DE19905647A1

DE19905647A1 - Spannvorrichtung für einen Riemen- oder Kettentrieb

Info

Publication number: DE19905647A1
Application number: DE1999105647
Authority: DE
Inventors: Werner Petri
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2000-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen mit einem aus einer Kolbenaufnahme (3) herausragenden Kolben (1), der mit zumindest einer Feder (7) derart in Wirkverbindung steht, daß der Kolben (1) in Richtung der Verlängerung der Spannvorrichtung vorgespannt ist, und mit einer Blockiereinrichtung, mittels der die Spannvorrichtung in einer Stellung festlegbar ist, bei der die Stange (1) weitgehend in die Kolbenaufnahme (3) eines Gehäuses (3a) eingeschoben ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Blockiereinrichtung zumindest eine Kugel (9) auf, die mit dem Kolben (1) und mit der Kolbenaufnahme (3) derart in Wirkverbindung steht, daß die Kugel (9) in eine Blockier- und eine Freigabestellung bewegbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für einen Riemen-, Ket tentrieb oder dergleichen mit einem in einer Kolbenaufnahme gelagerten Kol ben, der mit zumindest einem Federmittel derart in Wirkverbindung steht, daß der Kolben in Richtung der Verlängerung der Spannvorrichtung vorgespannt ist, und mit einer Blockiereinrichtung, mittels der die Spannvorrichtung in einer Stellung festlegbar ist, bei der der Kolben weitgehend in die Kolbenaufnahme eingeschoben ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Spannvorrichtungen sind allgemein bekannt und dienen z. B. zum Andrücken einer Rolle, eines Kettenrades oder einer Spannschiene an einen Riemen oder eine Kette zum Antrieb von Aggregaten oder Teilen von Kraft fahrzeugmotoren. Die Spannvorrichtungen stützen sich dabei einerseits an einem gehäusefesten Punkt und andererseits an der Drehachse der Spannrolle oder einem Hebelarm der Spannrolle ab, wobei das Federmittel in der Spann vorrichtung die betriebssichere Spannung des Riemen- oder Kettentriebes si cherstellt.

Insbesondere zur Vereinfachung der Montage und des Transports der Spann vorrichtung an seine Einbaustelle ist es vorteilhaft, die Spannvorrichtung vor gespannt anzuliefern, d. h. so, daß die Stange weitgehend in das Führungs element eingeschoben ist.

Zur Arretierung dieser Stellung ist es bekannt, in der Spannvorrichtung eine Querbohrung vorzusehen, in der ein Sperrstift eingesetzt ist. Nachteilig ist da bei, daß einerseits die Querbohrung erhöhte Herstellungskosten verursacht und daß weiterhin der Sperrstift bei der Montage entfernt werden muß, wobei der Spannstift entweder vom Kunden an den Hersteller der Spannvorrichtung zurückgeliefert werden oder als Abfallteil entsorgt werden muß.

Aus der WO 95/30845 ist eine Blockiereinrichtung bekannt, die mit dem Dämpfungskolben eines hydraulischen Dämpfers und dem diesen umgebenden Gehäuse einer Spannvorrichtung in Wirkverbindung steht. Diese Blockier vorrichtung weist einen Anschlagring auf, der den Dämpfungskolben umgibt und mit verschiedenenartigen Verschiebe- und Sperrflächen derart in Wirkver bindung steht, daß er in eine Blockierung- und eine Freigabestellung bewegt werden kann. Dadurch daß eine größere Anzahl von aufeinander und auf den Anschlagring abgestimmten Flächen erforderlich sind, ist diese Blockierein richtung aufwendig in der Herstellung. Auch die Federkraft des Anschlagringes muß genau den Schrägen der Verschiebeflächen angepaßt sein. Darüberhin aus läßt sich dieser Anschlagring bzw. die Blockiereinrichtung nicht beliebig dimensionieren, d. h. derart verkleinern, daß sie auch an einer Stange einer Spannvorrichtung wirksam und für beliebige Spannvorrichtungen geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Lösungen zu vermei den und eine Spannvorrichtung so zu verbessern, daß die Blockiereinrichtung wirksam und betriebssicher ist und darüberhinaus mit einfachen Mitteln ko stengünstig hergestellt werden kann. Weiterhin soll sie zwischen verschiede nen bzw. beliebigen Bauteilen der Spannvorrichtung eingesetzt werden kön nen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Blockiereinrichtung zumindest eine Kugel oder eine Rolle aufweist, die mit dem Kolben oder einem mit dem Kolben verbundenen Teil und mit der Kolbenaufnahme derart in Wirk verbindung steht, daß die Kugel oder die Rolle in eine Blockier- und eine Frei gabestellung bewegbar ist. In vielen Fällen wird eine einzige Kugel oder Rolle ausreichen. Es kann aber vorteilhaft sein, mehrere Kugeln oder Rollen zu ver wenden, die über den Umfang des Kolbens oder der Kolbenaufnahme verteilt sind, da es sich bei der Spannvorrichtung zumeist um rotationssymmetrische Teile handelt, aus denen der Kolben und die Kolbenaufnahme gebildet sind. In der blockierten Stellung ist/sind die Kugel oder die Kugeln bzw. die Rollen so verschoben bzw. so bewegt, daß sie zwischen Flächen von sich normalerweise gegeneinander bewegenden Teilen so eingeklemmt ist, daß die Spannvorrich tung in ihrer weitgehend zusammengedrückten Stellung festgelegt ist, wobei das Federmittel bzw. die Feder an ihrer Ausdehnung gehindert ist. Gleichzeitig hält die Federkraft die Kugel/n bzw. die Rolle/n in der Blockierstellung fest, so daß eine sichere Blockierung gegeben ist. In der Freigabestellung ist die Bloc kierung aufgehoben und die Kugeln/Rollen sind nicht länger eingeklemmt.

Nachstehend wird Bezug genommen auf solche erfindungsgemäßen Ausge staltungen, bei denen Kugeln eingesetzt werden. Kugeln sind um jede Achse rotationssymmetrisch, so daß keine besonderen Vorkehrungen für eine be stimmte Ausrichtung der Kugeln erforderlich sind. Allerdings lassen sich auch bei den nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen anstelle der Kugeln Rol len einsetzen, wobei ggf. Vorkehrungen für eine einwandfreie Ausrichtung der Rollen erforderlich sind.

Die Bewegung der Kugel bzw. Kugeln aus der Blockier- in die Freigabestellung und umgekehrt wird durch Schwerkraft zumindest eingeleitet bzw. verursacht. Soll die Blockierung aufgehoben werden, so wird die Spannvorrichtung um ein solches Maß zusammengedrückt, daß die Kugel/n freigegeben sind. Anschlie ßend wird die Spannvorrichtung in eine solche Lage gebracht, daß die Kugeln aufgrund der Schwerkraft die Blockierstellung verlassen und beispielsweise in einen Kugelaufnahmeraum hineinfallen. Danach kann die Spannvorrichtung entsprechend entspannt werden, bzw. ihre Betriebsposition - Spannen des Riemens - einnehmen. Während des Betriebs der Spannvorrichtung brauchen die Kugeln/Rollen keine Funktion zu übernehmen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 7.

In vorteilhafter Weise wird die Blockiereinrichtung mit der oder den Kugeln im Bereich zwischen dem Kolben und der diesen umgebenden Kolbenaufnahme eingebaut. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß jedes der sich bewe genden Bauteile der Spannvorrichtung, z. B. ein mit dem Kolben verbundener Federteller oder ein Dämpfungskolben und ein Gegenbauteil beispielsweise das Gehäuse zur Anbringung der Blockiereinrichtung geeignet ist.

In vorteilhafter Weise weist daher gemäß der Erfindung der Kolben oder die den Kolben umgebende Kolbenaufnahme einen sich in Verschieberichtung des Kolbens erstreckenden Kugelaufnahmeraum auf, dessen Quererstreckung zur Verschieberichtung, insbesondere in radialer Richtung zumindest eine solche Ausdehnung hat, daß er die Kugel aufnehmen kann. Dabei ist der Kugelauf nahmeraum in Verschieberichtung durch eine Fläche begrenzt, die sich in Richtung des weiteren Bauteils verengt. Das weitere Bauteil ist dabei der Kol ben, wenn der Kugelaufnahmeraum im Führungselement angeordnet ist oder die Kolbenaufnahme, wenn der Kugelaufnahmeraum in dem Kolben angeord net ist. Das weitere Bauteil weist dabei eine Verengung oder eine Erweiterung auf, die von einer zum Kugelaufnahmeraum hin geneigten Fläche begrenzt ist. Sind nun die Verengung oder Erweiterung und der Kugelaufnahmeraum, in der sich die Kugel befindet, durch Verschiebung des Kolbens in die Blockierstel lung zueinander benachbart angeordnet, so kann die Kugel in diesen gemein samen Raum rollen. Wird nun der Kolben aufgrund der Federkraft nach außen verschoben, so stützt sich die Kugel einerseits an der geneigten Fläche am Ende des Kugelaufnahmeraumes und andererseits an der geneigten Fläche an der Verengung oder Erweiterung ab und sperrt eine weitere Verlängerung der Spannvorrichtung. Wird die Spannvorrichtung wieder zusammengedrückt und so verschwenkt, daß die Kugel sich in den Kugelaufnahmeraum bewegt und sich damit von der geneigten Fläche des Kugelaufnahmeraumes wegbewegt, so ist sie in ihrer Durchmessererstreckung komplett im Kugelaufnahmeraum angeordnet. Dadurch kann die geneigte Fläche an der Verengung oder Erwei terung die Kugel passieren, ohne daß ein Klemmen eintritt. Dadurch gelangt die Spannvorrichtung in ihre Freigabestellung, die gleichzeitig der Arbeitsstel lung der Spannvorrichtung entspricht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kugelaufnahmeraum als Nut ausgebildet, in der die Kugel bzw. je eine Kugel angeordnet ist. Besonders einfach und preisgünstig läßt sich die geneigte Fläche an dem weiteren Bau teil, d. h. die Fläche, die zu dem Kugelaufnahmeraum geneigt ist, als Kegel stumpfmantelfläche ausbilden, wobei die Verengung oder Erweiterung als Ringraum ausgebildet ist. Dieses Bauteil kann in einfacher Weise als Drehteil hergestellt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß auch der Kugelaufnahmeraum als Ringraum ausgebildet sein kann und daß die geneigte Fläche am Randes des Kugelauf nahmeraumes ebenfalls als Kegelstumpfmantelfläche hergestellt sein kann und eine größere Anzahl von Kugeln in dem als Ringraum ausgebildeten Kugelauf nahmeraum angeordnet sind.

Wie bereits an anderer Stelle ausgeführt, kann die Blockiereinrichtung auch so angeordnet sein, daß sie zwischen anderen Bauteilen als dem Kolben und der Kolbenaufnahme in Wirkverbindung tritt. Eine vorteilhafte Stelle ergibt sich insbesondere dann, wenn die Spannvorrichtung einen hydraulischen Dämpfer aufweist, am Dämpfungskolben, da dieser im Gehäuse gleitet, so daß die Bloc kiereinrichtung mit ihrer Kugel bzw. Kugeln zwischen Dämpfungskolben und Gehäuse angeordnet sein kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung mit Teilschnitt durch ein Gehäuse mit Sicht auf die Blockiereinrichtung in Freigabestellung und

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1, in der allerdings die Spannvorrichtung in Blockierstellung arretiert ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Kolben bezeichnet, an der eine Übertra gungshülse 2 befestigt ist, die vorzugsweise an einem Hebel einer Spannrolle angreift, die allerdings nicht dargestellt sind. Der Kolben 1 ist in eine Kolben aufnahme 3 eingeführt, die ein Gehäuse 3a, einen Deckel 4 für das Gehäuse und einen Führungsring 5 umfaßt. Der Kolben 1 ist in dem Führungsring 5 eng geführt. Zwischen dem Führungsring 5 und dem Gehäuse 3a ist ein Dicht ring 5a vorgesehen und auch zwischen dem Führungsring 5 und dem Kolben 1 ist ein Dichtring 5b angeordnet.

In Fig. 1 ist weiterhin zu erkennen, daß auf dem Kolben 1 ein Federteller 6 einer Feder 7 befestigt ist, wobei die Feder als Druckfeder ausgebildet ist und dadurch der Kolben in Richtung aus dem Gehäuse 3a heraus belastet.

Der Deckel 4 weist an seinem dem Kolben 1 zugewandtem Umfang mehrere Kugelaufnahmeräume 8 auf, die nutartig in Längsrichtung des Kolbens ausge bildet sind und in denen Kugeln 9 angeordnet sind. Die Kugelaufnahmeräu me 8 weisen an ihren dem Gehäuse 3a abgewandten Ende Flächen 10 auf, die die Kugelaufnahmeräume 8 in Richtung zum Kolben hin verengen. Wie insbe sondere aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Tiefe, d. h. die radiale Erstreckung der Kugelaufnahmeräume bzw. ihr Abstand zum Kolben so gewählt, daß die Ku geln den freien Durchgang des Kolbens 1 gewährleisten. An dem der Übertra gungshülse 2 benachbarten Ende der Stange 1 weist diese eine Verengung 11 auf, an die sich eine zu den Kugelaufnahmeräumen hin geneigte Fläche 12 anschließt, die als Kegelstumpfmantelfläche ausgebildet ist und einen schrä gen Übergang zwischen der Verengung und der äußeren Mantelfläche des Kolbens bildet.

In der Freigabestellung, d. h. in Fig. 1, befinden sich die Kugeln 9 in den Ku gelaufnahmeräumen 8, so daß sich der Kolben 1 und damit die Spannvorrich tung frei ausdehnen kann. Wird jedoch die Spannvorrichtung zusammenge drückt bzw. der Kolben 1 in das Gehäuse 3a verschoben und die Spannvor richtung so verschwenkt, daß die Kugeln 9 zur Fläche 10 rollen, dann können sie in die Verengung 11 eintreten und sich zwischen der geneigten Fläche 12 und der verengenden Fläche 11 verklemmen und die Spannvorrichtung in Blockierstellung festhalten.

Bezugszahlenliste

1

Kolben

2

Übertragungshülse

3

Kolbenaufnahme

3

a Gehäuse

4

Deckel

5

Führungsring

5

a Dichtring

5

b Dichtring

6

Federteller

7

Feder

8

Kugelaufnahmeraum

9

Kugeln

10

verengende Fläche

11

Verengung

12

geneigte Fläche

Claims

1. Spannvorrichtung für einen Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen mit einem in einer Kolbenaufnahme (3) gelagerten Kolben (1), der mit zu mindest einem Federmittel (7) derart in Wirkverbindung steht, daß der Kolben (1) in Richtung der Verlängerung der Spannvorrichtung vorge spannt ist, und mit einer Blockiereinrichtung, mittels der die Spannvor richtung in einer Stellung festlegbar ist, bei der der Kolben (1) weitge hend in die Kolbenaufnahme (3) eingeschoben ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Blockiereinrichtung zumindest eine Kugel (9) oder ei ne Rolle aufweist, die mit dem Kolben (1) oder einem mit dem Kolben (1) verbundenen Teil und mit der Kolbenaufnahme (3) derart in Wirk verbindung steht, daß die Kugel (9) oder die Rolle in eine Blockier- und eine Freigabestellung bewegbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kugel (9) aus der Blockier- in die Freigabestellung und umgekehrt durch Schwerkraft zumindest eingeleitet wird.

3. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kolben (1) oder das mit dem Kolben (1) verbun dene Teil oder die Kolbenaufnahme (1) zumindest einen sich in Ver schieberichtung der Stange (1) erstreckenden Kugelaufnahmeraum (8) aufweist, dessen Erstreckung quer zur Verschieberichtung zumindest dem Durchmesser der Kugel (9) entspricht, daß der Kugelaufnahme raum (8) in Verschieberichtung durch eine den Raum quer zur Verschie berichtung verengende Fläche (10) begrenzt ist und daß das weitere Bauteil (Kolben (1) und dergleichen oder Kolbenaufnahme (3)) eine dem Kugelaufnahmeraum (8) zugewandte Verengung (11) oder Erweiterung aufweist, die von einer zum Kugelaufnahmeraum (8) hin geneigten Flä che (12) begrenzt ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kugelaufnahmeraum (8) verengende (10) und die zu diesem geneigte Fläche (12) des weiteren Bauteils so ange ordnet sind, daß sie in Blockierstellung auf gegenüberliegenden Seiten der Kugel (9) gelagert sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelaufnahmeraum (8) als Nut ausgebildet ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kugelaufnahmeraum (8) hin geneigte Fläche (12) als Kegelstumpfmantelfläche und die Verengung (11) oder Erweiterung als Ringraum ausgebildet sind.

7. Spannvorrichtung mit einem hydraulischen Dämpfer, der einen im Ge häuse (3a) angeordneten Dämpfungskolben aufweist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (9) oder die Rolle der Blockiereinrichtung mit dem Dämpfungskolben und dem Gehäuse (3) in Wirkverbindung steht.