DE19813586B4

DE19813586B4 - Spannvorrichtung für Treibriemen

Info

Publication number: DE19813586B4
Application number: DE1998113586
Authority: DE
Inventors: Manfred Brandenstein; Jürgen Kober; Josef Stork
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2018-03-28
Also published as: ITTO990224A1; DE19813586A1; FR2776734B1; IT1309073B1; FR2776734A1

Abstract

Spannvorrichtung für Treibriemen (7) mit relativ zueinander schwenkbaren Elementen (3, 5), wobei das bewegliche eine Spannrolle (4) aufweist und das andere fest ist, einer dazwischen angeordneten Spannfeder (6) und einer richtungsabhängigen Reibungsdämpfung, wobei eine mit einem freien Ende versehene Schlingfeder (1) mit dem anderen Ende fest an einem der Elemente (3, 5) eingespannt ist und mit ihren Windungen auf einer Reibbuchse (2) unter Gleitreibung bewegbar ist, mit folgenden weiteren Merkmalen:
– Die Reibbuchse (2) weist eine fest eingestellte Reibungsdämpfung gegenüber einem der relativ zueinander schwenkbaren Elemente (3, 5) auf,
– die Schlingfeder (1) sitzt unter Vorspannung auf einer Umfangsfläche (11) der Reibbuchse (2) und bildet
– eine Mitnahmekupplung in einer Schwenkrichtung weg vom Treibriemen (7) mit der fest eingestellten Reibungsdämpfung der Reibbuchse (2) und
– eine Freilaufkupplung in einer Schwenkrichtung zum Treibriemen (7), mit einer Reibungsdämpfung zwischen der Reibbuchse (2) und den Windungen der Schlingfeder...

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Durch die DE 36 37 103 A1 ist eine Spannvorrichtung für Treibriemen bekannt, bei der neben der Spannfeder eine Schlingfeder zwischen schwenkbeweglichen Umfangsflächen eingesetzt ist. Sie ist beispielsweise mit einem Ende fest am beweglichen Element angeordnet, während das andere Ende frei ist. Die Schlingfeder ist aus einem rechteckig profilierten Material gewickelt und hat daher eine größere Umfangsfläche auf einer entsprechenden Reibfläche des festen Elementes. Durch den Schlingfedereffekt wird in einer Schwenkrichtung der Druck der Umfangsfläche auf die Reibfläche größer, während er in die andere Schwenkrichtung gegenüber dem Ruhewert abnimmt.
Aus der DE 37 18 227 A1 ist eine Spannvorrichtung für Riemen und dgl. bekannt, bei der das Dämpfungsverhalten von der Richtung der Auslenkung des Schwenkarms abhängt. Diese Richtungsabhängigkeit wird mit Hilfe eines Schlingfederfreilaufs realisiert. Hierzu erstreckt sich eine Schlingfeder über axial benachbarte Führungshülsen. Je nach Richtung der Auslenkung des Schwenkarms hat die Schlingfeder entweder keinen Einfluss auf die Verdrehbarkeit der Führungshülsen relativ zueinander oder verbindet die Führungshülsen miteinander kraftschlüssig. Eine Reibdämpfung wird dabei dadurch erzeugt, dass eine der beiden Führungshülsen drehfest mit einem ruhenden Teil eines Schwenklagers für den Schwenkarm verbunden ist und auf die andere Führungshülse eine Reibbuchse einwirkt, die drehfest mit dem Schwenkarm verbunden ist.
Mit Erhöhung des Druckes bilden die Abmessungen und der Oberflächenzustand der Reibflächen eine wesentliche Rolle. Da die Schlingfeder vom Charakter her grundsätzlich zum Blockieren neigt, ist eine definierte Reibungsdämpfung mit gleichbleibenden Ergebnissen in der Serie nicht zu verwirklichen. Weiterhin werden die Reibflächen bei steigender Neigung zum Blockieren abgenützt und ändern damit ihre Reibeigenschaften. Schließlich, wenn der Fall völliges Blockieren eintritt, kommt es zur Überspannung des Treibriemens und damit zum Ausfall des Motors.
Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Spannvorrichtung so zu verbessern, dass für die hohe Reibungsdämpfung in Richtung weg vom Treibriemen ein vorausberechnetes Reibmoment in der Serie stets gleich ist und sich im Betrieb nicht mehr verändert.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese Merkmale wird der Blockier-Effekt einer Schlingfeder mit mehreren Windungen ausgenützt. Sie nimmt die Reibbuchse durch direkte Kopplung in einer Richtung mit. Die Reibbuchse ist weiterhin über separate Reibflächen mit hohem Reibmoment gegenüber dem entsprechenden Element der Spannvorrichtung angeordnet. Die erforderliche Vorspannung der Reibfläche kann in bekannter Weise durch Federn oder elastische Reibbeläge erreicht werden. Wenn die Schlingfeder in umgekehrter Schwenkrichtung bewegt wird, löst sie sich von der Reibbuchse, wirkt als Freilaufkupplung und gleitet auf dieser mit nicht nennenswertem Reibmoment.
Bei der Anwendung am Verbrennungsmotor werden die erfindungsgemäßen Merkmale dahingehend genutzt, daß die Reibungsdämpfung in Richtung zum Treibriemen, also in Spannrichtung, verschwindend klein ist und in die entgegengesetzte Richtung sehr hoch, beispielsweise nahe der maximal zulässigen Spannung des Treibriemens.
Daraus ergeben sich die Vorteile nahezu ungedämpftes und damit extrem schnelles Nachspannen des Treibriemens und maximale Dämpfung bei Stößen, Impulslasten des Motors, etc.
Die Erfindung wird nachfolgend an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.
Die einzige Figur zeigt den teilweisen Längsschnitt einer Spannvorrichtung für Treibriemen mit Schlingfeder und Reibbuchse. Es sind nur die zum Verständnis wichtigen Einzelheiten und diese schematisch dargestellt.
Ein Schwenkarm 3 ist mit einer Spannrolle 4 über eine Reibbuchse 2 auf einem Tragkörper 5 beweglich angeordnet. Eine Spannfeder 6 stellt die Spannrolle 4 gegen einen Treibriemen 7 und spannt diesen mit der Federkraft. Die gesamte Spannvorrichtung kann mit einer Schraube 8 beispielsweise an einen Motorblock befestigt werden.
Die Reibbuchse 2 ist mit einem gering kompressiblen Reibungsbelag 9 versehen und sitzt damit auf der Mantelfläche 10 des Tragkörpers 5. Durch das in der Dicke komprimierte Material des Reibbelages 9 sitzt sie unter radialer Vorspannung auf der Mantelfläche 10 und erzeugt ein Reibmoment, das umgerechnet der maximal zulässigen Spannkraft des Treibriemens 7 entspricht. Erst wenn diese Kraft überschritten wird, dreht sich die Reibbuchse 2 auf dem Tragkörper 5. Dies ergibt eine sehr hohe Reibungsdämpfung.
Auf der Umfangsfläche 11 der Reibbuchse 2 ist eine aus Rechteckmaterial gewickelte Schlingfeder 1 mit etwas mehr als zwei Windungen angeordnet. Sie sitzt mit geringer Vorspannung auf der Umfangsfläche 11, hat ein freies Ende 13 und ein im Schwenkarm 3 festgelegtes Ende 14.
Der Schwenkarm 3 ist über Gleitflächen 15 auf der Umfangsfläche 11 gelagert.
Wenn der Treibriemen 7 mit beispielsweise einer starken Impulskraft auf die Spannrolle 4 und gegen die Spannfeder 6 wirkt, wird die Schlingfeder 1 über das feste Ende 14 scheinbar eingewickelt. Es entstehen progressiv steigende Einschnürkräfte, die ein Blockieren zwischen Schlingfeder 1 und Reibbuchse 2 bewirken. Die Reibbuchse 2 wird dadurch mitgenommen und erzeugt die beschriebene starke Reibungsdämpfung.
In umgekehrter Schwenkrichtung, wenn die Spannrolle 4 bei loserem Treibriemen 7 nachgespannt werden muß, wird die Schlingfeder 1 über das feste Ende 14 scheinbar geöffnet, d. h., die Vorspannung der Ruhestellung gelöst. Sie kann sich dabei ohne nennenswertes Reibmoment im Sinne einer Freilaufkupplung auf der Umfangsfläche 11 der Reibbuchse 2 bewegen. Wegen des hohen Reibmomentes der Reibbuchse 2 auf dem Tragkörper 5 tritt dort keine Bewegung auf. Die Folge ist eine extrem schnell und relativ ungedämpft zustellende Spannrolle 4. Dies entspricht den Erfordernissen der Praxis.
Die dargestellte Ausführung ist nur ein Beispiel. Insbesondere die Erzeugung des Reibmoments zwischen Reibbuchse 2 und Tragkörper 5 kann auf diverse Arten radial, axial oder kombiniert, auch mit zusätzlichen Federelementen erzeugt werden. Auch die kinematisch umgekehrte Anordnung der Schlingfeder 1, wobei deren Mantelflächen in einer Bohrungsfläche ein Reibmoment erzeugen, ist gleichermaßen möglich.

Claims

Spannvorrichtung für Treibriemen (7) mit relativ zueinander schwenkbaren Elementen (3, 5), wobei das bewegliche eine Spannrolle (4) aufweist und das andere fest ist, einer dazwischen angeordneten Spannfeder (6) und einer richtungsabhängigen Reibungsdämpfung, wobei eine mit einem freien Ende versehene Schlingfeder (1) mit dem anderen Ende fest an einem der Elemente (3, 5) eingespannt ist und mit ihren Windungen auf einer Reibbuchse (2) unter Gleitreibung bewegbar ist, mit folgenden weiteren Merkmalen: – Die Reibbuchse (2) weist eine fest eingestellte Reibungsdämpfung gegenüber einem der relativ zueinander schwenkbaren Elemente (3, 5) auf, – die Schlingfeder (1) sitzt unter Vorspannung auf einer Umfangsfläche (11) der Reibbuchse (2) und bildet – eine Mitnahmekupplung in einer Schwenkrichtung weg vom Treibriemen (7) mit der fest eingestellten Reibungsdämpfung der Reibbuchse (2) und – eine Freilaufkupplung in einer Schwenkrichtung zum Treibriemen (7), mit einer Reibungsdämpfung zwischen der Reibbuchse (2) und den Windungen der Schlingfeder (1), die geringer ist als die fest eingestellte Reibungsdämpfung der Reibbuchse (2).
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbuchse (2) in Umfangsrichtung geschlossen ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbuchse (2) über radiale Flächen axial eingespannt ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbuchse (2) ein Schwenklager bildet.
Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (1) mindestens zwei volle Windungen aufweist.