WO2005064200A1 - Mechanische spannvorrichtung für zugmittel mit gerichteter reibdämpfung - Google Patents

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WO2005064200A1 PCT/EP2004/013191 EP2004013191W WO2005064200A1 WO 2005064200 A1 WO2005064200 A1 WO 2005064200A1 EP 2004013191 W EP2004013191 W EP 2004013191W WO 2005064200 A1 WO2005064200 A1 WO 2005064200A1
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friction
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Martin Assel
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Schaeffler Kg
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    • F16H2007/084—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means having vibration damping characteristics dependent on the moving direction of the tensioner

Definitions

  • the invention relates to a mechanical tensioning device for traction means, in particular for a chain, with directional friction damping, with a friction element which can be displaced in a cylinder against the action of frictional forces, with a central conical recess extending from its one end face, into which a with a Piston rod connected correspondingly shaped clamping cone engages, wherein the friction piston is supported by an internal compression spring on the cylinder against the insertion movement of the piston rod into the cylinder.
  • Such mechanical clamping devices are already known. We refer to DE 42 03 449 A1, for example. Such mechanical tensioning devices result in a friction damping which is dependent on the direction of movement of the piston rod and which is greater when the piston rod is deflected into the cylinder than during the relaxation movement in the opposite direction.
  • the known mechanical tensioning device of the type described at the outset is specially designed as a belt tensioning device in which very high tensioning forces are required, which is why, in addition to the inner biasing spring for the friction element, an outer biasing spring between the cylinder and the piston benstange is provided, which applies the actual pretensioning force for the belt.
  • the different friction damping in the different directions of movement of the piston rod are relatively small.
  • the invention is therefore based on the object of designing a mechanical tensioning device of the type mentioned at the outset in such a way that it achieves higher damping and, at the same time, is also suitable for chain tensioning devices with very simple construction means.
  • the cylinder is provided with an inner cone tapering in the retracting direction of the piston rod, on which the friction element bears on the outside with a corresponding outer cone, such that the friction element moves further than the piston rod when the piston rod is deflected.
  • the configuration according to the invention ensures that when the piston moves linearly, the friction element must move both relative to the housing and relative to the piston, which leads to friction on both contact surfaces and thus to increased damping.
  • the inner cone of the cylinder has a substantially smaller opening angle than the inner cone of the friction element so that wedging cannot occur in such a way that the relative movement of the friction element to the housing on the one hand and to the piston rod on the other hand is done.
  • the device according to the invention manages with the one internal compression spring, since in chain tensioning devices The tension forces on the chain do not have to be as great as with belt tensioners. However, it is of course also suitable for such belt tensioning devices, in which case the cylinder and the piston rod are then preferably supported directly against one another by an additional external compression spring.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a mechanical tensioning device according to the invention in the relaxed position
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through the clamping device in the displacement of the piston rod inward into the cylinder as a result of increased tension on the traction means.
  • the tensioning device comprises a cylinder 1, which can be fastened with the aid of the molded-on fastening eyes 2 and 3, and a piston rod 4, which is connected, for example, to a deflection roller for tensioning the chain of a chain drive or, if appropriate, also the belt of a belt drive.
  • the inner compression spring 12 which is supported on a friction element 5, which in turn bears against the outer cone 7 of the piston rod 4 via an inner cone 6, also simultaneously forms the tension spring for the tensioning device. If greater tensioning forces are required, as is the case with belt tensioning devices, it can be provided that the cylinder 1 and the piston rod 4 are supported directly against one another by an additional external compression spring.
  • the cylinder 1 is not provided with a cylindrical inner bore, but instead has an inner cone 8 tapering in the direction of retraction of the piston rod 4.
  • the friction element 5 is provided with a corresponding outer cone 9, the opening angle of these two conical surfaces 8 and 9 being substantially smaller than that of the conical recess 6 of the friction element and of the same-sized outer cone 7 of the piston rod 4.

Abstract

Mechanische Spannvorrichtung für Zugmittel, insbesondere für eine Kette, mit gerichteter Reibdämpfung, mit einem in einem Zylinder (1) gegen die Wirkung von Reibungskräften verschiebbaren Reibelement (5) mit einer zentralen von seiner einen Stirnseite ausgehenden konischen Ausnehmung (6), in die ein mit einer Kolbenstange (4) verbundener entsprechend geformter Spannkonus (7) eingreift, wobei der Reibungskolben durch eine innere Druckfeder am Zylinder entgegen der Einfahrbewegung der Kolbenstange (4) in den Zylinder (1) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1) mit einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange (4) sich verjüngenden Innenkonus (8) versehen ist, an dem das Reibelement außenseitig mit einem entsprechenden Außenkonus (9) anliegt, derart, dass das Reibelement (5) sich beim Einfedern der Kolbenstange (4) weiter als diese bewegt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Mechanische Spannvorrichtung für Zugmittel mit gerichteter Reibdämpfung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Spannvorrichtung für Zugmit- tel, insbesondere für eine Kette, mit gerichteter Reibdämpfung, mit einem in einem Zylinder gegen die Wirkung von Reibungskräften verschiebbaren Reibelement mit einer zentralen von seiner einen Stirnseite ausgehenden konischen Ausnehmung, in die ein mit einer Kolbenstange verbundener entsprechend geformter Spannkonus eingreift, wobei der Reibungskolben durch eine innere Druckfeder am Zylinder entgegen der Einfahrbewegung der Kolbenstange in den Zylinder abgestützt ist.
Derartige mechanische Spannvorrichtungen sind bereits bekannt. Wir verweisen hierzu beispielsweise auf die DE 42 03 449 A1. Bei derartigen mechani- sehen Spannvorrichtungen ergibt sich eine von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange abhängige Reibungsdämpfung, die beim Einfedern der Kolbenstange in den Zylinder größer ist als bei der Entspannbewegung in die Gegenrichtung.
Die vorbekannte mechanische Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist speziell als Riemenspannvorrichtung ausgelegt, bei der sehr hohe Spannkräfte erforderlich sind, weshalb neben der inneren Vorspannfeder für das Reibelement noch eine äußere Vorspannfeder zwischen Zylinder und Kol- benstange vorgesehen ist, die die eigentliche Vorspannkraft für den Riemen aufbringt.
Die unterschiedliche Reibdämpfung in den verschiedenen Bewegungsrichtun- gen der Kolbenstange sind dabei relativ klein.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Spannvor- richtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass sie eine höhere Dämpfung erreicht und gleichzeitig mit sehr einfachen Baumitteln auch für Ket- tenspannvorrichtungen geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Zylinder mit einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange sich verjüngenden Innenkonus versehen ist, an dem das Reibelement außenseitig mit einem entsprechenden Außenkonus anliegt, derart, dass das Reibelement sich beim Einfedern der Kolbenstange weiter als diese bewegt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass bei einer Linearbewegung des Kolbens das Reibelement sich sowohl relativ zum Gehäuse als auch relativ zum Kolben bewegen muss, was zu einer Reibung an beiden Kontaktflächen und damit zu einer erhöhten Dämpfung führt.
Mit besonderem Vorteil soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung deshalb vorgesehen sein, dass der Innenkonus des Zylinders einen wesentlich kleineren Öffnungswinkel als der Innenkonus des Reibelements aufweist, damit keine Verkeilung dergestalt auftreten kann, dass die Relativbewegung des Reibelements zum Gehäuse einerseits und zur Kolbenstange andererseits beeinträch- tigt wird.
Bei Einsatz für eine Kettenspannvorrichtung kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der einen inneren Druckfeder aus, da bei Kettenspannvorrichtun- gen die Spannkräfte auf die Kette nicht so groß sein müssen, wie bei Riemenspannvorrichtungen. Sie eignet sich aber selbstverständlich auch für solche Riemenspannvorrichtungen, wobei in diesem Fall dann bevorzugt der Zylinder und die Kolbenstange durch eine zusätzliche äußere Druckfeder unmittelbar aneinander abgestützt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden anhand der beigefügten Zeichnungen erfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße mechanische Spannvorrichtung in der entspannten Stellung und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung in der infolge erhöhter Spannung auf das Zugmittel erfolgten Verschiebung der Kolbenstange nach innen in den Zylinder. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung umfasst einen Zylinder 1, der mit Hilfe der angeformten Befestigungsaugen 2 bzw. 3 befestigt werden kann und eine Kolbenstange 4, die beispielsweise mit einer Umlenkrolle zur Spannung der Kette eines Kettentriebs oder gegebenenfalls auch des Riemens eines Riementriebs verbunden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die innere Druckfeder 12, die sich an einem Reibelement 5 abstützt, das seinerseits über einen Innenkonus 6 am Außenkonus 7 der Kolbenstange 4 anliegt, auch gleichzeitig die Spannfeder für die Spannvorrichtung. Sollten größere Spannkräfte benötigt werden, wie dies bei Riemenspannvorrichtungen der Fall ist, so kann vorgesehen sein, dass der Zylinder 1 und die Kolbenstange 4 durch eine zusätzliche äußere Druckfeder unmittelbar aneinander abgestützt sind. Erfindungsgemäß ist der Zylinder 1 nicht mit einer zylindrischen Innenbohrung versehen, sondern er weist einen in Einfahrrichtung der Kolbenstange 4 sich verjüngenden Innenkonus 8 auf. Das Reibelement 5 ist mit einem entspre- chenden Außenkonus 9 versehen, wobei der Öffnungswinkel dieser beiden konischen Flächen 8 und 9 wesentlich kleiner ist, als der der konischen Ausnehmung 6 des Reibelements und des gleichgroßen Außenkonus 7 der Kolbenstange 4.
Durch diese Bemessung ist es, noch dazu in Abstimmung mit den Federkräften, möglich, dass das Reibelement sich beim Einfedern der Kolbenstange aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die Position gemäß Fig. 2 das Reibelement 5 weiter axial nach innen bewegt als die Kolbenstange. Bei 10 ist die Bewegung des Konus der Kolbenstange 4 relativ zum Gehäuse angedeutet und bei 11 die zusätzliche Bewegung des Reibelements gegenüber der Kolbenstange. Durch diese beiden Linearbewegungen des Kolbens und des Reibelements ergibt sich eine Reibung sowohl zwischen den Konusflächen 8 und 9 als auch den Konusflächen 6 und 7, was zu einer erhöhten Dämpfung führt.
Bezugszahlen
Zylinder Befestigungsauge Befestigungsauge Kolbenstange Reibelement Innenkonus Außenkonus Innenkonus Außenkonus Bewegung des Konus der Kolbenstange Bewegung des Reibelements gegenüber der Kolbenstange Druckfeder

Claims

Patentansprüche
1. Mechanische Spannvorrichtung für Zugmittel, insbesondere für eine Kette, mit gerichteter Reibdämpfung, mit einem in einem Zylinder gegen die Wirkung von Reibungskräften verschiebbaren Reibelement mit einer zentralen von seiner einen Stirnseite ausgehenden konischen Ausnehmung, in die ein mit einer Kolbenstange verbundener entsprechend ge- formter Spannkonus eingreift, wobei der Reibungskolben durch eine innere Druckfeder am Zylinder entgegen der Einfahrbewegung der Kolbenstange in den Zylinder abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1) mit einem in Einfahrrichtung der Kolbenstange (4) sich verjüngenden Innenkonus (8) versehen ist, an dem das Reibele- ment außenseitig mit einem entsprechenden Außenkonus (9) anliegt, derart, dass das Reibelement (5) sich beim Einfedern der Kolbenstange (4) weiter als diese bewegt.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkonus (8) des Zylinders eine wesentlich kleineren Öffnungswinkel als der Innenkonus (6) des Reibelements (5) aufweist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Zugmittel ein Riemen einer Riemenspannvorrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder und die Kolbenstange durch eine zusätzliche äußere Druckfeder unmittelbar aneinander abgestützt sind.
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