Spannsystem, reibungsgedämpft für Riemen- oder Kettentriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein reibungsgedämpftes Spannsystem für Riemen- oder Kettentriebe, das bevorzugt in Brennkraftmaschinen einge¬ setzt ist, nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Eine derartige Vorrichtung ist der DE-A-3225411 zu entnehmen. Danach ist ein Gehäuse vorgesehen, an dem ein einseitig schwenkbares Spann¬ teil zur Aufnahme einer Spannrolle angebracht ist. Mittels einer zentrisch durch das Gehäuse geführten Schraube ist die Vorrichtung z. B. am Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine befestigt. Der Schaft der Schraube ist im Gehäuse von einem Lagerteil umgeben, auf dessen Man- telfläche eine Torsionsfeder, ausgeführt als Schraubenfeder, geführt ist, die sich an einem Ende am Flansch des Lagerteils und an dem gegenüberliegenden Ende am schwenkbaren Spannteil abstützt. Zwischen dem Flansch des Lagerteils und einer Trägerplatte der Vorrichtung ist eine Dämpfungseinrichtung eingesetzt. Im eingebauten Zustand bewirkt die Torsionsfeder eine Verlagerung der Spannrolle zur Beibehaltung einer vorgegebenen Riemenspannkraft, indem das Spannteil verschwenkt wird. Dabei kommt es zu einer gedämpften Stellbewegung durch die Dämpfungseinrichtung. Als Dämpfungseinrichtung dient eine Elastomer- Reibscheibe, bei der sich der Reibkoeffizient nachteilig tempεratur- abhängig verhält. Zur Erreichung einer hohen Standzeit des Reibbela¬ ges, das heißt Vermeidung einer unzulässigen Erwärmung und eines hohen Verschleißes ist eine Vergrößerung der Reibfläche oder eine reduzierte

Federkraft notwendig. Beide Maßnahmen wirken sich auf die Funktion oder auf den erforderlichen Bauraum der Vorrichtung nachteilig aus.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die ein nahezu konstantes Reibmoment, unabhängig von der Temperatur über die Lebensdauer des Spannsystems sicherstellt, und die einen geringen Verschleiß aufweist sowie eine relativ geringe Reibfläche benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des An¬ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein aus einem organischen Material bestehender Reibbelag vorgesehen. Das vorteilhaft zur Anwendung kommende asbest- freie Material weist dabei Werkstoffeigenschaften auf, deren maximale Flächenpressung 2 N/mm ² erreicht und dabei deutlich den von Kunst¬ stoffen (z. B. Elastomeren oder Thermoplasten) üblichen Wert von 0,5 N/m übersteigt. Der Reibkoeffizient des erfindungsgemäßen Materials besitzt vorteilhaft gegenüber Kunststoffen vernachlässigbare tempera- turabhängige Änderungen. Bedingt durch die höhere zulässige Flächen¬ pressung ist vorteilhaft ein mit geringeren radialen Abmessungen einsetzbarer Reibbelag verwendbar, der folglich eine weniger Bauraum beanspruchende Gestaltung der gesamten Spannvorrichtung ermöglicht, wodurch sich ein bedeutender Kostenvorteil einstellt.

Der konstruktive Aufbau der Spannvorrichtung sieht eine Aufteilung der Federkraft der einspannten Torsionsfeder vor, durch die in Umfangs- richtung eine Vorspannkraft auf den Riemen oder die Kette erzielt wird, und der zur Dämpfung eingesetzte Reibbelag ausschließlich von einer Axialkraft beaufschlagt wird. Unabhängig von der Stellung des Spannteils zum Basisteil stellt sich erfindungsgemäß keine Abhängig¬ keit zum Reibmoment ein, da das Reibelement und damit der Reibbelag von einer Axialkraft beaufschlagt wird, die konstant bleibt.

Vorteilhaft ist der Reibbelag auch keinerlei Verformungsarbeit ausge¬ setzt, die bei bisherigen Spannsystemen die Beibehaltung eines kon¬ stanten Reibkoeffizienten verhindert hat und damit die Lebensdauer des Reibbelages verringerte.

Als ein geeigneter Werkstoff für den Reibbelag wird erfindungsgemäß ein astbestfreies Reibmaterial auf der Basis von Graphit-Duroplast- Kautschuk mit einer Kunstfaserarmierung eingesetzt, mit dem eine sehr hohe Verschleißfestigkeit erreichbar ist.

In einer konstruktiven Ausgestaltung liegt die Reibscheibe reibschlüs¬ sig an dem Reibbelag an, der am Basisteil befestigt ist. Alternativ kann der Reibbelag an der Reibscheibe befestigt sein und reibschlüssig am Basisteil anliegen. Die radiale Abmessung und Anordnung des Reib- belages ist vorteilhaft so gewählt, daß diese übereinstimmt mit der Kraftangriffsfläche der Feder, wobei der Reibbelag von der Feder durch den Boden des Basisteils getrennt ist. Der Erfindungsgedanke ist weiter übertragbar auf eine Reibbelaggestaltung, bei der der Reibbelag weder an der Reibscheibe noch am Basisteil befestigt, sondern als Los- teil eingesetzt ist. Vorteilhaft ist der Reibbelag in der geometri¬ schen Form einer Kreisringscheibe ausgebildet. Alternativ dazu bietet es sich ebenfalls an, den Reibbelag in Form axial oder radial geführ¬ ter Kreisringsegmente auszubilden.

Zur Erreichung einer geschützten Anordnung des Reibbelages sieht der Erfindungsgedanke vor, daß die Außenwandung die Mantelfläche des Basisteils die Reibscheibe axial und radial überdeckt und damit eben¬ falls den Reibbelag einschließt. Diese Gestaltung ergibt gleichzeitig eine kompakte Bauweise, die einen geringen radialen und axialen Bau- räum beansprucht.

Zur Schaffung einer reibungsarmen Lagerung für das Spannteil verbunden mit einer kompakten Bauweise soll gemäß der Erfindung die Welle des Spannteils im Basisteil wälzgelagert sein, wobei zur Wälzlagerung zumindest ein Nadelkranz eingesetzt ist, deren Wälzkörper unmittelbar zwischen dem Gehäuse (Basisteil) und der Welle (Spannteil) eingesetzt sind, die jeweils mit Laufbahnen für die Wälzkörper versehen sind.

Alternativ sieht der Gedanke weiter eine den radialen Bauraum für die Lagerung der Welle nochmals verkleinernde Gleitlagerung vor.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung mit der zugehörigen Figurenbeschreibung verwiesen, in der ein Ausführungsbei¬ spiel die Erfindung weiter verdeutlicht.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Spannsystems 1 wird durch eine Schnittdarstellung verdeutlicht. Danach ist das Spannsystem 1 mit einem Basisteil 2 versehen, das eine weitestgehend rotationssym¬ metrische Gestalt aufweist und das auf einer Mantelfläche 3 mit zwei radial gegenüberliegend angeordneten Laschen 4 zur Befestigung des Spannsystems 1 an einem nicht dargestellten Gehäuse, z. B. einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine versehen ist. Zentrisch ist das Basisteil 2 mit einer von einem endseitig eines Bodens 5 ausgehenden Hülse 6 versehen, die sich bis über das gegenüberliegende Ende der Mantelfläche 3 axial erstreckt. Eine in die Hülse 6 eingesetzte Welle 7, die über Gleitlagerbuchsen 8 gelagert ist, stellt eine Drehver¬ bindung zwischen einem Spannteil 9 und einer Reibscheibe 10 her.

Zur Erreichung einer drehfesten Verbindung ist das Spannteil 9 bzw. die Reibscheibe 10 drehfest, z. B. über eine Verzahnung 11 mit dem entsprechenden Bauteil verbunden, wobei das abgesetzte, mit der Ver¬ zahnung 11 versehene Ende der Welle 7 mit dem Spannteil 9 oder der Reibscheibe 10 zur Drehfixierung verstemmt ist. Im Hohlraum 12, der sich axial vom Basisteil 2 bis in das Spannteil 9 erstreckt, ist eine Feder 13, als Torsionsfeder angeordnet, die als Schraubenfeder aus- gebildet ist, und in der Betriebsstellung des Spannsystems 1 das Spannteil 9 stets in eine die Riemen- bzw. Kettenspannung erhöhende Stellung verschwenkt. Zur Drehfixierung der Feder 13 sind deren Enden am Boden 5 bzw. am Spannteil 9 über Haltebleche 19 gesichert. Außermittig ist das Spannteil 9 an seiner dem Basisteil 2 gegenüber- liegenden Stirnseite mit einem Gehäuseansatz 14 versehen, in die eine Paßbohrung 15 mit einer anschließenden Gewindebohrung 16 eingebracht ist. Diese Bohrungen 15 und 16 dienen zur Aufnahme und Befestigung einer nicht dargestellten mit einem Ketten- oder Riementrieb in Ver¬ bindung stehenden Spannrolle. Die am Spannteil 9 befestigte und mit dem Basisteil 2 zusammenwirkende Reibscheibe 10 liegt mit einer kreis¬ ringförmigen Scheibe 17 reibend am Reibbelag 18 an.

Eine von der Feder 13 auf das Spannteil 9 ausgeübte Axialkraft wird über die Welle 7 auf die Reibscheibe 10 übertragen, die eine Kraft auf den Reibbelag 18 ausübt und damit eine gewollte Dämpfung der Bewegung des Spannteils 9 bewirkt, z. B. bei auftretenden Stoßbelastungen im Riemen- oder Kettentrieb. Dabei ist die Mantelfläche 3 des Basisteils 2 axial über den Boden 5 reichend verlängert, wodurch der Reibbelag 18 vom Basisteil 2 axial und radial überdeckt wird und durch Einbeziehung der Reibscheibe 10 nahezu vollständig geschützt angeordnet ist.

Bezugszahlenliste