Bezeichnung der Erfindung

Riemenspanner

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Riemenspanner mit einem im wesentlichen zylindri- sehen Gehäuse und einer darin koaxial einliegenden Nabe eines Spannarmes, wobei das Gehäuse und die Nabe zueinander drehbar gelagert und mit einer schraubenförmigen Torsionsfeder gegeneinander mit Vorspannung abgestützt sind, sowie mit einer Dämpfungsvorrichtung, die eine Dämpfungshülse und eine an die Dämpfungshülse angepasste Bandfeder umfasst, wobei die Band- feder zwischen der Dämpfungshülse und der Torsionsfeder angeordnet ist und wobei die Bandfeder und die Torsionsfeder in Reihe geschaltet sind.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 101 31 916 A1 ist ein Riemenspanner bekannt, bei welchem eine Bandfeder eine Dämpfungsbuchse umschließt, wobei beide mit Abstand von einer schraubenförmigen Torsionsfeder angeordnet sind, die auf einem größeren Radius liegt und zum einen mit dem Aufnahmegehäuse und zum anderen mit der Nabe verdrehgesichert verbunden ist. Die Federkraft der Torsionsfeder wird über einen Rollenträger und eine Rolle als Vorspannkraft auf einen Spannriemen übertragen, wobei der Dämpfungsmechanismus die Aufgabe erfüllt, das Feder-Masse-System zu beruhigen und unerwünschte Riemenschwingungen zu vermeiden. Die Dämpfung ist hierbei deutlich asymmetrisch, wobei sich bei sich zuziehender Bandfeder eine höhere Dämpfung und bei sich öffnender Bandfeder eine geringere Dämpfung einstellt. Ein derartiger Riemenspanner kann hierbei in vielen Fällen zufrieden stellende, aber nicht immer optimale Dämpfungsraten liefern.

Die DE 100 63 638 A1 beschreibt einen Riemenspanner mit einem als Schwingelement bezeichneten Spannarm mit Nabe, welcher als ein topfförmiges Element mit einem Boden und einer zur Basis hinweisenden öffnung ausgebildet ist. Das Schwingelement weist ein sich von dem Boden in Richtung auf die Basis erstreckendes und von einen Trägerschaft getragenes Lager sowie einen Arm auf, der von der Außenumfangsfläche des topfförmigen Elementes absteht und eine Spannrolle trägt. Das Schwingelement kann um eine mit der Achse des Trägerschaftes zusammenfallende Drehachse schwenken oder schwingen. Ein Dämpfungselement ist an der Basis eines ortsfesten Gehäuses befestigt und zwar an einer Stelle, die näher an der Basis als an dem Lager liegt. Das Dämpfungselement gleitet auf annähernd dem gesamten Umfang mit Reibung an einer Innenumfangsfläche des topfförmigen Elementes und stützt das Schwingelement ab.

Aus der DE 696 121 74 T1 ist ein Riemenspanner bekannt, welcher einen Schwenkarm aufweist, der an einem versetzten Zylinderteil befestigt ist, das den Schwenkarm stützt und um einen an einer Basis befestigten Schwenkstift drehbar ist. Eine an dem Schwenkstift angeordnete hülsenartige Buchse besitzt eine Lagerfläche, die das Zylinderteil trägt. An dem Schwenkarm ist eine Rie- menscheibe befestigt, die an einem Riemen eines Riemenantriebssystems angreift und eine Riemenlast aufnimmt, die eine Riemenkraftkomponente zur LJ- bertragung an das Zylinderteil erzeugt. Die Nabenlast und die mittels eines Dämpfungsmechanismus erzeugte Normalkraftkomponente werden durch mindestens eine oder zwei Buchsen gehalten, die zwei mit axialem Abstand ange- ordnete Lagerflächen aufweisen. Die Buchsen haben eine Axiallänge, mittels derer die Lagerflächen für einen derartigen mittleren Druckkontakt bemessen sind, dass jede Lagerfläche radial mit im wesentlichen der gleichen Rate verschleißt. Durch die im wesentlichen gleiche radiale Verschleißrate der Lagerflächen soll die Riemenscheiben-Ausrichtung über die erwartete Lebensdauer der Spannvorrichtung gewährleistet sein.

Schließlich ist aus der DE 10 2004 047 422 A1 ein Riemenspanner mit einem im wesentlichen zylindrischen Aufnahmegehäuse und einer darin koaxial ein-

liegenden Nabe bekannt, wobei das Aufnahmegehäuse und die Nabe zueinander drehbar gelagert und mit einer schraubenförmigen Torsionsfeder gegeneinander mit Vorspannung abgestützt sind, sowie mit einer Dämpfungsvorrichtung, die eine am Umfang geschlitzte Dämpfungsbuchse und eine an die Dämpfungsbuchse angepasste Bandfeder umfasst. Die Dämpfungsbuchse liegt innen an einem mit der Nabe verbundenen Gehäuse eines Spannarms des Riemenspanners an, wobei die Bandfeder zwischen der Dämpfungsbuchse und der Torsionsfeder einliegt, und zwar so, dass die Bandfeder und die Torsionsfeder in Reihe geschaltet sind, wobei sich die Torsionsfeder am ortsfesten Ge- häuse des Riemenspanners und die Bandfeder am Gehäuse des Spannarms abstützt.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein sehr kompakter Aufbau des Riemenspanners ermöglicht wird. Allerdings wird die Reibarbeit zwischen dem sich mit dem Spannarm oder Spannhebel bewegenden Reibbelag der Dämpfungsbuchse und dem ortsfesten Gehäuse des Riemenspanners verrichtet, was im Hinblick auf oszillierende Bewegungen des Spannarms zu einem erhöhten Verschleiß und damit zu einem vorzeitigen Ausfall des Riemenspanners führen kann.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner vorzuschlagen, der die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere soll ein preiswert herzustellender und kompakt aufgebauter Riemenspanner geschaffen werden, bei welchem Schwingungsdämpfungen wirksam und verschleißarm bewirkt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch lösen lässt, dass die Dämpfungshülse und die gegen sie wirkende Bandfeder im ortsfesten Gehäuse an-

geordnet sind, wobei sich die Bandfeder gegen das Gehäuse abstützt und die Torsionsfeder gegen die Nabe verspannt ist.

Die Erfindung geht daher aus von einem Riemenspanner mit einem im wesent- liehen zylindrischen Gehäuse und einer darin koaxial einliegenden Nabe eines Spannarmes, wobei das Gehäuse und die Nabe zueinander drehbar gelagert und mit einer schraubenförmigen Torsionsfeder gegeneinander mit Vorspannung abgestützt sind, sowie mit einer Dämpfungsvorrichtung, die eine Dämpfungshülse und eine an die Dämpfungshülse angepasste Bandfeder umfasst, wobei die Bandfeder zwischen der Dämpfungshülse und der Torsionsfeder angeordnet ist und wobei die Bandfeder und die Torsionsfeder in Reihe geschaltet sind. Zudem ist vorgesehen, dass wenigstens eine Dämpfungshülse und wenigstens eine Bandfeder im ortsfesten Gehäuse angeordnet sind, wobei sich die Bandfeder mit einem Ende gegen das Gehäuse und mit ihrem anderen Ende gegen ein Ende der Torsionsfeder abstützt, wobei das andere Ende der Torsionsfeder gegen die Nabe verspannt ist.

Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass der Reibbelag der Dämpfungshülse zwar auch, wie dies bereits aus der DE 10 2004 047 422 A1 be- kannt ist, gegen den oszillierenden Hebel wirkt, allerdings indirekt über die Verbindung der gegen das ortsfeste Gehäuse verspannten Bandfeder mit der gegen die Nabe bzw. einen mit der Nabe verbundenen Deckel des Spannarms verspannten Torsionsfeder. Hierdurch wird keine einfache kinematische Umkehr bewirkt, sondern eine Anordnung geschaffen, bei welcher der Verschleiß des Reibbelags der Dämpfungshülse signifikant reduziert werden kann. Denn bei der erfindungsgemäßen Anordnung dreht sich die Dämpfungshülse nicht mit der Nabe und damit mit dem Spannarm mit, sondern verbleibt mehr oder weniger starr im ortsfesten Gehäuse. Hierdurch lässt sich der Verschleiß der Dämpfungshülse auf überraschend einfache Weise erheblich reduzieren. Gleichzeitig wird der aus der DE 10 2004 047 422 A1 bekannte kompakte und Bauraum schonende Aufbau des Riemenspanners in keinerlei Hinsicht beeinträchtigt.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Nabe mit einem Deckel verbunden ist, an welchen der Spannarm angeformt ist.

In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Dämpfungsvorrichtung im Deckel angeordnet ist, welche eine Dämpfungshülse und eine an die Dämpfungshülse angepasste Bandfeder umfasst, wobei sich das freie Ende der Torsionsfeder an einem radial nach innen abgewinkelten Ende der Blattfeder abstützt.

Diese Ausgestaltung lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass ein nach radial außen abgewinkeltes Ende der Bandfeder in einen Schlitz im Deckel eingreift, wobei die Dämpfungshülse radial außerhalb der Bandfeder angeordnet ist.

Andere praktische Ausgestaltungen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass sich die Enden der Torsionsfeder jeweils gegen ein Ende der beiden Bandfedern abstützen.

Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt es vorzusehen, dass das nach radial außen abgewinkelte Ende der Bandfeder in einen Schlitz im Gehäuse eingreift.

In einer anderen praktischen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungshülse einstückig an die Bandfeder angeformt ist. Besonders vorteilhaft ist schließlich eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Dämpfungshülse durch Anspritzen oder Aufwalzen einstückig mit der Bandfeder verbunden ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Riemen- spanners dargestellt im Längsschnitt,

Fig. 2 den Riemenspanner gemäß Fig. 1 im Querschnitt entlang einer Linie

A-A', Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Riemenspanners gemäß der Erfindung in Längsschnitt, und

Fig. 4 eine Bandfeder des erfindungsgemäßen Riemenspanners im Querschnitt.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Riemenspanners 1 gemäß der Erfindung dargestellt, wobei in Fig. 1 der Riemenspanner 1 im Längsschnitt entlang der Linie B-B' in der Fig. 2, und in Fig. 2 im Querschnitt entlang der Linie A-A' in der Fig. 1 dargestellt ist. Der Riemenspanner 1 weist ein im wesentlichen zylindrisches und ortsfestes, beispielsweise mit einem Motorblock verbundenes Gehäuse 2 und eine in diesem Gehäuse 2 einliegenden Nabe 3 auf, welche in Bezug auf eine Dreh- und Mittelachse konzentrisch zueinander und drehbar gegeneinander angeordnet sind. Die Nabe 3 ist mittels eines Bolzens 4 drehbar auf einem Zapfen 5 gleitgelagert, welcher unmittelbar mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Das Gehäuse 2 ist mit nicht dargestellten Einrichtungen, beispielsweise Flanschen oder dergleichen, versehen, mittels derer es an seinem Montageort kraftschlüssig befestigt werden kann. Ein Deckel 6 ist einstückig mit der Nabe 3 verbunden. An den Deckel 6 und damit an die Nabe 3 ist ein nur angedeuteter Spannarm 7 einstückig angeformt, auf welchem eine Spannrolle 8 drehgelagert ist, welche im Betrieb gegen einen nicht dargestellten Treibriemen eines Riementriebs drückt und den Treibriemen spannt.

Gehäuse 2 und Nabe 3 sind über eine schraubenförmige Torsionsfeder 9 gegeneinander vorgespannt, wobei in Fig. 2 nur ein freies Ende 10 der Torsionsfeder 9 gezeigt ist. Das andere Ende 11 der Torsionsfeder 9 stützt sich verdrehgesichert im Deckel 6 ab. Das zum Gehäuse 2 gerichtete freie Ende 10

der Torsionsfeder 9, das in Fig. 2 erkennbar ist, stützt sich an einer Bandfeder 12 ab, deren freies Ende 13 nach radial innen umgebogen ist und deren anderes Ende 14 verdrehgesichert am Gehäuse 2 festgelegt ist, insbesondere dadurch, dass das nach radial außen abgewinkelte Ende 14 der Bandfeder 12 in einen Schlitz 15 im Gehäuse 2 eingreift.

Die Torsionsfeder 9 und die Bandfeder 12 sind auf diese Weise zwischen dem Gehäuse 2 und der Nabe 3 in Reihe geschaltet. Die Federn sind hierbei vorgespannt, wobei sie radial aufgezogen, also aufgeweitet sind. Radial außerhalb der Bandfeder 12 sitzt eine Dämpfungshülse 16, die indirekt von der Torsionsfeder 9 und unmittelbar von der Bandfeder 12 radial mit einer Kraft beaufschlagt wird, und die sich axial unten und radial innen am Gehäuse 2 abstützt.

Das Gehäuse 2 weist im übrigen einen an sich bekannten, nicht dargestellten Drehanschlag auf, der mit einer Innenausnehmung an einem Deckel 6 zusammenwirkt. Auf diese Weise sind das Gehäuse 2 und die Nabe 3 nur über einen Umfangssektor begrenzt gegeneinander verdrehbar.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Riemenspanners 1 im Längsschnitt entsprechend des Schnitts gemäß Fig. 1 dargestellt, der im wesentlichen dem Riemenspanner 1 der Figuren 1 und 2 entspricht, so dass für gleiche Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Auch der Riemenspanner 1 der Fig. 3 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 und eine in diesem einliegende Nabe 3 auf, welche in Bezug auf eine Dreh- und Mittelachse konzentrisch zueinander und drehbar gegeneinander angeordnet sind. Die Nabe 3 ist mittels eines Bolzens 4 drehbar auf einem Zapfen 5 gleitgelagert, welcher unmittelbar mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Ein Deckel 6 ist einstückig mit der Nabe 3 verbunden. An den Deckel 6 und damit an die Nabe 3 ist ein nur angedeuteter Spannarm 7 einstückig angeformt, auf welchem eine Spannrolle 8 drehbar gelagert ist, welche im Betrieb gegen einen nicht dargestellten Treibriemen eines Riementriebs drückt und den Treibriemen spannt.

Das Gehäuse 2 und die Nabe 3 sind ebenfalls über eine schraubenförmige Torsionsfeder 9 gegeneinander vorgespannt. Das zum Gehäuse 2 gerichtete freie Ende 10 der Torsionsfeder 9 stützt sich an einer Bandfeder 12 ab, deren freies Ende 13 nach radial innen umgebogen ist und deren anderes Ende 14 verdrehgesichert am Gehäuse 2 festgelegt ist. Das nach radial außen abgewinkelte Ende 14 der Bandfeder 12 greift hierbei in einen Schlitz 15 im Gehäuse 2 ein. Die Torsionsfeder 9 und die Bandfeder 12 sind ebenfalls vorgespannt, wobei sie radial aufgezogen, also aufgeweitet sind. Radial außerhalb der Bandfeder 12 liegt ebenfalls eine Dämpfungshülse 16, die indirekt von der Torsionsfeder 9 und unmittelbar von der Bandfeder 12 radial mit einer Kraft beaufschlagt wird, und die sich axial unten und radial innen am Gehäuse 2 abstützt.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 stützt sich das zum Deckel 6 gerichtete freie Ende 11 der Torsionsfeder 9 indirekt gegen den Deckel 6 und damit gegen die Nabe 3 ab, es befindet sich vielmehr in Wirkverbindung mit einer zweiten Bandfeder 17, welche der ersten Bandfeder 12 entspricht, im Gegensatz zu dieser aber am Deckel 6 anliegt und sich gegen diesen abstützt.

Das nach radial außen abgewinkelte Ende 18 der zweiten Bandfeder 17 greift hierbei in einen Schlitz 19 im Deckel 6 ein. Radial außerhalb der Bandfeder 17 liegt ebenfalls eine Dämpfungshülse 20, die indirekt von der Torsionsfeder 9 und unmittelbar von der Bandfeder 17 radial mit einer Kraft beaufschlagt wird, und die sich axial oben und radial innen am Deckel 6 abstützt. Hierbei stützt sich das freie Ende 11 der Torsionsfeder 9 an einem radial nach innen abgewinkelten Ende 21 der Blattfeder 17 ab.

Auf diese Weise ist ein Riemenspanner 1 geschaffen, der eine noch wirkungsvollere Dämpfung ermöglicht. Die Torsionsfeder 9 ist hierbei quasi schwimmend gelagert, indem sie sich mit ihren freien Enden 10, 11 gegen die

nach radial innen gerichteten freien Enden 13, 21 der beiden axial entgegengesetzt angeordneten Bandfedern 12 und 17 abstützt.

In Fig. 4 ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines aus der Dämpfungshülse 16 und der Bandfeder 12 bestehenden Dämpfungselements im Querschnitt in vergrößerter Darstellung gezeigt. Das aus Dämpfungshülse 20 und Bandfeder 17 bestehende Dämpfungselement gemäß Fig. 3 kann dabei genauso aufgebaut sein. Die Dämpfungshülse 16 ist bei dieser Ausgestaltung einstückig an die Bandfeder 12 angeformt, nämlich dadurch, dass das Material der Dämpfungshülse 16, beispielsweise ein Polymer-Gleitlager-Material, an die Bandfeder 12 angespritzt bzw. die Bandfeder 12 von dem Material der Dämpfungshülse 16 umspritzt ist. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise einen Kunststoff mit Trockenschmierstoff auf die Bandfeder 12 aufzuwalzen, um auf diese Weise ein Metall-Polymer-Verbundteil herzustellen.

Bezugszeichenliste

1 Riemenspanner

2 Gehäuse

3 Nabe

4 Bolzen

5 Zapfen

6 Deckel

7 Spannarm

8 Spannrolle

9 Torsionsfeder

10 Freies Ende der Torsionsfeder 9

11 Freies Ende der Torsionsfeder 9

12 Bandfeder

13 Freies Ende der Bandfeder 12

14 Freies Ende der Bandfeder 12

15 Schlitz

16 Dämpfungshülse

17 Bandfeder

18 Ende der Bandfeder 18

19 Schlitz

20 Dämpfungshülse

21 Ende der Bandfeder 17