DE102012201211A1

DE102012201211A1 - Spannvorrichtung für einen Riementrieb

Info

Publication number: DE102012201211A1
Application number: DE201210201211
Authority: DE
Inventors: Thomas Grabosch; Matthias Schmidl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2013-08-01

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Spannvorrichtung (10, 20) für einen Riementrieb mit einem ersten Riemenrad (1), einem zweiten Riemenrad (2) und einem Riemen (3). Die Spannvorrichtung weist zwei Spannrollen (5, 6), die jeweils ein die beiden Riemenräder verbindendes Riementrum mit Vorspannkraft beaufschlagen, und einen gegenüber den beiden Riemenrädern beweglich im Riementrieb angeordneten Lenker (4) auf, an dem die Spannrollen mit zueinander konstantem Achsabstand angelenkt sind und der im wesentlichen nur durch die betrieblichen Riemenkräfte auf die Spannrollen kraftbeaufschlagt ist. Dabei soll der Lenker linear und optional rotativ beweglich im Riementrieb angeordnet sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riementrieb, der ein erstes Riemenrad, ein zweites Riemenrad und einen endlos umlaufenden, die beiden Riemenräder umschlingenden Riemen umfasst. Die Spannvorrichtung weist zwei Spannrollen, die jeweils ein die beiden Riemenräder verbindendes Riementrum mit Vorspannkraft beaufschlagen, und einen gegenüber den beiden Riemenrädern beweglich im Riementrieb angeordneten Lenker auf, an dem die Spannrollen mit zueinander konstantem Achsabstand angelenkt sind und der im wesentlichen nur durch die betrieblichen Riemenkräfte auf die Spannrollen kraftbeaufschlagt ist.
Hintergrund der Erfindung
Bei Riementrieben mit wechselweise Drehmoment aufnehmenden und abgebenden Riemenrädern und einem dementsprechenden Wechsel von Zugtrum und Leertrum erfordert das Spannen des Leertrums eine Spannvorrichtung mit zwei Spannrollen, die den Riemen vor und hinter dem wechselweise antreibenden und angetriebenen Riemenrad vorspannen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Riementrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Elektromaschine in Form eines Startergenerators, der nicht nur zwecks Stromerzeugung von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, sondern auch die Brennkraftmaschine antreibt, um diese zu starten.
Die US 6,817,328 B2 zeigt eine Spannvorrichtung mit zwei linear beweglich geführten Spannrollen und einer dazwischen angeordneten Zugfeder, die die Spannrollen aufeinander zu anfedert.
Die DE 199 26 615 A1 zeigt eine Spannvorrichtung mit rotativ beweglich geführten Spannrollen und einer dazwischen angeordneten Drehfeder, die die Spannrollen aufeinander zu anfedert.
Eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art geht aus der DE 100 45 143 A1 hervor. Die beiden Spannrollen sind auf einem drehpunktsgelagerten Lenker starr zueinander angelenkt, und der Lenker ist im wesentlichen nur durch die betrieblichen Riemenkräfte auf die Spannrollen, nicht aber durch äußere Federkräfte kraftbeaufschlagt. Dabei soll der Begriff im wesentlichen nur´ zum Ausdruck bringen, dass demgegenüber Reibungs- oder Schwerkräfte vernachlässigbar klein sind.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Ausgestaltung einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung hierfür besteht darin, dass der Lenker zumindest linear beweglich im Riementrieb angeordnet ist. Die lineare Beweglichkeit kann technisch dadurch erreicht werden, dass die Spannvorrichtung eine ortsfeste Schiene aufweist, die den Lenker wie einen Schlitten linear führt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Lenker zusätzlich auch rotativ beweglich im Riementrieb angeordnet ist. Diese Anordnung mit einem linearen und einem rotativen Freiheitsgrad bewirkt, dass sich das Spannrollenpaar in Abhängigkeit der aktuellen Riemenkräfte weitgehend frei beweglich in der Riemenebene ausrichten kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen jeweils in kinematischer Darstellung eines Riementriebs:
1a–c eine Spannvorrichtung mit linear geführtem Lenker in drei Linearpositionen des Lenkers und
2a–c eine Spannvorrichtung mit linear und rotativ beweglichem Lenker in drei Positionen des Lenkers.
Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 und 2 ist jeweils ein Riementrieb dargestellt, der ein Kurbelwellen-Riemenrad 1 einer Brennkraftmaschine, ein Elektromaschinen-Riemenrad 2 eines Startergenerators, einen die beiden Riemenräder 1 und 2 umschlingenden Riemen 3 und eine Spannvorrichtung 10 bzw. 20 umfasst. Das erste Riemenrad 1 der Brennkraftmaschine wird auf an sich bekannte Weise zum Starten der Brennkraftmaschine vom zweiten Riemenrad 2 des Startergenerators angetrieben, wie es anhand der Antriebsmomentpfeile in den 1a und 2a dargestellt ist. Anschließend, d.h. bei gestarteter Brennkraftmaschine, treibt das Riemenrad 1 selber das Riemenrad 2 zwecks Stromerzeugung an – siehe Antriebsmomentpfeile in den 1c und 2c. Die so abwechselnde Drehmomentabgabe- und aufnahme der Riemenräder 1, 2 bewirkt einen dazu synchronen Wechsel von Zugtrum und Leertrum im Riementrieb, der eine den Antriebsmomentpfeilen entsprechende Umlaufrichtung des Riemens 3 aufweist. Im Startbetrieb der Brennkraftmaschine ist dasjenige Riementrum das Zugtrum, das in Umlaufrichtung vor dem antreibenden Riemenrad 2 verläuft, und dasjenige Riementrum das Leertrum, das in Umlaufrichtung hinter dem Riemenrad 2 verläuft. Umgekehrt ist im Generatorbetrieb dasjenige Riementrum das Leertrum, das in Umlaufrichtung vor dem dann angetriebenen Riemenrad 2 verläuft, und dasjenige Riementrum das Zugtrum, das in Umlaufrichtung hinter dem Riemenrad 2 verläuft.
Die in den 1 und 2 dargestellten Spannvorrichtungen 10, 20 weisen jeweils einen von äußeren Kräften freien Lenker 4 auf, an dem zwei Spannrollen 5 und 6 mit zueinander konstantem Achsabstand angelenkt sind. Der Achsabstand ist während der Montage der Spannvorrichtung 10, 20 in den Riementrieb und bei dessen Wartung justierbar und so bemessen, dass die Spannrollen 5, 6 den dazwischen laufenden Riemen 3 mit der erforderlichen Vorspannkraft beaufschlagen.
Die Spannvorrichtung 10 weist eine ortsfest an der Brennkraftmaschine befestigte Schiene 7 auf, die vorliegend senkrecht zur Verbindungslinie 8 der Riemenräder 1 und 2 verläuft und den Lenker 4 gemäß dem in 1b symbolhaft eingezeichneten Pfeil linear beweglich führt. Somit hat der Lenker 4 lediglich einen linearen Freiheitsgrad, mit dem sich das Spannrollenpaar 5, 6 je nach betrieblichem Belastungszustand im Riemen 3 gegenüber einer Mittelstellung gemäß 1b ausrichtet und sich zum aktuellen Zugtrum gemäß den 1a bzw. 1c hin verschiebt.
Bei der Spannvorrichtung 20 ist der Lenker 4 sowohl linear als auch rotativ beweglich im Riementrieb angeordnet. Diese beiden Freiheitsgrade sind in 2b durch die eingezeichneten Pfeile symbolisiert und ermöglichen eine weitgehend freie Ausrichtung des Spannrollenpaars 5, 6 in der Riemenebene. Diese Ausgestaltung erlaubt nicht nur eine Verschiebung des Spannrollenpaars 5, 6 zum aktuellen Zugtrum hin, sondern auch eine Verdrehung des Lenkers 4 gemäß den 2a und 2c relativ zur Mittelstellung in 2b.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelwellen-Riemenrad
2: Elektromaschinen-Riemenrad
3: Riemen
4: Lenker
5: Spannrolle
6: Spannrolle
7: Schiene
8: Verbindungslinie
10: Spannvorrichtung
20: Spannvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6817328 B2 [0003]
DE 19926615 A1 [0004]
DE 10045143 A1 [0005]

Claims

Spannvorrichtung (10, 20) für einen Riementrieb mit einem ersten Riemenrad (1), einem zweiten Riemenrad (2) und einem endlos umlaufenden, die beiden Riemenräder (1, 2) umschlingenden Riemen (3), wobei die Spannvorrichtung (10, 20) zwei Spannrollen (5, 6), die jeweils ein die beiden Riemenräder (1, 2) verbindendes Riementrum mit Vorspannkraft beaufschlagen, und einen gegenüber den beiden Riemenrädern (1, 2) beweglich im Riementrieb angeordneten Lenker (4) aufweist, an dem die Spannrollen (5, 6) mit zueinander konstantem Achsabstand angelenkt sind und der im wesentlichen nur durch die betrieblichen Riemenkräfte auf die Spannrollen (5, 6) kraftbeaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (4) zumindest linear beweglich im Riementrieb angeordnet ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) eine Schiene (7) aufweist, die den Lenker (4) linear beweglich führt.
Spannvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker (4) sowohl linear als auch rotativ beweglich im Riementrieb angeordnet ist.