WO2004015305A1 - Spannvorrichtung für einen riementrieb - Google Patents

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WO2004015305A1
WO2004015305A1 PCT/EP2003/008273 EP0308273W WO2004015305A1 WO 2004015305 A1 WO2004015305 A1 WO 2004015305A1 EP 0308273 W EP0308273 W EP 0308273W WO 2004015305 A1 WO2004015305 A1 WO 2004015305A1
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rolling
belt drive
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inner part
outer part
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Gunnar Pralle
Bernd Hartmann
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INA Schaeffler KG
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    • F16H7/1209—Means for varying tension of belts, ropes or chains  by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley with vibration damping means
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/63—Gears with belts and pulleys

Definitions

  • the invention relates to a tensioning device for a belt drive, with a device housing for receiving spring and damping means, with a tensioning arm rotatably mounted thereon and with a pressure means arranged at the free end of the tensioning arm.
  • the drive belt is generally deflected from its uninfluenced wrap path by means of a tensioning device acting on the belt between the drive pulleys, thus generating the necessary pretensioning force which presses the belt onto the drive pulleys.
  • a tensioning device acting on the belt between the drive pulleys, thus generating the necessary pretensioning force which presses the belt onto the drive pulleys.
  • Such clamping devices consist essentially of a non-rotatably arranged housing on which a clamping arm for a Riemena press roller is pivotally mounted.
  • a spring damping device is located in the housing, the spring being supported on the one hand on the housing and acting on the tension arm with its other end. The damping mechanism ensures that the belt vibrations occurring in such a drive system are limited to a tolerable level.
  • such a damping device usually consists of brake bodies, which are either attached to the housing. se or are attached to the tension arm and act with a certain contact force on an effective surface with respect to the rotational movement of the tension arm.
  • Such belt tensioning devices are known, for example, from DE 34 19 969 A1 and DE 37 28 158 A1, in which annular rubber-elastic elements fulfill the braking or vibration damping function.
  • the disadvantage of these damping devices is that they are subject to abrasive wear and in some cases, lubricants must also be used in order to achieve a desired damping effect.
  • CH 31 62 36 and CH 32 49 87 show rolling bearings which essentially consist of an outer part, an inner part and rubber-elastic rolling elements arranged in between.
  • the distance between the bearing parts which are movable relative to one another is smaller than the diameter of the roller bodies before they are inserted into the roller bearing, so that a radially acting prestress acts on the roller bodies used.
  • the rolling elements Before being introduced into the space between the inner bearing part and the outer bearing part, the rolling elements have an approximately round cross section. Depending on the preload given to the rolling elements, due to molecular rearrangement within them, which, however, proceed without any further external change in shape, rotation of the two parts mentioned with respect to one another has a greater or lesser resistance. According to these publications, such bearings can also be used to a certain extent as a movement damper.
  • the object of the invention is to further develop a belt tensioning device according to DE 34 19 969 A1 in such a way that more cost-effective production and better operating behavior can be achieved.
  • the tensioning device for a belt drive is designed with a device housing for receiving spring and damping means, with a tensioning arm rotatably mounted thereon and with a pressure means arranged on the free end of the tensioning arm in such a way that the damping means consists of a there is a hollow cylindrical outer part and a cylindrical inner part, between which rolling or sliding bodies are arranged, with the inside of the outer part, the surface of the inner part and / or the rolling or sliding bodies being formed in such a way that on or on them of the surface opposite these components when a force is applied to them and when they move relative to one another, a macroscopic surface deformation of the components that increases and dampens the rolling or sliding resistance of the rolling or sliding bodies is produced.
  • the outer part can be designed as an outer housing part and the inner part as an inner housing part.
  • one or both of the opposite sides of the outer part and the inner part of the damping device are visually elastic or automatically designed to be reversibly flexible and the rolling or sliding bodies are made of a metallic material.
  • the rolling or sliding bodies are made of a metallic material.
  • the inner part and the outer part have rigid surfaces and the rolling bodies consist of an elastomer or another elastic material.
  • the rolling bodies consist of an elastomer or another elastic material.
  • elastically non-deformable rolling elements are also arranged between the inside of the outer part and the surface of the inner part, which serve as spacers for the elastically deformable rolling elements.
  • the diameter of the elastically deformable rolling elements is larger than the diameter of the elastically non-deformable rolling elements.
  • the inside of the outer part, the surface of the inner part and / or the surface of the rolling or sliding bodies consists of a flexible or elastic material layer which includes a viscous material, the rolling bodies in turn consisting of a material which is not independently reversibly deformable.
  • Another variant of the design principle according to the invention provides that the inside of the outer part or the surface of the inner part has a rigid surface with sliding bodies formed thereon, while the opposite surface has a comparatively soft surface made of a material with automatically reversible elastic deformation behavior.
  • the damping device is a component of the pivot bearing for the tensioning arm and is preferably designed as a tapered roller, inclined ball or deep groove ball bearing, wherein the rolling or sliding bodies can have a spherical, cylindrical, conical or needle-shaped geometry.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a belt tensioning device
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of the damping device of the belt tensioning device
  • FIG. 3 shows another variant of the damping device
  • Figure A is a damping device without rolling elements.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a belt tensioning device 1 with which a drive belt 2 is deflected into a pretensioned position.
  • the belt tensioning device 1 essentially consists of a housing 5 which is fastened in a rotationally fixed manner to a component 16 of a drive device by means of a connecting piece 6.
  • an inner part 8 of the housing 5 is fixed non-rotatably, which is coaxially surrounded by a housing outer part 7.
  • Rolling elements 9 are inserted between these two housing parts 7, 8, so that the outer housing part 7 and the inner housing part 8 can be rotated relative to one another.
  • a S arm 4 is connected, which carries a pressure roller 3 for the drive belt 2 at its free end.
  • the tensioning arm 4 is pressed together with the pressure roller 3 by a spring (not shown separately) with a force F against the drive belt 2, so that the latter is accordingly pre-tensioned.
  • the belt tensioning device 1 also has a damping mechanism, which ensures that the tensioning arm 4 lies quietly on the drive belt 2 and is not excited to torsional vibrations due to belt vibrations.
  • the embodiment of the damping device according to the invention shown there deviating from the previously customary damping systems, consists of macroscopically non-deformable rolling elements 9 which are arranged between the macroscopically automatically reversibly deformable surfaces 18, 19 of the outer part 7 and the inner part 8 of the housing 5 ,
  • These deformable surfaces 18, 19 can be formed from an elastomer layer or another suitable polymer material layer, which are formed on the inside of the housing outer part 7 and / or on the outside of the inner part 8.
  • the rolling elements 9 arranged between the housing inner part 8 and the housing outer part 7 cause an elastic deformation of the surfaces 18, 19 of the housing outer part 7 and the housing inner part 8 when these parts 7, 8 are acted upon by a force F1, F2 9 as a result of the relative movement of these two parts 7, 8 from one another.
  • the deformation energy used is expressed in the rolling elements 9 in an increased rolling resistance compared to non-deformable rolling surfaces, which is used as a damping effect for the belt tensioning system.
  • the force F1, F2 acting on the rolling elements 9 is preferably generated by an axial spring acting axially on the outer housing part 7 or the inner housing part 8, which is not shown separately here.
  • At least one of the mutually facing surfaces of the housing outer part 7 and / or the housing inner part 8 consist of a flexible plastic film.
  • This flexible plastic film encloses itself between the metallic part of the housing and / or housing adjoining part 7, 8 a viscoelastic liquid which ensures the desired elastic deformation of the plastic film which has a damping effect on the rotary movement of the tensioning arm 4 when the rolling elements 9 roll past .
  • the rolling elements 9 themselves can be designed as steel balls and can be components of the rolling bearing with which the pivoting of the tensioning arm 4 is achieved.
  • This ball bearing can be designed as a tapered roller bearing, an inclined ball bearing or also as a deep groove ball bearing, wherein the rolling elements 9 can have a spherical, a cylindrical, a conical or a needle-shaped geometry.
  • the inside of the outer housing part 10 and the outside of the inner housing part 11 have a hard and macroscopically non-deformable surface.
  • Rolling elements 1 are arranged between these housing parts, which are not elastically deformable and determine the distance between the inside of the housing outer part 10 and the surface of the housing inner part 11 under the action of a force F1, F2.
  • rolling elements 12 are arranged in this intermediate space, which are reversibly elastically deformable, so that deformation work must be performed when they roll off.
  • the distance between the inside of the outer housing part 10 and the surface of the inner housing part 11 is selected such that it is smaller than the diameter of an elastically not deformed and initially approximately circular rolling element 12.
  • These rolling elements 12 can be made from an elastomer or another self-reversibly deforming polymer material.
  • the rolling elements 12 consist of a spherical plastic film which includes a viscoelastic liquid 16.
  • the elastically non-deformable rolling elements 17 fulfill, in addition to their usual bearing tasks in a rolling bearing, also the function of spacers for the elastic rolling elements 12 which are larger in diameter, so that this damping-acting bearing for the tensioning arm 4 of a belt tensioning device 1 also possibly without an axial force can be produced on the spring generating elastic rolling elements 12.
  • This embodiment of the invention acts solely by the form-fitting assembly of the two housing parts 7, 8 with the interposition of the elastically non-deformable rolling elements 17 on the elastically deformable rolling elements 12, a normal force F1, F2, which in the static state causes the rolling elements 12 to flatten and with a relative movement of the outer housing part 10 and the inner housing part 11 to each other caused a circumferential deformation of the elastic rolling elements 12. In this way, a rolling resistance is generated, as a result of which a damping effect on the deflection movement of the tensioning arm 4 of the belt tensioning device 1 is brought about.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the design principle according to the invention, in which the damping device manages without V-shaped bodies between the inside of the outer housing part 13 and the surface of the inner housing part 14.
  • rigid sliding bodies 15 are formed on the inside of the outer housing part 13, the ends of which slide radially inward and are pressed into the elastically reversibly deformable material 20 of the inner housing part 14.
  • the sliding bodies 15 cause the elastic material 20 of the housing interior 14 to deform, which automatically reversibly reforms, when the respective sliding body 15 moves away from this location.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riementrieb, mit einem Vorrichtungsgehäuse (5) zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm (4) sowie einem an dem freien Ende des Spannarms (4) angeordneten Andrückmittel (3). Zur Weiterentwicklung einer solchen Spannvorrichtung ist vorgesehen, dass das Dämpfungsmittel aus einem hohlzylindrischen Aussenteil (7, 10, 13) und einem zylindrischen Innenteil (8, 11, 14) besteht, zwischen denen Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15) angeordnet sind, und dass die Innenseite des Aussenteils (7, 10, 13), die Aussenseite des Innenteils (8, 11, 14) und/oder die Wälz- oder Gleitkörpern (9, 12, 15) derart ausgebildet sind, dass an diesen oder an der diesen Bauteilen gegenüberliegenden Fläche bei deren Beaufschlagung mit einer Kraft (F1, F2) und bei Relativbewegung zueinander eine den Roll- oder Gleitwiderstand der Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15) erhöhende makroskopisch reversible elastische Oberflächenverformung der Bauteile eintritt. Diese Roll- oder Gleitwiderstanderhöhung bewirkt eine Dämpfung von Schwenkbewegungen des Spannarms (4).

Description

Spannvorrichtung für einen Riementrieb
Beschreibung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riementrieb, mit e inem Vorrichtungsgehäuse zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms angeordneten Andrückmittel.
Hintergrund der Erfin düng
Zur Vermeidung des Durchrutschens eines Antriebsriemens auf den Antriebsscheiben eines Riementriebes wird der Antriebsri emen in der Regel mittels einer zwischen den Antriebsscheiben auf den Riemen wirkenden Spannvorrichtung von seinem unbeeinflussten Umschlingungsweg ausgelenkt und so die notwendige Vorspannkraft erzeugt, die den Riemen auf die Antriebsscheiben drückt. Derartige Spannvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem drehfest angeordneten Gehäuse, an dem ein Spann arm für eine Riemena ndrückrolle schwenkbar gelagert ist. In dem Gehäuse befindet sich eine Feder-Därnpfungs-Einrichtung, wobei sich die Feder einerseits an dem Gehäuse abstützt und mit ihrem anderen Ende auf den Spannarm wirkt. Der Dämpfungsmechanismus sorgt dafür, dass die in einem solchen Antriebssystem auftretenden Riemensch'wingungen auf ein erträgliches Maß begrenzt werden. Eine solche Dämpfungsvorrichtung besteht gemäß dem Stand der Technik üblicherweise aus Bremskörpern, die entweder an dem Gehäu- se oder an dem Spannarm befestigt sind und mit einer bestimmten Anpresskraft auf eine in Bezug auf die Drehbewegung des Spannarms wirksame Gegenfläche wirken. Derartige Riemenspannvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 34 19 969 A1 und der DE 37 28 158 A1 bekannt, bei denen ringförmige gummielastische Elemente die Brems- bzw. Schwingungsdämpfungsfunktion erfüllen. Nachteilig bei diesen Dämpfungsvorrichtungen ist, dass diese einem abrasϊven Verschleiß unterliegen und zum Teil auch Schmierstoffe eingesetzt werden müssen, um eine gewünschte Dämpfungswirkung zu erzielen.
Zudem zeigt die CH 31 62 36 sowie die CH 32 49 87 Wälzlager, die im wesentlichen aus einem Außenteil, einem Innenteil und dazwischen angeordneten gummielastischen Wälzkörpern bestehen. Bei diesen Wälzlagern ist der Abstand zwischen den relativ zueinander beweglichen Lagerteilen kleiner als der Durchmesser der Wälzkörper vor deren Einsetzen in das Wälzlager, so dass auf die eingesetzten Wälzkörper eine radial wirkende Vorspannung wirkt. Die Wälzkörper weisen vor ihrem Einführen in den Raum zwischen dem Lagerinnenteil und dem Lageraußenteil einen annähernd runden Querschnitt auf. Je nach der den Wälzkörpern erteilten Vorspannung leisten diese infolge molekularer Umlagerung innerhalb derselben, die jedoch ohne weitere äußere Formänderung verlaufen, einer Verdrehung der beiden genannten Teile in Bezug zueinander einen größeren oder kleineren Widerstand. Derartige Lager sind gemäß dieser Druckschriften auch bis zu einem gewissen Grad als Bewegungsdämpfer einsetzbar.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe an die Erfindung darin, eine Riemenspannvorrichtung gemäß der DE 34 19 969 A1 derart weiterzu- ent ickeln, dass eine kostengünstigere Herstellung sowie ein besseres Betriebsverhalten darstellbar sind. Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung d«n Unteransprüchen entnehmbar sind.
Demnach ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung für einen Riementrieb mit einem Vorrichtungsgehäuse zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms angeordneten Andrückmittel so ausgebildet ist, dass das Däm p- fungsmittel aus einem hohlzylindrischen Außenteil und einem zylindrischen I n- nenteil besteht, zwischen denen Wälz- oder Gleitkörper angeordnet sind, wob»ei die Innenseite des Außenteils, die Oberfläche des Innenteils und/oder die Wäi z- oder Gleitkörpern derart ausgebildet sind, dass an diesen oder an der diesen Bauteilen gegenüberliegenden Fläche bei deren Beaufschlagung mit einer Kraft und bei Relativbewegung zueinander eine den Roll- oder Gleitwiderstand der Wälz- oder Gleitkörper erhöhende und dämpfend wirkende makroskopische Oberflächenverformung der Bauteile entsteht. Dabei kann das Außenteil als Gehäuseaußenteil und das Innenteil als Gehäuseinnenteil ausgebildet sein.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass eine oder beide der sich gegenüberliegenden Seiten von Außenteil und Innenteil der Dämpfungsvorrichtung viskoselastisch oder selbsttätig reversibel nachgiebig ausgebildet sind und die Wälz- oder Glei tkörper aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Bei einer Relativbewegun g von Innenteil und Außenteil zueinander sowie bei Beaufschlagung der Wälzkörper mit einer Anpresskraft können diese Wälzkörper so in diese elastische Schicht eindringen und dort entlang ihrer Rollbahn ständig Verformungsarbeit leisten, di e dämpfend auf die Bewegung des Spannarmes wirkt. Dieses Deformationsverha lten wird z.B. dadurch erreicht, dass das Außenteil und/oder das Innenteil der Dämpfungsvorrichtung aufeinander zuweisende Oberfläche haben, die aus einem Elastomer oder einem anderen, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff bestehen, die eine reversible Verformung der Oberflächen zulassen. Dagegen kann in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Innenteil und das Außenteil starre Oberflächen aufweisen und die Wälz- kσrper aus einem Elastomer oder einem anderen elastischen Werkstoff bestehen. Dadurch wird erreicht, dass diese Wälzkörper bei Beaufschlagung mit einer Vorspann- oder Normalkraft in makroskopischen Dimensionen derart verformt werden, dass bei einer Bewegung des Außenteils oder des Innenteils relativ zueinander die Verformungsarbeit dämpfend auf die Beweglichkeit des Spannarms der Spannvorrichtung wirkt. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung sind zudem elastisch nicht verformbare Wälzkörper zwischen der Innenseite des Außenteils und der Oberfläche des Innenteils angeordnet, die als Abstandshalter für die elastisch verformbaren Wälzkörper dienen. Dabei ist der Durchmesser der elastisch verformbaren Wälzkörper größer als der Durchmesser der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper.
In einer weiteren Variante der Erfindung besteht die Innenseite des Außenteils, die Oberfläche des Innenteils und/oder die Oberfläche der Wälz- oder Gleitkörper aus einer flexiblen bzw. elastischen Materialschicht, die ein zähflüssiges Material einschließt, wobei die Wälzkörper wiederum aus einem Material bestehen, das nicht selbstständig reversibel verformbar ist.
Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzips sieht vor, dass die Innenseite des Außenteils oder die Oberfläche des Innenteils eine starre Oberfläche mit darauf ausgebildeten Gleitkörpern hat, während die gegenüberliegende Oberfläche eine vergleichsweise weiche Oberfläche aus einem Material mit selbsttätig reversibel elastischem Deformationsverhalten aufweist.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungsvorrichtung ein Bestandtei l des Schwenklagers für den Spannarm ist und dabei vorzugsweise als Kegelrollen-, Schrägkugel- oder Rillenkugellager ausgebildet ist, wobei die Wälz- oder Gleitkörper eine kugelförmige, zylindrische, kegelige oder nadeiförmige Geometrie aufweisen können.
Letztlich wird es als sinnvoll angesehen, wenn das Andrückmittel der Spannvor- richtung als Rolle oder Gleitschuh ausgebildet ist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung lässt sich anhand von Ausführungsbeispielen erläutern, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:
Figur Λ eine schematische Darstellung einer Riemenspannvorrichtung,
Figur 2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Dämpfungsvorrichtung der Riemenspannvorrichtung,
Figur 3 eine andere Variante der Dämpfungsvorrichtung und
Figur A eine wälzkörperlose Dämpfungsvorrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die Darstellung gemäß Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Riemenspannvorrichtung 1 , mit der ein Antriebsriemen 2 in eine vorgespannte Lage ausgelenkt ist. Die Riemenspannvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, das mittels eines Anschlussstücks 6 drehfest an einem Bauteil 16 einer Antriebsvorrichtung befestigt ist. An dem freien Ende dieses Anschlussstücks 6 ist ein Innenteil 8 des Gehäuses 5 unverdrehbar befestigt, das koaxial von einem Gehäuseaußenteil 7 umgeben ist. Zwischen diesen beiden Gehäuseteilen 7, 8 sind Wälzkörper 9 eingelegt, so dass das Gehäuseaußenteil 7 und das Gehäuseinnenteil 8 gegeneinander verdrehbar sind.
Mit dem Gehäuseaußenteil 7 ist ein S annarm 4 verbunden, der an seinem freien Ende eine Andrückrolle 3 für den Antriebsriemen 2 trägt. Der Spannarm 4 wird zusammen mit der Andrückrolle 3 von einer hier nicht gesondert dargestellten Feder mit einer Kraft F gegen den Antriebsriemen 2 gedrückt, so dass dieser entsprechend vorgespannt ist.
Die Riemenspannvorrichtung 1 verfügt zudem über einen Dämpfungsmechanismus, der dafür sorgt, dass der Spannarm 4 ruhig an dem Antriebsriemen 2 anliegt und nicht aufgrund von Riemenschwingunöen zu Drehschwingungen angeregt wird.
Wie Figur 2 entnehmbar ist, besteht die dort gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung abweichend von den bisher üblichen Dämpfungssystemen aus makroskopisch nicht verformbaren Wälzkörpern 9, die zwischen den makroskopisch selbsttätig reversibel verformbaren Oberflächen 18, 19 des Außenteils 7 und des Innenteils 8 des Gehäuses 5 angeordnet sind. Diese verformbaren Oberflächen 18, 19 können aus einer Elastomerschicht oder einer anderen geeigneten Polymermaterialschicht gebildet sein, die auf der Innenseite des Gehäuseaußenteils 7 und/oder auf der Außenseite des Innenteils 8 ausgebildet sind.
Die zwischen dem Gehäuseinnenteil 8 und dem Gehäuseaußenteil 7 angeordneten Wälzkörper 9 verursachen bei einer Beaufschlagung dieser Teile 7, 8 mit einer Kraft F1 , F2 eine elastische Verformung der Oberflächen 18, 19 des Gehäuseaußenteils 7 und des Gehäuseinnenteils 8, die sich nach dem Vorbeiziehen der Wälzkörper 9 infolge der Relativbewegung dieser beiden Teile 7, 8 zueinander wieder zurückbilden. Die aufgewandte Verformungsenergie äußert sich bezüglich der Wälzkörper 9 in einem erhöhten Rollwiderstand im Vergleich zu nicht verformbaren Rollflächen, die für das Riemenspannsystem als Dämpfungseffekt genutzt wird. Die auf die Wälzkörper 9 wirkende Kraft F1 , F2 wird dabei vorzugsweise durch eine axial auf das Gehäuseaußenteil 7 oder das Gehäuseinnenteil 8 wirkende Axialfeder erzeugt, die hier aber nicht gesondert dargestellt ist.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der aufeinander zuweisenden O erflächen des Gehäuseaußenteils 7 und/oder des Gehäuseinnenteils 8 aus einesr flexiblen Kunststofffolie bestehen. Diese flexible Kunststofffolie schließt dabei zrwischen sich und dem metallischen Teil des Geäuseinnen- und/oder Gehäuseajjßenteils 7, 8 eine viskoelastische Flüssigkeit ein, die für die gewünschte und au die Drehbewegung des Spannarms 4 dämpfend wirkende elastische Verformung der Kunststofffolie bei einem Vorbeirollen der Wälzkörper 9 sorgt. Die Wälzkörper 9 selbst können als Stahlkugeln ausgebildet und Bestandteile des Wälzlagers sein, mit dem die Verschwenkbarkeit des Spannarms 4 erreicht wird. Dieses Kugellager kann als Kegelrollen-, als Schrägkugel- oder auch als Rillenkugellager ausgebildet sein, wobei die Wälzkörper 9 über eine kugelförmige, eine zylindrische, eine kegelförmige oder eine nadeiförmige Geometrie verfügen können. Diese Integration der Dämpfungsvorrichtung in das Kugellager für den Spannarm 4 erlaubt eine besonders kompakte und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung.
In der in Figur 3 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung weisen die Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und die Außenseite des Gehäuseinnenteils 11 eine harte und makroskopisch nicht verformbare Oberfläche auf. Zwischen diesen Gehäuseteilen sind Wälzkörper 1 angeordnet, die nicht elastisch verformbar sind und den Abstand zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 11 unter Einwirkung einer Kraft F1 , F2 bestimmen. Zudem sind in diesem Zwischenraum Wälzkörper 12 angeordnet, die reversibel elastisch verformbar sind, so dass bei deren Abrollen Verformungsarbeit geleistet werden muss.
Wie Figur 3 deutlich entnommen werden kann, ist der Abstand zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 11 so gewählt, dass er geringer ist als der Durchmesser eines elastisch noch nicht verformten und zunächst annähernd kreisrunden Wälzkörpers 12. Diese Wälzkörper 12 können aus einem Elastomer oder einem anderen sich selbsttätig reversibel verformenden Polymermaterial bestehen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Wälzkörper 12 aus einer kugelförmigen Kunststofffolie bestehen, die eine viskoelastische Flüssigkeit 16 in sich einschließt.
Die elastisch nicht verformbaren Wälzkörper 17 erfüllen neben ihren üblichen Lageraufgaben in einem Wälzlager auch die Funktion von Abstandshaltern für die im Durchmesser an sich größeren elastischen Wälzkörper "12, so dass dieses dämpfend wirkende Lager für den Spannarm 4 einer Riemenspannvorrichtung 1 gegebenenfalls auch ohne eine eine Axialkraft auf die elastischen Wälzkörper 12 erzeugende Feder herstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wirkt allein durch das formschlüssige Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 7, 8 unter Zwischenlage der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper 17 auf die elastisch verformbaren Wälzkörper 12 eine Normalkraft F1 , F2, die im statischen Zustand eine Abplattung der Wälzkörper 12 und bei einer Relativbewegung von Gehäuseaußenteils 10 und Gehäuseinnenteils 11 zueinander eine umlaufende Deformation der elastischen Wälzkörper 12 verursacht. Auf diese Weise wird ein Rollwiderstand erzeugt, in dessen Folge eine Dämpfungswirkung auf die Auslenkbewegung des Spannarms 4 der Riernenspannvorrichtung 1 bewirkt wird.
Figur 4 zeigt dagegen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzips, bei der die Dämpfungsvorrichtung ohne V Välzkörper zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 13 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 14 auskommt. Dazu sind an der Innenseite des Gehäuse-außenteils 13 starre Gleitkörper 15 ausgebildet, deren radial nach innen weisenden Enden sich in das elastisch reversibel verformbare Material 20 des Gehäuseinnenteils 14 hineindrücken. Bei einer durch den horizontalen Pfeil angedeuteten Relativbewegung dieser beiden Gehäuseteile 13, 14 zueinander und dem Einwirken einer Kraft F1 , F2 auf wenigstens eines dieser Gehäuseteile verursachen die Gleitkörper 15 eine Verformung des elastischen Materials 20 des Gehäuseinn=enteils 14, die sich selbsttätig reversibel zurückbildet, wenn der jeweilige Gleitkörper 15 sich von diesem Ort wegbewegt. Die dazu notwendige Verformungsarbeit verursacht das beschriebene Dämpfungsverhalten hinsichtlich der Bewegbarkeit des Spannarmes 4. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung wi rd im Einzelfall ein Schmiermittel zwischen den in Kontakt geratenden Oberflächen einzusetzen sein, mit dessen Hilfe ggf. Adhäsionskräfte zwischen den Gleit körpern 15 und der Innenteiloberfläche 20 vermindert werden. Bezugszahlen liste
1 Riemerispannvorrichtung
Antriebsriemen
3 Andrückmittel
Spannarm
Gehäuse
Anschlussstück
7 Außenteil
8 Innenteil
9 Wälzkörper
10 Außenteil
11 Innenteil
12 Wälzkörper
13 Außenteil
14 Innenteil
15 Gleitkörper
16 Zähflüssiges Material
17 Nichtelastischer Wälzkörper
18 Reversibel elastisches Material
19 Reversibel elastisches Material
20 Reversibel elastisches Material
F1 Kraft
F2 Kraft

Claims

Patentansprüche
1. Spannvorrichtung für einen Riementrieb, mit einem Vorrichtungsgehäuse (5) zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm (4) sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms (4) angeordneten Andrückmittel (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel aus einem hohlzylindris chen Außenteil (7, 10, 13) und einem zylindrischen Innenteil (8, 11 , 14) besteht, zwischen denen Wälzoder Gleitkörper (9, 12, 15) angeordnet sind , und dass die Innenseite des Außenteils (7, 10, 13), die Oberfläche des Inn-enteils (8, 11 , 14) und/oder die Wälz- oder Gleitkörpern (9, 12, 15) derart ausgebildet sind, dass an diesen oder an der diesen Bauteilen gegenüberliegenden Fläche bei deren Beaufschlagung mit einer Kraft (F1 , F2) und bei Rel tivbewegung zueinander eine den Roll- oder Gleitwiderstand der Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15) erhöhende makroskopische Oberflächenverformung eintritt.
2. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 1 , dadurcfri gekennzeichnet, dass die mit den Wälz- oder Gleitkörpern (9, 12, 15) in Kontakt gelangende Seite (18) des Außenteils {77) und/oder die Seite (1S, 20) des Innenteils (8, 14) ein selbsttätig reversibeJ elastisches Deformationsverhalten aufweisen.
3. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nacri Anspruch 2, dadurd gekennzeichnet, dass das Außenteil (7) und das Innenteil (8, 14) aufeinander zuweisende Oberflächen (18, 19, 20) aus einem Elastomer oder aus einem anderen selbsttätig reversibel elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff besteht.
4. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) aus einem Elastomer oder aus ei- nem anderen selbsttätig reversibel elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff bestehen.
5. , Spann Vorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass elastisch nicht verformbare Wälzkörper (17) zwischen der elastisch nicht verformbaren Innenseite des Gehäuseaußenteils (10) und der elastisch nicht verformbaren Oberfläche des Gehäuseinnenteils (11 ) angeordnet sind.
6. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der elastisch verformbaren Wälzkörper (12) größer ist als der Durchmesser der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper (17).
7. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass di e Innenseite des Außenteils (7, 10, 13), die Oberfläche des Innenteils (8, 11 , 14) und/oder die Oberfläche der Wälz- oder Gl eitkörper (9, 12, 15) aus einer flexiblen Materialschicht besteht, die ein zähflüssiges Material (16) einschließt.
8. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- oder Gleitkörper (9, 15, 17) aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
9. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel Bestandteile eines Wälzlagers, vorzugsweise eines Kegelrollen-, Schrägkugel- oder Rillenkugellagers insbesondere zur Lagerung des Spannarms (4) sind.
10. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15, 17) eine kugelförmige, zylindrische, kegelige oder nadeiförmige Geometrie aufweisen.
11. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Außenteils (13) oder die Oberfläche des Innenteils (14) über eine starre Oberfläche mit darauf ausgebildeten Gleitkorpem (15) verfügt, während die gegenüberliegende Oberfläche aus ein em Material (20) mit viskoelastischem oder selbsttätig reversibel elastischem Deformationsverhalten besteht.
12. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens e inem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückmittel (3) als Rolle oder Gleitschuh ausgebildet ist.
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