DE10105616A1

DE10105616A1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE10105616A1
Application number: DE2001105616
Authority: DE
Inventors: Michael Schmid
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung (1a) für einen Zugmitteltrieb, bestehend aus einem Schwenkarm (4a) und einem Gehäuse (2). Dabei ist der Schwenkarm (4a) unlösbar mit einer Schwenkarmachse (8a) verbunden, an der einstückig an dem vom Schwenkarm (4) abgewandten Ende ein Ringflansch (14a) angeordnet ist, welcher über einen Reibbelag (15) an dem Gehäuse (2) anliegt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Zug mitteltriebs, der beispielsweise zum Antrieb von Aggregaten einer Brennkraft maschine vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfasst einen Schwenkarm, an des sen freien Ende eine drehbar angeordnete Spannrolle angeordnet ist, die an dem Zugmittel des Zugmitteltriebs angestellt ist. Der Schwenkarm ist über ein Schwenklager drehbar in einem Gehäuse eingesetzt. Zwischen dem Gehäuse und dem Schwenkarm ist ein Federelement eingesetzt, vorzugsweise ausge bildet als eine Torsionsfeder, die das Schwenklager in einem Umfangsbereich umschließt. Das Federelement bewirkt zum einen eine in axialer Richtung wir kende Spreizkraft zwischen dem Schwenkarm und dem Gehäuse und erzeugt weiterhin eine in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente, die eine kraft schlüssige Abstützung der Spannrolle an dem Zugmittel bewirkt. Zur Dämpfung von hochfrequenten Stellbewegungen der Spannrolle bzw. des Spannarms, die von der Brennkraftmaschine in den Zugmitteltrieb eingeleitet werden, ist die Vorrichtung mit einer Reibscheibe versehen, die zwischen dem Schwenkarm und dem Gehäuse angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine Spannvorrichtung der zuvor beschriebenen Bauart ist beispielsweise aus der DE 44 26 666 A1 bekannt. Diese Vorrichtung ist versehen mit einem Schwenkarm, an dem von der Spannrolle entgegengesetzten Ende eine recht winklig zum Spannarm ausgerichtete Welle angeordnet ist, die gleitgelagert in einer Aufnahme des Gehäuses gelagert ist. An dem freien Ende ist die Welle weiterhin mit einer separaten Reibscheibe versehen, die über einen Reibbelag kraftschlüssig, bedingt durch ein Federmittel, stirnseitig an dem Gehäuse ab gestützt ist. Nachteilig umfasst der bekannte Schwenkarm eine Vielzahl von Bauteilen, die den Bauteileumfang vergrößern und damit den Montageaufwand erhöhen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spannvorrichtung zu realisieren, mit einem bauteiloptimierten Aufbau, insbesondere im Bereich des Schwenkla gers.

Erfindungsgemäß wird diese Problemstellung durch die in den Ansprüchen 1 bis 3 aufgezeigten Merkmale gelöst.

Die Erfindungen gemäß den Anspruchen 1 und 2, umfassen die Spannvorrich tung eine mit dem Schwenkarm drehbar angeordnete Schwenkarmachse. Die Schwenkarmachse ist an einem Ende mit einem Ringflansch versehen, welcher über einen kreisringförmigen Reibbelag stirnseitig an dem Gehäuse abgestützt ist. Die Erfindung nach Anspruch 1 bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, deren Schwenkarmachse mit dem Ringflansch eine Einheit bildet. Die Spann vorrichtung gemäß Anspruch 2 beansprucht alternativ dazu eine einstückige Verbindung zwischen dem Schwenkarm und dem Schwenkarmachse.

Die Erfindung gemäß Anspruch 3 bezieht sich auf eine Spannvorrichtung mit einer drehstarr angeordneten Schwenkarmachse, die an einem Ende einstückig mit einem Ringflansch versehen ist. Zur Bildung eines Schwenklagers ist der Schwenkarm mit einer die Schwenkarmachse außenseitig umschließenden Nabe versehen. An dem vom Ringflansch abgewandten Ende ist die Schwenk armachse mit einem Bauteil versehen, an dem sich das Federmittel axial ab stützt. Dazu eignet sich insbesondere ein als Federstützteller ausgebildetes Bauteil, das unlösbar, insbesondere mittels einer Verschweißung an der Schwenkarmachse befestigt ist.

Bisherige Spannvorrichtungen sind so gestaltet, dass deren wesentliche Bau- teile der Spannarm, die Spannarmachse sowie der Ringflansch als Einzelteil vorgefertigt, zu einer Baueinheit lagefixiert zusammengefügt sind. Allen Erfin dungen gemeinsam ist die Realisierung eines bauteiloptimierten Aufbaus die ser Baueinheit, die nunmehr lediglich zwei Bauteile umfasst. Diese Maßnahme reduziert den Montageaufwand und vereinfacht die Lagerhaltung und bewirkt eine gewünschte Kostensenkung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 4 bis 10.

Vorteilhaft schließt die Erfindung gemäß Anspruch 1 unterschiedlich ausgebil dete Schwenkarmachsen ein. Vorzugsweise ist die Schwenkarmachse einstüc kig mit dem Schwenkarm verbunden und als ein Gussteil gestaltet. Alternativ schließt die Erfindung einen Schwenkarm ein, der mit einer als separates Bauteil gestalteten Schwenkarmachse gekoppelt ist. Dieser Aufbau ermöglicht eine Werkstoffpaarung, beispielsweise einen aus Guss gestaltetem Schwenk arm, der mit einer Schwenkarmachse aus Stahl kombiniert ist. Eine einstückig mit dem Ringflansch verbundene Schwenkarmachse ist vorteilhaft mittels eines Fließpressverfahrens herstellbar. Alternativ kann ein derartiges Bauteil eben falls als Gussteil ausgebildet oder spanend hergestellt werden, das drehfest, unlösbar mit dem Schwenkarm verbunden ist.

Die Befestigung der mit einer drehbaren Schwenkarmachse versehenen Spannvorrichtung erfolgt vorzugsweise über außenseitig am Gehäuse der Spannvorrichtung angeordnete Befestigungsaugen, die zur Aufnahme von Ver schraubungen dienen, mit denen die Spannvorrichtung an der Brennkraftma schine befestigt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Spannvorrichtung gemäß Anspruch 2 sieht vor, diese mittels einer durch eine Zentralbohrung der Schwenkarmachse ge führten Verschraubung zu befestigen. Dazu bietet es sich an, die Schwenkar machse einstückig mit dem Ringflansch zu verbinden, der über einen Reibbe lag stirnseitig an dem Schwenkarm abgestützt ist. An dem vom Ringflansch gegenüberliegenden Ende ist die Schwenkarmachse vorzugsweise mit einem sogenannten Federstützteller versehen, an dem sich das Federmittel, insbe sondere eine Torsionsfeder, abstützt. Dabei ist der Federstützteller unlösbar endseitig an der schwenkbaren Achse befestigt, wobei dieser eine großflächige Abstützfläche auf der der Torsionsfeder abgewandten Seite aufweist, mit der die gesamte Spannvorrichtung an der Brennkraftmaschine abgestützt ist.

Die Ausgestaltung des Schwenklagers der erfindungsgemäßen Spannvorrich tung schließt ein Schwenklager mit einer dünnwandigen als Gleitlager gestal tete Buchse ein. Die Lagerbuchse ist in einem Ringraum eingesetzt, welcher radial außenseitig von einer Aufnahme des Schwenkarms oder des Gehäuses begrenzt ist und radial innenseitig von der Mantelfläche der Spannarmachse. Das Schwenklager kann dabei sowohl eine durchgehende Gleitlagerbuchse umfassen als auch zwei getrennte Lagerbuchsen, die insbesondere den axial äußeren Bereich des Schwenklagers abdecken. Alternativ kann ein in einer Folienwandstärke ausgelegtes Gleitlager eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Schwenklagers sieht weiterhin vor, den für den Einbau des Gleitlagers vorgesehenen Ringraum zumindest an einem Ende mit einer Dichtung zu versehen, um den Eintritt von Verunreinigungen in den Ringraum bzw. einen Austritt von Schmiermittel aus dem Ringraum zu verhin dern. Abhängig von den Einbauverhältnissen bzw. der Verschmutzungsgefahr schließt die Erfindung ebenfalls ein beidseitig des Ringraumes abgedichtetes Schwenklager ein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen drei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße Spannvor richtung, deren Spannarmachse einstückig mit einem Ringflansch verbunden ist;

Fig. 2 eine Spannvorrichtung, deren Spannarm eine Einheit mit der Spannarmachse bildet;

Fig. 3 eine Spannvorrichtung mit einer drehstarr angeordneten Spannarmachse, an der endseitig ein Ringflansch ange ordnet ist.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist eine Spannvorrichtung 1a in einem Längsschnitt abgebildet. Der Aufbau umfasst ein ortsfest beispielsweise an einer Brennkraftmaschine befe stigtes Gehäuse 2, welches dazu zumindest zwei Befestigungsaugen 3 auf weist. Weiterhin umfasst die Spannvorrichtung 1a einen Schwenkarm 4a, der drehbar zum Gehäuse 2a angeordnet und endseitig mit einer drehbaren Spannrolle 5 versehen ist, die kraftschlüssig an einem Zugmittel 6 angestellt ist. Zwischen dem Schwenkarm 4a und dem Gehäuse 2 ist ein Schwenklager 7 vorgesehen, bestehend aus einer drehfest mit dem Schwenkarm 4a verbunde nen Schwenkarmachse 8a und einer Lageraufnahme 9 im Gehäuse 2. Ein Ringraum 10, der radial außenseitig von einer Innenwandung 11 der Lagerauf nahme 9 und radial innenseitig von einer Mantelfläche 12 der Schwenkar machse 8a begrenzt ist, dient zur Aufnahme einer als Gleitlager gestalteten Lagerbuchse 13. Die Schwenkarmachse 8a ist an der vom Schwenkarm 4a abgewandten Seite einstückig mit einem Ringflansch 14a versehen, der bündig in eine stirnseitige Kontur des Gehäuses 2 eingepasst ist. Der Ringflansch 14a stützt sich über einen kreisringförmig gestalteten Reibbelag 15 stirnseitig an einer Gleitfläche des Gehäuses 2 ab.

In das Gehäuse 2 ist eine das Schwenklager 7 außenseitig umschließende Torsionsfeder 16 angeordnet, deren erstes Federende verdrehgesichert an dem Gehäuse 2 und deren weiteres Federende ebenfalls verdrehgesichert an dem Schwenkarm 4a befestigt ist. Eine erste Kraftkomponente der Torsionsfe der 16 bewirkt eine kraftschlüssige Abstützung der drehbar angeordneten Spannrolle 5 an dem Zugmittel 6. Die weitere in axialer Richtung wirkende Kraftkomponente bewirkt eine Spreizkraft zwischen dem Gehäuse 2 und dem Spannarm 4a, bei der sich der Ringflansch 14a über den Reibbelag 15 an dem i Gehäuse 2 abstützt. Der Reibbelag 15 hat dabei eine dämpfende Wirkung auf die Stellbewegungen der Spannrolle 5 in Verbindung mit dem Schwenkarm 4a. Die Schwenkarmachse 8a ist zur lagefixierten Befestigung an dem Schwenk arm 4a mit einem radialen abgesetzten Endabschnitt in eine entsprechende Aufnahme 17 des Schwenkarms 4a gepasst und stirnseitig nach außen gebör delt. Alternativ oder zusätzlich schließt die Erfindung ein, die Bauteile, die Schwenkarmachse 8a durch eine Verschweißung oder eine alternative unlös bare Verbindung an dem Schwenkarm 4a zu befestigen.

In den Fig. 2 und 3 sind die Spannvorrichtungen 1b und 1c dargestellt, deren Aufbau weitestgehend übereinstimmt mit der Spannvorrichtung 1a ge mäß Fig. 1. Gleiche Bauteile sind mit übereinstimmenden Bezugsziffern ver sehen, so dass zu deren Beschreibung auf die Figurenbeschreibung der Fig. 1 verwiesen werden kann.

Die in Fig. 2 abgebildete Spannvorrichtung 1b umfasst den Schwenkarm 4b, der einstückig mit der Schwenkarmachse 8b eine Baueinheit bildet. Dieses vorzugsweise als Gussteil gestaltete Bauteil ist in dem Gehäuse 2 über das Schwenklager 7 drehbar eingesetzt. Die Schwenkarmachse 8b ist am freien Ende mit dem Ringflansch 14b versehen, welcher über eine Aufnahme 18 an der Schwenkarmachse 8b zentriert ist. Eine unlösbare Verbindung zwischen dem Ringflansch 14b und der Schwenkarmachse 8b kann vorzugsweise mittels einer Schweißung oder Lötung hergestellt werden.

Eine weitere bauteiloptimierte Spannvorrichtung 1c zeigt die Fig. 3. Zur Befe stigung der Spannvorrichtung 1c ist die Spannarmachse 8c ortsfest beispiels weise an einer in Fig. 3 nicht abgebildeten Brennkraftmaschine befestigt. Da zu ist eine Verschraubung durch eine Zentralbohrung 19 der Schwenkarmach se 8c geführt. Zur Bildung des Schwenklagers 7 bildet der Schwenkarm 4c eine Lageraufnahme 20, die die Schwenkarmachse 8c außenseitig umschließt. Ver gleichbar den Spannvorrichtungen 1a, 1c gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein zwischen der Mantelfläche 12 der Schwenkarmachse 8c und der Innenwan dung 11 der als eine Nabe 25 ausgebildeten Lageraufnahme 20 eine Lager buchse 13 eingesetzt. Schwenkarmseitig ist die Schwenkarmachse 8c einstüc kig mit dem Ringflansch 14c verbunden, der innenseitig mit dem Reibbelag 15 bestückt ist, welcher unmittelbar an dem Schwenkarm 4c stirnseitig anliegt. Die Schwenkarmachse 8c ist an dem vom Ringflansch 14c abgewandten Ende weiterhin mit einem Federstützteller 22 versehen, an dem die Torsionsfeder 16 drehfixiert abgestützt ist. Zur drehstarren bzw. lagefixierten Befestigung des Federstütztellers 22 an der Schwenkarmachse 8c bildet der Federstützteller 22 eine Aufnahme 18, über die eine Zentrierung dieser Bauteile erfolgt. Die Auf nahme 18 hat auf der von der Schwenkarmachse 8c abgewandten Seite eine konische Aufweitung, die zur Verbördelung der Schwenkarmachse 8c mit dem Federstützteller 22 nutzbar ist. Gegenseitig zur Torsionsfeder 16 bildet der Federstützteller 22 eine großflächige Anlagefläche 26 mit der die Spannvor richtung 1c beispielsweise an der Brennkraftmaschine anliegt. Die Spannvor richtung 1c ist weiterhin mit einer wirksamen Abdichtung des Schwenklagers 7 versehen. Dazu ist ein erster Dichtring 23 vorgesehen, der außenseitig den Reibbelag 15 umschließt und einen Ringspalt zwischen dem Ringflansch 14c und dem Schwenkarm 4c abdichtet. Ein weiterer Dichtring 24 ist der Lager buchse 13 auf der zum Federstützteller 22 gerichteten Seite zugeordnet und in dem Ringraum 10 eingesetzt.

Bezugszahlen

1

a Spannvorrichtung

1

b Spannvorrichtung

1

c Spannvorrichtung

2

Gehäuse

3

Befestigungsauge

4

a Schwenkarm

4

b Schwenkarm

4

c Schwenkarm

5

Spannrolle

6

Zugmittel

7

Schwenklager

8

a Schwenkarmachse

8

b Schwenkarmachse

8

c Schwenkarmachse

9

Lageraufnahme

10

Ringraum

11

Innenwandung

12

Mantelfläche

13

Lagerbuchse

14

a Ringflansch

14

b Ringflansch

14

c Ringflansch

15

Reibbelag

16

Torsionsfeder

17

Aufnahme

18

Aufnahme

19

Zentralbohrung

20

Lageraufnahme

21

Innenwandung

22

Federstützteller

23

Dichtring

24

Dichtring

25

Nabe

26

Anlagefläche

Claims

1. Spannvorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs, bestehend aus einem Schwenkarm (4a), an dessen freiem Ende eine an einem Zug mittel (6) angestellte Spannrolle (5) angeordnet ist, wobei der Schwenk arm (4a) über ein durch eine Schwenkarmachse (8a) und eine Lage raufnahme (9) gebildetes Schwenklager (7) in einem Gehäuse (2) dreh bar eingesetzt ist, und wobei zwischen dem Gehäuse (2) und dem Schwenkarm (4a) eine Torsionsfeder (16) in einem Umfangsbereich des Schwenklagers (7) angeordnet ist, deren erste in eine Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente die Spannrolle (5) beaufschlagt und deren zweite Kraftkomponente eine kraftschlüssige, axiale Abstützung eines mit der Schwenkarmachse (8a) verbundenen Ringflansches (14a) über einen Reibbelag (15) an dem Gehäuse (2) ermöglicht, wobei die Schwenkarmachse (8a) einstückig mit dem Ringflansch (14a) verbunde nen ist (Fig. 1).

2. Spannvorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs, bestehend aus einem Schwenkarm (4b), an dessen freiem Ende eine an einem Zug mittel (6) angestellte Spannrolle (5) angeordnet ist, wobei der Schwenk arm (4b) über ein durch eine Schwenkarmachse (8b) und eine Lage raufnahme (9) gebildetes Schwenklager (7) in einem Gehäuse (2) dreh bar eingesetzt ist, und wobei zwischen dem Gehäuse (2) und dem Schwenkarm (4b) eine Torsionsfeder (16) in einem Umfangsbereich des Schwenklagers (7) angeordnet ist, deren erste in eine Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente die Spannrolle (5) beaufschlagt und deren zweite Kraftkomponente eine kraftschlüssige, axiale Abstützung eines mit der Schwenkarmachse (8b) verbundenen Ringflansches (14b) über einen Reibbelag (15) an dem Gehäuse (2) ermöglicht, wobei die Schwenkarmachse (8b) zur Bildung einer Baueinheit, einstückig mit dem Schwenkarm (4b) verbundenen ist (Fig. 2).

3. Spannvorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs, bestehend aus einem Schwenkarm (4c), an dessen freiem Ende eine an dem Zugmittel (6) angestellte Spannrolle (5) angeordnet ist, wobei eine Nabe (25) des Schwenkarms (4c) auf einer drehstarren Schwenkarmachse (8c) drehbar gelagert ist, die gemeinsam ein Schwenklager (7) bilden, wobei in einem Umfangsbereich des Schwenklagers (7) zwischen einem an der Schwenkarmachse (8c) lagefixierten Flansch und dem Schwenkarm (4c) eine Torsionsfeder (16) eingesetzt ist, deren erste in eine Umfangsrich tung wirkende Kraftkomponente die Spannrolle (5) beaufschlagt und de ren zweite Kraftkomponente eine kraftschlüssige axiale Abstützung ei nes einstückig mit der Schwenkarmachse (8c) verbundenen Ringflan sches (14c) über einen Reibbelag (15) an dem Schwenkarm (4c) bewirkt (Fig. 3).

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einstückig mit dem Ring flansch (14a) verbundene Schwenkarmachse (8a) unlösbar mit dem Schwenkarm (4a) verbunden ist (Fig. 1).

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Schwenkarmachse (8b) einstücktig mit dem Schwenkarm (4b) in Verbindung steht und der Ring flansch (14b) an dem vom Schwenkarm (4b) abgewandten Ende der Schwenkarmachse (8b) unlösbar befestigt ist (Fig. 2).

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, zu deren Be festigung das Gehäuse (2) mit zumindest zwei Befestigungsaugen (3) versehen ist (Fig. 1; Fig. 2).

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, deren Spannarmachse (8c) mit ei nem Ringflansch (14c) eine Einheit bildet und an dem vom Ringflansch (14c) abgewandten Ende ein für die Torsionsfeder (16) bestimmter Fe derstützteller (22) an der Schwenkarmachse (8c) befestigt ist (Fig. 3).

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, deren Schwenkarmachse (8c) eine Zentralbohrung (19) aufweist, die zur Aufnahme einer Schraubverbin dung vorgesehen ist, mit der die Spannvorrichtung (1c) befestigt ist ( Fig. 3).

9. Spannvorrichtung nach zumindest einem der Anspruche 1 bis 3, deren Schwenklager (7) eine Lagerbuchse (13) umfasst, die in einem radial außenseitig von einer Innenwandung (11) des Schwenkarms (4a, 4b) oder der Nabe (25) des Schwenkarms (4c) und radial innenseitig von ei ner Mantelfläche (12) der Schwenkarmachse (8a bis 8c) begrenzten Ringraum (10) eingesetzt ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9 wobei zur Erzielung eines abge dichteten Schwenklagers (7) dem Ringraum (10) zumindest einseitig ei ne Dichtung (24) zugeordnet ist.