DE3316788A1

DE3316788A1 - Einrichtung zur ueberpruefung der riemenspannung

Info

Publication number: DE3316788A1
Application number: DE3316788A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing. 8010 Graz Kunzfeld
Original assignee: AVL List GmbH; AVL Gesellschaft fuer Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-05-07
Publication date: 1983-11-17
Also published as: IT1194234B; IT8321053A1; US4480487A; FR2526943B1; FR2526943A1; DE3316788C2; IT8321053A0; JPH0342619B2; AT381168B; ATA187382A; JPS58213224A

Description

P 4378 - 3 -

Anmelder; Firma AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbl·· Prof. Dr. Dr.h.c. Hans List i Kleiststraße 48 ι

A- 8020 Graz /Österreich Einrichtung zur überprüfung der Rieraenspannunfl

-.;. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überprü- ■ fung der Riemenspannung eines zum Antrieb von Maschinenejer;;enten dienenden Antriebsriemens, insbesondere des Zahnriemens zum Antrieb der Nockenwelle einer Brermkraftmaschine von der Kurbelwelle aus, wobei die Durchbiegung eines zwischen zwei Auflagerstellen freien Riementrums beim Aufbringen einer bekannten Kraft über eine Belastungseinrichtung als Meßgröße dient.

Die richtige Einstellung der Riemenspannung eines Antriebsriemens ist für die zuverlässige Punktion einer r«it einer:, derartigen Riemen drehverbundene Elemente aufweisenden L5aschine sehr wichtig, da sowohl eine zu geringe als auch eine zu große Riemenspannung zu Beschädigungen am Riemen bzw. an der Maschine und zu damit ver- ■ bundenen Punktionsausfällen führen kann. Dies gilt insbesonders auch für die Spannung des Zahnriemens zum Antrieb der nockenwelle einer Brennkraftmaschine von der Kurbelwelle aus, dessen richtig eingestellte Spannung .die für die Einhaltung der korrekten Steuerzeiten erforderlache ν,-eitgehend starre Koppelung der Drehbewegung von Kurbelwelle und Nockenwelle garantiert.

Die im V/erkstättenbetrieb sehr of praktizierte Einstellung der Riemenspannung nach Gefühl sowie die Uber- ^: prüfunf dieser durch Eindrücken eines freien Riementrucs

2') von Hand, wobei eine leichte Eindrückbarkeit als Anzeicnen für eine zu niedrige und eine schwere Eindrückbarkeit als Anzeichen für eine zu hohe Riemenspannung dient, int im Hinblick auf die Bedeutung der richtigen Riernenspannung nicht zufriedenstellend. Es sind auch Einrich-

tungen bzw. Verfahren bekannt, bei welchen eine Art Lehre verwendet wird, di'e zwei Auflager aufweist, zwischen ^;

denen ein freies Riementrum mit einer bekannten, beispielsweise über eine Feder oder dgl. bereitgestellten Kraft belastet wird, wobei die auftretende Durchbiegung ■ als Maß für die Riemenspannung dient. Als entscheidender Nachteil wäre dazu anzuführen, daß damit die Riemenspannung nur bei stillstehendem Antriebsriemen meßbar ist, was im Hinblick auf die Tatsache, daß der Antriebsriemen infolge des übertragenen Drehmoments im Betrieb der Maschine einer nicht unbeträchtlichen zusätzlichen Kraft ausgesetzt ist, zu falschen Werten und unter Umständen zu einer Überbeanspruchung führen kann.—Auch kann unter Umständen in gewissen Zeitabständen eine routinemäßige Überprüfung der Riemenspannung aus Sicherheitsgründen gewünscht sein, was bei der genannten bekannten Einriebtung jedesmal eine Abstellung der Maschine für diese Überprüfung erfordert.

Ein weiterer gravierender Nachteil der bekannten Einrichtung, ist darin zu sehen, daß der für die exakte Bestimmung der Riemenspannung erforderliche Nullpunkt der Durchbiegung nur sehr schwer genau bestimmbar ist, was zu Meßfehlern führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die genannten Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und insbesondere eine Einrichtung zur Überprüfung der Riemenspannung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit Messungen bei in Betrieb befindlicher Maschine - ■ also bei laufendem Antriebsriemen - durchführbar sind und daß auf einfache Weise eine genaue Messung der Riemenspannung ermöglicht wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Überprüfung bei laufendem Riementrieb am dem zu belastenden Riementrum zugewandten Ende der in Richtung zu diesem Riementrum verschieblich gelagerten Belastungseinrichtung eine vom Riemen bei Kontakt mit diesem antreibbare Meßrolle angeordnet ist, daß an der Meßrolle Impulsnarken angebracht sind, welche ab dem Zeitpunkt des Anliegens der zur Messung auf das Riementrum zubewegten Meßrolle, in Zusammenarbeit mit einem Impulsgeber die Ro-

ORlGiNAL INSPECTED

taxion der !.ießrolle anzeigende Impulse an eine Meßeinheit liefern, daß über die Meßeinheit am Beginn der Rotation der !.'eirolle" eine Hubmesseinrichtung, welche den Hub der Belastungseinrichtung mißt, auf Null setsbar ist und daß der nach einer bestimmten Andrückzeit gemessene Hub als ," " ■ ' I.:e::.größe dient. Zur Einleitung der Überprüfung der Riemen- '"'."-" spannung wird also die am vorderen Ende der verschieblich gelagerten Belastungseinrichtung angebrachte Ließrolle auf das zwischen den Auflagerstellen an der An- bzw. Abtriebsscheibe des Riemens freie Riementrum, zubewegt. Sobald der • Umfang der Heßrolle mit dem sich bewegenden Riemen in Kontakt kommt wird die bis dahin stillstehende Ueßrolle in Drehung versetzt, was über die Impulsmarken bzw. den Irr.ulsrreber auch praktisch verzögerungsfrei registriert

1p wird. Lie den Hub der Belastungseinrichtung messende Me.;einheit wird von den die Drehung der !.üeßrolle und damit -ler: ersten Kontakt mit dem Riemen anzeigenden .Impulsen auf Hub Null fesetzt, was sehr empfindliche und genaue L'essungen erlaubt. Die nunmehr auf den Riemen wirkende konstante Kraft führt zu einer bestimmten Durchbiegung, welche sich in einer bestimmten Hubgröße äußert, die unmittelbar der im geprüften Riementrum herrschenden Riemenspannung zugeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die auf die Belastungseinrichtung in Richtung auf das Riementrum wirkende und vorerst die stillstehende Ließrolle auf das sich bewegende Riementrum zubewegende Kraft über einen in einem Zylinder geführten und von einei Arbeitsmedium mit bestimmten Druck betätigten Arbeitskolben aufgebracht ist, wobei bis zum Auftreten der die Rotation der Meßrolle anzeigenden Impulse den- Druckraum im Zylinder eine Drossel vorgeschaltet ist, welche mit Beginn der Hubir.es ε-ung überbrückbar ist. Die somit hydraulisch bzw. pneumatisch betätigte Belastungseinrichtung erlaubt also bis zum Kontakt der Meßrolle mit dem su prüfenden Rienentrum - was in beschriebener Weise über de: Inirulsgeoer angezeigt wird - eine sehr langsame Zubewegun der Belastungseinrichtung bzw. der Meßrolle auf das zu

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prüfende Riementrum, was die Genauigkeit der liullpunktsetzung und damit der gesamten Messung steigert. Sobald über den Impulsgeber der Kontakt mit dem zu prüfenden Riementrum gemeldet i-st wird die dem Druckraum -im Zylinder der Belastungseinrichtung vorgeschaltete Drossel überbrückt, womit der volle Arbeitsdruck auf den Kolben der Belastungseinrichtung wirkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten "Ausführunrnbeispiels näher erläutert. Auf der linken Seite der Zeichnung sind die für die Beschreibung der EinrichtungWesentlichen Teile einer den zu prüfenden Antriebsriemen aufweisenden Maschine dargestellt. Soferne es sich beispielsweise um eine nicht weiter dargestellte Brennkraftmaschine handelt, kann davon ausgegangen werden, daß das Antriebsrad 1 auf der Kurbelwelle und das angetriebene Rad 2 auf der i;ockenwelle der Brennkraftmaschine sitzt; im unbelastexen Riementrum ist auch eine Spannrolle 3 angeordnet, γ.-e lc he auf hier nicht dargestellte Weise relativ zu den Rudern 1, 2 verschieblich ist, womit der Antriebsriemen 4 mehr oder weniger gespannt werden kann.

Das zwischen der Auflaufstelle 5 am Antrieberad 1 und der Ablaufstelle 6 am angetriebenen Rad 2 freigespannte und vom Antriebsrad 1 gezogene Riementruci 7 ist in Bezug auf seine Spannung zu überprüfen, was bei laufender Brennkraftmaschine, also bei in Richtung des Pfeiles 8 beweg- , tem Antriebsriemen 4, geschehen soll.

Dazu ist eine Belastungseinrichtung 9 vorgesehen, ■ welche in Richtung zum zu belastenden Riementrum 7 verschieblich gelagert ist und an ihrem vorderen Ende eine drehbar gelagerte vom Riemen 4 bei Kontakt r.it diesem antreibbare iueßrolle 10 aufweist. An der L'eßrclle 10 sind Impulsmarken 11 angebracht, welche, ab dem Zeitpunkt des Anliegens der zur Messung auf das Riementrum 7 zubewegten jie^rolle 10 (die vordere Kontur der Meßrolle 10 zu diesem Zeitpunkt ist strichliert eingezeichnet) in Zusammenarbeit mit einem an der Belastungseinrichtung 9 angebrachten Impulsgeber 12 die Rotation der Nleßrolle 10 anzeigende Im-

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pulse an eine i^e-Zeinheit 13 liefern.

Am der...L¹Ießrolle 10 entgegengesetzten Ende der Belastungseinrichtung 9 ist eine Hubmesseinrichtung 14 angebracht, welche hier beispielsweise von einer Spule 15 mit darin verschieblichem Dorn 16 gebildet ist, wobei der Dorn 16 direkt mit der Bewegung der Meßrolle 10 gekoppelt ist. Die Spule 15 ist überfeine Leitung 17 mit der Meßeinheit 13 verbunden, in der die abhängig von der"Stellung des Domes 16 veränderliche Induktivität der Spule 15 meßbar ist.

Über.die Keßeinheit 13 ist am Beginn der durch die Ircpur.se des Impuj sgebers 12 angezeigten Rotation der Metre lie 10 die Hubniesseinrichtung 14 auf InLuII setzbar, womi'jh der nach einer bestimmten Andrückzeit festgestellte, der Durchbiegung s des Riemtrums 7 entsprechende Hub gemessen wird. Diese Durchbiegung s kann unmittelbar der im Si er; ε·;:: τ rum 7 tatsächlich vorhandenen Riemenspannung zugeordnet werden.

Die auf die Belastungseinrichtung 9 in Richtung auf das zu belastende- Riementrum■7 v/irkende Kraft ist über einen in einen: Zylinder 18 geführten und von einem Arbeitsmedium mit bestimmten Druck betätigten Arbeitskolben iy aufgebracht. Der Zylinder 18 ist dazu über Leitungen 20, 21, 22, in welche Ventile 24, 25, 26 eingeschaltet sind, mit einem Druckspeicher 23 verbunden, der über eine Leitung 27 in nicht dargestellter V/eise mit Arbeitsmedium unter Druck versorgt v/ird. Am Zylinder 18 ebenfalls vorgesehen sind Ablaufleitungen 28, 29 vor bzw. hinter dem Arbe-itsJcolben 19» in die Ventile 30, 31 eingeschaltet sind, und welche zum Druckausgleich dienen.

Zur Einleitung der Messung wird das Ventil 26 in der Leitung 22 geöffnet, womit über eine Drossel 32 Arbeitsmedium aus des: Druckspeicher 23 in den Raum 53 hinter dem Arbeitskoiben 19 gelangt. Zufolge des durch die Drossel

:*j herabgesetzten üediumstromes wird der Arbeitskolben 19 und α .·.::, it die Belastungseinrichtung 9 und die Meßrolle 10 .= .·-γ./;γ,:ι::; η ;f das Rieinontrum 7 zubewegt. Sobald die vorerst stillstehende lleiirulle 10 in Kontakt mit dem bewegten COPY

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Riemen kommt, wird über die Impulsmarken 11 bzw. den Impulsgeber 12 eine Impulsfolge entlang der Leitung 34 an die Meßeinheit 13 abgegeben, worauf diese das Ventil 26 schließt und das Ventil 25 in der leitung 21 öffnet. Das Arbeitsmedium strömt nun ungedrosselt vom Druckspeicher 23 in den Zylinder 18, bis der in Raum 33 hinter dem Kolben 19 aufgebaute Druck der vom urr. den Weg s durchgebogenen Riementrum 7 ausgeübten Reaktionskraft das Gleichgewicht hält.

Gleichzeitig mit der Umschaltung der Ventile 25, 26 ist su Beginn des Anliegens der Me,ßrolle 10 am Riementrum 7 aber auch die Hubmessung durch die Hubmesseinrichtung 14 in der LIeSeinheit 13 auf Null gesetzt worden, womit der nach Ablauf einer bestimmten, über die Mei3einheit 13 vorgebbaren Andrückseit gemessene Hub s direkt als Meßgröße für die Riemenspannung verwendbar ist. Die vordere Kontur der Ließrolle 10 am Ende der Hubmessung ist in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt.

Bei geöffnetem Ventil 24 und geschlossenen Ventilen 25 und 26 ist die Belastungseinrichtung 9 wieder in ihre Ruhelage bringbar; die Ausgleichsventile 30, 31 sind der jeweiligen Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens 19 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen. Zur Verbesserung der Übersicht sind die Steuerleitungen zwischen den besagten Ventilen und der Meßeinheit 13 bzw. einer mit dieser in Verbindung stehenden hier nicht dargestellten Steuereinheit nicht in der Zeichnung eingetragen.

Die Belastungseinrichtung 9 bzw. deren Betätigung sowie auch die Hubmesseinrichtung können selbstverständlieh im Rahmen der Erfindung auch von anderen bekannten Elementen gebildet sein.

1983 'OA 12
Kr/Fi/Pe

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Claims

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P a tenta η- sprüche ;

inrichtung zur Überprüfung der Riemenspannung eines um Antrieb von Maschinenelementen dienenden Antriebsriemens, insbesondere des Zahnriemens zum Antrieb der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine von der Kurbelwelle aus, wobei die Durchbiegung eines zwischen zwei - -Auflagerstellen freien Riementrums beim Aufbringen •einer bekannten Kraft über eine Belastungseinrichtung als '..'leßgröße dient, dadurch gekennzeichnet, daß zur überprüfung bei laufendem Riementrieb am dem zu belastenden Rierrjentrum (7·) zugewandten Ende der in Richtung zu diesem Riementrum (7) verschieblich gelagerten Belastungseinrichtung (9) eine vor. Riemen (4) bei Kontakt mit diesem antreibbare Ließ-· rolle (10) angeordnet ist, daß an der Meßrolle (10) . ; Impulsmarken (11) angebracht sind, welche, ab dem Zeitpunkt des Anliegens der zur Messung auf das Riementrum (7) zubewegten Meßrolle (10) in Zusammenarbeit mit einem Impulsgeber (12) die Rotation der LieiBrolie (10) anzeigende Impulse an eine Meßeinheit (13) liefern, daß über die Meßeinheit (13)' am Beginn der Rotation der ließrolie (10) eine Hubmesseinrichtung (14), welche den Hub der Belastungseinrichtung (9) mißt, auf Null setzbar ist und dai3 der nach einer bestimmten Andrückzeit gemessene Hub s als Meßgröße dient.

2~.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Belastungseinrichtung (9) in Richtung auf das Riementrum (7) wirkende und vorerst die stillstehende I.ießrolle (10) auf das sich bewegende Riementrum (7) zubewegende Kraft über einen in einem Zylinder (ic) geführten und von einem Arbeitsmedium mit be-

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stimmten Druck betätigten Arbeitskolben (19) aufgebracht ist, wobei bis zum Auftreten der die Rotation der Meßrolle (10) anzeigenden Impulse dem Druckraum (33) im Zylinder (18) eine Drossel (32) vorgeschaltet ist, welche mit Beginn der Hubmessung überbrückbar ist.

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