DE4408121A1 - Selbsttätige Spannrolle - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbständige Spannrolle, die
dazu benutzt wird, auf den Synchronriemen eines Automotors
oder auf die Riemen, die Hilfsaggregate antreiben, wie zum
Bei spiel eine Drehstrom-Lichtmaschine oder einen
Kompressor, eine geeignete Spannung aufzubringen; (alle
diese Riemen werden der Einfachheit halber weiter unten als
Riemen bezeichnet).
Um die Nockenwelle eines OHC- oder eines DOHC-Motors
synchron mit der Kurbelwelle anzutreiben, wird
üblicherweise eine Antriebsvorrichtung mit einem Riemen 1
verwendet, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Gemäß Fig. 1
wird durch die Kurbelwelle des Motors eine
Antriebs-Riemenscheibe 2 angetrieben. Am Ende der
Nockenwelle ist eine Folge-Riemenscheibe 3 angebracht.
Führungs- oder Folgeriemenscheiben 4 werden dazu verwendet,
den Riemen 1 zu führen oder dazu, Hilfsaggregate, wie
beispielsweise die Wasserpumpe, anzutreiben. Zum Aufbringen
einer ordnungsgemäßen Spannung auf den Riemen 1 ist eine
Spannrolle oder Riemenscheibe 5 vorgesehen.
Diese Spannrolle oder Riemenscheibe 5 ist drehbar auf einem
verschwenkbaren Teil 7 gelagert, das um eine Achse 6
verschwenkbar ist. An dem Ende eines Halteteiles 15, das
seinerseits am verschwenkbaren Teil 7 befestigt ist, ist
eine Feder 8 angebracht und unabhängig von den
Längenänderungen des Riemens 1 aufgrund von
Temperaturveränderungen oder von Schwingungen aufgrund des
Betriebs des Motors wird der Riemen 1 dadurch dauernd unter
eine im wesentlichen festgelegte Spannung versetzt, daß die
Spannrolle oder Riemenscheibe 5 elastisch gegen den Riemen
1 drückt.
Neben der Funktion des Aufbringens einer Spannung auf den
Riemen 1 ist es wünschenswert, daß die selbsttätige
Spannrolle auch dazu dient, den Riemen 1 in seiner Lage zu
halten. Wenn, mit anderen Worten, die Antriebsriemenscheibe
2 bei der Antriebsvorrichtung der Nockenwelle gemäß Fig. 1
umläuft, dann entsteht in demjenigen Teil des Riemens 1,
der zwischen der Riemenscheibe 2 und der Spannrolle oder
Riemenscheibe 5 liegt, eine Neigung, die in einer Richtung
schwingt, die zur Bewegungsrichtung des Riemens senkrecht
steht. Wenn diese Schwingung zugelassen wird, dann wird die
Amplitude der Schwingung größer (die Schwingung wächst an)
und im angetriebenen Teil des Riemens 1 entstehen abnorme
Schwingungen oder, im Fall eines Zahnriemens, treten
Probleme auf wie zum Beispiel ein sogenanntes Zahnspringen.
Wie dies in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.
S58-653578 und S63-180759 offenbart ist, ist aus diesem
Grunde kürzlich in eine selbsttätige Spannrolle eine
Dämpfungsvorrichtung eingebaut worden und diese
Dämpfungsvorrichtung wird dazu benutzt, den Riemen 1 zu
halten oder festzuhalten. Eine Ausführungsform solcher
Dämpfungsvorrichtungen ist in Fig. 2 dargestellt.
Ein verschwenkbares Teil 10 ist durch ein Gleitlager 11 auf
einer feststehenden oder stationären Achse 9 verschwenkbar
gelagert, die ihrerseits beispielsweise an der Vorderseite
des Zylinderblocks eines Motors befestigt ist. Der vordere
Teil 12 des verschwenkbaren Teils 10 ist zur feststehenden
Achse 9 exzentrisch. Die Spannrolle oder Riemenscheibe 5
ist mit Hilfe eines Wälzlagers 13 drehbar auf dem vorderen
Teil 12 des verschwenkbaren Teiles 10 gelagert. Auf den
hinteren Teil 14 des verschwenkbaren Teiles 10 ist ein
Halteteil 15 aufgeschoben, an dessen äußerem Ende ein
Befestigungsteil 16 angeformt ist.
Eine nicht dargestellte Zugfeder ist mit ihrem Ende mit dem
Befestigungsteil 16 so verbunden, daß in Drehrichtung um
die feststehende Achse 9 auf das verschwenkbare Teil 10
eine nachgiebige Kraft aufgebracht wird. Die äußere
Umfangsfläche der Spannrolle oder Riemenscheibe 5 wird
aufgrund der nachgiebigen Kraft demzufolge elastisch gegen
den Riemen 1 gedrückt (Fig. 1).
Zwischen der äußeren Umfangsfläche der feststehenden Achse
9 und der inneren Umfangsfläche des verschwenkbaren Teiles
10 befindet sich ein Raum 17, in dem mehrere, feststehende
und ebene Bleche 18 sowie bewegbare, ebene Bleche 19
abwechselnd angeordnet sind. Die ebenen Bleche 18 sind mit
ihrem inneren Umfang so abgestützt, daß sie sich in bezug
auf die feststehende Achse 9 nicht drehen, während die
bewegbaren, ebenen Bleche 19 so abgestützt sind, daß sie
sich in bezug auf das verschwenkbare Teil 10 nicht drehen.
Der Raum 17 ist durch die Öl-Einfüllöffnung 20 mit einer
viskosen Flüssigkeit, beispielsweise einem Öl, gefüllt, und
nachdem die viskose Flüssigkeit eingefüllt worden ist, wird
die Einfüllöffnung mit Hilfe einer Stahlkugel 21
verschlossen.
Auf der feststehenden Achse 9 sitzt eine Halteplatte 32 so,
daß die feststehenden, ebenen Bleche 18 und die bewegbaren,
ebenen Bleche 19 daran gehindert werden, sich voneinander
zu trennen.
Die Seitenflächen der feststehenden, ebenen Bleche 19
liegen den Seitenflächen der bewegbaren, ebenen Bleche 18
so gegenüber, daß zwischen ihnen ein sehr geringer Abstand
besteht. Da dieser Abstand mit der viskosen Flüssigkeit
ausgefüllt ist, wird eine schnelle relative Verschiebung
zwischen den ebenen Blechen 18 und 19 durch die Scherkraft
verhindert, die der viskosen Flüssigkeit im Abstand
zwischen diesen beiden Blechen innewohnt. Die Spannrolle
oder Riemenscheibe 5 wird demzufolge daran gehindert,
zurückzuweichen und zwar selbst dann, wenn die Spannung des
Riemens 1 in irgendeinem Teil des Riemens schnell ansteigt.
Um den Riemen 1 noch zuverlässiger davor zu bewahren, lose
zu werden, ist eine selbsttätige Spannrolle so ausgelegt,
daß dann, wenn der Riemen 1 lose wird, die Spannrolle oder
Riemenscheibe 5 ihm schnell folgen kann und dann, wenn der
Riemen 1 straff wird, wird die Spannrolle 5 nicht
wesentlich zurückgezogen, so daß der Riemen 1 festgehalten
wird. Diese Art einer selbsttätigen Spannrolle ist
beispielsweise in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.
S63-167163, H2-72252, H2-80839 und H3-24346 offenbart sowie
in den Gebrauchsmuster-Offenlegungsschriften Nr. H2-16846,
H2-98243 und H4-39349.
Die in diesen öffentlichen Druckschriften beschriebenen,
selbsttätigen Spannrollen sind beispielsweise mit einer
Einwegkupplung ausgerüstet, die zwischen einer viskosen
Dämpfungsvorrichtung und einem verschwenkbaren Teil
angeordnet ist (japanische Offenlegungsschrift Nr.
S63-167163), einer Klinkenvorrichtung (japanische
Offenlegungsschrift H2-80839, japanische
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-16846), einer
Dämpfungsvorrichtung, die mit einem Rückschlagventil
ausgerüstet ist und nur in einer Richtung wirkt (japanische
Offenlegungsschriften Nr. H2-72252, H3-24346 und
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-98243) oder
einer Dämpfungsvorrichtung mit einer geneigten Fläche, die
es der viskosen Flüssigkeit erleichtert, nur in einer
Richtung zu strömen (Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift
Nr. H4-39349). In der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
S62-274143 und in der Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
Nr. S60-42458) ist ferner die Konstruktion einer
selbsttätigen Spannrolle beschrieben, bei der das
verschwenkbare Teil und die Dämpfungsvorrichtung getrennt
voneinander ausgebildet sind, wobei jedes dieser Teile
getrennt an der Vorderfläche des Zylinderblockes des Motors
angebaut ist. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform dieser
Bauart einer selbsttätigen Spannrolle.
Das verschwenkbare Teil 10, an dem die Spannrolle 5
gelagert ist, ist seinerseits um eine Achse 22
verschwenkbar gelagert, die beispielsweise an der
Vorderfläche des Zylinderblockes angeordnet ist. Der
Zylinder 24, der die Dämpfungsvorrichtung 23 bildet, ist
beispielsweise an der Vorderseite des Zylinderblockes,
getrennt vom verschwenkbaren Teil 10, befestigt und in der
viskosen Flüssigkeit, die im Zylinder 24 eingeschlossen
ist, kann sich ein Hohlkolben 25 frei bewegen. Zwischen
einem Ende des Hohlkolbens 25 und dem entfernten Ende des
Zylinders 24 ist eine Druckfeder 26 angeordnet und das
andere Ende des Hohlkolbens ist mit dem unteren Teil einer
Druckstange 27 verbunden. Das obere Ende der Druckstange 27
stößt an ein Teil des verschwenkbaren Teiles 10 so an, daß
die nachgiebige Kraft der Druckfeder 26 auf das
verschwenkbare Teil 10 übertragen wird. Durch die
nachgiebige Kraft der Druckfeder 26 wird damit auch die
Spannrolle 5 gegen den Riemen 1 gedrückt. Wie dies in der
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. S60-52458 offenbart
ist, kann zusätzlich zur Druckfeder 26 innerhalb der
Dämpfungsvorrichtung 23 eine Feder am verschwenkbaren Teil
10 angreifen.
An gegenüberliegenden Seiten des Hohlkolbens 25 sind
darüber hinaus Räume 28 und 29 vorgesehen, die miteinander
über einen Öldurchlaß 30 in Verbindung stehen, der sowohl
im Hohlkolben 25 als auch in der Druckstange 27 vorhanden
ist und durch deren Mitte führt. Das Auslaßende des
Öldurchlasses 30 weist auf den Raum 28 zu, der die
Druckfeder 26 enthält und ist mit einem Rückschlagventil 31
versehen, das sich nur dann öffnet, wenn die viskose
Flüssigkeit strömt.
Bei der selbsttätigen Spannrolle, wie sie in Fig. 3
dargestellt ist und die die beschriebene Konstruktion
aufweist, bewegt sich die Druckstange 27 sehr schnell in
die ausgefahrene Richtung (in Fig. 3 nach oben), die
Bewegung in die zurückgezogene Richtung (nach unten in Fig. 3)
ist jedoch nur langsam. Die Spannrolle 5 folgt dem
Riemen demzufolge dann schnell, wenn dieser lose wird und
dann, wenn der Riemen 1 straff wird, zieht sie sich nicht
wesentlich zurück, so daß der Riemen 1 gehalten oder
festgehalten wird.
Die selbsttätigen Spannrollen, die in den oben genannten
Druckschriften offenbart sind, weisen jedoch jeweils die
nachfolgend beschriebenen Probleme auf.
Bei der bekannten Vorrichtung, die in den japanischen
Offenlegungsschriften Nr. S58-65357 und S63-180759
offenbart und in Fig. 2 dargestellt ist, bewegt sich die
Spannrolle 5 in beiden Richtungen nur sehr langsam, so daß
dann, wenn der Riemen lose wird, die Spannrolle 5 ihm nicht
folgt, so daß die Riemenspannung zeitweise abfällt.
Ferner ist bei den selbsttätigen Spannrollen, die in den
oben erwähnten Druckschriften offenbart sind
(Offenlegungsschriften Nr. S63-167163, H2-72252, H2-80839,
H3-24346, H2-16846, H2-98243 und H4-39349), entweder die
Einwegkupplung aufgrund der Abnutzung durch Reibung nicht
haltbar genug (Offenlegungsschrift Nr. S63-167163), oder
der innere Aufbau ist so kompliziert, daß die Produktion
schwierig wird und die Produktionskosten hoch liegen
(Offenlegungsschriften Nr. H2-72252, H2-80839, H3-24346,
H2-16846 und H2-98243); auf diese Weise können sich die
Eigenschaften der selbsttätigen Spannrollen aufgrund der
Abnutzung der Teile mit der Zeit leicht ändern und selbst
dann, wenn der Riemen lose ist, besteht aufgrund der
viskosen Flüssigkeit nur ein geringer Widerstand, so daß
die Fähigkeit der Riemenscheibe, dem Riemen zu folgen,
nicht ausreicht (Offenlegungsschriften Nr. H2-72252,
H3-24346, H2-98243 und H4-39349).
Bei der selbsttätigen Spannrolle gemäß Fig. 3 ist es ferner
notwendig, daß das verschwenkbare Teil 10 und die
Dämpfungsvorrichtung 23 getrennt voneinander,
beispielsweise an der Vorderseite des Zylinderblockes
angebaut werden, und der Anbau ist daher nicht nur sehr
aufwendig, sondern er erfordert auch viel Raum und der
Motor, an dem diese selbsttätige Spannrolle angebaut wird,
muß daher groß sein und das Gewicht wird erhöht.
Bei einer selbsttätigen Spannrolle, wie sie in Fig. 3
dargestellt ist, ist bereits in der
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-56950
vorgeschlagen worden, daß sie kompakter und leichter
anbaubar dann ausgebildet sein kann, wenn das Teil, das mit
der Achse 22 versehen ist, mit dem Zylinder 24
zusammengefaßt wird, der seinerseits die
Dämpfungsvorrichtung 23 ausmacht und wenn die nachgiebige
Kraft einer Torsionsfeder dazu benutzt wird, die
Riemenscheibe in Richtung des Riemens zu beaufschlagen. Bei
der Vorrichtung, die in dieser Offenbarung beschrieben ist,
ist jedoch zwischen der Achse 22 und der Achse, die die
Spannrolle lagert, nur ein kurzer Abstand vorhanden, so daß
es für diese Spannrolle nicht möglich ist, weiträumig
verschoben zu werden, um Druck auf den Riemen auszuüben.
Eine selbsttätige Spannrolle kann so ausgebildet werden,
wie dies in der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr.
H2-54946 offenbart ist, wobei die Verschiebung der
Spannrolle durch Vergrößerung des Abstandes zwischen der
Achse 22 und der Rollenachse erhöht werden kann und wobei
die Spannrolle durch die nachgiebige Kraft einer
Torsionsfeder in Richtung auf den Riemen gedrückt wird. Bei
dieser bekannten Konstruktion wird die Schwingung des
Riemens jedoch nicht wirkungsvoll gedämpft oder
unterbunden, da die Schwingung der Spannrolle in einfacher
Weise unter Verwendung des Reibungswiderstandes oder der
inneren Verluste des Gummis gedämpft oder unterbunden wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt im wesentlichen die
Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Spannrolle anzugeben,
die alle Probleme der selbsttätigen Spannvorrichtungen
löst, die in den oben erwähnten Druckschriften beschrieben
sind und bei der die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit
erhöht sind.
Eine weitere Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegt, besteht darin, die Fähigkeit der
selbsttätigen Spannrolle, der Bewegung des Riemens zu
folgen, zu erhöhen und es auf diese Weise zu ermöglichen,
daß im Riemen dauernd eine konstante Spannung
aufrechterhalten wird.
Eine weitere Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegt, besteht darin, eine selbsttätige Spannrolle
anzugeben, die in einem engen oder sehr kleinen Raum mit
geringen Kosten eingebaut werden kann, während sie selbst
einem losen Riemen folgen kann, wobei es möglich ist, die
Vorrichtung so kompakt und leichtgewichtig zu machen wie
möglich.
Eine selbsttätige Spannvorrichtung, die dazu benutzt wird,
Spannung auf einen laufenden Riemen aufzubringen, umfaßt
erfindungsgemäß einen feststehenden Grundteil, das einen
Vorsprung hat,
eine feststehenden Achse, die am Grundteil befestigt ist, ein verschwenkbares Teil, das verschwenkbar an der feststehenden Achse gelagert ist und einen Schwenkarm hat, eine Achse, die am verschwenkbaren Teil befestigt ist, eine Spannrolle, die auf der Achse drehbar gelagert ist, um die Spannung auf den beweglichen Riemen aufzubringen, wobei die feststehende Achse außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle so angeordnet ist, daß die Spannrolle in bezug auf die feste Achse einen größeren Schwenkbereich hat,
eine Torsionsfeder, die um die feste Achse herum angeordnet ist und einander gegenüberliegende Enden hat, die jeweils mit dem Grundteil und dem verschwenkbaren Teil im Eingriff sind, und
eine Dämpfungsvorrichtung, die zwischen dem Vorsprung am Grundteil und dem Schwenkarm des verschwenkbaren Teiles angeordnet ist.
eine feststehenden Achse, die am Grundteil befestigt ist, ein verschwenkbares Teil, das verschwenkbar an der feststehenden Achse gelagert ist und einen Schwenkarm hat, eine Achse, die am verschwenkbaren Teil befestigt ist, eine Spannrolle, die auf der Achse drehbar gelagert ist, um die Spannung auf den beweglichen Riemen aufzubringen, wobei die feststehende Achse außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle so angeordnet ist, daß die Spannrolle in bezug auf die feste Achse einen größeren Schwenkbereich hat,
eine Torsionsfeder, die um die feste Achse herum angeordnet ist und einander gegenüberliegende Enden hat, die jeweils mit dem Grundteil und dem verschwenkbaren Teil im Eingriff sind, und
eine Dämpfungsvorrichtung, die zwischen dem Vorsprung am Grundteil und dem Schwenkarm des verschwenkbaren Teiles angeordnet ist.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun
Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Riementriebes für
einen Motor, bei dem eine selbsttätige Spannrolle
vorhanden ist;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
einer bekannten, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 3 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
einer bekannten, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen,
selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 5 ist eine Ansicht der selbsttätigen Spannrolle nach
Fig. 1 von rechts, wobei ein Teil der selbsttätigen
Spannrolle weggeschnitten ist;
Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 4;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 4 verwendet
wird;
Fig. 8 ist eine Vorderansicht einer zweiten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen,
selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer dritten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen,
selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 9;
Fig. 11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 9 verwendet
wird, und zwar in einem Zustand, in dem der
Zylinder zurückgezogen ist;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 9 verwendet
wird, und zwar in einem Zustand, in dem der
Zylinder vorgeschoben ist;
Fig. 13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung bei einer vierten
Ausführungsform, die derjenigen nach Fig. 12
ähnlich ist.
Die selbsttätige Spannrolle nach einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Fig. 4 bis 7
dargestellt ist, umfaßt ein feststehendes Teil 33, eine an
diesem feststehenden Teil angebrachte, feststehende Achse
37, ein verschwenkbares Teil 38, das um die feststehende
Achse 37 frei schwenkbar gelagert ist und ein oberes und
ein unteres Teil hat, eine Achse 45, die am oberen Teil des
verschwenkbaren Teiles 38 angebracht ist und die zur
feststehenden Achse 37 parallel verläuft, eine Spannrolle
oder Riemenscheibe 43, die auf der Achse 45 frei drehbar
gelagert ist, eine Federwindung 50, die um die feststehende
Achse 37 herum verläuft und eine Torsionsfeder 49 darstellt
die ein Paar von Befestigungsteilen 51a und 51b aufweist,
die an ihren beiden Enden so angebracht sind, daß das
Befestigungsteil 51b durch das Loch 52b im verschwenkbaren
Teil 38 an Ort und Stelle gehalten wird und das Teil 51a
durch das Loch 52a im feststehenden Teil 33; die
Torsionsfeder liefert dabei eine Kraft, die die Spannrolle
oder Riemenscheibe 43 des verschwenkbaren Teiles 38 in
Richtung des Riemens 69 drückt. Ferner umfaßt die
selbsttätige Spannvorrichtung eine Dämpfungsvorrichtung 55f
die einen unteren Teil hat, der durch einen feststehenden
Arm 54 abgestützt wird, der Teil des feststehenden Teiles
33 ist sowie ein oberes Endteil, der einem Aufnahmeblock 58
gegenüberliegt, der in den Schwenkarm 56 eingepaßt ist, der
am verschwenkbaren Teil 38 angeformt ist. Das obere Ende
der Dämpfungsvorrichtung 55 kann auch dem Aufnahmeblock 58
gegenüber liegen, der im feststehenden Arm 54 so angeordnet
ist, daß sein unterer Abschnitt vom Schwenkarm 56
abgestützt ist, wie dies später beschrieben wird.
Das feststehende Teil 33 hat in seinem Mittelabschnitt ein
Befestigungsloch 34, durch das sich ein nicht dargestellter
Bolzen so erstreckt, daß das feststehende Teil 33
beispielsweise an der Vorderfläche des Zylinderblockes
befestigt werden kann.
An einem Ende des feststehenden Teiles 33 (die obere Seite
in Fig. 5) ist ein kreisrundes Loch 36 angeordnet, in das
der untere Teil einer im Querschnitt kreisrunden,
feststehenden Achse 37 eingepaßt ist.
Das verschwenkbare Teil 38 hat ein Basisteil (untere Seite
in den Fig. 4 und 5), das um die feststehende Achse 37
herum verschwenkbar gelagert ist. Im einzelnen ist der
zylindrische Teil 39, der im Basisteil des verschwenkbaren
Teiles 38 ausgebildet ist, mit Hilfe von Gleitlagern 40 und
41 auf der feststehenden Achse 37 gelagert. Der Bolzen 35
(siehe Fig. 6), der in die feststehende Achse 37
eingeschoben wird, wird in einem Schraubloch verschraubt,
das in der Vorderfläche des Zylinderblockes eingeformt ist
und arbeitet mit dem Bolzen zusammen, der in das
Befestigungsloch 34 eingeschoben worden ist, so daß auf
diese Weise das feststehende Teil davor bewahrt wird, eine
Drehung auszuführen.
Die Dämpfungsvorrichtung 55 umfaßt darüber hinaus einen
Zylinder 60, der eine viskose Flüssigkeit enthält, einen
Kolben 61, der in den Zylinder 60 so eingepaßt ist, daß er
sich in axialer Richtung frei bewegen kann, eine Feder 62,
die zwischen dem Kolben 61 und dem Zylinder 60 liegt, um
den Kolben 61 in nur einer Richtung zu beaufschlagen, einen
Plunger 59, der die Länge vergrößert, um die sich der
Kolben 61 aufgrund der nachgiebigen Kraft der Feder 62
gegenüber dem Kolben verschiebt, einen Durchlaß 63, durch
den hindurch beide Enden des Kolbens 61 in axialer Richtung
miteinander in Verbindung stehen und ein Rückschlagventil
67, das diesen Durchlaß 63 öffnet und schließt. Dieses
Rückschlagventil 67 schließt nur dann, wenn der Kolben 61
gegen die nachgiebige Kraft der Feder 62 verschoben wird.
Es sollte festgehalten werden, daß die feststehende Achse
37 in radialer Richtung weiter außen liegt, als der
Außenumfang der Spannrolle 43.
Beim Betrieb der selbsttätigen Spannrolle nach der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben
beschrieben worden ist, verschwenkt sich das verschwenkbare
Teil 38 aufgrund der nachgiebigen Kraft der Torsionsfeder
49 so, daß die Spannrolle 43, die auf der Achse 45 am
oberen Teil des verschwenkbaren Teiles 38 frei drehbar
gelagert ist, elastisch in Richtung auf den Riemen 62
gedrückt wird. Da die Spannrolle 43 gegen den Riemen 69
angedrückt wird, wird die Verschwenkung des verschwenkbaren
Teiles 38 begrenzt. Der Plunger 59, der der Verschiebung
des Kolbens 61 in der Dämpfungsvorrichtung 55 folgt, die
ihrerseits im feststehenden Arm 54 abgestützt ist, kommt
aus diesem Grunde mit dem Aufnahmeblock 58 zur Anlage und
die Spitze des Plungers 59 stößt aufgrund der nachgiebigen
Kraft der Feder 62 in der Dämpfungsvorrichtung 55 gegen den
Aufnahmeblock 58.
Wenn der Riemen 69 dann lose wird, dann verschwenkt sich
das verschwenkbare Teil 38 aufgrund der federnden Kraft der
Torsionsfeder 49 und die Spannrolle 43 folgt der Bewegung
des Riemens 69. Wenn dies eintritt, dann erfolgt die
Verschiebung des Plungers 59 etwas verzögert, so daß das
Ende des Plungers 59 und der Aufnahmeblock 58 sich
voneinander lösen. Wenn der Riemen 59 lose wird, dann wird
demzufolge durch die Dämpfungsvorrichtung 55 absolut kein
Widerstand gegen das verschwenkbare Teil 38 ausgeübt, so
daß die Spannrolle oder Riemenscheibe 43 der Bewegung des
Riemens 69 folgt. Die Spannrolle 43 folgt demgemäß der
Bewegung des Riemens 69 schnell und es wird so verhindert,
daß die Spannung im Riemen 69 abfällt. Der Plunger 59 tritt
aus dem Zylinder 60 etwas später aus, als dies der Bewegung
des verschwenkbaren Teiles 38 entspricht, und zwar aufgrund
der federnden Kraft der Feder 62; er wird solange
vorgedrückt, bis sein Ende mit dem Aufnahmeblock 58 in
Berührung kommt. Wenn der Plunger 59 auf diese Weise durch
die federnde Kraft der Feder 62 aus dem Zylinder
herausgedrückt wird, dann wird das Rückschlagventil 67, das
innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 55 angeordnet ist,
geöffnet und die Verschiebung des Kolbens 61 und des
Plungers 59 sind daher relativ schnell und die Spitze des
Plungers 59 schlägt nach einer sehr geringen Zeitspanne an
den Aufnahmeblock 58 an.
Wenn die Spannung im Riemen 69, andererseits, ansteigt,
dann verschwenkt sich das verschwenkbare Teil 38 so, daß es
gegen die federnde Kraft der Torsionsfeder 49 drückt. In
diesem Zustand wird der Aufnahmeblock 58 gegen die Spitze
des Plungers 59 gedrückt und der Plunger 59 muß so gegen
die federnde Kraft der Feder 62 gedrückt werden und er muß
in den Zylinder 60 hineingedrückt werden, um das
verschwenkbare Teil 38 zu verschwenken. Wenn dies eintritt,
dann wird das Rückschlagventil 67 der Dämpfungsvorrichtung
55 geschlossen und die Verschiebung des Kolbens 61 und des
Plungers 59 kann nur langsam durchgeführt werden. Dies
führt dazu, daß die vom verschwenkbaren Teil 38 abgestützte
Spannrolle 43 aufgrund der Wirkung der Dämpfungsvorrichtung
55 ebenfalls langsam verschoben wird und der Riemen 69 wird
durch die Spannrolle 43 gehalten oder festgehalten, so daß
Schwingungen im Riemen 69 nicht anwachsen.
Am oberen Ende des verschwenkbaren Teiles 38 befindet sich
ferner ein im Querschnitt kreisrunder, vorspringender Teil
42, der eine Achse bildet, die parallel zur feststehenden
Achse 37 verläuft und auf diesem vorspringenden Teil 42 ist
der innere Laufring 47 eines Wälzlagers 44 angebracht. Das
Wälzlager 44 lagert die Spannrolle 43 frei drehbar. Der
Bereich um das Mittelloch des inneren Laufringes 47 herum
wird dadurch befestigt, daß ein Bolzen 45 durch das Loch in
der Mitte des inneren Laufringes 47 gesteckt wird sowie
durch eine flache Beilagescheibe 48 und daß alles mit einer
Mutter 58 so befestigt wird, daß der innere Laufring 47
daran gehindert wird, vom vorspringenden Teil 42
abzufallen; die Spannrolle 43 ist auf diese Weise frei
drehbar am oberen Ende des verschwenkbaren Teiles 38
gelagert. In diesem Zustand ist die feststehende Achse 37
in radialer Richtung weiter außen angeordnet als die äußere
Umfangsfläche der Spannrolle 43.
Die Federwicklung 50 der Torsionsfeder 49 verläuft um den
zylindrischen Teil 39 herum. Die Torsionsfeder 49 hat ein
Paar von Befestigungsteilen 51a und 51b, die an beiden
Enden der Federwicklung 50 angeordnet sind und die
Torsionsfeder wird dadurch an Ort und Stelle festgehalten,
daß das Befestigungsteil 51a in das Eingriffsloch 52a im
feststehenden Teil 33 eingeschoben wird und daß das andere
Befestigungsteil 51b über ein Gleitlager 53 in das
Eingriffsloch 52b im verschwenkbaren Teil 38 eingeschoben
wird. Die Torsionsfeder 49 übt auf das verschwenkbare Teil
38 eine Federkraft aus, die bestrebt ist, das
verschwenkbare Teil um die feststehende Achse 37 in Fig. 4
im Uhrzeigersinn zu verschwenken.
An einer Stelle, die von der feststehenden Achse 37
getrennt ist, befindet sich ein feststehender Arm 54, der
an einem Teil des feststehenden Teiles 33 angeordnet ist,
um den unteren Teil der Dämpfungsvorrichtung 55
abzustützen. An einer Stelle, die vom vorspringenden Teil
42 getrennt ist, ist der Schwenkarm 56 ferner einstückig
mit einem vertieften Abschnitt 57 ausgebildet, in den der
Aufnahmeblock 58 eingepaßt ist. Die Spitze des Plungers 59
der Dämpfungsvorrichtung 55 liegt der Stirnfläche des
Aufnahmeblockes 58 gegenüber.
Wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, enthält die
Dämpfungsvorrichtung 55 den Zylinder 60, in dem sich eine
viskose Flüssigkeit, wie beispielsweise Silikonöl,
befindet; innerhalb dieses Zylinders 60 kann sich in
axialer Richtung der Kolben 61 frei bewegen (in Fig. 7 nach
oben und unten). Zwischen diesem Kolben 61 und der
Bodenfläche des Zylinders 60 sitzt die Druckfeder 62, die
den Kolben 61 aus dem Zylinder 60 herausdrückt. Das untere
Ende des Plungers 59 stößt an diesem Kolben 61 an. Wenn der
Kolben 61 durch die nachgiebige Kraft der Druckfeder 62 in
bezug auf den Zylinder 60 verschoben wird, dann vergrößert
sich die Strecke, um die der Plunger 59 aus dem Zylinder 60
herausragt.
Im Mittelbereich des Kolbens 61 ist ein kreisrundes Loch 63
eingeformt, während im unteren Seitenteil des hohlen
Plungers 59 Durchgangslöcher 64 eingeformt sind, um einen
Durchlaß zu bilden, durch den die einander axial
gegenüberliegenden Enden des Kolbens 61 miteinander in
Verbindung stehen. Das andere Seitenende des Plungers 59
ist geschlossen. Am offenen Ende des kreisrunden Loches 63
befindet sich eine Kugel 65, die ein Kugel-Rückschlagventil
67 bildet, das entsprechend einer nachgiebigen Kraft einer
zweiten Druckfeder 66 den Durchlaß öffnet und schließt.
Dieses Rückschlagventil 67 verschließt den Durchlaß nur
dann, wenn der Kolben 61 gegen die nachgiebige Kraft der
Druckfeder 62 verschoben wird.
Aufgrund des Arretierungsstiftes 68 ist es bei der
genannten Ausführungsform selbst dann unmöglich, das
verschwenkbare Teil 38 selbst dann um die feststehende
Achse 37 herum zu verschwenken, wenn die nachgiebige Kraft
der Torsionsfeder 49 aufgebracht wird, wodurch das
Aufbringen des Riemens 69 auf die Spannrolle 43 erleichtert
wird.
Wenn das verschwenkbare Teil 38 gegen die nachgiebige Kraft
der Torsionsfeder 49 verschwenkt wird, dann wird das kleine
Loch 70 im verschwenkbaren Teil 38 mit dem kleinen Loch 71
im feststehenden Teil 33 ausgerichtet, so daß der
Arretierungsstift 68 in die kleinen Löcher 70 und 71
eingeschoben werden kann.
In diesem Zustand wird die Spannrolle 43, die durch das
verschwenkbare Teil 38 gelagert ist, durch die nachgiebige
Kraft der Torsionsfeder 49 nicht verschoben, so daß der
Riemen 69 leicht auf die Spannrolle 43 aufgebracht werden
kann. Danach wird der Arretierungsstift 68 herausgezogen,
so daß die Spannrolle 43 durch die nachgiebige Kraft der
Torsionsfeder 49 in Richtung auf den Riemen 69 gedrückt
wird.
Wenn die selbsttätige Spannrolle nach der ersten
Ausführungsform der Erfindung im Betrieb ist, dann
verschwenkt sich das verschwenkbare Teil 38 aufgrund der
nachgiebigen Kraft der Torsionsfeder 49 und die Spannrolle
43, die an der Spitze dieses verschwenkbaren Teiles frei
drehbar gelagert ist, wird elastisch gegen den Riemen 69
gedrückt. Da die Spannrolle 43 nunmehr am Riemen 69 anliegt
wird die Verschwenkung des verschwenkbaren Teiles 38 so
begrenzt, daß der Schwenkarm 56, der an diesem
verschwenkbaren Teil 38 angeformt ist, nicht mehr
verschoben wird. Wenn daher der Kolben, der ein Teil der
Dämpfungsvorrichtung 55 ist, die ihrerseits durch den
feststehenden Arm 54 des feststehenden Teiles 33 abgestützt
wird, durch die nachgiebige Kraft der Druckfeder 62
verschoben wird, vergrößert sich die Strecke, um die der
Plunger 59 aus dem Zylinder 60 vorragt, so daß die Spitze
des Plungers 59 gegen den Aufnahmeblock 58 gedrückt wird,
der an der Spitze des Schwenkarmes 56 gelagert ist.
Wenn in diesem Zustand der Riemen 69 lose wird, dann
verschwenkt sich das verschwenkbare Teil um die
feststehende Achse 37 herum durch die nachgiebige Kraft der
Torsionsfeder 49 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn und die
Spannrolle 43 folgt der Bewegung des Riemens 69. Wenn dies
eintritt, dann folgt die Verschiebung des Plungers 59 mit
einer geringen Verzögerung, so daß sich dessen Spitze vom
Aufnahmeblock 58 löst. Wenn der Riemen 69 lose wird, dann
wird durch die Dämpfungsvorrichtung 55 demzufolge keinerlei
Widerstand auf das verschwenkbare Teil 38 aufgebracht, das
sich demgemäß verschwenken kann, um es der Spannrolle 43 zu
ermöglichen, der Bewegung des Riemens zu folgen; dabei wird
es der Spannrolle 43 ermöglicht, der Bewegung des Riemens
69 schnell zu folgen, so daß verhindert wird, daß die
Spannung im Riemen 69 abfällt. Da der Abstand zwischen der
feststehenden Achse 37, die im Drehmittelpunkt des
verschwenkbaren Teiles 38 angeordnet ist und der
Drehmittelpunkt der Spannrolle 43 genügend groß ist, ist
die Strecke, um die sich die Spannrolle verschieben kann,
ausreichend groß und die Spannrolle ist aus diesem Grunde
selbst dann in der Lage, den Durchhänger zu straffen, wenn
der Riemen 69 sehr lose wird.
Aufgrund der nachgiebigen Kraft der Druckfeder 62 bewegt
sich der Plunger 59 etwas später als das verschwenkbare
Teil 38 und er gleitet solange aus dem Zylinder 60 heraus,
bis seine Spitze mit dem Aufnahmeblock 58 in Berührung
kommt. Wenn der Plunger 59 durch die nachgiebige Kraft der
Druckfeder 62 herausgedrückt wird, dann wird auf diese
Weise das Rückschlagventil 67, das innerhalb der
Dämpfungsvorrichtung 55 liegt, geöffnet, so daß die
Verschiebungsbewegungen des Kolbens 61 und des Plungers 59
relativ schnell ablaufen und die Spitze des Plungers 59
schlägt nach einer relativ geringen Zeitdauer am
Aufnahmeblock 58 an.
Wenn die Spannung im Riemen 69, andererseits, erhöht wird,
dann wird das verschwenkbare Teil 38 gegen die nachgiebige
Kraft der Torsionsfeder 49 um die feststehende Achse 37
herum in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. In
diesem Zustand wird der Aufnahmeblock 58 auf die Spitze des
Plungers 59 gedrückt und dieser Plunger und der Kolben 61
müssen gegen die nachgiebige Kraft der Druckfeder 62 und
den Dämpfungswiderstand in den Zylinder 60 hineingedrückt
werden, um das verschwenkbare Teil 38 zu verschwenken.
Wenn dies eintritt, dann wird die Kugel 65 des
Rückschlagventils 67 innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 55
in die Öffnung des kreisrunden Loches 63 hineingedrückt, so
daß der Verbindungsdurchlaß zwischen beiden Enden des
Kolbens 61 geschlossen wird. Aus diesem Grunde wird die
Verschiebung des Kolbens 61 und des Plungers 59 nur langsam
durchgeführt, und zwar durch die Leckage zwischen der
Außenseite des Kolbens 61 und der Innenfläche des Zylinders
60. Dies führt dazu, daß die Verschiebung der Spannrolle
43, die auf dem verschwenkbaren Teil 38 gelagert ist, durch
die Funktion der Dämpfungsvorrichtung ebenfalls nur langsam
durchgeführt werden kann und der Riemen 69 wird durch die
Spannrolle 43 gehalten oder zurückgehalten, so daß es auf
diese Weise nicht möglich ist, daß eine Schwingung des
Riemens 69 anwächst.
Die Dämpfungsvorrichtung 55 ermöglicht einen guten
Dämpfungswiderstand dann, wenn der Abstand zwischen der
Außenumfangsfläche des Kolbens 61 und der
Innenumfangsfläche des Zylinders 60 im Bereich zwischen 5
und 40 µm liegt und wenn die viskose Flüssigkeit eine
Viskosität hat, die im Bereich zwischen 50 und 1000 cst
liegt und ein optimaler Dämpfungswiderstand wird dann
erzielt, wenn der genannte Abstand im Bereich zwischen 6
und 15 µm liegt und wenn die viskose Flüssigkeit eine
Viskosität hat, die zwischen 100 und 600 cst liegt.
Die Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Der Zylinder 60 der
Dämpfungsvorrichtung 55 wird durch den Schwenkarm 56
abgestützt, während der Aufnahmeblock 58 durch die Spitze
des feststehenden Armes 54 abgestützt wird. Die übrige
Konstruktion und die Gesamtfunktion sind im wesentlichen
dieselben wie bei der ersten Ausführungsform.
In den Fig. 9 bis 12 ist eine selbsttätige Spannrolle nach
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Diese selbsttätige Spannrolle umfaßt eine
feststehende Achse 137, die an einem Grundteil 138 zum
Anbauen der selbsttätigen Spannrolle angeordnet ist, ein
verschwenkbares Teil 123a mit einem Spitzen- und einem
Basisteil, wobei dieses verschwenkbare Teil um die
feststehende Achse 137 herum frei drehbar gelagert ist,
eine Achse 144, die am Spitzenteil des verschwenkbaren
Teiles 123a angebracht ist und die zur feststehenden Achse
137 parallel verläuft, eine Spannrolle 124, die auf diese
Achse 144 frei drehbar gelagert ist und Federwindungen 127,
die um die feststehende Achse 137 herum angeordnet sind und
eine Torsionsfeder 126 bilden, die ihrerseits an ihren
beiden Enden Befestigungsteile 128a, 128b aufweisen; durch
Befestigen der Befestigungsteile 128a, 128b jeweils am
verschwenkbaren Teil 123a und am Grundteil 138 bringt die
Torsionsfeder auf das verschwenkbare Teil 123a eine Kraft
auf, die die Spannrolle 123 gegen den Riemen 135 drückt.
Ferner umfaßt die selbsttätige Spannrolle nach der dritten
Ausführungsform der Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung
131a, von der ein Ende mit dem Schwenkarm 132a des
verschwenkbaren Teiles 123a in Berührung ist und das andere
Ende steht mit einem festen Vorsprung 148 in Verbindung,
der am Grundteil 138 angeordnet ist.
Diese Dämpfungsvorrichtung 131a umfaßt einen Zylinder 150,
der eine viskose Flüssigkeit enthält, einen Kolben 151, der
in den Zylinder 150 so eingepaßt ist, daß er sich in
axialer Richtung in bezug auf den Zylinder 150 frei bewegen
kann, eine zwischen dem Kolben 151 und dem Zylinder 150
angeordnete Feder 152, die auf den Kolben 151 in einer
Richtung eine Kraft aufbringt, einen Plunger 153, der
entsprechend der Verschiebung des Kolbens 151 relativ zum
Zylinder 150 aufgrund der nachgiebigen Kraft der Feder 152
aus dem Zylinder 150 mehr oder weniger vorragt, einen
Durchlaß 154, der die einander axial gegenüberliegenden
Enden des Kolbens 151 miteinander verbindet und ein
Rückschlagventil 158, das den Durchlaß 154 öffnet und
schließt. Dieses Rückschlagventil 158 schließt nur dann,
wenn der Kolben 151 relativ zum Zylinder 150 gegen die
nachgiebige Kraft der Feder 152 verschoben wird.
Es sollte festgehalten werden, daß die feststehende Achse
137 in radialer Richtung weiter außen liegt als die
Umfangskante der Spannrolle 124.
Das verschwenkbare Teil 123a (siehe Fig. 9 und 10) hat an
seinem Basisende einen zylindrischen Teil 136 und wird
durch einen Bolzen 137 am Grundteil 138 gelagert, das
seinerseits an der Vorderseite des Zylinderblockes
angebracht ist. Der Bolzen 137 stellt eine feststehende
Achse dar, die sich durch den zylindrischen Teil 136
hindurcherstreckt. Der zylindrische Teil 136, der am
Basisende des verschwenkbaren Teiles 123a ausgebildet ist,
ist, mit anderen Worten, mit Hilfe eines Gleitlagers 139
auf dem Bolzen 137 gelagert. Durch Einschrauben des Bolzens 137
in ein Gewindeloch 140, das im Grundteil 138 eingeformt
ist, wird das verschwenkbare Teil 123a durch das Grundteil
138 so gelagert, daß es frei verschwenkbar ist. Die
Verschwenkung des verschwenkbaren Teiles 123a ist aufgrund
des Vorhandenseins des Gleitlagers 139 leicht möglich.
Am Spitzenende des verschwenkbaren Teiles 123a (siehe Fig. 10)
befindet sich ein im Querschnitt kreisrunder Vorsprung
141, der eine Achse bildet, die zum Bolzen 137 parallel
verläuft und auf dem der innere Laufring 143 eines
Wälzlagers 142 sitzt. Das Wälzlager 142 lagert die
Spannrolle 124 frei drehbar. Der Bereich um das Mittelloch
des inneren Laufringes 143 wird dadurch befestigt, daß
durch das Loch in der Mitte des inneren Laufringes 143 ein
Bolzen 144 gesteckt wird, und daß der innere Laufring mit
Hilfe einer Beilagescheibe 145 und einer Mutter 146 so
befestigt wird, daß er daran gehindert wird, vom Vorsprung
141 abzufallen und auf diese Weise ist die Spannrolle 124
am Spitzenteil des verschwenkbaren Teiles 123a frei drehbar
gelagert. In diesem Zustand ist der Bolzen 137, der die
feststehende Achse darstellt, in radialer Richtung weiter
außen angeordnet als die äußere Umfangsfläche der
Spannrolle 124.
Der innere Laufring 143 kann am verschwenkbaren Teil 123a
durch Verschrauben des Bolzens 144 mit der Mutter 146
erfolgen, wie dies oben beschrieben worden ist, oder es ist
möglich, den inneren Ring 143 auf das verschwenkbare Teil
mit einer Preßpassung aufzubringen oder man kann den
inneren Laufring 143 auch mit dem verschwenkbaren Teil 123a
einstückig ausbilden.
Die Federwindungen 127 der Torsionsfeder 126 sind um den
zylindrischen Teil 136 herum angeordnet. Diese
Torsionsfeder 126 hat ein Paar von Befestigungsteilen 128a
und 128b, die an beiden Enden der Federwindungen angeordnet
sind und wird dadurch an Ort und Stelle festgehalten, daß
das Befestigungsteil 128a in ein Gleitlager 161
eingeschoben wird, das in einem Befestigungsloch 147a im
verschwenkbaren Teil 123a angeordnet ist und daß das andere
Befestigungsteil 128b in das Befestigungsloch 147b
eingeschoben wird, das am Grundteil 138 ausgebildet ist.
Diese Torsionsfeder 126 übt auf das verschwenkbare Teil
123a eine solche Kraft aus, daß es um den Bolzen 137 herum
in Fig. 9 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird.
Wenn das Befestigungsteil 128b am Grundteil 138 befestigt
wird, dann kann dies mit Hilfe eines Befestigungsloches
147b geschehen oder das Befestigungsteil kann mit Hilfe
einer Nut oder unter Verwendung eines Stiftes oder einer
anderen Vorrichtung befestigt werden, die am Grundteil 138
ausgebildet ist.
An einer Stelle, die vom Vorsprung 141 getrennt ist,
befindet sich auf einem Teil des verschwenkbaren Teiles
123a ein Schwenkarm 132a und in diesem Schwenkarm 132a ist
ein Hohlraum 149 eingeformt, in den eine
Dämpfungsvorrichtung 131a eingepaßt ist. An einer Stelle,
die vom Bolzen 137 entfernt ist, ist das Grundteil 138
ferner mit einem festen Vorsprung 148 versehen und das
andere Ende der Dämpfungsvorrichtung 131a kommt an der
Oberfläche dieses Vorsprunges 148 zur Anlage.
Gemäß den Fig. 11 und 12 befindet sich im Zylinder 150 der
Dämpfungsvorrichtung 131a eine viskose Flüssigkeit,
beispielsweise ein Silikonöl, und der Kolben 151 kann sich
innerhalb des Zylinders 150 frei in axialer Richtung
bewegen (in den Fig. 11 und 12 nach oben und unten).
Zwischen diesem Kolben 151 und der Bodenfläche des
Zylinders 150 befindet sich eine Druckfeder 152, die den
Kolben 151 ihrerseits aus dem Zylinder 150 heraus
beaufschlagt. Mit dem Kolben 151 kommt ferner der
Basisabschnitt eines Plungers 153 in Berührung. Wenn der
Kolben 151 durch die nachgiebige Kraft der Druckfeder 152
in bezug auf den Zylinder 150 verschoben wird, dann wird
die Länge, um die der Plunger 153 aus dem Zylinder vorragt,
vergrößert.
Das Loch 154, das in der Mitte des Kolbens 151 ausgebildet
ist, bildet einen Durchlaß, durch den hindurch die axial
einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens 151
miteinander in Verbindung stehen. Am offenen Ende des
Loches 154 befindet sich eine Kugel 156, die ein
Rückschlagventil bildet, die gemäß der nachgiebigen Kraft
einer zweiten Druckfeder 157 das Rückschlagventil öffnet
und schließt. Dieses Rückschlagventil 158 schließt sich nur
dann, wenn der Kolben 151 gegen die Kraft der nachgiebigen
Feder der Druckfeder 152 verschoben wird. An der Kante des
offenen Endes des Kolbens 151 sind Ausnehmungen oder
Durchgangslöcher 155 so ausgebildet, daß der sehr kleine
Raum, der zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens
151 und der inneren Umfangsfläche 150 gebildet ist, mit dem
Raum 160 verbunden wird, der innerhalb des Kolbens 151
vorhanden ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die
Dämpfungsvorrichtung 131a in den Schwenkarm 132a eingepaßt
und wird von ihm so abgestützt, daß diejenige Seite, die
näher am Plunger 153 der Dämpfungsvorrichtung 131a liegt,
in den Hohlraum 149 des Schwenkarmes 132a eingepaßt ist und
daß die Spitze (der untere Teil in Fig. 11) des Zylinders
150 mit dem Vorsprung 148 zur Anlage kommt, der am
Grundteil 138 ausgebildet ist.
Der Endabschnitt des Zylinders 150 wird entsprechend der
Schwenkbewegung des verschwenkbaren Teiles 123a in der
Richtung verschoben, in der er aus dem Hohlraum 149
vorsteht. Bei der Dämpfungsvorrichtung 131a ist, mit
anderen Worten, der Kolben 151 in der Lage, sich relativ
zum Zylinder 150 frei zu bewegen und gemäß den Fig. 11 und
12 wird der Zylinder 150 dann, wenn die Seite, die näher am
Plunger 153 der Dämpfungsvorrichtung 131a liegt, in den
Hohlraum 149 eingepaßt ist, entsprechend der Verschiebung
des verschwenkbaren Teiles 123a (nach oben in Fig. 11) so
verschoben, daß die Länge, um die der Zylinder 150 aus dem
Hohlraum 149 vorsteht, sich ändert. In den Fig. 11 und 12
ist schließlich ein Dichtungsmaterial 159 erkennbar.
Bei der selbsttätigen Spannrolle nach der dritten
Ausführungsform der Erfindung, die so aufgebaut ist, wie
dies oben beschrieben ist, sind die Funktionen des
Aufbringens des Drucks auf den Riemen, des Nachfolgens der
Bewegung des Riemens und des Steuerns der Verschwenkung
nahezu dieselben wie die, die bei den oben erwähnten,
ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben worden
sind. Das bedeutet, daß dann, wenn die selbsttätige
Spannrolle nach dieser Ausführungsform im Betrieb ist, das
verschwenkbare Teil 123a sich entsprechend der nachgiebigen
Kraft der Torsionsfeder 126 verschwenkt und daß die
Spannrolle, die am Spitzenende dieses schwenkbaren Teiles
123a frei drehbar gelagert ist, elastisch gegen den Riemen
135 gedrückt wird. Wenn die Spannrolle 124 gegen den Riemen
135 anliegt, dann wird die Verschwenkung des
verschwenkbaren Teiles 123a begrenzt und der Schwenkarm
132a, der am verschwenkbaren Teil 123a angeformt ist, wird
nicht mehr verschoben.
Wenn der Kolben 151 in der Dämpfungsvorrichtung 131a, die
ihrerseits im Schwenkarm 132a des verschwenkbaren Teiles
123a gelagert ist, durch die nachgiebige Kraft der
Druckfeder 152 gemäß Fig. 12 relativ zum Zylinder 150
verschoben wird, dann vergrößert sich die Länge, um die der
Zylinder 150 aus dem Hohlraum 149 vorragt, so daß die
Spitze des Zylinders 150 gegen den Vorsprung 148 des
Grundteiles 138 gedrückt wird.
Wenn der Riemen 135 in diesem Zustand lose wird, dann
verschwenkt sich das verschwenkbare Teil 123a um den Bolzen
137 durch die nachgiebige Kraft der Torsionsfeder 126 in
Fig. 9 im Uhrzeigersinn und die Spannrolle 124 folgt der
Bewegung des Riemens 135. Wenn dies eintritt, dann ist die
Verschiebung des Zylinders 150 etwa verzögert, so daß die
Spitze des Zylinders 150 sich vom Vorsprung 148 trennt.
Wenn der Riemen 135 demzufolge lose wird, dann wird durch
die Dämpfungsvorrichtung 131a auf das verschenkbare Teil
123a, das sich verschwenkt, um es der Spannrolle 124 zu
ermöglichen, der Bewegung des Riemens 135 zu folgen,
absolut kein Widerstand aufgebracht; dies ermöglicht es der
Spannrolle 124, der Bewegung des Riemens 135 schnell zu
folgen und auf diese Weise zu verhindern, daß die Spannung
im Riemen 135 abfällt. Da der Abstand zwischen dem Bolzen
137, der im Drehmittelpunkt des verschwenkbaren Teiles 123a
angeordnet ist, und dem Drehmittelpunkt der Spannrolle 124
ausreichend groß ist, ist darüber hinaus die Strecke, um
die sich die Spannrolle 124 verschieben kann, ausreichend
groß und die Spannrolle ist daher selbst dann in der Lage,
einem Durchhang des Riemens wirkungsvoll entgegenzuwirken,
wenn der Riemen 135 sehr lose wird.
Aufgrund der nachgiebigen Kraft der Druckfeder 152 bewegt
sich der Zylinder 150 etwas später als das verschwenkbare
Teil 123a und er kommt solange aus dem Hohlraum 149 heraus,
bis seine Spitze mit dem Vorsprung 148 in Berührung kommt.
Wenn der Zylinder 150 durch die nachgiebige Kraft der
Druckfeder 152 herausgedrückt wird, dann wird auf diese
Weise das Rückschlagventil 158, das innerhalb der
Dämpfungsvorrichtung 131a liegt, durch die Verschiebung der
Kugel 156 geöffnet und zwar unabhängig von der nachgiebigen
Kraft der Druckfeder 157, so daß die Verschiebung des
Zylinders 150 relativ schnell erfolgt und so daß die Spitze
des Zylinders 150 nach einer sehr kurzen Zeitspanne mit dem
Vorsprung 148 in Berührung kommt.
Wenn, andererseits, die Spannung im Riemen 135 ansteigt,
dann verschwenkt sich das verschwenkbare Teil 123a um den
Bolzen 137 herum in Fig. 9 im Gegenuhrzeigersinn, und zwar
gegen die nachgiebige Kraft der Torsionsfeder 126. In
diesem Zustand wird der Boden des Hohlraumes 149 auf die
Spitze des Plungers 153 gedrückt und sowohl der Plunger 153
als auch der Kolben 151 müssen gegen die nachgiebige Kraft
der Druckfeder 152 und den Dämpfungswiderstand in den
Zylinder 150 hineingedrückt werden, um das verschwenkbare
Teil 123a zu verschwenken.
Wenn dies eintritt, dann wir die Kugel 156 im
Rückschlagventil 158 innerhalb der Dämpfungsvorrichtung
131a in die Öffnung des kreisrunden Loches 154
hineingedrückt, so daß der Verbindungsdurchlaß zwischen den
beiden Enden des Kolbens 151 geschlossen wird. Eine
Bewegung der viskosen Flüssigkeit an beiden Enden des
Kolbens 151 findet daher nur durch den sehr kleinen
Zwischenraum oder den Leckageweg statt, der zwischen der
äußeren Umfangsfläche des Kolbens 151 und der inneren
Umfangsfläche des Zylinders 150 vorhanden ist. Die
Verschiebung des Kolbens 151 und des Plungers 153 findet
darüber hinaus nur sehr langsam statt. Dies führt dazu, daß
die Verschiebung der Spannrolle 124, die auf dem
verschwenkbaren Teil 123a gelagert ist, durch die Funktion
der Dämpfungsvorrichtung 131a nur sehr langsam durchgeführt
werden kann und der Riemen 135 wird durch die Spannrolle
124 gehalten oder festgehalten, wobei eine Schwingung des
Riemens 135 nicht anwachsen kann.
Die Funktion des Andrückens der Spannrolle 124 auf den
Riemen 135, um Druck auf den Riemen aufzubringen, die
Funktion des Veranlassens der Spannrolle 124, der Bewegung
des Riemens 135 zu folgen und die Funktion des Steuerns der
Schwingungen des Riemens 135, sind nahezu dieselben wie bei
den selbsttätigen Spannrollen der ersten und zweiten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben
beschrieben worden sind; bei der selbsttätigen Spannrolle
nach dieser Ausführungsform ist das feststehende Teil 33
(Fig. 4), das bei den selbsttätigen Spannrollen der ersten
und zweiten Ausführungsform vorhanden war, weggelassen
worden und auf diese Weise ist es möglich, die selbsttätige
Spannrolle kompakter und leichter zu gestalten. Dies führt
dazu, daß es möglich ist, die Spannrolle in einem sehr
kleinen Raum anzuordnen.
Als nächstes zeigt die Fig. 13 eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform der
Erfindung ist im Unterschied zur dritten Ausführungsform,
die oben beschrieben worden ist, der Zylinder 150 in der
Dämpfungsvorrichtung 131a im Hohlraum 149 des Schwenkarmes
132a gelagert und die Spitze des Vorsprunges 148 kommt mit
dem Plunger 153 zur Anlage. Die Länge, um die der Plunger
153 vorsteht, ändert sich daher entsprechend der
Verschwenkung des verschwenkbaren Teiles 123a. Die übrige
Konstruktion und die Funktionen dieser selbsttätigen
Spannrolle sind dieselben wie diejenigen bei der dritten
Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben worden
ist.
Die selbsttätige Spannrolle nach der Erfindung ist so
aufgebaut und funktioniert so, wie dies oben beschrieben
worden ist; daher ist es möglich, sie sehr kompakt und
leichtgewichtig auszubilden, wobei ihre hervorragende
Haltbarkeit und Zuverlässigkeit aufrechterhalten wird und
darüber hinaus ist es möglich, sie kostengünstig
herzustellen. Sie benötigt zum Einbau wenig Raum und sie
ist in der Lage, dauernd eine optimale Spannung im Riemen
aufrecht zu erhalten. Die Strecke, um die die Spannrolle
verschoben werden kann, ist darüber hinaus sehr groß und
daher kann die Spannrolle der Bewegung des Riemens selbst
dann folgen, wenn der Durchhang des Riemens groß ist.
Claims (8)
1. Selbsttätige Spannrolle zum Aufbringen einer Spannung
auf einen bewegten Riemen mit:
einem feststehenden Grundteil (33, 138), das einen Vorsprung (148) hat,
einer feststehenden Achse (37, 137), die am Grundteil befestigt ist,
einem verschwenkbaren Teil (38, 123a), das verschwenkbar an der feststehenden Achse gelagert ist und einen Schwenkarm (56, 132a) hat,
einer Achse (42, 141), die am verschwenkbaren Teil befestigt ist,
einer Spannrolle (43, 124), die auf der Achse drehbar gelagert ist, um die Spannung auf den beweglichen Riemen (1, 135) aufzubringen,
wobei die feststehende Achse (39, 136) außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle so angeordnet ist, daß die Spannrolle in bezug auf die feste Achse (39, 136) einen größeren Schwenkbereich hat,
einer Torsionsfeder (49, 127), die um die feste Achse herum angeordnet ist und einander gegenüberliegende Enden hat, die jeweils mit dem Grundteil (32, 138) und dem verschwenkbaren Teil (38, 123a) im Eingriff sind, und
einer Dämpfungsvorrichtung (55, 131a), die zwischen dem Vorsprung am Grundteil und dem Schwenkarm des verschwenkbaren Teiles angeordnet ist.
einem feststehenden Grundteil (33, 138), das einen Vorsprung (148) hat,
einer feststehenden Achse (37, 137), die am Grundteil befestigt ist,
einem verschwenkbaren Teil (38, 123a), das verschwenkbar an der feststehenden Achse gelagert ist und einen Schwenkarm (56, 132a) hat,
einer Achse (42, 141), die am verschwenkbaren Teil befestigt ist,
einer Spannrolle (43, 124), die auf der Achse drehbar gelagert ist, um die Spannung auf den beweglichen Riemen (1, 135) aufzubringen,
wobei die feststehende Achse (39, 136) außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle so angeordnet ist, daß die Spannrolle in bezug auf die feste Achse (39, 136) einen größeren Schwenkbereich hat,
einer Torsionsfeder (49, 127), die um die feste Achse herum angeordnet ist und einander gegenüberliegende Enden hat, die jeweils mit dem Grundteil (32, 138) und dem verschwenkbaren Teil (38, 123a) im Eingriff sind, und
einer Dämpfungsvorrichtung (55, 131a), die zwischen dem Vorsprung am Grundteil und dem Schwenkarm des verschwenkbaren Teiles angeordnet ist.
2. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 1, wobei das
Grundteil ein Halteteil ist.
3. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 2, wobei das
Grundteil das Motorgehäuse ist.
4. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 1, wobei die
Dämpfungsvorrichtung erste und zweite Wirkungspunkte
hat, und folgende Teile enthält:
einen Zylinder (60, 150), der einen unteren Abschnitt mit einem Boden aufweist, in dem der erste Wirkungspunkt der Dämpfungsvorrichtung liegt, einen Kolben (61, 151), der in den Zylinder eingepaßt ist und einen oberen Abschnitt aufweist, der mit einem Druckmittel versehen ist, in dem der zweite Wirkungspunkt der Dämpfungsvorrichtung liegt,
eine Feder (62, 152), die zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben liegt und so unter Druck steht, daß sie den Kolben nach oben drückt,
eine untere Kammer, die im Zylinder vorgesehen ist und durch den Zylinderboden und dem Kolben gebildet wird,
eine obere Kammer, die im Zylinder vorgesehen ist und über dem Kolben gebildet wird,
eine viskose Flüssigkeit, die in der unteren und der oberen Kammer im Zylinder enthalten ist,
einen Leckageweg zur Verbindung der unteren Kammer mit der oberen Kammer so, daß auf die viskose Flüssigkeit, die von der unteren Kammer zur oberen Kammer fließt, ein Fließwiderstand ausgeübt wird, und
einen Durchlaß (63, 154) zum Verbinden der unteren Kammer mit der oberen Kammer, wobei der Durchlaß ein Rückschlagventil (67, 15 8) hat, das dann geöffnet wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der oberen Kammer in die untere Kammer strömt und das dann geschlossen wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der unteren Kammer zur oberen Kammer strömt.
einen Zylinder (60, 150), der einen unteren Abschnitt mit einem Boden aufweist, in dem der erste Wirkungspunkt der Dämpfungsvorrichtung liegt, einen Kolben (61, 151), der in den Zylinder eingepaßt ist und einen oberen Abschnitt aufweist, der mit einem Druckmittel versehen ist, in dem der zweite Wirkungspunkt der Dämpfungsvorrichtung liegt,
eine Feder (62, 152), die zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben liegt und so unter Druck steht, daß sie den Kolben nach oben drückt,
eine untere Kammer, die im Zylinder vorgesehen ist und durch den Zylinderboden und dem Kolben gebildet wird,
eine obere Kammer, die im Zylinder vorgesehen ist und über dem Kolben gebildet wird,
eine viskose Flüssigkeit, die in der unteren und der oberen Kammer im Zylinder enthalten ist,
einen Leckageweg zur Verbindung der unteren Kammer mit der oberen Kammer so, daß auf die viskose Flüssigkeit, die von der unteren Kammer zur oberen Kammer fließt, ein Fließwiderstand ausgeübt wird, und
einen Durchlaß (63, 154) zum Verbinden der unteren Kammer mit der oberen Kammer, wobei der Durchlaß ein Rückschlagventil (67, 15 8) hat, das dann geöffnet wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der oberen Kammer in die untere Kammer strömt und das dann geschlossen wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der unteren Kammer zur oberen Kammer strömt.
5. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 4, wobei das
Druckmittel ein Teil ist, das am Kolben angeordnet ist
und eine Verlängerung darstellt.
6. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 4, wobei der
Leckageweg zwischen der Außenumfangsfläche des Kolbens
und der Innenumfangsfläche des Zylinders ausgebildet
ist.
7. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 1, wobei der
Durchlaß im Kolben vorgesehen ist.
8. Selbsttätige Spannrolle nach Anspruch 4, wobei der
Leckageweg durch einen Abstand in der Größe zwischen 5
und 40 µm gebildet wird, wobei die viskose
Flüssigkeit eine Viskosität zwischen 50 und 1000 cst
hat.
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GB9404232A GB2287519A (en) | 1992-09-03 | 1994-03-04 | Auto tensioner |
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