DE2608277A1

DE2608277A1 - Spannvorrichtung fuer riemen, ketten oder dergleichen

Info

Publication number: DE2608277A1
Application number: DE19762608277
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hirschberg
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1976-02-28
Filing date: 1976-02-28
Publication date: 1977-09-01

Description

Spannvorrichtung für Riemen, Ketten
oder dergleichen Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen, insbesondere für einen Nockenwellenantrieb einer Brennkraftmaschine, mit einer auf einem um eine Achse schwenkbar gelagerten Tragarm angeordnete Spannrolle, die unter der Wirkung einer Druckfeder gegen den z.B.
Riemen gedrückt wird, sowie eine Einrichtung, die die Schwenkbeweguna der Spannrolle beeinflußt.
Allgemein bekannte hydraulische Spannvorrichtungen für Riemen, Ketten oder dergleichen haben sich zwar funktionsmäßig als ausreichend erwiesen, jedoch haften diesen Spannvorrichtungen einige Nachteile an. So ist z.B. aufgrund der Hydraulikflüssigkeit eine äußerst genaue Passung der ineinander gleitenden Teile erforderlich, wodurch die Fertigungskosten solcher Spannvorrichtungen erhöht und die Funktionssicherheit vermindert wird. Ebenso hat sich die Lageempfindlichkeit hydraulischer Spannvorrichtungen als nachteilig erwiesen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist ein unter Federspannung stehender Kettenspanner bekannt geworden (DT-PS 958 070), wobei der Kettenspanner aus einem gegen eine rückläufige Bewegung mittels Sperrklinke und Sperrverzahnung sperrbaren Kolben besteht, auf dessen aus -seiner Zylinderführung herausragenden Ende ein in an sich bekannter Weise ebenfalls unter der Wirkung einer innenliegenden Feder stehender Kopfteil gleitet, so daß nur der letztere den Schlaabewegungen der Kette oder eines an dieser anliegenden Teiles folgt, d.h., daß der Kopfteil unmittelbar für sich allein auf die Spannteile einwirkt. Dieser sich durch einen relativ einfachen Aufbau und einer daraus resultierenden ausreichenden Funktionssicherheit auszeichnende Kettenspanner hat jedoch den Nachteil, daß die Schlagbewegungen der Kette oder eines an dieser anliegenden Teiles sofort auf die mit dem Kopfteil zusammenwirkende Feder weitergeleitet werden, wodurch selbst geringste Schlagbewegungen unerwünschte Kettenschwingungen bewirken.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen zu schaffen, die sich durch einen einfachen und funktionssicheren Aufbau auszeichnet und durch Absorbieren der Schlagbewegungen der Riemen, Ketten oder dergleichen Schwingungen derselben weitgehend vermeidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einrichtung ein freies Verschwenken der Spannrolle bzw. des Tragarmes um die Achse in Richtung der Federkraft ier Druckfeder zuläßt, und ein Verschwenken der Spannrolle um die Achse entgegen der Federkraft der Druckfeder in Abhängigkeit von der auf der Spannrolle wirksam werdenden Kraft erfolgt.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Einrichtung eine auf der Achse drehbar angeordnete Hülse umfasst, auf der beidseitig des Tragarmes zwei Reibscheiben angeordnet sind, die unter Vermittlung der Federkraft einer Druckfeder an dem Tragarm anliegen, wobei eine mit dem Umfang der Hülse zusammenwirkende Exzenterscheibe derart auf dieser wirksam wird, daß ein Verschwenken der Spannrolle in Richtung der Federkraft der Druckfeder zusammen mit der Hülse möglich ist, ein Verschwenken der Spannrolle entgegen der Federkraft der Druckfeder zusammen mit der Hülse unterbunden wird und ein Verschwenken auf der Hülse erst nach dem-Oberwinden der an dem Tragarm wirksamen Reibungskraft der Reibscheiben erfolgt. Die Exzenterscheibe tangiert-in ihrer wirksamen Lage mit der Hülse und wird durch eine Zugfeder in Lage gehalten. Als zweckmäßig hat sich erwiesen, daß die Vorspannung der mit den Reibscheiben zusammenwirkenden Druckfeder mittels einer Schraubenmutter verstellbar ist, wodurch die Größe des Reibmomentes einstellbar ist. Die Exzenterscheibe wirkt mit einem Bund der Hülse zusammen, zwischen dem Bund und dem Tragarm ist die erste Reibscheibe angeordnet, und die auf der anderen Seite des Tragarmes angeordnete Reibscheibe wirkt mit der zentrisch auf der Achse angeordneten Druckfeder zusammen, deren Vorspannung durch die auf der Hülse angeordnete Schraubenmutter verstellbar ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es mit dieser sich durch geringe Fertigungskosten und eine hohe Betriebssicherheit auszeichnenden Spannvorrichtung möglich ist, in bekannter Weise relativen Längenänderungen der z.B. Riemen bei Erwärmen oder Abkühlen der Brennkraftmaschine Rechnung zu tragen, und darüber hinaus auf den Riemen wirkende Schlagkräfte durch das Reibungsmoment der Reibscheiben zu absorbieren. Beim Abkühlen der Brennkraftmaschine trägt die Spannrolle unter der Wirkung der Druckfeder der dabei auftretenden relativen Verlängerung des Riemens Rechnung. Beim Erwärmen der Brennkraftmaschine wirken im Gegensatz zu den auf den Riemen wirkenden Schlagkräften derart große, aus der relativen Verkürzung des Riemens resultierenden Kräfte auf die Spannrolle, so daß das Reibmoment der Reibscheiben überwunden wird und ein Ruckschwenken der Spannrolle entgegen der Federkraft der Druckfeder möglich wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Spannvorrichtung in der Seitenansicht, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Eine Spannrolle 1 wirkt mit z.B. einem Zahnriemen 2 zusammen und ist drehbar auf einem Tragarm 3 angeordnet. Die drehbare Lagerung kann in einer beliebigen Form erfolgen.
Der Tragarm 3 ist winkelförmig ausgebildet, wobei der eine Schenkel 4 auf einem am Brennkraftmaschinengehäuse 5 angeordneten Lagerbolzen 6 schwenkbar angeordnet ist, zwischen diesem Schenkel 4 und dem anderen Schenkel 7 die Spannrolle 1 angeordnet ist und der Schenkel 7 mit einer Druckfeder 8 derart zusammenwirkt, daß die Spannrolle 1 durch deren Federkraft gegen den Zannriemen 2 gedrückt wird. Die Druckfeder 8 stützt sich dabei an einem Widerlager 9 des Brennkraftmaschinengehäuses 5 ab. Die Führung der Druckfeder 8 ist für die Erfindung unwesentlich und kann in einer beliebigen Form erfolgen. Im vorliegenden Fall wird das Widerlager 9 durch eine die Druckfeder 8 aufnehmende Führungshülse 10 gebildet, die mittels eines Lagerbolzens 11 an dem Brennkraftmaschinengehäuse 5 gelagert ist und die durch eine mit dem Schenkel 7 zusammenwirkende, deckelförmige Hülse 12 verschlossen wird. Auf dem Lagerbolzen 6 ist eine Einrichtung 13 angeordnet, die ein freies Verschwenken der Spannrolle bzw.
des Tragarmes um die Achse in Richtung der Federkraft der Druckfeder zulässt, und ein Verschwenken der Spannrolle um die Achse entgegen der Federkraft der Druckfeder in Abhängigkeit von der auf der Brennkraftmaschine wirksam werdenden Kraft ermöglicht. Diese Einrichtung 13 umfasst eine auf der Achse 6 drehbar angeordnete Hülse 14, auf der beidseitig des Tragarms 3 zwei Reibscheiben 15, 16 angeordnet sind, die unter Vermittlung der Federkraft einer Druckfeder 17 an dem Tragarm 3 anliegen, wobei eine mit einem Bund 18 der Hülse 14 zusammenwirkende Exzenterscheibe 19 derart an dieser wirksam wird, daß ein Verschwenken der Spannrolle 1 in Richtung der Federkraft der Druckfeder 8 zusammen mit der Hülse 14 möglich ist, ein Verschwenken der Spannrolle 1 entgegen der Federkraft der Druckfeder 8 zusammen mit der Hülse 14 unterbunden wird und ein Verschwenken auf der Hülse 14 erst nach dem Oberwinden der an dem Tragarm 3 wirksamen Reibungskraft der Reibscheiben 15, 16 erfolgt.
Die Exzenterscheibe 19 ist mittels eines Lagerbolzens 20 schwenkbar an dem Brennkraftmaschinengehäuse 5 angeordnet, tangiert in ihrer wirksamen Lage mit dem Bund 18 der Hülse 14 und wird durch eine Zugfeder 21 in Lage gehalten. Die Vorspannung der mit den Reibscheiben 15, 16 zusammenwirkenden Druckfeder 17 ist mittels einer Schraubenmutter 22 verstellbar, die auf der Hülse 14 angeordnet ist.
Die Funktion der Erfindung ist folgende: Nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine dehnt sich diese infolge der Erwärmung aus und der Zahnriemen 2 wird relativ kürzer, wodurch die Zahnriemenspannung erhöht wird. Erreicht diese einen vorbestimmten Wert, wird das Reibmoment zwischen den Reibscheiben 15, 16 und den Tragarm 3 überwunden und der Tragarm 3 bzw. die Spannrolle 1 wird entgegen der Federkraft 8 verschwenkt. Erfol-gt dagegen eine Belastung -der Spannrolle 1 entgegen der Federkraft der Druckfeder 8 infolge stoßartiger Ruckkräfte des Zahnriemens , die durch Drehschwingungen der Nockenwelle und Riemenschwingungen hervorgerufen werden, so sind diese erfahrungsgemäß nicht groß genug, um das Reibungsmoment zwischen den Reibscheiben 15, 1-6 und dem Tragarm 3 zu überwinden.
Ein Verdrehen der gesamten Einrichtung 13 in Pfeilrichtung A iat aufgrund des Kurvenverlaufes der Exzenterscheibe 19 - wie dargestellt - nicht möglich, da diese ein Blockieren der Hülse 14 bewirkt. Das nicht erforderliche Entspannen des Zahnriemens 2 infolge dieser Schlagbelastungen wird somit also unterbunden.
Sinkt die Temperatur der Brennkraftmaschine, resultiert aus dieser Abkühlung eine relative Verlängeru.,g des Zahnriemens 2.
Infolge des Kurvenverlaufes der Exzenterscheibe 18 ist unabgängig von der Größe der auf die Spannrolle 1 wirkenden Federkraft der Druckfeder 8 ein Verdrehen der gesamten Einrichtung 13 auf dem Lagerbolzen 6 entgegen der Pfeilrichtung A möglich, da die geringe Federkraft der Zugfeder 21 eine Hemmung nicht bewirken kann. Eine gleichbleibende Zahnriemenspannung in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine ist somit gewährleistet. Leerseite

Claims

Patentansprüche Spannvorrichtung für Riemen, Ketten oder dergleichen, insesondere für einen Nockenwellenantrieb einer Brennkraftmaschine, mit einer auf einem auf einer Achse schwenkbar gelagerten Tragarm angeordneten Spannrolle, die unter der Wirkung einer Druckfeder gegen den z.B. Riemen gedrückt wird, sowie eine Einrichtung, die die Schwenkbewegung der Spannrolle beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13) ein freies Verschwenken der Spannrolle (1) bzw. des Tragarmes (3) um die Achse (6) in Richtung der Federkraft der Druckfeder (8) zulässt, und ein Verschwenken der Spannrolle (1) um die Achse (6) entgegen der Federkraft der Druckfeder (8) in Abhängigkeit von der auf die Spannrolle wirksam werdenden Kraft erfolgt.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13) eine auf der Achse (6) drehbar angeordnete Hülse (14) umfasst, auf der beidseitig des Tragarms (3) zwei Reibscheiben (15, 16) angeordnet sind, die unter Vermittlung der Federkraft einer Druckfeder (17) an dem Tragarm (3) anliegen, wobei eine mit dem Umfang der Hülse (14) zusammenwirkende Exzenterscheibe (19) derart an dieser wirksam wird, daß ein Verschwenken der Spannrolle (1) in Richtung der Federkraft der Druckfeder (8) zusammen mit der Hülse (14) möglich ist, ein Verschwenken der Spannrolle (1) entgegen der Federkraft der Druckfeder (8) zusammen mit der Hülse (14) unterbunden wird und ein Verschwenken auf der Hülse (14) erst nach dem überwinden der auf den Tragarm (3) wirksamen Reibungskraft der Reibscheiben (15, 16) erfolgt.
3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (19) in ihrer wirksamen Lage mit der Hülse (14) tangiert und durch eine Zugfeder (21) in Lage gehalten wird.
4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der mit den Reibscheiben (15, 16) zusammenwirkenden Druckfeder (17) mittels einer Schraubenmutter (22) verstellbar ist.
5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (19) mit einem Bund (18) der Hülse (14) zusammenwirkt, zwischen dem Bund (18) und dem Tragarm (3) die erste Reibscheibe (15) angeordnet ist und die auf der anderen Seite des Tragarmes (3) angeordnete Reibscheibe (16) mit der zentrisch auf der Achse angeordneten Druckfeder zusammenwirkt, deren Vorspannung durch die auf der Hülse (14) angeordnete Schraubenmutter (22) verstellbar ist.