet. Das Basisteil 24 ist derart ausgerichtet, daß die Bodenwand 38 nahe dem Schwenkarm angeordnet ist und ein offenes Ende 40 vom Schwenkarm weg gerichtet ist. Laschen 42, 44 mit Bolzenaufnahmelöchern 46 können einstückig mit dem Basisteil ausgebildet werden und als eine Einrichtung zum Befestigen der Spannvorrichtung mit Bolzen 47, 48 an einem (nicht dargestellten) Motor verwendet werden, um Teil des Riementriebsystem zu sein.
Der Drehzapfen 22 ist an einem Ende 50 mit dem Schwenkarm 28 verbunden. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Drehzapfen als einstückiges Teil des Schwenkarms ausgebildet. Optional ist eine Labyrinth- Dichtung 52 aus einem Umfangsbereich 54 des Schwenkarms und einem benachbarten Umfangsbereich 56 der Bodenwand gebildet. Die Riemenscheibe 12 ist drehbar am Schwenkarm 28, beispielsweise mittels des Kugellagers 30, an einem am Schwenkarm ausgebildeten Wellenstumpf 58 angebracht. Das Lager ist beispielsweise durch einen Bolzen 60 am Wellenstumpf gehalten.
Die Buchsen 62, 64 sind vorzugsweise vom Polymer-Typ und i der Bohrung 34 der Innenwand angeordnet, um den Drehzapfen mit dem daran angebrachten Schwenkarm zu stützen. Die Buchsen können einen Flansch 66 als Drucklager zwischen der Bodenwand und dem Schwenkarm aufweisen. Optional kann eine einzelne Buchse zum Stützen des Drehzapfens verwendet werden, wobei die Buchse zwei beabstandete Flächen aufweist, wie im folgenden in Fig. 5 dargestellt.
Eine Kappe 68 ist an einem zweiten Ende 71 des Drehzapfens beispielsweise durch einen Gewindebolzen oder eine gezahnte Befestigungseinrichtung 70 angebracht, wie dargestellt. Die Torsionsfeder 26 befindet sich in einem ringförmigen Federaufnahmehohlraum 72, der zwischen der Innen- 32 und der Außenwand 36 des Basisteils ausgebildet ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das Basisteil 24 zwei beabstandete Punkte 74, 76 auf, die durch Vorsprünge der Basis gebildet sind, wobei der Punkt 74 aus der Innenwand 32 und der Punkt 76 aus der Außenwand 36 zum Festlegen eines ersten Endes 78 der Feder gebildet ist.
Optional kann ein Anschlag zum Begrenzen von Winkelbewegungen des Schwenkarms vorgesehen und zwischen dem Basisteil und dem Schwenkarm ausgebildet sein, wie am besten in Fig. 4 dargestellt. Ein bogenförmiger Schlitz 82 oder eine Rille ist in dem Basisteil nahe dem Schwenkarm ausgebildet. Ein aus dem Schwenkarm ausgebildeter Vorsprung 84 steht in den Schlitz vor. Der Vorsprung 84 begrenzt in Verbindung mit Anschlägen 86, 88, die an der Basis an den Enden des Schlitzes ausgebildet sind, die Schwingungsbewegungen des Schwenkarms. Der Vorsprung 84 ist in Anlage am an der Basis ausgebildeten Anschlag 86 und in gestrichelten Linien in Anlage am Anschlag 88 dargestellt.
Ein zweites Ende 90 der Feder 26 ist an einem oder mehreren Punkten an oder nahe dem zweiten Ende 71 des Drehzapfens festgelegt oder gehalten. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist das zweite Ende 90 der Feder 26 an einem Punkt nahe dem zweiten Ende des Drehzapfens mittels der Kappe 68 festgelegt, wobei wenigstens ein Punkt 92 oder Vorsprung aus der Kappe gebildet ist. Ein zweiter Punkt zum Festlegen des zweiten Endes der Feder kann aus der Außenwand 36 gebildet sein, beispielsweise ähnlich dem Punkt 76 der Basis, jedoch ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der zweite Punkt zum Festlegen der Feder durch einen Dämpfungsmechanismus gebildet, der einen Schuh 94 mit einer äußeren gebogenen Reibfläche 98, welche an einer komplementären inneren gebogenen Fläche 98 angreift, die aus einem Innenwandbereich der Außenwand des Basisteils gebildet ist. Optional weist der Schuh eine Auskleidung 100 auf, welche die Reibfläche 96 begrenzt und an dem Schuh beispielsweise während des Gießens des Schuhs oder durch Zähne 102, welche in komplementäre Bereiche in dem Schuh eingreifen, angeformt ist.
Der Schuh hat eine Rampenfläche 106, die an einer Rampenfläche 108 eines Vorsprungs 110 an der Kappe angreift. Eine zweite Gleitfläche 112 am Schuh bildet einen zweiten Kontaktpunkt zum Halten des Endes 90 der Feder.
Ein Verschlußteil 114, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, ist am offenen Ende 40 des Basisteils angebracht, um den Dämpfungsmechanismus gegen Verschmutzungen abzudichten.
Wie in Fig. 2 dargestellt bringt der Schuh 94 eine Reaktionskraft 116 auf den Vorsprung 110 auf und das Federende 90 bringt eine Reaktionskraft 118 auf den Federkontaktpunkt 92 der Kappe. Die beiden Kräfte 116, 118 verbinden sich zu einer resultierenden Kraft RF, die auf das Ende 71 des Drehzapfens aufgebracht wird und eine Richtung aufweist, die generell die selbe ist wie diejenige der Riemenkraft BF. Die resultierende Kraft, welche im wesentlichen in der selben Richtung wirkt wie die Riemenkraft, kann zum Optimieren von auf die Buchsen wirkenden Lasten verwendet werden, um eine gute Riemenscheibenausrichtung zu erreichen, wie im folgenden beschrieben.
Der den Schuh 94 aufweisende Dämpfungsmechanismus bewegt es um die selbe Gradzahl relativ zur Ringwand des Basisteils wie der Schwenkarm. Die maximale Winkelbewegung des Dämpfungsmechanismus wird durch den gebogenen Schlitz 82 und die Anschläge 86, 88 geregelt und beträgt ungefähr plus oder minus 25 Grad. Im Gebrauch muß sich der Schwenkarm jedoch nur über einen Winkel von plus oder minus A (Fig. 3) bewegen, der für die meisten Zwecke innerhalb von plus oder minus 20 Grad liegt. Mit der Bewegung des Dämpfungsmechanismus verändert selbstverständlich auch die resultierende Kraft ihre Richtung um im wesentlichen den selben Betrag.
In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 120 dargestellt. Die Spannvorrichtung weist im wesentlichen die selbe Anordnung von Teilen auf wie zuvor in Zusammenhang mit den Fig. 1-4 beschrieben. Der Hauptunterschied besteht in der Ausbildung des Drehzapfens 120, der zum Eliminieren einer maschinellen Bearbeitung verjüngt ist, und der Innenwand 122 mit einer entsprechenden Verjüngung mit einer verjüngten Bohrung 124, in die eine verjüngte Buchse 126 mit einem Druckflansch 128 eingesetzt ist. Die Buchse 126 hat eine Nut 130, welche die Buchse in zwei voneinander beabstandete Lagerflächen 132, 134 teilt.
Eines der Merkmale der Erfindung besteht darin, daß sie mit Torsionsfedern mit einer großen Federrate betreibbar ist, um so starke Riemenkräfte (d. h. bis zu 70 lbs) in einen Kraftübertragungsriemen einzuleiten. Wenn höhere Riemenspannungen erforderlich ist, kann ein längliches gezahntes Befestigungsteil 136 zum Anbringen der Kappe 68 am Drehzapfen 120 und zum Verbessern des Biegemoments des verjüngten Drehzapfens verwendet werden. Die Verwendung eines Stifts mit längslaufender Zahnung hat den Vorteil, eine Drehung der Kappe in eine gewünschte Winkelposition zu ermöglichen, um die Torsionsfederrate auf einen Wert innerhalb eines engen Toleranzbereichs von beispielsweise plus oder minus 3 Pfund einzustellen. Der gezahnte Bolzen wird in Position gedrückt, wodurch komplementäre Zahnungen in die Kappe und die Bohrung geschnitten werden.
Der Betrieb der Spannvorrichtung von Fig. 5 ist im wesentlichen gleich der Fig. 4. Daher wird der Betrieb der Spannvorrichtung primär in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, bei der der Schwenkarm in die Riemenspannposition zum Angriff an einem (nicht dargestellten) Kraftübertragungsriemen gedreht ist. Ein Riemen leitet eine Riemenkraft BF in die Riemenscheibe ein und der Dämpfungsmechanismus leitet eine resultierende Reaktionskraft RF ein, welche in wesentlichen der selben Richtung wirkt wie die Riemenkraft. In Reaktion darauf stützen die Lagerflächen 132, 134 den Drehzapfen mit zwei Lagerkräften BF1, BF2, welche im wesentlichen in der selben Richtung, jedoch entgegengesetzt zur Riemenkraft und zur Reaktionskraft wirken. Die Lagerflächen können für einen durchschnittlichen Lagerdruck bemessen sein, so daß sie sich im wesentlichen mit der selben Rate abnutzen. Bei einer derartigen Anordnung von Teilen hat die Riemenscheibe eine gute Ausrichtung über einen langen Zeitraum. In anderen Worten: der Verschleiß der Lager ist nicht derart, daß er über einen langen Zeitraum ein Kippen des Drehzapfens verursachen könnte.
Die Stütze des Drehzapfens der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung hat eine höhere Steifigkeit als diejenige einer vergleichbaren bekannten Spannvorrichtung, da die Bodenwand des Basisteils, welche die Innenwand stützt (d. h. die Drehzapfenstützwand), gegenüber einer radialen Mittelebene RP der Riemenscheibe einer Z-Spannvorrichtung so wenig wie möglich versetzt ist. Wie in Fig. 5 dargestellt ist die Bodenwand 138 von der radialen Mittelebene RP der Riemenscheibe in ungefähr der selben Entfernung SB von der Stelle entfernt, an der die Feder am Basisteil angebracht ist. Eine radiale Mittelebene BFC für Lagerkräfte (d. h. der Mittelpunkt zwischen den Lagerkräften BF1 und BF2) ist in einer Entfernung PB von der radialen Ebene angeordnet. Das andere Ende der Feder ist mit dem Schwenkarm/der Kappe in einer Entfernung SP von der radialen Ebene angeordnet. Wie leicht aus der Fig. 5 zu erkennen ist das Verhältnis von SB zu PB kleiner als eins und das Verhältnis von SP zu PB ist größer als eins. Im Gegensatz dazu weist der Stand der Technik umgekehrte Verhältnisse auf, was einen anderen Aufbau und eine andere Steifigkeit widerspiegelt.
Bei der bekannten Spannvorrichtung von Fig. 6 ist die Bodenwand von der radialen Mittelebene RP' der Riemenscheibe an der Stelle, an der die Feder mit der Bodenwand verbunden ist, um ungefähr die selbe Entfernung SB' beabstandet. Die radiale Mittelebene BFC' des Mittelpunkts der Lagerlast BL1 und BL2 ist um eine Entfernung PB' von der radialen Ebene RP' für die Riemenscheibe beabstandet; und die Feder ist am Schwenkarm in einer Entfernung SP' von der radialen Ebene der Riemenscheibe angebracht. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist das Verhältnis von SB' zu PB' größer als eins und das Verhältnis von SP' zu PB' ist kleiner als eins.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 142 ist in den Fig. 7-9 offenbart. Die Spannvorrichtung weist im wesentlichen dieselbe Anordnung von Teilen auf wie zuvor in Zusammenhang mit den Fig. 1-6 beschrieben, mit Ausnahme einer Kappe, einer zweiten Dämpfungsfeder, und einer konstanten Dämpfung, die in Verbindung mit der zweiten Feder erzeugt wird.
Wie in den Fig. 7-8 dargestellt weist die Spannvorrichtung 142 eine Torsionsfeder 144 zum Vorspannen der Position des Schwenkarms 28, eine Kappe 148, eine Dämpfungsfeder 148, eine Unterlegscheibe 150 und eine langgestreckte Befestigungseinrichtung 152 auf. Die Torsionsfeder 144 ist am Basisteil 24 an zwei beabstandeten Punkten und auf die selbe Weise festgelegt wie in Fig. 4 für die Spannvorrichtung der Fig. 1 dargestellt. Jedoch ist das andere Ende 154 der Feder 144 an zwei Stellen 156-158 gehalten, welche an der ersten Seite 147 der Kappe 146 ausgebildete Vorsprünge sind, wie in der Fig. 8 dargestellt.
In Fig. 9 weist die Dämpfungsfeder 148 ein an zwei Punkten 162, 164 festgelegtes Ende 148 auf, welche als Vorsprünge an einer zweiten gegenüberliegenden Seite 149 der Kappe 146 ausgebildet sind. Ein zweites Ende 166 der Dämpfungsfeder 148 ist an einem Punkt 168 oder einem Vorsprung der Kappe festgelegt. Das zweite Ende der Feder ist an einem zweiten Punkt durch den Dämpfungsmechanismus festgelegt, ähnlich wie in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben und mit den selben Teilen, nämlich einem Schuh 64 mit einer äußeren Reibfläche 96, die an einer komplementären inneren gebogenen Fläche 98 angreift, welche ein Innenwandbereich des Basisteils ist. Der Schuh hat eine Rampenfläche 106, die an einer Rampenfläche 170 angreift, welche an der Kappe ausgebildet ist, und eine Gleitfläche 112, die einen zweiten Punkt des Federkontakts zum Festlegen des Endes 170 der Feder bildet.
Die Ausrichtung des Dämpfungsmechanismus der Fig. 9 ist derart ausgebildet, daß sie sich im wesentlichen in der selben Umfangsposition befindet wie der Dämpfungsmechanismus der Fig. 3, so daß sie eine ähnliche Reaktionskraft RF' aufbringt, die im wesentlichen so ausgerichtet ist wie die in Fig. 5 dargestellte. Bei einer derartigen Ausrichtung wird die Reaktionskraft der Dämpfungsfeder verwendet, um die von der Buchse 172 aufgenommenen Lasten der Riemenkraft im wesentlichen auf die selbe Weise im wesentlichen auszugleichen, wie in Verbindung mit Fig. 5 dargestellt und beschrieben. Die Reaktionskraft RF' verbleibt eine konstante Kraft, da die Dämpfungsfeder 148 eine konstante Kraft auf den Schuh aufbringt. Anders ausgedrückt: die Dämpfungskraft variiert nicht in der durch die Spannvorrichtung von Fig. 5 dargestellten Weise mit der Winkelposition des Schwenkarms.
Die Fig. 7-8 zeigen wie die Funktionsweise der Spannvorrichtung leicht von einer solchen mit einer variablen Dämpfung zu einer solchen mit einer konstanten Dämpfung verändert werden kann, indem eine minimale Anzahl von Teilen, nämlich zwei Federn und eine Kappe, ausgetauscht wird.
Die vorangehende detaillierte Beschreibung dient der Illustration und nicht der Einschränkung des Rahmens der Erfindung, der sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Vorangehenden selbstverständlich nur anhand von Beispielen beschrieben und Modifizierungen von Details können im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden.

Claims

1. Spannvorrichtung (10, 120, 142) zum Spannen eines Kraftübertragungsriemens (16) und von dem Typ mit einem Schwenkarm (28); einer an dem Schwenkarm (28) angebrachten Riemenscheibe (12) zum Angreifen an dem Riemen und zum Aufnehmen einer Riemenlast; einem am Schwenkarm (28) angebrachten Drehzapfen (22); einem im wesentlichen rohrpfannenförmigen Basisteil (24) mit einer auskragenden Innenwand (32) mit einer Bohrung (34), einer Außenwand (36), einem ringförmigen Federaufnahmehohlraum (72) zwischen der Innen- und der Außenwand, und einer Bodenwand (38), welche die Innen- und die Außenwand miteinander verbindet und einem offenen Ende (40) zugewandt ist; wenigstens einer den Drehzapfen stützenden Hülse (62, 64, 172); einer Feder (26; 144), die betriebsmäßig zwischen dem Schwenkarm und dem Basisteil angeordnet ist; einem Dämpfungsmechanismus (94, 96, 98), dadurch gekennzeichnet, daß

das Basisteil (24) mit neben dem Schwenkarm (28) liegender Bodenwand (38) und mit von dem Schwenkarm (28) abgewandtem offenem Ende (40) des Basisteils (24) angeordnet ist; und

der Drehzapfen (22) an einem ersten Ende (56) mit einer Seite des Schwenkarms (28) verbunden ist und von diesem absteht und nahe einem zweiten Ende (71) an wenigstens einem Punkt (92) mit der Feder (28) verbunden ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 mit:

- einer an dem zweiten Ende des Drehzapfens (22) angebrachten Kappe (68); und wobei:

- die Feder (26) ein erstes Ende (78), das an zwei beabstandeten Punkten (74, 76) des Basisteils (24) nahe der Bodenwand (38) gehalten ist, und ein zweites Ende (90) aufweist, das an wenigstens einem Punkt (92) durch einen von der Kappe (68) gebildeten Federkontaktbereich gehalten ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, bei der - das zweite Ende (90) der Feder (26) eine Verlängerung aufweist, die an einem Schuh (94) des Dämpfungsmechanismus angreift und diesen gegen einen benachbarten Innenwandbereich (98) der Außenwand (36) des Basisteils (24) drückt, um Schwingungsbewegungen des Schwenkarms (28) zu dämpfen.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das zweite Ende (90) der Feder (26) an einer Position am Umfang der Kappe (68) gehalten ist, so daß eine von der Feder (26) auf die Kappe (68) und den Drehzapfen (22) aufgebrachte Reaktionskraft (RF) eine Richtung aufweist, die innerhalb von ±10º zu einer Ebene der auf die Riemenscheibe aufgebrachten Riemenlast (BF) liegt.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Kappe (68) mit ihrem Federkontaktbereich (92) in eine gewünschte Winkelposition in bezug auf eine Längsachse des Drehzapfens einstellbar ist, und die Kappe (68) an dem Drehzapfen (22) mittels einer Befestigungseinrichtung (70, 136) angebracht ist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Drehzapfen (22) und die Befestigungseinrichtung (70, 136) ineinandergreifende längsgerichtete Zähne aufweisen.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Drehzapfen (22) als einstückiger Teil des Schwenkarms (28) ausgebildet ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bodenwand (138) mit Abstand (SB) von der radialen Mittelebene (RP) der Riemenscheibe angeordnet ist und der Drehzapfen von zwei Lagerkräften (BF1, BF2) gestützt ist, wobei der Mittelpunkt zwischen diesen eine Mittelebene (BFC) ist, welche mit Abstand (PB) von der radialen Mittelebene angeordnet ist, wobei das Verhältnis von (SB) zu (PB) kleiner als eins ist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Verschluß (114), der an dem offenen Ende des Basisteils befestigt ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Labyrinthdichtung aus einem Umfangsbereich (52) des Schwenkarms und einem benachbarten Umfangsbereich der Bodenwand (54) gebildet ist.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Drehzapfen eine Länge aufweist, über welche er wenigstens teilweise durch mindestens eine Buchse gestützt ist, und bei der der die Befestigungseinrichtung (152) eine Länge aufweist, die größer als die von der Buchse (172) gestützte Länge ist.

12. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 mit:

- einer Kappe (146), die an einem zweiten Ende des Drehzapfens angebracht ist und eine erste Seite (147) mit zwei beabstandeten Punkten (156, 158) zum Haften der Feder (144) sowie eine entgegengesetzt gerichtete zweite Seite (149) aufweist;

- wobei die Feder (144) als Torsionsfeder ausgebildet ist, deren erstes Ende an zwei beabstandeten Punkten (74, 76) des Basisteils nahe der Bodenwand (138) gehalten ist, und deren zweites Ende an den beiden beabstandeten Punkten (156, 158) der ersten Seite (147) der Kappe gehalten ist; und

- einer Dämpfungsfeder (148) mit einem ersten Ende (160), das an zwei beabstandeten Punkten (162, 164) der zweiten, entgegengesetzt gerichteten Seite (149) der Kappe (146) gehalten ist, und einem zweiten Ende (166), das an einem dritten Punkt (168) an der zweiten Seite der Kappe gehalten ist, wobei die Feder eine Verlängerung aufweist, die an einem Schuh (94) des Dämpfungsmechanismus angreift und diesen gegen einen benachbarten Innenwandbereich (98) der Außenwand des Basisteils drückt, um Schwingungsbewegungen des Schwenkarms zu dämpfen.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Dämpfungsfeder (148) die Form wenigstens eines Teils der Windung einer Torsionsfeder hat.

14. Spannvorrichtung nach Anspruch 13, bei der das zweite Ende der Dämpfungsfeder an einer Position am Umfang der Kappe gehalten ist, so daß eine von der Feder auf die Kappe und den Drehzapfen aufgebrachte Reaktionskraft (RF) eine Richtung aufweist, die innerhalb von ±10º zu einer Ebene der auf die Riemenscheibe aufgebrachten Riemenlast (BF) liegt.