DE9319394U1

DE9319394U1 - Spannrolle für einen Riementrieb

Info

Publication number: DE9319394U1
Application number: DE9319394U
Authority: DE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2003-12-18
Also published as: JP3522278B2; JPH09506692A; US5630769A; WO1995016867A1; DE4499780C1

Description

&diams; &diams;

INA Wälzlager Schaeffier KG, 91072 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

Bayerische Motoren Werke AG, 80788 München ANR 10 00 969

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Spannrolle für einen Riementrieb

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannrolle insbesondere für einen Riementrieb, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erläuterten Art.

Für einen Riementrieb ist mit Hilfe einer Spannrolle eine gewünschte Riemenspannung einstellbar. Aus der DE 32 26 419 Al ist eine Spannrolle bekannt, bei der ein Kunststoffrad auf einem Tragelement wälzgelagert ist. Die Ausbildung des Rades umfaßt einen am Wälzlager-Außenring drehfest angeordneten Innenring, der über einen Mittelsteg und sich axial erstreckende über den Umfang gleichmäßig verteilte Rippen mit einem Außenring verbunden ist. Über eine Lauffläche des Außenrings besteht eine Verbindung zum Riementrieb.

Die gleichmäßige Verteilung der Rippen kann bei bestimmten Drehzahlen zu einer Resonanz führen, verbunden mit einer nachteiligen Geräuschanregung, die insbesondere in heutigen Fahrzeugen unerwünscht ist und zu Komforteinbußen führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannrolle mit reduzierten Laufgeräuschen zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei einer Spannrolle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 das im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgezeigte Merkmal angewendet wird.

Der im Anspruch 1 aufgeführte Erfindungsgedanke sieht vor, daß die aufeinanderfolgenden Rippen des Rades zueinander unterschiedliche Winkel einschließen, bezogen auf einen Mittelpunkt des Rades. Die

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unterschiedliche Beabstandung der Rippen unterbindet wirkungsvoll eine Resonanzbildung im Vergleich zu der bisher üblichen gleichen Beabstandung der Rippen und unterstützt damit insbesondere die Forderung nach geräuschoptimierten Riementrieben in Fahrzeugmotoren.
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Fertigungsbedingt weisen die Kunststoffräder von Spannrollen eine gewisse Unrundheit auf, d. h. die Laufflächen-Abschnitte zwischen den Rippen weisen anstatt der gewünschten Wölbung nahezu gerade Abschnitte auf, wodurch der Riemen periodisch im Bereich der Rippen gespannt und in den Zwischenabschnitten entspannt wird. Diese Tatsache verursacht eine Schwingungsanregung des auf der Lauffläche des Kunststoffrades geführten Riemens, die sich in bestimmten Drehzahlen bei einer gleichen Rippenbeabstandung zu einer Resonanz verstärkt, verbunden mit einer Geräuschanregung.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die Beabstandung der Rippen unterschiedlich auszuführen, ergeben sich vorteilhaft wechselnde Abstände an der Lauffläche, wodurch keine gleichmäßige Anregung des Riemens möglich ist und sich damit das Laufgeräusch der Spannrolle nicht nachteilig erhöht. Vorteilhaft ist der Mindestunterschied zwischen zwei benachbarten Rippen gleich oder größer 0,5 Grad.

In einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist nach Anspruch 2 vorgesehen, eine Rippenanordnung vorzunehmen mit periodisch wiederkehrenden Winkelmaßen. Beispielsweise kann dazu eine Rippenanordnung gewählt werden mit einem jeweils gleichen Winkelabstand nach fünf Rippen. Durch diese Maßnahme kann vorteilhaft ein Auswuchten der Spannrolle, die für hohe Drehzahlen eingesetzt wird, entfallen bzw. der erforderliche Aufwand verringert werden.

Zur Vermeidung von zu großen Unterschieden der Rippenabstände ist gemäß Anspruch 3 ein maximaler Unterschied von < 5 mm zwischen allen Rippenabständen im Bereich der Lauffläche vorgesehen.

Der Anspruch 4 sieht die Anordnung von Zwischenrippen vor, die im Wechsel zu den Standardrippen vorgesehen sind. Die Zwischenrippen eignen sich vorteilhaft für Spannrollen mit einem großen Durchmesser,

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wodurch sich trotz enger Anordnung am Rippenfuß weite Abstände am Rippenende im Bereich der Lauffläche einstellen. Durch die Zwischenrippen kann somit vorteilhaft Einfluß auf den Abstand am Rippenende genommen werden. Die Zwischenrippen ermöglichen die Bildung einer näherungsweise vollrunden Lauffläche, wobei die Beabstandung zwischen allen Rippen voneinander abweichend ausgeführt ist.

Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, daß die Zwischenrippen in einem Zwischenring münden, der die Festigkeit des Rades erhöht und der auch mit allen übrigen Rippen in Verbindung steht.

Als weitere unterstützende Maßnahme, das Laufgeräusch der Spannrolle zu reduzieren, ist nach Anspruch 6 vorgesehen, das Rad seitlich mit Abdeckscheiben zu versehen. Damit ist auch eine eventuell nachteilige, das Laufgeräusch erhöhende freie Anordnung der Rippen unterbunden. Vorteilhaft sind die Abdeckscheiben zusätzlich zu den unterschiedlich beabstandeten Rippen vorgesehen, zur Schaffung einer geräuschoptimierten Spannrolle.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und den dazugehörigen Beschreibungen.

Es zeigen:
Figur 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Spannrolle;

Figur 2 den Längsschnitt gemäß der Linie A-A der in Figur 1 abgebildeten Spannrolle;

Figur 3 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Spannrolle,

die mit Zwischenrippen versehen ist;

Figur 4 den Längsschnitt durch eine Spannrolle, die mit seitlichen Abdeckscheiben versehen ist.
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Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Spannrolle 1 wird zunächst anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Die Spannrolle 1 umfaßt ein Trag-

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element 2, das beispielsweise mit einer Spannvorrichtung verbunden ist, mit der ein Riemen 3 eines Riementriebs vorgespannt werden kann. Das topfartig gestaltete Tragelement 2 dient außenseitig auf einer Mantelfläche 4 zur Führung eines Wälzlagers 5, auf dessen Außenring 6 ein Rad 7 lagefixiert ist. Alternativ zu der abgebildeten Wälzlagerung ist ebenfalls ein Serienkugellager verwendbar, dessen Innenring auf dem Tragelement 2 geführt ist und dessen Außenring beispielsweise vom Werkstoff des Rades 7 umspritzt ist. Das aus Kunststoff gefertigte oder von Kunststoff umspritzte Rad 7 besitzt einen etwa H-förmigen Querschnitt, versehen mit einem Mittelsteg 8, der einen Innenring 9 und einen Außenring 10 miteinander verbindet. Durch diesen Aufbau ergeben sich U-förmige Freiräume 11, in denen axial verlaufende Rippen 12 zur Versteifung vorgesehen sind. Der Riemen 3 ist auf einer Lauffläche 13 des Außenrings 10 geführt. Wie die Figur 1 verdeutlicht, sind die Rippen 12 unterschiedlich beabstandet, siehe die gekennzeichneten Abstände "a" und "b".

In Figur 3 ist eine Spannrolle 21 abgebildet, deren Tragelement 22 kleiner dimensioniert ist. Daher weisen die Rippen 32, die sich vom Innenring 29 bis zum Außenring 30 erstrecken, eine größere radiale Länge auf. Zur Erreichung einer ausreichenden Rippenabstützung der Lauffläche 33 sind Zwischenrippen 36 vorgesehen, die sich vom Außenring 30 bis zum Zwischenring 35 erstrecken. Durch diese Gestaltung bilden sich unterschiedliche Freiräume. Der äußere Freiraum 31 erstreckt sich zwischen dem Außenring 30 und dem Zwischenring 35 und wird seitlich von einer Rippe 32 und einer Zwischenrippe 36 begrenzt. Der innere Freiraum 34 bildet sich im Bereich zwischen dem Innenring 29 und dem Zwischenring 35 und erfährt eine weitere Eingrenzung jeweils durch zwei Rippen 32.

In dem in Figur 4 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannrolle sind die mit dem in Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Aus- führung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

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Die Spannrolle 41 gemäß Figur 4 ist mit weiteren unterstützenden Maßnahmen versehen zur Unterbindung einer nachteiligen Geräuschanregung durch die Rippen. Dazu sind die Freiräume 51 durch Abdeckscheiben 53, 54 seitlich verschlossen, die jeweils an den Außenseiten den Innenring 49 mit dem Außenring 50 verbinden und dabei an den Rippen 52 seitlich anliegen. Zur Befestigung der Abdeckscheiben 53, 54 dienen Borde 55, 56, die sowohl am Innenring 49 als auch am Außenring 50 angebracht sind und zur Verrastung der Abdeckscheiben 53, 54 dienen. Das Rad 47 bildet somit eine geschlossene kreisringförmige Kastenform, die zur wirksamen Verringerung der Geräusche beiträgt.

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Bezugszeicheniiste

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1	Spannrolle
2	Tragelement
3	Riemen
4	Mantelfläche
5	Wälzlager
6	Außenring
7	Rad
8	Mittelsteg
9	Innenring
10	Außenring
11	Freiraum
12	Rippe
13	Lauffläche
21	Spannrolle
22	Tragelement
27	Rad
29	Innenring

30 Außenring

31 Freiraum (außen)

32 Rippe

33 Lauffläche

34 Freiraum (innen)

35 Zwischenring

36 Zwischenrippe 41 Spannrolle 47 Rad

49 Innenring

50 Außenring

51 Freiraum

52 Rippe

53 Abdeckscheibe

54 Abdeckscheibe

55 Bord

56 Bord

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach ANR 17 17 332 Bayerische Motoren Werke AG, 80788 München ANR 10 00 969 2543-ll-DE Ansprüche

1. Spannrolle aus Kunststoff, einem gießfähigen oder einem von Kunststoff umspritzten Werkstoff, insbesondere zur Einstellung einer Spannung für einen Riementrieb, umfassend ein Rad, das einen Innenring und einen Außenring aufweist, die durch axial gerichtete, über den Umfang verteilt angeordnete Rippen sowie durch einen Mittelsteg verbunden sind und das Rad auf einem Tragelement drehbar gelagert ist, das über eine Lauffläche an dem Riemen anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Rippen (12, 32, 52), bezogen auf einen Mittelpunkt des Rades (7, 27, 47), unterschiedliche Winkel zueinander einschließen.

2. Spannrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung der Rippen (12, 32, 52) vorgesehen ist, die periodisch wiederkehrende Winkelmaße aufweist.

3. Spannrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterschied des Abstandsmaßes zwischen den Rippen (12, 32, 52) weniger als 5 mm beträgt.

4. Spannrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rippen (32) im Wechsel mit Zwischenrippen (36) vorgesehen sind.

5. Spannrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenrippen (36) an einem Ende in einem Zwischenring (35) münden.

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6. Spannrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (47) beidseitig mit axial an den Rippen (52) anliegenden, den Innenring (49) mit dem Außenring (50) verbindenden Abdeckscheiben (53, 54) versehen ist.