DE4206071A1 - Selbsttaetige spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Spannvorrichtung für einen Riemen, beispiels­ weise einen Synchron- oder Zahnriemen eines Kraftfahrzeugmotors.

Eine selbsttätige Spannvorrichtung zum Konstanthalten der Spannung eines Synchron- oder Zahnriemens eines Kraftfahrzeugmotors ist in der JP-GM-OS 1-1 71 952 offenbart.

Diese Vorrichtung weist eine Spannriemenscheibe auf, die auf einer Tragwelle schwenkbar abgestützt ist. Ein hochviskoses Öl ist zwischen der Riemenscheibenwelle und der Tragwelle unter Abdichtung vorgesehen. Die Spannung des Riemens wird kon­ stantgehalten, indem die Riemenscheibe in Abhängigkeit von Schwankungen der Rie­ menspannung verschwenkt wird, während die auf den Zahn- oder Synchronriemen zu­ rückzuführende Belastung durch den Viskositätswiderstand des Öls aufgefangen wird.

Aus der JP-GM-OS 1-1 54 354 ist eine Vorrichtung bekannt, die es erlaubt, der Riemen­ scheibenbewegung eine Richtungseigenschaft zu vermitteln. Bei dieser Vorrichtung werden der Viskositätswiderstand eines hochviskosen Öls und eine Einwegkupplung ge­ nutzt. Die Einwegkupplung arbeitet in der Weise, daß die Steifigkeit der Riemenscheibe an der ungespannten Seite hoch ist und die Riemenscheibe der Riemenbewegung auf der gespannten Seite rasch folgen kann.

Im Falle der bekannten Vorrichtung hat jedoch der Viskositätswiderstand des hochvis­ kosen Öls keine Richtungseigenschaft, und der viskose Widerstand muß ausreichend groß sein, um der maximalen Lastschwankung standhalten zu können. Dies führt un­ vermeidlich zu einer langsamen Schwenkbewegung der Riemenscheibe sowohl an dem ungespannten Riementrumm als auch an dem gespannten Riementrumm. Die bekannte Vorrichtung erlaubt es daher, langsame Änderungen der Spannung zu beherrschen, die auf ein Recken des Bandes im Verlauf seines Gebrauchs oder auf Temperaturänderun­ gen zurückzuführen sind. Die Vorrichtung kann jedoch keinen plötzlichen Spannungs­ änderungen folgen, die durch Änderungen der Motordrehgeschwindigkeit verursacht werden. Dadurch kann es zu Riemengeräuschen kommen, die auf sehnenartige Vibra­ tionen des Riemens zurückzuführen sind.

Wenn der Motor nicht in Bewegung ist, kann die Riemenspannung auf der Seite der Spannriemenscheibe in Abhängigkeit von den Nockenphasen ansteigen, und die Rie­ menscheibe kann infolgedessen erheblich nach innen verschoben werden. Wenn der Motor in diesem Zustand angelassen wird, wird der Riemen zuweilen auf der Seite der Spannriemenscheibe plötzlich entspannt. Wenn dies eintritt, wird der Riemen beträcht­ lich entspannt, weil die vorstehend erläuterte bekannte Vorrichtung nicht in der Lage ist, die Riemenscheibe rasch zu verstellen. Es kann infolgedessen zu einem Übersprin­ gen von Zähnen zwischen dem Riemen und den damit kämmenden Rädern kommen.

Bei bekannten Vorrichtungen, die wie die zuletzt genannte Vorrichtung mit einer Ein­ wegkupplung ausgerüstet sind, weisen die miteinander in Eingriff kommenden Ele­ mente der Kupplung unvermeidbar Spiel in Umfangsrichtung auf. Wenn über den Rie­ men eine hochfrequente Belastung oder Motorvibrationen übertragen werden, kann es zu einen Verschleiß der Kupplung oder zu einer Beeinträchtigung des Eingriffs der Kupplung (Schlupf oder verzögertes Ansprechen) aufgrund eines Springens der mitein­ ander in Eingriff tretenden Bauteile kommen.

Aufgrund der Lastschwankungen, die an der Riemenscheibe auftreten, wird leicht ein anormaler Abrieb, beispielsweise in Form von Reibverschleiß, an den Eingriffsflächen verursacht. Dies senkt die Lebensdauer der Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Riemenspannvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Bandspannung gleichmäßig und stoßfrei bei beliebigen plötzlichen oder langsamen Spannungsänderungen des Riemens einzustellen, und die frei von Wackelbewegungen oder Ansprechverzögerungen selbst dann ist, wenn die von dem Riemen übertragenen Belastungen schwanken.

Ausgehend von einer selbsttätigen Spannvorrichtung mit einer Riemenscheibe, einer Befestigungswelle, einem Riemenscheiben-Trägerteil, das auf der Befestigungswelle ex­ zentrisch und dadurch schwenkbar abgestützt ist, einer mit dem Trägerteil gekoppelten Spannungs-Stellfeder, die auf das Trägerteil Drehmoment in solcher Richtung aufbringt, daß die Spannung eines Riemens erhöht wird, einem dem Trägerteil gegenüberliegen­ den feststehenden Bauteil, und einem zwischen dem Trägerteil und dem feststehenden Bauteil angeordneten Dämpfer zum Dämpfen der Schwenkgeschwindigkeit des Träger­ teils wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dämpfer einen in dem Trägerteil oder dem feststehenden Bauteil angeordneten Zylinder, einen in den Zylinder eingreifenden Kolben und ein elastisches Bauteil aufweist, das den Kolben aus dem Zylinder herauszudrücken sucht, daß ferner das nicht mit dem Zylinder versehene feststehende Bauteil bzw. Trägerteil mit einem an dem Kolben anliegenden Nockenteil versehen ist, und daß das Nockenteil eine Nockenfläche aufweist, die sich in einer sol­ chen Richtung verjüngt, daß das Trägerteil in der einer Erhöhung der Riemenspannung entsprechenden Richtung schwenkt.

Wenn die selbsttätige Spannvorrichtung mittels der Befestigungswelle (Befestigungsbolzens) an einem Basisteil befestigt ist und der Riemen um die Riemen­ scheibe herumgelegt ist, kommt die Riemenscheibe mit Bezug auf den Befestigungsbol­ zen zum Halt, wenn ein Gleichgewicht zwischen der Riemenspannung und der Summe der Federkraft der Spannungs-Stellfeder und der Gegenkraft von den Nockenflächen aufgrund der Federkraft des elastischen Bauteils erreicht wird, welches den Kolben in solcher Richtung vorspannt, daß er von dem offenen Ende des Zylinders vorragt.

Steigt ausgehend von dem Gleichgewichtszustand die Riemenspannung, schwenkt die Riemenscheibe exzentrisch in der einen Richtung um die Befestigungswelle. Diese Richtung ist diejenige Richtung, in welcher sich der Kolben in Richtung auf die höhere Seite der Nockenfläche bewegt, das heißt der Kolben wird zurückbewegt. Dadurch steigt der Rückdruck des Kolbens in der Rückschlagventilanordnung an, und Hydrauliköl leckt durch einen von dem Stößel begrenzten Spalt, so daß sich der Kolben allmählich zurückziehen kann. Dies hat eine langsame Schwenkbewegung der Riemenscheibe zur Folge.

Wenn dagegen ausgehend von dem Gleichgewichtszustand die Riemenspannung ab­ nimmt, schwenkt die Riemenscheibe in einer zu der oben erläuterten Richtung entge­ gengesetzten Richtung, wodurch sich der Kolben vorbewegen kann. Infolgedessen wird das Rückschlagventil geöffnet, und der Rückdruck des Kolbens in der Ventilanordnung wird zu Null, so daß eine rasche Vorbewegung des Kolbens erfolgt und die Riemen­ scheibe rasch verschwenkt wird. Die Riemenspannung wird daher verzögerungsfrei kon­ stantgehalten.

Weil ferner der Kolben aufgrund der Vorspannkraft des elastischen Bauteile stets gegen die Nockenfläche angepreßt wird, kommt es weder zu Schüttelbewegungen noch zu Verschleiß, selbst wenn schwankende Belastungen angelegt werden. Dies stellt einen stabilen Betrieb sicher.

Erfindungsgemäß wird also bei steigender Riemenspannung die Riemenscheibe lang­ sam exzentrisch verschwenkt, während bei Abnahme der Riemenspannung ein rasches Verschwenken der Riemenscheibe in Riemenspannrichtung erfolgt. Dies vermindert Riemenvibrationen, und ein Überspringen von Zähnen zwischen dem Riemen und den damit in Eingriff stehenden Rädern wird vermieden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beilie­ genden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer ersten Ausführungsform der selbsttätigen Rie­ menspannvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 eine Stirnansicht der Riemenspannvorrichtung gemäß den vorherge­ henden Figuren im montierten Zustand,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 eine Darstellung der Kräfteverhältnisse,

Fig. 8 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform der selbsttätigen Riemenspannvorrichtung,

Fig. 9 einen Schnitt einer dritten Ausführungsform der Riemenspannvorrich­ tung,

Fig. 10 einen Schnitt einer vierten Ausführungsform der Riemenspannvorrich­ tung,

Fig. 11 eine Stirnansicht einer fünften Ausführungsform der Riemenspann­ vorrichtung,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII der Fig. 11,

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII der Fig. 11,

Fig. 14 einen Teilschnitt eines Teils der Riemenspannvorrichtung nach den Fign. 11 bis 13,

Fig. 15 einen Teilschnitt einer sechsten Ausführungsform der selbsttätigen Riemenspannvorrichtung,

Fig. 16 eine Stirnansicht einer siebten Ausführungsform der Spannvorrich­ tung,

Fig. 17 eine Schnitt entlang der Linie XVII-XVII der Fig. 16,

Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII der Fig. 16,

Fig. 19 eine Stirnansicht, die die Arbeitsweise der Spannvorrichtung nach den Fign. 16 bis 18 erkennen läßt,

Fig. 20 eine Seitenansicht einer achten Ausführungsform der Spannvorrich­ tung,

Fig. 21 einen Schnitt durch eine neunte Ausführungsform der Spannvorrich­ tung,

Fig. 22 einen weiteren Schnitt der Spannvorrichtung gemäß Fig. 21,

Fig. 23 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung nach den Fig. 21 und 22,

Fig. 24 einen Schnitt entlang der Linie XXIV-XXIV der Fig. 23, und

Fig. 25 eine graphische Darstellung, die erkennen läßt, wie sich die Ver­ schleißtiefe in Abhängigkeit von dem Werkstoff des Abstandshalters ändert.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 7 ist, wie insbesondere auf den Fig. 1 und 2 hervorgeht, eine Riemenscheibe 1 über ein Wälzlager 3 auf einem scheibenförmi­ gen Trägerteil 2 drehbar abgestützt. Das Trägerteil 2 weist an einer gegenüber dem Zentrum der Riemenscheibe 1 versetzten Stelle eine Öffnung 4 auf.

Eine Befestigungsschraube 7 ist durch die Öffnung 4 hindurchgesteckt; sie erstreckt sich dabei durch ein Gleitlager 5 und ein Flanschteil 6 hindurch. Die Riemenscheibe 1 wird an vorbestimmter Stelle gehalten, indem die Befestigungsschraube 7 in ein Riemen­ scheibenlager-Basisteil 8, beispielsweise einen Motorblock, eingeschraubt wird.

Zwischen dem Trägerteil 2 und dem Basisteil 8 befindet sich ein feststehendes Bauteil 9, das auch als Nocken dient. Das Bauteil 9 ist an dem Basisteil 8 befestigt, indem das Ende des Flanschteils 6 mit Preßsitz in eine in dem Bauteil 9 ausgebildete Durchgangs­ öffnung 10 eingreift. Das eine Ende des Gleitlagers 5 wird über einen ringförmigen Sitz 11 gegen die Oberfläche des feststehenden Bauteils 9 angedrückt. Das Trägerteil 2 und die Riemenscheibe 1 sind um die Befestigungsschraube 7 exzentrisch schwenkbar, während sie auf der Oberfläche des feststehenden Bauteils 9 und des Flanschteils 6 glei­ ten.

Das Trägerteil 2 ist an seiner vorderen und seiner hinteren Stirnfläche mit einem einen geschlossenen Boden aufweisenden Zylinder 12 bzw. einer Öldruck-Stellkammer 13 ver­ sehen. Der Zylinder 12 und die Öldrück-Stellkammer 13 sind gegenüber dem Zentrum der Riemenscheibe 1 versetzt, und sie erstrecken sich parallel zu der Befestigungs­ schraube 7. Der Zylinder 12 und die Stellkammer 13 überlappen einander teilweise, und sie stehen innerhalb des Trägerteils 2 miteinander in Verbindung.

In dem einen Dämpfer 60 bildenden Zylinder 12 ist ein Kolben 14 derart gleitend gela­ gert, daß er aus der Öffnung des Zylinders vorragen kann. Ein Stößel 16 ist in eine Boh­ rung 15 eingesetzt, die im Ende des Kolbens 14 ausgebildet ist. Der Innenraum des Kol­ bens 14 wird mittels des Stößels 16 in eine Druckkammer 17 und eine Speicherkam­ mer 18 unterteilt. Zwischen dem Stößel 16 und der Innenwand des Kolbens 14 ist ein gewisser Leckspalt vorgesehen.

Das eine Ende des Stößels 16 liegt am Boden des Zylinders 12 an. Der Stößel 16 ist an diesem Ende mit einer Öldurchtrittsöffnung 20 versehen, über welche die Speicher­ kammer 18 und der Zylinder 12 miteinander in Verbindung stehen.

In dem anderen Ende des Stößels 16 ist ein Verbindungskanal 19 ausgebildet, über wel­ chen die Druckkammer 17 und die Speicherkammer 18 miteinander in Verbindung ste­ hen. Es ist eine Rückschlagventilanordnung vorgesehen, zu der der Verbindungska­ nal 19, eine nahe der Druckkammer 17 sitzende Halterung 21 und ein in der Halte­ rung 21 untergebrachtes Rückschlagventil 22 gehören. Die Rückschlagventilanordnung kann den Kanal 19 verschließen, wenn der Druck in der Druckkammer 17 den Druck in der Speicherkammer 18 übertrifft; andernfalls öffnet die Rückschlagventilanordnung den Verbindungskanal 19.

Zwischen der Halterung 21 und dem Kolben 14 sitzt eine Feder 23. Die Feder 23 wird zwischen den Stößel 16 und dem Kolben 14 ständig zusammengedrückt gehalten, und die Feder 23 sucht den Stößel 16 und den Kolben 14 voneinander wegzudrücken.

In der Öldruck-Stellkammer 13 befindet sich ein Deckel 24, welcher die Öffnung der Kammer 13 verschließt. An dem Deckel 24 ist über einen Schnappring eine Mem­ bran 25 befestigt. Wenn sich der Öldruck in der Stellkammer 13 ändert, erfolgen eine Dehnung oder Schrumpfung der Membran 25 in Abhängigkeit von dem Druck, um den Öldruck konstantzuhalten.

Das auch als Nocken dienende feste Bauteil 9 weist an der dem Kolben 14 gegenüber­ liegenden Seite eine Nockenfläche 26 auf. Eine Schrägfläche 14a, die an dem vorste­ henden Ende des Kolbens 14 ausgebildet ist, wird mit der Nockenfläche 26 in Eingriff gehalten. Die Nockenfläche 26 ist derart geneigt, daß der Abstand von dem Trägerteil 2 allmählich zunimmt, wenn die Riemenscheibe 1 und das Trägerteil 2 in einer Richtung schwenken, die einem Spannen des Riemens A entspricht (Pfeilrichtung B in Fig. 1).

Eine Platte 28 ist über Stifte 27 an der hinteren Endfläche des Trägerteils 2 befestigt. Mit der Platte 28 ist das eine Ende einer Spannungs-Stellfeder 29 gekoppelt.

Wie in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht ist, ist das Trägerteil 2 mit einer Öffnung 30 ausgestattet, durch die ein Stift 31 eingesetzt wird, um eine Drehbewegung zu verhin­ dern. Der Stift 31 wird mit einer Schulter 32 der Nockenfläche 26 in Eingriff gehalten, um zu verhindern, daß das Trägerteil 2 unter dem Einfluß der Feder 23 schwenkt. Auf diese Weise kann die selbsttätige Riemenspannvorrichtung eingerichtet werden, ohne daß Spannung auf den Riemen ausgeübt wird.

Die Wirkungsweise der erläuterten Ausführungsform der Spannvorrichtungist wie folgt: Die Spannvorrichtung wird auf dem Basisteil 8 durch Anziehen der Befestigungs­ schraube 7 montiert, wobei der Stift 31 in die Öffnung 30 eingesetzt ist. Dann wird der Riemen A um die Riemenscheibe 1 gelegt. Nachdem die Spannungs-Stellfeder 29 mit der Platte 28 in Eingriff gebracht ist, wird der Stift 31 herausgezogen. Die Riemen­ scheibe 1 dreht sich jetzt unter dem Einfluß der Federkraft F2 der Feder 29 in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn, und die Riemenscheibe schwenkt in Richtung auf den Riemen A, wobei der Riemen gespannt wird.

Wenn der Motor nicht läuft, wird auf die Riemenscheibe ein Drehmoment im Uhrzei­ gersinn durch die Gegenkraft F1 der Spannung des Riemens A aufgebracht. Die Rie­ menscheibe 1 steht ferner unter dem Einfluß eines entgegen dem Uhrzeigersinn wir­ kenden Drehmoments aufgrund sowohl der waagrechten Komponente F3 (Fig. 7) der Nockenfläche 26 als auch der Federkraft F2 der Feder 29. Die Riemenscheibe 1 wird in diesem Zustand im Gleichgewicht gehalten.

Wenn dagegen der Motor läuft, kommt die Riemenscheibe 1 in einer Position zum Halt, wo der Kleinstwert des Drehmoments aufgrund der schwankenden Gegenkraft F1 des Riemens mit dem Drehmoment im Gleichgewicht steht, das sich aus der Summe der Federkraft F2 und der Komponente F3 ergibt. Dadurch wird die Spannung des Rie­ mens A konstantgehalten.

Wenn in diesem Zustand die Riemenscheibe 1 aufgrund der Riemenspannung F1 einem Drehmoment ausgesetzt wird, das größer als das Drehmoment ist, das auf die Feder­ kraft F2 und die Komponente F3 zurückgeht, sucht sich die Riemenscheibe 1 im Uhr­ zeigersinn zu drehen. In diesem Zustand wirkt eine von der Nockenfläche 26 des fest­ stehenden Bauteils 6 in Richtung auf den Kolben 14 gerichtete Kraft auf die Riemen­ scheibe 1 über den Kolben 14 ein, der zwischen dem festen Bauteil 9 und dem Träger­ teil 2 sitzt.

Diese Last hat eine Radialkomponente und eine Axialkomponente. Die Radialkompo­ nente wirkt auf die Seitenwände des Kolbens 14 und des Zylinders 12. Die Axialkompo­ nente sticht den Kolben 14 des Dämpfers 60 zurückzuschieben. Infolgedessen steigt der Druck in der Druckkammer 17, und das Rückschlagventil 22 schließt, so daß der Öl­ druck in der Druckkammer 17 zwischen dem Kolben 14 und dem Stößel 16, d. h. der Rückdruck des Kolbens 14, zunimmt. Dieser Druck fängt die Axialkomponente auf. Gleichzeitig leckt Hydrauliköl durch einen Spalt zwischen der Bohrung 15 des Kol­ bens 14 und dem Stößel 16. Der Kolben 14 wird entsprechend dem Auslecken von Hydrauliköl allmählich eingeschoben, und die Riemenscheibe 1 dreht sich langsam im Uhrzeigersinn. Die Riemenspannung wird auf diese Weise konstantgehalten.

Wenn dagegen das auf die Riemenspannung F1 zurückzuführende Drehmoment kleiner wird als das Drehmoment, das durch die Federkraft F2 der Spannungs-Stellfeder 29 und die Komponente F3 verursacht wird, dreht sich die Riemenscheibe 1 entgegen dem Uhrzeigersinn. Gleichzeitig bewegt sich der Kolben 14 weg von der Nockenfläche 26 des feststehenden Bauteils 9, wobei zwischen beiden ein Spalt entsteht.

In diesem Fall dehnt sich die zwischen dem Stößel 16 und dem Kolben 14 sitzende Fe­ der 23, so daß das Rückschlagventil 22 öffnet und der Rückdruck des Kolbens 14 zu Null wird. Der Kolben 14 bewegt sich augenblicklich nach vorne, wodurch der Spalt zwischen dein Kolben 14 und dem feststehenden Bauteil 9 beseitigt wird. Die Riemenscheibe dreht sich auf diese Weise rasch entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Riemenspannung wird konstantgehalten.

Bei der in Fig. 8 veranschaulichten zweiten Ausführungsform ist ein selbstschmierender Abstandshalter 33 aus Kunstharz oder einem ölhaltigen Lagerwerkstoff zwischen dem Kolben 14 und der Nockenfläche 26 des feststehenden Bauteils 9 angeordnet. Der Ab­ standshalter 33 verbessert die Schmierung zwischen dem Kolben 14 und der Nockenflä­ che 26. Auf diese Weise wird die Verschleißfestigkeit des Kolbens 14 und der Nocken­ fläche 26 erhöht.

Bei der in Fig. 9 dargestellten dritten Ausführungsform ist eine Membran 34 in Form eines Gummi- oder Metallbalgens in der Öldruck-Stellkammer 13′ vorgesehen.

Bei der in Fig. 10 veranschaulichten vierten Ausführungsform sitzt an Stelle der Mem­ bran ein Druckstellkolben 36 in einer Öldruck-Stellkammer 35, die unter dem Träger­ teil 2 angeordnet ist. In diesem Fall wird der Öldruck eingestellt, indem die Federkraft einer Feder 38 zwischen dem Kolben 36 und einer Halterung 37 entsprechend einge­ stellt wird.

Im Falle der in den Fig. 11 bis 14 dargestellten fünften Ausführungsform ist die Öl­ druck-Stellkammer in dem Trägerteil 2 weggelassen, und der Dämpfer 60 sitzt in einem Zylinderkörper 39, der in dem Trägerteil 2 gelagert ist.

Wie insbesondere aus Fig. 14 hervorgeht, ist ein Kolben 40 in dem Zylinderkörper 39 gleitend gelagert. Ein Verschlußteil 43, das ein kugeliges Ende 44 aufweist, sitzt mit Preßsitz in einer Speicherkammer 41, die in dem Kolben 40 ausgebildet ist. Eine Öl­ druck-Stellmembran 45 ist an dem hinteren Ende des Verschlußteils 43 befestigt.

Öldurchtrittsöffnungen 46 sind in der Seitenwand des Kolbens 40 ausgebildet. Eine Fe­ der 47 sitzt zwischen dem Kolben 40 und dem Boden des Zylinderkörpers 39, um den Kolben 40 in solcher Richtung vorzuspannen, daß er aus dem Zylinderkörper 39 vorragt.

Wenn bei dieser Anordnung der Kolben 40 eingeschoben wird, leckt in einer Druck­ kammer 42 befindliches Hydrauliköl durch die Öldurchtrittsöffnungen 46 und einen kleinen Spalt um den Kolben 40 hindurch in die Speicherkammer 41, so daß der Kol­ ben 40 allmählich niedergedrückt wird. Dabei wird die Zunahme der Ölmenge in der Speicherkammer 41 aufgefangen, wenn sich die Membran 45 zusammenzieht.

Die sechste Ausführungsform gemäß Fig. 15 entspricht der zuvor erläuterten fünften Ausführungsform mit der Ausnahme, daß ein Kolben 50 und ein Stößel 51 in einer Boh­ rung 49 eines Zylinderkörpers 48 gleitend gelagert sind und daß Membranen 52 als Trennwände in Durchlässen zu beiden Seiten zwischen dem Kolben 50 und dem Stößel 51 sitzen. In Fig. 15 ist mit 53 eine Feder bezeichnet, welche das Rückschlagventil 22 vorspannt.

Bei der in den Fign. 16 bis 19 veranschaulichten siebten Ausführungsform handelt es sich um eine selbsttätige Spannvorrichtung für einen Riemen zum Antrieb eines Motor- Hilfsaggregates.

Ein Trägerkörper 54 ist in einen Schwenkteil 54a, durch den sich die Befestigungs­ schraube 7 hindurcherstreckt, und einen Riemenscheibenschaft 54b unterteilt, der eine Riemenscheibe 55 trägt. Diese beiden Bauteile sind über einen Arm 54c miteinander verbunden.

Eine Spannungs-Stellfeder 56 ist in Form einer Schraubenfeder um eine Riemenschei­ benbasis 57 geschlungen. Das eine Ende der Feder 56 ist mit einem Stift 58 gekoppelt, der auf der Riemenscheibenbasis 57 sitzt, während das andere Federende mit dem Arm 54c des Trägerkörpers 54 in Eingriff steht, um die Riemenscheibe 55 in Fig. 16 entgegen dem Uhrzeigersinn vorzuspannen.

Weil die Riemenscheibe 55 von der Schwenkachse entfernt liegt, ist der Schwenkhub vergrößert, was insbesondere in Fig. 19 zu erkennen ist. Diese Vorrichtung eignet sich daher insbesondere für Riemen zum Antrieb von Hilfsaggregaten, bei denen sich die Riemenscheibe um eine größere Strecke bewegen muß.

Die in Fig. 20 veranschaulichte achte Ausführungsform unterscheidet sich von derjeni­ gen nach den Fig. 16 bis 19 dadurch, daß die Riemenscheibe 55 auf der anderen Seite des Trägerkörpers 54′ montiert ist. Diese Anordnung erlaubt es, den Riemen näher an dem Motorblock zu führen.

Bei der in den Fign. 21 bis 25 dargestellten neunten Ausführungsform sind zur exzentri­ schen Schwenklagerung des Trägerteils 2 um die mit dem Basisteil 8 fest verbundene Befestigungsschraube 7 das Flanschteil 6 und ein Gleitlager 5, aus Polyimidharz vorge­ sehen. Das feststehende Bauteil 9, das auch als Nocken wirkt, sitzt zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube 7 und dem Flanschteil 6; es weist an der dem Trägerteil 2 ge­ genüberliegenden Oberfläche die Nockenfläche 26 auf.

Der Kolben 14 des Dämpfers 60 kann sich auf die Nockenfläche 26 zu und von dieser weg bewegen. Der Abstandshalter 33 ist zwischen dem Kolben 14 und der Nockenflä­ che 26 angeordnet. Der Abstandshalter 33 ist ein Spritzgußteil aus Polyimidharz mit ei­ ner kugeligen Ausnehmung 57′ zur Aufnahme des kugeligen Kopfes des Kolbens 14.

Das als Werkstoff für den Abstandshalter 33 verwendete Polyimidharz kann ein Ther­ moplast oder ein Duroplast sein. Heutzutage stehen zahlreiche duroplastische Werk­ stoffe zur Verfügung, die sich spritzgießen lassen. Duroplastische Harze dieser Art eig­ nen sich besonders gut für den Abstandshalter 33, der eine hohe Temperaturfestigkeit haben muß und preiswert sein soll.

Für gewöhnlich besteht das feststehende Bauteil, mit welchem der Abstandshalter 33 in Reibkontakt steht, aus Sintereisen oder gehärtetem Stahl, während der Kolben 4 aus Stahl oder einer Kupferlegierung gefertigt ist. Das feststehende Bauteil und der Kolben können jedoch auch aus beliebigen anderen Werkstoffen gefertigt werden, sofern diese eine hohe Verschleißfestigkeit haben und in Verbindung mit Polyimidharz eingesetzt werden können.

Abstandshalter 33 aus duroplastischem Polyimidharz, Geschützbronze bzw. einer ölhal­ tigen Sinterlegierung und ein feststehendes Bauteil 9 aus Sintereisen wurden einem Dauerhaftigkeits-Verschleißtest unterzogen, um den Verschleiß zu messen. Die Ergeb­ nisse sind in Fig. 25 dargestellt.

Die Kurve (B) gilt für einen Abstandshalter 33 aus Geschützbronze. Bei einem solchen Abstandshalter kam es innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu rasch fortschreitendem Verschleiß. Die Kurve (C) gilt für einen Abstandshalter aus einer ölhaltigen Sinterlegie­ rung. Auch in diesem Fall nahm der Verschleiß rasch zu. Wie die Kurve (A) in Fig. 25 erkennen läßt, zeigte dagegen der Abstandshalter aus Polyimidharz über eine lange Zeitspanne hinweg nur sehr wenig Verschleiß. Dieser Abstandshalter hatte daher eine deutlich verlängerte Lebensdauer.

Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel sitzt der Abstandshalter 33 zwischen dem Kolben 14 und der Nockenfläche 26. Statt den Abstandshalter vorzusehen, kann auch das Ende des Kolbens 14 aus Polyinlidharz gefertigt sein, und dieses Ende kann zur Anlage an der Nockenfläche 26 ausgebildet sein.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß das feststehende Bauteil 9 mit der Nockenfläche 26 nicht am Kopf der Befestigungsschraube 7, sondern an dem vom Kopf abgewendeten Ende dieser Schraube, d. h. wie bei der ersten Ausführungsform an dem Basisteil sitzt, um den Kolben 14 des in dem Trägerteil 2 angeordneten Dämpfers 60 ge­ gen die Nockenfläche 26 des feststehenden Bauteils 9 zu drücken. Im übrigen entspricht eine solche Ausführungsform den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen.

Bei allen zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen sitzt der Dämpfer 60 in dem Träger­ teil 2, und die Nockenfläche 26 befindet sich auf dem feststehenden Bauteil 9. Statt dessen kann der Dämpfer auch in dem feststehenden Bauteil 9 untergebracht sein, und die Nockenfläche 26 kann sich auf dem Trägerteil 2 befinden.

Claims (8)

1. Selbsttätige Spannvorrichtung mit einer Riemenscheibe, einer Befestigungswelle, einem Riemenscheiben-Trägerteil, das auf der Befestigungswelle exzentrisch und dadurch schwenkbar abgestützt ist, einer mit dem Trägerteil gekoppelten Span­ nungs-Stellfeder, die auf das Trägerteil Drehmoment in solcher Richtung aufbringt, daß die Spannung eines Riemens erhöht wird, einem dem Trägerteil gegenüberlie­ genden feststehenden Bauteil und einem zwischen dem Trägerteil und dem festste­ henden Bauteil angeordneten Dämpfer zum Dämpfen der Schwenkgeschwindigkeit des Trägerteils, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (60) einen in dem Trä­ gerteil (2, 54, 54′) oder dem feststehenden Bauteil (9) angeordneten Zylinder (12, 39, 48), einen in den Zylinder eingreifenden Kolben (14, 14′, 40, 50) und ein elasti­ sches Bauteil (23, 47) aufweist, das den Kolben aus dem Zylinder herauszudrücken sticht, daß das nicht mit dem Zylinder versehene feststehende Bauteil bzw. Träger­ teil mit einem an dem Kolben anliegenden Nockenteil (9) versehen ist, und daß das Nockenteil eine Nockenfläche (26) aufweist, die sich in einer solchen Richtung verjüngt, daß das Trägerteil in der einer Erhöhung der Riemenspannung entspre­ chenden Richtung schwenkt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (60) ferner eine Rückschlagventilanordnung mit einem Stößel (16, 40, 51), der in einer Bohrung (15) des Kolbens (14) oder eines Zylinderkörpers (39, 48) sitzt und diese Bohrung in eine Druckkammer (17, 42) und eine Speicherkammer (18, 41) unter­ teilt, und einem Rückschlagventil (22) aufweist, das mit einer Verbindungsöff­ nung (19) versehen ist, über welche die Druckkammer und die Speicherkammer miteinander in Verbindung stehen, wobei das Rückschlagventil die Verbindungs­ öffnung öffnen kann, wenn der Druck in der Druckkammer niedriger wird als der Druck in der Speicherkammer.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trä­ gerteil (2) mit einer Öldruck-Stellkammer (13, 13′, 35) versehen ist, die mit der Speicherkammer (18) in Verbindung steht und die ein Druckstellglied (25, 34, 36) zum Ändern des Volumens der Öldruck-Stellkammer entsprechend einer Änderung eines hydraulischen Druckes aufnimmt.

4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Zylinderkörper (39, 48) in dem Trägerteil (2) montiert ist und der Dämpfer (60) in dem Zylinderkörper angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen selbstschmierenden Abstandshalter (33), der zwischen dem Kolben (14, 14′) und der Nockenfläche (26) sitzt.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Riemenscheibenschaft (54b), der an dem Trägerteil über einen Arm (54c) gelagert ist und auf dem eine Riemenscheibe (55) abgestützt ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spitze des Kolbens (14, 14′) aus Polyimidharz gefertigt ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Abstandshalter (33) aus einem spritzgegossenen duroplastischen Polyimidharz, der zwischen der Spitze des Kolbens (14, 14′) und der Nockenfläche (26) sitzt.