DE4212127C2 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß Oberbegriff des ein­ zigen Patentanspruches. Ganz allgemein bezieht sich die Erfindung auf eine Spann­ vorrichtung, die zur Regulierung der Spannung an kontinuierlichen Kraftübertragungselementen, wie zum Beispiel an Ketten und Riemen, eingesetzt wird. Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Verbesserungen des Spannarms, der zwischen einen hydraulisch angetriebenen Kolben und eine Kette oder einen Riemen geschaltet ist, und im ganz besonderen auf eine verbesserte Ausführungs­ form, die Spiel zwischen einem mit einer Kette oder einem Riemen in Eingriff stehen­ den Schuh und dem Armteil eines Spannarms beseitigt, während die Vorrichtung insgesamt in Betrieb ist.

Solche Spannvorrichtungen, auf die sich die Erfindung bezieht, finden vielfältige An­ wendung. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist der Erhalt der Spannung am Syn­ chronriemen einer Verbrennungsmaschine, d. h. an jenem Riemen, der die ventilöff­ nende Nockenwelle mit der Kurbelwelle verbindet.

Es ist üblich, auf eine kraftübertragende Kette oder einen Riemen eine bestimmte Spannung auszuüben, um so das Auslassen eine Zahnes der Kette oder des Zahn­ riemens zu verhindern oder etwa um ein Durchrutschen eines glatten Riemens zu vermeiden. Eine typische Spannvorrichtung umfaßt einen Hebel, der an einem Bol­ zen, welcher von einem festsitzenden Element vorspringt, angelenkt ist. Ferner um­ faßt eine derartige Spannvorrichtung einen Kolben und eine Zylindereinheit, die auf den Hebel eine Kraft ausübt und diesen gegen die Kette oder den Riemen drückt. Normalerweise wird der Kolben von einer gespannten Feder nach vorne gedrückt. In einer besonderen Ausbildung einer Spannvorrichtung, die als hydraulisch arbeitende Spannvorrichtung bekannt ist, wird der Kolben durch eine hydraulische Flüssigkeit nach vorne gedrückt, um so schnell auf Kette oder Riemen, falls diese locker werden, eine Spannkraft auszuüben. Des weiteren wird der Kolben langsam wieder zurück­ gezogen, wenn die Spannung zu groß wird.

Eine herkömmliche Spannvorrichtung umfaßt einen verlängerten Arm mit einer Ober­ seite und einem darauf vorgesehenen Schuh, der mit der Kette oder dem Riemen in Berührung steht. Ein Kontaktelement auf der gegenüberliegenden Seite des Arms steht mit der Spannvorrichtung in Berührung. Der Schuh dieser herkömmlichen Spannvorrichtung rastet in den seitlichen Kanten des Armes ein und wird an einem Ende des Armes eingehakt. Die Bewegungsrichtung von Kette oder Riemen verläuft so, daß sie sich vom jenem Ende des Armes, an welchem der Schuh eingehakt ist, am Schuh entlang zum gegenüberliegenden Ende hin bewegt.

In den Fig. 6 bis 8 ist ein herkömmlicher Spannarm detailliert beschrieben. Fig. 6 zeigt eine Spanneinrichtung 21, die auf einen Spannarm 20 Druck ausübt. Der Spannarm 20 drückt dadurch gegen eine Kette 22 und verhindert so Vibrationen der Kette 22. Kette 22 dient als kontinuierliches Kraftübertragungselement, das die Dre­ hungen einer Kurbelwelle 23 auf eine Nockenwelle überträgt. Der Spannarm 20 ist an einem Bolzen 30 angelenkt, der aus einem starren, nicht gezeigten Element, meist Teil eines Motorblocks oder eines daran befestigten Trägers vorspringt.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 7 und 8 besteht ein herkömmlicher Spannarm 20 aus einem metallischen Armteil 25, einem Schuh 26 aus Kunstharz und einem im Sinne einer Unterlage oder eines Stoßkissens wirkenden Kontaktelement 27. Der Schuh 26 ist auf der Oberseite 253 des Arms 25 angebracht und stellt den Kontakt zur Kette oder zum Riemen her, die bzw. der auf dieser Fläche entlanggleitet. Kon­ taktelement 27 ist mit der Unterseite des Arms 25 verbunden und die Fläche des Kontaktelements 27 kontaktiert das sich bewegenden Teil einer Spanneinrichtung. Der aus Kunstharz hergestellte Schuh 26 besitzt zwei Einrastelemente 28, welche in Vertiefungen eingreifen, die dort vorgesehen sind, wo die Außenseiten und die Ober­ seite des Armes 25 aufeinandertreffen. Ein U-förmiger, am Ende des Schuhs 26 aus­ gebildeter Haken 29 ist am Ende 251 des Arms 25 eingehakt.

Der U-förmige Haken 29 hält gemäß der Darstellung in Fig. 7 den Schuh 26 des her­ kömmlichen Spannarms 20 in Bezug auf Arm 25 gegen Bewegungen in Richtung "A", die der Bewegungsrichtung von Kette oder Riemen entspricht, in seiner Stellung. Die Einrastelemente 28 halten, wie aus der Darstellung in Fig. 8 ersichtlich ist, den Schuh 26 im Hinblick auf den Arm 25 gegen seitliche Bewegungen in Richtung "B" in seiner Stellung. Dieser herkömmliche Spannarm 20 kann Spiel zwischen Schuh 26 und Oberseite 253 von Arm 25 in Richtung "F" nicht verhindern.

Aus der JP 3-2952 (U) ist eine gattungsgemäße Spannvorrichtung bzw. ein gat­ tungsgemäßer Spannarm bekannt. Der bekannte Spannarm weist einen Schuh auf, der an seinem einen Ende L-förmige Elemente aufweist, die mit beiden Seitenkanten des Armteils eingreifen. Die L-förmigen Elemente sind dabei in Längsrichtung des Schuhs gesehen versetzt zueinander angeordnet. An seinem anderen Ende weist der Schuh einen U-förmigen Haken zum Eingriff mit dem Armteil auf. Im mittleren Be­ reich des Schuhs sind Vorsprünge zum Eingriff mit den Seitenkanten des Armteils vorgesehen. Diese Vorsprünge sind ebenfalls in Längsrichtung des Schuhs gesehen versetzt zueinander angeordnet und verhindern eine Bewegung des Schuhs relativ zu dem Armteil in einer seitlich zur Bewegungsrichtung des Kraftübertragungsele­ ments verlaufenden Richtung. Die L-förmigen Elemente 36 und 37, die hintergreifen­ den Schnappelemente 38 und 39 sowie die Vorsprünge 40 und 41 sind auf den bei­ den Seitenkanten einander gegenüberliegend gleichartig, in Längsrichtung des Arm­ teils dagegen unterschiedlich gestaltet vorgesehen.

Aus der DE 24 31 425 C2 ist ebenfalls eine Spannvorrichtung mit einem Armteil und einem darauf angeordneten Schuh bekannt. Der bekannte Schuh weist zwei seitliche L-förmige Elemente auf. Diese Elemente umgeben den Armteil unter Bildung eines Längsschlitzes allseits. Die Montage des Schuhs erfolgt durch Aufschieben in Rich­ tung seiner gesamten Längserstreckung. Bei einem anderen aus der DE 24 31 425 C2 bekannten Ausführungsbeispiel weist das Armteil ein Verstärkungsblech 1 auf, dessen verlängerte Oberkante 1a rechtwinklig abgebogen ist und in einer Längsnut 2 des Schuhs 3 verläuft. Die Längsnut 2 ist so bemessen, daß die abgebogene Kante 1a nahezu spielfrei in ihr geführt ist, d. h., die Nutlänge ist auf die Länge der Kante 1a und die Nuttiefe auf die Breite dieser Kante abgestimmt, wobei die eigentliche Reib­ fläche des Schuhs 3 sicherheitshalber etwas über das Verstärkungsblech 1 über­ steht. In Querrichtung stützt sich der Schuh 3 einerseits am Nutgrund und an der als Anschlag wirkenden Seitenfläche 3a ab, andererseits ist er mittels keilartigen Vor­ sprüngen 4 in Ausnehmungen 5 der abgebogenen Kante 1a des Verstärkungsble­ ches 1 verrastet. Die Vorsprünge 4 weisen eine schräg verlaufende Anlauffläche auf, die ein leichtes Einführen der abgebogenen Kante 1a in die Längsnut 2 des Schuhs 3 ermöglicht. Hat das Verstärkungsblech 1 seine Einbaulage erreicht, so schnappt die Spitze der Anlauffläche in die Ausnehmung 5 ein und stellt eine in Querrichtung wir­ kende Verriegelung zwischen dem Verstärkungsblech 1 und dem Schuh 3 her.

Im in der JP 3-2952 (U) beschriebenen Stand der Technik hält der Haken den Schuh gegen Bewegungen, die in Bewegungsrichtung von Kette oder Riemen verlaufen, in seiner Stellung. Durch das Einrasten des Schuhs wird dieser in einer zum Ketten- oder Riemenpfad seitlichen Stellung gehalten. Bei dieser herkömmlichen Spannvorrichtungen ist jedoch keine Maßnahme vorgesehen, die Spiel zwischen Schuh und Oberseite des Arms wirksam verhindert. Aufgrund der von Kette oder Riemen verursachten Vibrationen schlägt der Schuh gegen die Oberseite des Arms. Dieses Schlagen des Schuhs verursacht störende Geräusche und beeinträchtigt die Gesamtstabilität von Kette oder Riemen. Darüberhinaus wird der Schuh durch das Schlagen beschädigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der in Rede stehenden Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß ein Schlagen des Spannhebelschuhs gegen die Oberseite des Arms wirksam vermieden wird.

Desweiteren sollen die durch das Schlagen verursachten Geräusche abgestellt wer­ den, die Kettenbewegung soll stabilisiert und eine Beschädigung des Schuhs soll ver­ ringert oder ganz verhindert sein. Außerdem soll eine einfache Montage und De­ montage des Schuhs gewährleistet sein.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist die Spannvorrichtung dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorsprünge nur mit jeweils einer Seitenkante des Armteils in Eingriff stehen und daß das bzw. die L-förmigen Elemente bezüglich der Vorsprünge direkt gegenüberliegend angeordnet sind.

Aufgrund des so verbesserten Schuhaufbaus stabilisiert der U-förmige Haken des Schuhs diesen bezüglich des Armes gegen Bewegungen, die denen der Bewegungs­ richtung von Kette oder Riemens entsprechen. Die L-förmigen Elemente und Vor­ sprünge des Schuhs stabilisieren diesen gegenüber dem Arm im Hinblick auf solche Bewegungen, die seitlich zur Ebene der Ketten- oder Riemenbewegungen verlaufen. Überdies verhindern die im verbesserten Aufbau des Schuhs vorgesehenen L-förmi­ gen Elemente, daß sich dieser von der Oberfläche des Arms löst. Dadurch wird verhindert, daß aufgrund von Vibrationen von Kette oder Riemen zwischen Schuh und Oberseite des Arms Spiel entsteht.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bedingt einerseits eine wesentlich vereinfachte Konstruktion und ermöglicht andererseits eine andersartige und einfachere Montage sowie Demontage des Schuhs.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf den einzigen Patentanspruch, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbin­ dung der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Spannarm einer erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 2 den Spannarm aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3 den Spannarm aus Fig. 2 von der anderen Seite,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die Montage des Schuhs auf das Armteil des Spannarms,

Fig. 5 in einem Querschnitt die Montage des Schuhs auf das Armteil des Spannarms,

Fig. 6 in schematischer Darstellung den Einsatz eines Spannarms bei der Kraftübertragung zwischen zwei sich drehenden Schäften gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung einen typischen Spannhebel nach dem Stand der Technik und

Fig. 8 in einem Querschnitt den Spannhebel nach dem Stand der Technik.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1 bis 5, umfaßt der erfindungsgemäße Spann­ arm 40 ein Armteil 41 aus Aluminium, das im Querschnitt die Form des Großen Buchstabens "I" bzw. der römischen Ziffer "I" oder zweier einander in umgekehrter Anordnung gegenüberliegender T′s aufweist. Desweiteren sind ein Schuh 42 aus Kunststoff und ein Kontaktelement 43 vorgesehen. Arm 41 hat eine Öffnung 412 zur Aufnahme eines in den Figuren nicht gezeigten Bolzens, an dem der Spannarm 40 an­ gelenkt ist. Das Armteil 41 hat ein erstes Ende 411, in das der am Ende des Schuhs 42 angebrachte U-förmige Haken eingreift. Die L-förmigen Elemente 51, 52 und 53 sind auf der einen Seite des Schuhs 42 ausgebildet und ein weiteres L-förmiges Element 56 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite, in der Nähe des von dem Haken 55 entfernten Endes. Die L-förmigen Elemente 51, 52, 53 und 56 stehen mit einem Flansch 44 des Armteils 41 in Eingriff. Ein Vorsprung 54 des Schuhs 42 greift gemäß der Darstellung in Fig. 5 in die Ausnehmung 57 an dem den Elementen 51, 52, 53 gegenüberliegenden Ende des Armteils 41 ein.

Der U-förmigen Haken 55 hält, wie aus Fig. 1 ersichtlich, den Schuh 42 in Bezug auf das Armteil 41 gegen Bewegungen in Richtung "C" in seiner Stellung. Richtung "C" entspricht der Bewegungsrichtung der Kette oder des Riemens. Die Elemente 51, 52, 53 und 56 und der Vorsprung 54 halten gemäß Fig. 1 den Schuh 42 gegen seitliche Bewegungen in Richtung "D" in seiner Stellung. Ein Spiel des Schuhs 42 in Richtung "E", wie in Fig. 1 angezeigt, wird durch die L-förmigen Elemente 51, 52, 53 und 56 wirksam verhindert, die gleichzeitig mit der Rückseite des Flansches 44 in Eingriff stehen.

Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Montage des Schuhs 42 auf dem Armteil 41. Ein freies Ende des Armteils 41 befindet sich schräg zwischen den beiden L-förmigen Elementen 53 und 56. Diese sind in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Die L-förmigen Ele­ mente 52 und 51 gelangen dann in Eingriff mit Flansch 44. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 gelangt Vorsprung 54 mit der Ausnehmung 57 auf Flansch 44 in Eingriff. Der Haken 55 gelangt schließlich mit dem Ende 411 des Armteils 41 in Eingriff.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt das im Querschnitt "I"-förmig bzw. in Doppel-T-Form aus­ gebildete Armteil 41. Die konstruktiven Beziehungen zwischen Vorsprung 54, L-för­ migem Element 51, Ausnehmung 57, Flansch 44 und Oberseite 413 von Armteil 41 sind gleichfalls in Fig. 5 dargestellt.

Mögliches Spiel in Richtung "E" zwischen Schuh und Oberseite des Armteils wird durch die in die Seiten einrastenden Elemente 51, 52 und 53 wirksam unterbunden. Dies ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Schlagen des Schuhs gegen das Armteil ist verhin­ dert, störende Geräusche sind vermieden, der Bewegungsablauf von Kette oder Riemen ist stabilisiert und Beschädigungen des Schuhs sind verringert, wodurch sich dessen Standzeit erhöht.

Die hier beschriebene Erfindung erlaubt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Obwohl das Vorhandensein des L-förmigen Elements 56 am langen Ende des Schuhs durchaus erwünscht ist, kann man dieses Element jedoch auch weglassen. Es ist ebenso denkbar, die Anzahl der L-förmigen Elemente 51, 52 und 53 zu ändern. Dies gilt auch für die Anzahl der in die Seiten einrastenden Elemente 54. Diese und weitere Modifikationen, welche der Durchschnittsfachmann realisieren kann, können vorgenommen werden, ohne von der durch den nachfolgenden Anspruch gegebenen Lehre abzuweichen.

Claims (1)

1. Spannvorrichtung mit einem Spannarm (40) zum Spannen eines kontinuierlichen Kraftübertragungselements in Form einer Kette, eines Riemens oder dergleichen, mit:
   einem langgestreckten Armteil (41) und
   einem Schuh (42), der auf der Oberseite des Armteils (41) positioniert ist und eine Oberfläche hat, auf der das Kraftübertragungselement entlanggleiten kann, wobei dieser Schuh (42) einen oder mehrere Vorsprünge (54), einen U-förmigen Haken (55), der mit einem Ende (411) des Armteils (41) in Eingriff steht, und mindestens ein L-förmiges Element (51, 52, 53) aufweist, welches mit der Unterseite und einer Seitenkante des Armteils (41) in Eingriff steht,
   wobei sich das Kraftübertragungselement in Richtung des anderen Endes des Arm­ teils (41) bewegt, wobei der Schuh (42) durch den U-förmigen Haken (55) relativ zu dem Armteil (41) gegen Bewegungen in Bewegungsrichtung des Kraftübertragungs­ elements in seiner Stellung gehalten wird und wobei der Schuh (42) durch den Vor­ sprung (54) und das L-förmige Element (51, 52, 53) gegen Bewegungen seitlich zur Bewegungsrichtung des Kraftübertragungselements in seiner Stellung gehalten und durch das L-förmige Element (51, 52, 53) gegen Bewegungen in von der Oberseite des Armteils (41) wegführender Richtung in seiner Stellung gehalten wird,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (54) nur mit jeweils ei­ ner Seitenkante des Armteils (41) in Eingriff stehen und daß das bzw. die L-förmigen Elemente (51, 52) bezüglich der Vorsprünge (54) direkt gegenüberliegend angeord­ net sind.