DE3211095A1 - Hydraulic belt tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
Hydraulischer Riemenspanner Hydraulic belt tensioner
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Riemenspanner für einen Riementrieb, wie er bei zahlreichen Maschinen zur Anwendung kommt, und insbesondere auf einen Riemenspanner, der automatisch zu starken Durchhang bzw. zu starkes Spiel des Riemens eines Riementriebes ausgleicht.The invention relates to a hydraulic belt tensioner for a belt drive, as it is used in numerous machines, and in particular on a belt tensioner, which automatically creates too much slack or too much play of the belt of a belt drive compensates.
Bekannte Riementriebe weisen häufig einen Riemenspanner auf, der mit Federkraft oder einer Gewichtsbelastung am Leertrum des Riemens wirkt, um diesen normalerweise unter einer bestimmten Spannung zu halten und übermäßigen Durchhang aufzunehmen. Bisweilen kommt es jedoch vor, daß die Drehmomentübertragungsrichtung des Riementriebes umgekehrt wird. Eines der Probleme, das damit verbunden ist, besteht darin, daß eine gewisse zeitliche Verzögerung auftritt, bis das zuvor nicht gestreckte Leertrum vollständig zum Arbeitstrum geworden ist und bis die Drehmomentpbertragung im entgegengesetzten Sinn voll wirksam wird. Die Veringerung dieser zeitlichen Verzögerung auf ein Minimum ist wesentlich für die Stabilisierung der Drehmomentübertragung des Riementriebs.Known belt drives often have a belt tensioner with Spring force or a weight load on the slack strand of the belt acts to this usually kept under a certain tension and excessive slack to record. Occasionally, however, it happens that the direction of torque transmission of the belt drive is reversed. One of the problems associated with this is there in the fact that there is a certain time lag until the previously unstretched The slack strand has completely become the working strand and until the torque transmission becomes fully effective in the opposite sense. The reduction of this time delay to a minimum is essential for stabilizing the torque transmission of the belt drive.
Zur Behebung des geschilderten Problems muß von einem Riemenspanner gefordert werden, daß der Bewegung der Teile des Riemenspanners in der einen Richtung ein so starker Widerstand entgegenwirkt, daß sie praktisch miteinander verriegelt sind, damit bei einer Drehrichtungsumkehr keine zeitliche Verzögerung auftritt, wobei jedoch die Bewegung der Teile des Riemenspanners in der entgegengesetzten Richtung ohne größeren Widerstand möglich sein soll, damit der Riemenspanner leicht das Riemenspiel aufnehmen kann.A belt tensioner must be used to remedy the problem be required that the movement of the parts of the belt tensioner in one direction such a strong resistance counteracts that they practically each other are locked so that there is no time delay when the direction of rotation is reversed occurs, however, the movement of the parts of the belt tensioner in the opposite Direction should be possible without major resistance so that the belt tensioner is easy can absorb the belt play.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner zu schaffen, der einer Kraft erheblichen Widerstand entgegensetzt, die die Teile des Riemenspanners in der einen Richtung belastet, damit eine zeitliche Verzögerung vermieden ist, wenn der Drehmomentübertragungsvorgang umgekehrt wird, der jedoch eine Bewegung der Teile in der entgegengesetzten Richtung zuläßt, damit übermäßiges Riemenspiel aufgenommen wird.The invention is based on the object of creating a belt tensioner, which offers considerable resistance to a force exerted by the parts of the belt tensioner loaded in one direction so that a time delay is avoided, when the torque transfer process is reversed but there is a movement parts in the opposite direction allowing excessive belt play is recorded.
Auf diese Weise sollen die Nachteile der herkömmlichen Riemenspanner behoben werden.In this way, the disadvantages of conventional belt tensioners are to be addressed be resolved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Riemenspanner gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the claims marked belt tensioner released.
Der erfindungsgemäße Riemenspanner weist einen in sich abgeschlossenen hydraulischen Heber auf, der dafür sorgt, daß die Teile des Riemenspanners einer Kraft, die sie in der einen Richtung belastet, Widerstand entgegensetzen, und daß sie sich verhältnismäßig leicht in der entgegengesetzten Richtung bewegen können, so daß der Riemenspanner sowohl einerseits die zeitliche Verzögerung auf ein Minimum verringern kann und andererseits zu starken Durchhang des Riemens ausgleichen kann.The belt tensioner according to the invention has a self-contained one hydraulic jack, which ensures that the parts of the belt tensioner a Force that burdens them in one direction, oppose resistance, and that they can move relatively easily in the opposite direction, so that the belt tensioner both on the one hand the time delay to a minimum can reduce and on the other hand can compensate for excessive slack in the belt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of a preferred embodiment with reference to the drawings.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Riemenspanners; und Fig. 2 einen mittigen, senkrechten Längsschnitt durch einen in sich abgeschlossenen hydraulischen Heber gemäß der Erfindung.1 shows a side view, partially in section, of one belt tensioner according to the invention; and FIG. 2 shows a central, vertical longitudinal section by a self-contained hydraulic jack according to the invention.
Der in Fig. 1 in Form eines Ausführungsbeispiels dargestellte Riemenspanner 10 umfaßt einen hydraulischen Heber 12, eine Halterung 14 und einen Hebel 16. Die Halterung 14 ist an einem Teil einer beliebigen Maschine angebracht, beispielsweise dem Motor eines Kraftfahrzeugs. Die Halterung 14 ist mit einem Gewindeloch 18 versehen, in das der noch ausführlicher zu beschreibende Heber 12 eingeschraubt ist, der auf seiner Außenseite ein Gewinde aufweist. Zwei Muttern 20 verhindern, daß der Heber 12 durch Schwingungen der Halterung 14 gelockert wird. Der Hebel 16 ist an der Halterung 14 mittels eines Stiftes 22 schwenkbar angelenkt und weist an seinem anderen Ende einen Schuh 24 auf. Der Schuh 24 wird normalerweise federnd bzw.The belt tensioner shown in FIG. 1 in the form of an exemplary embodiment 10 includes a hydraulic jack 12, a bracket 14 and a lever 16. Die Bracket 14 is attached to part of any machine, for example the engine of a motor vehicle. The bracket 14 is provided with a threaded hole 18, into which the jack 12, to be described in more detail, is screwed on its outside has a thread. Two nuts 20 prevent the jack 12 is loosened by vibrations of the bracket 14. The lever 16 is on the bracket 14 pivotably articulated by means of a pin 22 and has at its other end a shoe 24 on. The shoe 24 is normally resilient.
elastisch gegen einen Riemen 26 gedrückt, wie dies ebenfalls noch ausführlicher erläutert wird. Der Riemen 26 läuft um zwei Riemenscheiben 28 und 30. Die Riemenscheie 28 dreht sich in Richtung des eingezeichneten Pfeils und arbeitet als treibende Scheibe, während die andere Riemenscheibe 30 vom Riemen 26 getrieben wird. Der Riemen 26 weist dementsprechend ein Leertrum 26a und ein Arbeitstrum 26b auf. Der Heber 12 dient dazu, übermäßiges Spiel bzw. übermäßigen Durchhang des Riemens 26 aufzunehmen.pressed elastically against a belt 26, as is also the case is explained in more detail. The belt 26 runs around two pulleys 28 and 28 30. The pulley 28 rotates in the direction of the arrow shown and works as the driving pulley, while the other pulley 30 is driven by the belt 26 will. The belt 26 accordingly has a slack strand 26a and a working strand 26b on. The lifter 12 is used to remove excessive slack in the belt 26 to include.
Der Heber 12 ist vergrößert in Fig. 2 dargestellt. Er umfaßt ein hohles, zylindrisches Gehäuse 32 mit einer Bodenwand 34 an einem Ende. Am anderen Ende des Gehäuses 32 ist eine Öffnung 36 ausgebildet. Auf und ab verschiebbar im hohlen Gehäuse 32 sitzt ein hohler Kolben 38, der an seinem oberen Ende einen Kopf 40 aufweist, der als Lager bzw. Abstützung dient. Ferner weist der Kolben 38 eine Bodenwand 32 auf, in der ein Kanal 44 ausgebildet ist, der normalerweise von einem Ventilelement 46 eines Rückschlagventils geschlossen gehalten wird. Innerhalb des Kolbens 38 befindet sich eine Reservoirkammer 48, und zwischen der Bodenwand 42 des Kolbens 38 und der Bodenwand 34 des Gehäuses 32 befindet sich eine Druckkammer 50. Die Druckkammer 50 und die Reservoirkammer 48 können durch den Kanal 44 in Verbindung miteinander stehen, wobei diese Verbindung vom Ventilelement 46 gesteuert wird. An der Bodenwand 42 des Kolbens 38 ist ein napfförmiger Federsitz 52 befestigt, in dem das kugelförmige Ventilelement 46 angeordnet ist. Eine zwischen dem Federsitz 52 und dem Ventilelement 46 angeordnete Feder 54 drückt das Ventilelement 46 zum Kanal 44. Zwischen der Bodenwand 34 des Gehäuses 32 und dem Federsitz 52 ist eine Rückstellfeder 56 angeordnet, die den Kolben 38 relativ zum Gehäuse 32 nach oben zu schieben versucht.The lifter 12 is shown enlarged in FIG. It includes a hollow, cylindrical housing 32 with a bottom wall 34 at one end. At the other end of the Housing 32, an opening 36 is formed. Movable up and down in the hollow housing 32 sits a hollow piston 38, which has a at its upper end Has head 40 which serves as a bearing or support. The piston 38 also has a bottom wall 32 in which a channel 44 is formed, normally of a valve element 46 of a check valve is kept closed. Within of the piston 38 is a reservoir chamber 48, and between the bottom wall 42 of the piston 38 and the bottom wall 34 of the housing 32 is a pressure chamber 50. The pressure chamber 50 and the reservoir chamber 48 can communicate through the channel 44 stand with one another, this connection being controlled by the valve element 46. A cup-shaped spring seat 52 is attached to the bottom wall 42 of the piston 38, in which the spherical valve element 46 is arranged. One between the spring seat 52 and the valve element 46 arranged spring 54 presses the valve element 46 to Channel 44. Between the bottom wall 34 of the housing 32 and the spring seat 52 is a Return spring 56 arranged, the piston 38 relative to the housing 32 upwards tried to push.
Der Kopf 40 ist mit einem Ringabschnitt 58 versehen, der am oberen Ende des Kolbens 38 auf dessen Außenseite mit Preßsitz aufgepreßt ist. Im Kopf 40 ist ein Kanal 60 ausgebildet, durch den das Innere des Kolbens 38 mit der Umgebung in Verbindung steht. In der Reservoirkammer 48 ist eine elastische, beutelförmige Membran 62 angeordnet, deren Innenseite normalerweise mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt ist, während ihre Außenseite in Berührung mit der Flüssigkeit in der Reservoirkammer 48 steht. Die beutelförmige Membran gleicht Änderungen des Flüssigkeitsvolumens in der Reservoirkammer.während des Betriebes aus, wie noch erläutert wird. Die Membran 62 weist an ihrem offenen Ende einen Rand auf, der zwischen einer Ringfeder 64 und der Innenseite des Kolbens 38 an dessen offenem Ende so eingespannt ist, daß das Innere des Kolbens bzw. die Reservoirkammer 48 luftdicht abgeschlossen ist.The head 40 is provided with a ring portion 58, which is on the upper The end of the piston 38 is pressed onto the outside with a press fit. In the head 40 a channel 60 is formed through which the interior of the piston 38 with the environment communicates. In the reservoir chamber 48 is an elastic, bag-shaped Membrane 62 arranged, the inside of which is normally subjected to the ambient pressure is while its outside is in contact with the liquid in the reservoir chamber 48 stands. The bag-shaped membrane compensates for changes in the volume of the liquid in the reservoir chamber. during operation, as before explained will. The membrane 62 has at its open end an edge which is between a Ring spring 64 and the inside of the piston 38 at its open end so clamped is that the interior of the piston or the reservoir chamber 48 is hermetically sealed is.
Zwischen der Außenseite des Kolbens 38 und der Innenseite des Gehäuses 32 ist ein Sickerweg 80 vorhanden, der eine begrenzte Flüssigkeitsströmung aus der Druckkammer 50 zur Reservoirkammer 48 zuläßt. Diese begrenzte Flüssigkeitsströmung geht ferner durch Kanäle 66 in der Wand des Kolbens 38, der mit einem Dichtungsring 68 versehen ist, der den Sickerweg nach außen abschließt.Between the outside of the piston 38 and the inside of the housing 32 there is a drainage path 80 which restricts fluid flow from the Pressure chamber 50 to reservoir chamber 48 allows. This limited flow of fluid also goes through channels 66 in the wall of the piston 38, which is provided with a sealing ring 68 is provided, which closes the drainage path to the outside.
Am oberen Ende des Gehäuses 32 ist auf dieses eine Kappe 70 aufgesetzt, die auf ihrer Innenseite einen Befestigungsring 72 aufweist. Der Befestigungsring 72 ist mit mehreren elastischen Fingern 74 versehen, die unlösbar in Eingriff mit einer Ringnut 76 auf der Außenseite des Gehäuses 32 an dessen oberem Ende stehen. Obwohl der Heber 12 in Fig. 2 in einer Stellung dargestellt ist, in der der Kolben 38 an der Kappe 70 anliegt, ist sichergestellt, daß dann, wenn der Heber 12 in den Riemenspanner 10 eingebaut ist, zwischen einer Schulter 78 des Kopfes 40 und der Kappe 70 ein ausreichend großer Abstand besteht, sodaß der Kolben 38 sich bestimmungsgemäß bewegen kann.At the upper end of the housing 32 a cap 70 is placed on this, which has a fastening ring 72 on its inside. The fastening ring 72 is provided with a plurality of elastic fingers 74 which inextricably engage with an annular groove 76 on the outside of the housing 32 at its upper end. Although the lifter 12 is shown in Fig. 2 in a position in which the piston 38 rests against the cap 70, it is ensured that when the lifter 12 is in the Belt tensioner 10 is installed between a shoulder 78 of the head 40 and the Cap 70 is a sufficiently large distance so that the piston 38 is intended can move.
Wenn im Betrieb der Kopf 40 und somit der Kolben 38 nach unten bewegt werden, steigt der Druck der Flüssigkeit in der Druckkammer 50 an. Der erhöhte Druck in der Druckkammer 50 unterstützt die Feder 45 darin, das Ventilelement 46 in seiner Schließstellung zu halten, so daß durch den Kanal 44 keine Flüssigkeit in die Reservoirkammer 46 gelangen kann. Demzufolge wird die Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer 50 durch den Sickerweg 80 zwischen dem Kolben 38 und dem Gehäuse 32 nach oben sowie durch die Kanäle 66 in die Reservoirkammer 48 gedrückt, was bedeutet, daß der Abwärtsbewegung des Kolbens 38 ein nennenswerter Widerstand entgegenwirkt.When the head 40 and thus the piston 38 moves downwards during operation the pressure of the liquid in the pressure chamber 50 increases. The increased pressure in the pressure chamber 50, the spring 45 assists the valve element 46 in its To keep the closed position, so that no liquid through the channel 44 into the reservoir chamber 46 can reach. As a result, the hydraulic fluid becomes out of the pressure chamber 50 through the Leakage path 80 between piston 38 and housing 32 pushed upwards and through the channels 66 into the reservoir chamber 48, which means that the downward movement of the piston 38 counteracts an appreciable resistance.
Wenn der Kolben 38 von der Kraft der Rückstellfeder 56 nach oben verschoben wird, nimmt der Druck in der Druckkammer 50 ab, so daß das Ventilelement 46 entgegen der Kraft der Feder 54 in seine Offenstellung übergeht und Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 44 aus der Reservoirkammer 48 in'. die Druckkammer 50 strömen kann, was bedeutet, daß der Kolben 38 sich praktisch unbehindert nach oben bewegt.When the piston 38 is moved upwards by the force of the return spring 56 is, the pressure in the pressure chamber 50 decreases, so that the valve element 46 against the force of the spring 54 passes into its open position and hydraulic fluid through channel 44 from reservoir chamber 48 in '. the pressure chamber 50 can flow, which means that the piston 38 moves upwards practically unhindered.
Die vorstehende Beschreibung läßt erkennen, daß die leichte Aufwärtsbewegung des Kolbens 38 und somit des Kopfes 40 dahingehend ausgenutzt werden kann, den Hebel 16 im Uhrzeigersinn (in Fig. 1) zu belasten und zu verschwenken, damit übermäßiges Spiel des Riemens 26 aufgenommen wird. Der einer Abwärtsbewegung des Kolbens 38 entgegenwirkende erhöhte Widerstand aufgrund der stark gedrosselten Flüssigkeitsströmung entlang dem Sickerweg 80 führt dazu, daß bei einer Umkehr der Drehrichtung der beiden Riemenscheiben die störende zeitliche Verzögerung nicht auftritt.The above description shows that the slight upward movement of the piston 38 and thus of the head 40 can be used to the effect, the lever 16 clockwise (in Fig. 1) to load and pivot, thus excessive Game of the belt 26 is added. That of a downward movement of the piston 38 counteracting increased resistance due to the strongly restricted liquid flow along the Sickerweg 80 leads to a reversal of the direction of rotation of the two Pulleys the annoying time delay does not occur.
Der Sickerweg 80 weist im Zusammenhang mit dem Riementrieb ferner den Vorteil auf, daß eine thermische Ausdehnung der Riemenscheiben und anderer zugehöriger Teile (nicht dargestellt) kompensiert wird, weil entlang dem Sickerweg eine allmähliche Flüssigkeitsströmung erfolgen kann.The seepage path 80 also has in connection with the belt drive the advantage of thermal expansion of the pulleys and other associated Parts (not shown) is compensated, because along the seepage path a gradual Liquid flow can take place.
Bei der Erfindung handelt es sich somit im wesentlichen um einen hydraulischen Riemenspanner.The invention is therefore essentially a hydraulic one Belt tensioner.
Der Riemenspanner umfaßt einen an einen Riemen angedrückten Hebel sowie einen hydraulischen Heber mit einem von einer Rückstellfeder gegen den Hebel gedrückten Kolben. Zwischen dem Kolben und seinem Gehäuse ist eine Druckkammer ausgebildet, in der sich Hydraulikflüssigkeit befindet. Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens in Richtung der Kraft der Rückstellfeder öffnet ein Rückschlagventil die Verbindung zwischen der Druckkammer und einer Reservoirkammer im Kolben. Bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens kann die Hydraulikflüssigkeit lediglich entlang einem stark gedrosselten Sickerweg aus der Druckkammer austreten. Wenn im Betrieb das Leertrum, an dem der Riemenspanner anliegt, zum Arbeitstrum wird, gibt der Heber nur allmählich nach, so daß diese Umschaltung des Riementriebs ohne zeitliche Verzögerung erfolgen kann.The belt tensioner comprises a lever pressed against a belt and a hydraulic jack with one of a return spring against the lever depressed piston. A pressure chamber is formed between the piston and its housing, in which there is hydraulic fluid. When the piston moves upwards a check valve opens the connection in the direction of the force of the return spring between the pressure chamber and a reservoir chamber in the piston. When moving down of the piston can the hydraulic fluid only along a strongly throttled The drainage path emerges from the pressure chamber. If the slack run on which the Belt tensioner is applied, becomes a working line, the lifter only gives way gradually, so that this switchover of the belt drive can take place without a time delay.
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8131 | Rejection |