DE2630627C3 - Spannvorrichtung, insbesondere zum Spannen von Riemen - Google Patents

Description

Bei bekannten Spannvorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (vgl. US-PS 34 22 692) ist eine Einrichtung vorgesehen, mit der eine Sichtüberprüfung der angelegten bzw. ausgeübten Kraft möglich ist. Die Sicht-Einrichtung führt eine Untersuchung bzw. Prüfung des Zusammendrückweges oder -hubes einer Feder durch. Der wesentliche Nachteil einer derartigen Einrichtung besteht darin, daß sie vom Bediener abhängig ist und daß deshalb auch keine Maßnahme vorgesehen ist, die ein Überschreiten einer vorgegebenen oder Soll-Kraft verhindert.

J5 Weiler ist es bekannt (vgl. FR-PS 2127 422 und FR-PS 21 62 995), eine Kraft so auszuüben, daß dabei die Länge einer Feder auf einen festen Längenwert rückgeführt wird, der der Innenlänge einer Rohr-Mutter entspricht. Dabei muß jedoch der Bediener eine Mutter zwangsweise so weit lösen, daß die Feder durch Einpressen der Rohr-Mutter zusammengedrückt werden kanu, ohne daß die Mutter zur Anlage auf einer Platte kommt. Wenn die Mutter nicht ausreichend gelöst ist, kann die Feder /war auf den vorgesehenen Wert zusammengedrückt werden, aber ein Teil der durch die Feder ausgeübten Kraft setzt eine Gewindestange unter Spannung zwischen dem Boden der Rohr-Mutter und der Platte. Die tatsächlich übertragene Kraft ist daher niedriger als die erwartete, und der Bediener hat keine Möglichkeit, diese Abweichung zu erkennen oder zu erfassen. Das heißt, nachteilig hängt eine richtige Anwendung der Vorrichtung vom Bediener ab. Außerdem hat die bekannte Vorrichtung nachteilig großen Raumbedarf.

Es ist auch möglich, die Spannkraft dadurch zu begrenzen, daß beim Anziehen der Spannschraube ein Schraubenschlüssel mit Dynamometer verwendet wird. Jedoch erfaßt ein solcher Schraubenschlüssel nicht die durch die Schraube übertragene Kraft, sondern nur das auf den Schraubenkopf ausgeübte Drehmoment. Es kann aber eine große Streuung im Verhältnis zwischen dem Drehmoment und der von der Schraube übertrage neu Axialkraft auftreten, abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit der aneinanderreihenden Teile, insbe-

!>■> sondere des Gewindes und der Sihriiubcnkopf-Auflagcflüehe. Es gibt ferner noch andere Schraubcn-An/.ich vorrichtungen, die demselben Zweck dienen, jedoch auch denselben Nachteil aufweisen. Ferner erfordert die

Verwendung eines mit Dynamometer versehenen Schraubenschlüssels ein richtiges Einstellen des Schraubenschlüssels auf die auszuführende Arbeit, da sonst die übertragene Axialkraft nicht der Soll-A-iialkraft entsprechen würde.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie unabhängig von der Geschicklichkeit des Bedieners sicher und zuverlässig einstellbar ist.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung muß dagegen der Bediener zum Betätigen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung lediglich die Spannschraube in Sperrichtung drehen (oder anziehen), wobei sich die Spannvorrichtung vorteilhaft selbsttätig entkoppelt, sobald die gewünschte oder Soll-(Streck-)Spannung erreicht ist. Die Spannvorrichtung arbeitet daher vollständig sicher und zuverlässig bei einfacher Handhabung, wobei das erreichte Ergebnis weder von der Geschicklichkeit noch von der Aufmerksamkeit des Bedieners abhängt. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Spannvorrichlung vorteilhaft nur geringen Raumbedarf.

Es ist zwar bei Schrauben (Überdrehsicherung) bereits bekannt (vgl. DE-OS 15 00 900), ein zwischen zwei Anschlägen vorgesehenes, um die Mutter drehbares Teil vorzusehen, wobei zwischen den Anschlägen an einer Seite eine entsperrbare Kupplung und an der anderen Seite ein elastisches Organ vorgesehen sind, das einer Axialkompoiicntc der Tangentialkräfte unterliegt, um das Drehmoment vom Teil auf die Mu<ter zu übertragen. Bei einer derartigen Anordnung kann die Axialkraft der Schraube aber nicht auf einen festen, bestimmten Wert begrenzt werden wegen der großen Streuungen im Verhältnis zwischen dem Drehmoment und der Axialkraft, abhängig vom Flächenzustand der reibenden Teile, wie z. B. das Gewinde und die Anlagefläche der Mutter am Träger und das das elastische Organ berührende Teil, weshalb durch eine derartige Anordnung das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht behoben werden kann.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Alisführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 2 perspektivisch in Explosionsdarstellung das Ausführungsbeispiel gemäß Fi g. 1,

F i g. 3 einen Anschlagring in axialer Richtung,

F i g. 4 denselben Anschlagring im Längsschnitt,

Fig. 5 und Fig. 6 ein Beispiel der Anwendung der Erfindung in Seitenansicht bzw. im Teilschnitt.

Die in Fig. 1 bis Fig. b dargestellte Vorrichtung ist von einem Gehäuse 1 eingeschlossen, das durch einen Hohlzylinder mit der Achse X-X gebildet ist, der am einen Ende durch eine Wand 2 und am anderen Ende durch einen Gewindestopfen 3 abgeschlossen ist. Die Wand 2 und der Gewindestopfen 3 haben koaxiale Bohrungen 2«i, 3a.

Zwischen dem Gewindestopfen 3 und der Wand 2 sind — in dieser Reihenfolge — ein Anschlagring 4, eine Siiitzmuller 5. zwei Tellerfedern (Belleville-Federn) fc und eine ;ils Stütze und Anschlag für diese Tellerfeder!¹. 6 dienende ebene Scheibe 7 angeordnet.

Der Anschlagring 4 ist an. seiner der Stützmutter 5 zugewandten Stirnseite mit radialen Rinnen 8 versehen, die in Nuten 9 der ihnen zugewandten Stirnseite der Stützmutter 5 eingreifen. Vorzugsweise sind die Seitenflächen der Rippen 8 und der Nuten 9 so geneigt, daß sie mit einer zur Achse X-X parallelen Geraden einen Winkel α bilden, dessen Tangens fast gleich groß wie der Reibungskoeffizient der einander berührenden Flächen ist. Diese Rippen 8 und Nuten 9 bilden radiale Ausschnitte und bilden eine lösbare Kupplung zwischen der Stützmutter 5 und dem Anschlagring 4. Dieser to Anschlagring 4 ist ferner außen mit zwei radialen Zapfen 10 versehen, die in zwei Längsnuten 10a des Gehäuses 1 eingreifen.

Die Stützmutter 5 weist an ihrem Umfang Kerben 11

auf, die einen im wesentlichen radialen Rand 12 haben, gegen den sich das Ende 13a einer Feder 13 anlegen kann, die durch ein bogenförmiges Blatt gebildet und zwischen der Stützmutter 5 und dem Gehäuse 1 angeordnet ist und am Gehäuse 1 dadurch gehalten wird, daß sie durch die Längsnuten 10a hindurchgeht, wozu die Blattfeder 13 zwei fast radiale Teile Mb und 13c aufweist. Man könnte natürlich in der Wand des Gehäuses 1 anstatt der Längsnuten 10a voneinander getrennte Löcher vorsehen; aber die gezeichnete Lösung ist vorzuziehen, denn sie macht die Herstellung und den Zusammenbau einfacher.

In die Stützmutter 5 greift eine Spannschraube 16 ein, die durch den Gewindestopfen 3 und durch die Wand 2 hindurchgeht; diese Wand 2 setzt sich in eine mit Außengewinde versehene Buchse fort, mittels deren das JO Ganze an einem Träger 18 mit Hilfe einer Mutter 19 befestigt werden kann.

Im Innern der Stützmutter 5 ist. die Spannschraube 16

eng umschließend, ein Ring 20 z. B. aus Kunstharz angeordnet, der eine Reibungs-Haflung zwischen der

Ji Spannschraube 16 und der Slüt/.mutter 5 erzeugen soll; solche Mittel sind als Reibungsbremsen üblich.

In Fig. 5 und F i g. 6, die eine Anwendung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung auf einen Riemenspanner zeigen, trägt der feste Träger 18 zwei 4() Keilriemcnscheibcn 21, 22. über die ein Keilriemen 23 läuft, der weiterhin über eine dritte Keilriemenscheibe 24 läuft. Die dritte Riemenscheibe 24 wird von einem bewegbaren, einstellbaren Beschlag 25 getragen, der am Träger 18 mittels Schrauben 26, die durch einen Schlitz 27 hindurchgehen, festgeklemmt werden kann.

Der bewegbare Beschlag 25 hat einen Lappen 28; die Spannschraube 16 geht durch diesen Lappen 28 und liegt an ihm mit ihrem Schraubenkopf 29 an.

Die beschriebene Spannvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Um den Keilriemen 23 auf die gewünschte Spannung zu spannen, löst man zunächst die Schrauben 26, wodurch der bewegliche Beschlag 25 frei verschiebbar wird; sodann dreht man mittels eines üblichen Schraubenschlüssels die Spannschraube 16 in dem sie festspannenden Drehsinn. Das Festspannen wird möglich, sobald die Stützmutter 5, in deren Nuten 9 die Rippen 8 des Anschlagringes 4 eingreifen, festgedreht ist. Die den Keilriemen 23 spannende Kraft wird auf den ω) festen Träger 18 mittels des bewegbaren Beschlages 25, der Spannschraube 16, der Stützmutter 5 und der Tellerfedcrn 6 übertragen.

Von einer bestimmten Kraft an werden die Tcl'erfedcrn 6 so zusammengedrückt, daß die Rippen 8 "Ί allmählich aus den Nuten 9 herausgleiieii.

Sobald sie herausgeglitten sind, ist die Stül/mutter 5 frei, sich /u drehen, und sie beginnt ihre Drehung in demselben Augenblick wie die Spannschraube 16:

dadurch wird verhindert, daß der Keilriemen 23 weiter gespannt wird. Die Aufgabe des Ringes 20 ist es, eine Reibung zu erzeugen, die ausreicht, daß nach dem Hcrausgleiten der Rippen 8 die Spannschraube 16 die Stützmuttcr 5 mitnimmt, obwohl die Reibung der Tellerfedcrn 6 an der Scheibe 7 dieser Mitnahme Widerstand entgegensetzt.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Bedienungsniann auf das Ende des Feslspannens durch das Klicken der Feder !3. deren Ende 13<i von einer Kerbe 11 zur t» nächstfolgenden Kerbe Il überspringt, aufmerksam gemacht wird.

Der für den Winkel λ vorzugsweise zu wählende Wert soll verhindern, daß eine vom Rückdruck der Nuten 9 auf die Rippen 8 herrührende schädliche Kraft ti auf die Tellerfedern 6 übertragen wird.

Das Einstellen derjenigen Kraft, bei der das Auskuppeln erfolgt, kann dadurch geschehen, daß der Gewindestopfen 3 und somit der Absland zwischen dem Anschlagring 4 und der Wand 2 des Gehäuses 1 verstellt wird, also in gewisser Weise die Vorspannung der Tellcrfcdern 6 verstellt wird. Diese Kraft, bei der das Auskuppeln stattfindet, hängt in wirksamer Weise von der gewählten Vorspannung und keineswegs vom Obei Hächenmstand der aneinanderreihenden Bauteile ab; daher wird das erstrebte Ergebnis in verläßlicher und wirksamer Weise erreicht.

Um den Keilriemen 23 zu entspannen, braucht man nur die Spannschraube 16. und zwar im Sinne des Entspannens. zu drehen. Die Stützmutier 5 kann dann bei der Drehung nicht mitgenommen werden, denn sie wird durch die Blattfeder 13, die am radialen Rand 12 einer der Kerben Il anschlägt, festgehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   !. Spannvorrichtung, insbesondere zum Spannen von Riemen, die auf ein gegenüber einem ortsfesten Träger bewegliches oder verstellbares Bauteil einwirkt und die eine Spannschraube, eine Stützmutter und mindestens ein elastisches Organ zwischen der Mutter und einem ersten ortsfesten Anschlag zur Abstützung der Spannkraft aufweist,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Stützmutter (5) zwischen dem elastischen Organ (Tellerfedern 6) und einem mit dem ortsfesten Träger (1, 2, 3, 18, 19) fest verbundenen zweiten Anschlag (4,10) angeordnet ist,
   daß die Stützmutter (5) und der zweite Anschlag (4, 10) mit komplementären Anschlagteilen (8,9) — zur Bildung einer entsperrbaren Kupplung — versehen sind, die im Normalzustand eine Drehung der Stützmutter (5) verhindern und beim Abheben der Stützmutter (5) vom zweiten Anschlag (4, 10) eine Drehung zulassen und

   daß zwischen der Spannschraube (16) und der Stützmutter (5) eine ausreichend große Reibung besteht, um eine Drehung der Stützmutter (5) durch die Spannschraube (16) zu ermöglichen, wenn die entsperrbare Kupplung (8,9) gelöst ist.
2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Anschlagteile (8, 9) radiale Ausschnitte sind, die in den einander zugewandten Stirnflächen der Stützmutter (5) und des zweiten Anschlags (4, 10) eingearbeitet sind.
3. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Ausschnitte geneigt sind und mit einer Parallelen zur Achse fX-A'^der Spannvorrichtung einen Winkel (öl) bilden, dessen Tangens nahezu dem Reibungskoeffizienten der aneinander anliegenden Stirnflächen der Mutter (5) und des zweiten Anschlags (4,10) entspricht.
4. 4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Klinkergesperre (11, 12, 13) zwischen der Stützmutter (5) und dem ortsfesten Träger (1, 2, 3, 18,19), das ein Mitdrehen der Stützmutter (5) durch die Spannschraube (16) verhindert, wenn diese im Sinne einer Verringerung der Spannkraft gedreht wird.
5. 5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkengesperre Kerben (U)mit radialem Rand(12),die in die Umfangsfläche der Stützmutter (5) eingearbeitet sind, und eine bogenförmige Metall-Blattfeder (13) aufweist, die im Gehäuse (1) des Trägers (1, 2, 3, 18, 19) diesem gegenüber drehfest gehalten ist und sich mit einem ihrer Enden (13a) am Umfang der Stützmutter (5) elastisch abstützt.
6. 6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (4, 10) axial relativ zum ortsfesten Träger (1, 2, 3, 18, 19) so verstellbar ist, daß die durch die Spannschraube (16) abstützbare größte Spannkraft einstellbar ist.
7. 7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Träger ein Hohlzylinder-Gehäuse (1). das an seinen Enden geschlossen ist, und zwar einerseits durch eine Wand (2), die eine axiale Bohrung (2a) hat, und andererseits durch einen Gewindestopfen (3), der

   ebenfalls eine axiale Bohrung (3a) hat, aufweist, das beide Anschläge (Anschlagring 4, Scheibe 7), die Stützmutter (5) und das elastische Organ (6) umschließt oder begrenzt.
8. 8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mindestens eine Längsnut (lOa^oder eine Ausnehmung aufweist, in die mindestens ein radialer Zapfen (10) eines Alischlagringes (4) eingreift, die den ersten Anschlag bilden.
9. 9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausnehmung (Längsnut 10a; auch die Metall-Blattfeder (13) des Klinkengesperres eingreift.
10. 10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung zwischen der Spannschraube (16) und der Stützmutter (5) durch eine Reibungsbremse (Ring 20) zwischen diesen hervorgerufen ist.