DE3226567A1

DE3226567A1 - Vorrichtung zum einstellen der zugspannung eines treibriemens

Info

Publication number: DE3226567A1
Application number: DE19823226567
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Piaggio and C SpA
Current assignee: Piaggio and C SpA
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-02-10
Also published as: US4521208A; GB2115104B; IT1137754B; ES8308013A1; FR2510217B1; MA19547A1; IN158349B; IT8123094A0; ES514231A0; TR21436A; FR2510217A1; GB2115104A

Description

HOEGER₁ STBLUREC HT_&_:PA RTN ER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSaC 14 c D 70OO STUTTGART 1

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A 45 266 m Anmelder: Piaggio & C. S.p.A.

m - 192 Via A. Cecchi 6

14. JuIi 1982 Genova (Italien)

Beschreibung :

Vorrichtung zum Einstellen der Zugspannung eines Treibriemens

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Zugspannung eines Treibriemens, insbesondere eines Zahnriemens zum Antrieb einer Steuerwelle bei einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Riemen über wenigstens zwei Rollen verläuft, die an einem thermischerAusdehnung unterliegenden Abstützglied gelagert sind, und wobei eine mittels eines beweglichen Teils am Abstützglied befestigte Spannrolle auf ein Trum des Riemens einwirkt.

Die Erfindung hat es generell mit dem Problem der Spannungszunähme von Antriebsriemen zu tun, wie sie auf die durch einen Temperaturanstieg zurückgehende Ausdehnung der Abstützglieder eines Transmissionsmechanismus zurückgeht. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Zunahme der Zugspannung, welche bei Zahnriemen auftritt, die ihrerseits der Steuerung, insbesondere Zündfolgesteuerung und Nockensteuerung bei Verbrennungskraftmaschinen dienen.

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In diesem Falle kann der Temperaturunterschied zwischen der Umgebungstemperatur, wie sie beim Zusammenbau herrscht, und derjenigen, welche im Betrieb der Maschine erreicht wird, in den Rollenlagern, insbesondere dann, wenn es sich um eine luftgekühlte Maschine handelt, Werte in der Größenordnung von 1oo C erreichen.

Wenn dabei der Motorblock und der Zylinderkopf der Maschinen aus einer Aluminiumlegierung bestehen, kann die Entfernungsvergrößerung zwischen den Rollenachsen bei einem derartigen Temperaturanstieg in der Größenordnung von 2,5 °/oo liegen, so daß die hieraus sich ergebende Zunahme der Riemen-Zugspannung Werte erreichen kann, die mit einer vernünftigen Betriebsdauer des Riemens nicht mehr in Einklang stehen, falls die ursprüngliche Vorspannung im kalten Zustand der Maschine dadurch eingestellt wird, daß man die Spannrolle in geeigneter Position feststellt.

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, finden manchmal federnd nachgiebige Rollen Anwendung, was jedoch aufgrund von Pulsationen oder Schwingungen des Antriebsmoments und der von der Nockenwelle der Steuervorrichtung absorbierten Leistung zu Vibrationen führen kann, welche mit Bezug auf eine befriedigende Betriebsweise der Steuervorrichtung schädlich und in jedem Fall geräuschvoll sind.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine automatische Vorrichtung zum Einstellen der Riemenspannung vorzuschlagen, um auf die Position der Riemen-Spannrolle derart einzuwirken, daß bei Temperaturanstieg die Zunahme der Riemenzugspannung und die Möglichkeit, daß zu starke Oszillationen entstehen, unterdrückt oder zumindest weitgehend reduziert ist.

Weiterhin soll die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zum Einstellen der Zugspannung von Treibriemen von verhältnismäßig einfacher und kompakter Konstruktion sein, so daß sie leicht an Verbrennungskraftmaschinen anbringbar ist, an denen sie vorzugsweise Anwendung findet, während sie gleichzeitig von hoher Betriebszuverlässigkeit und in bequemer Weise zusammenbaubar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bewegliche Teil ein die Spannrolle gegen das Riementrum haltendes Widerlager aufweist, und daß auf die Temperatur des Abstützgliedes ansprechende Mittel das Widerlager über eine Strecke verschieben, welcher der auf die thermische Ausdehnung des Abstützgliedes zurückgehenden Durchhangsverängerung des betreffenden Riementrums entspricht.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Wand/ an welcher eine Antriebseinheit montiert ist, die ihrerseits mit einer Vorrichtung zum Einstellen der Zugspannung eines Treibriemens gemäß der Erfindung ausgestattet ist, und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht in Richtung des Pfeiles F und entlang der Linie H-II in Fig. 1 .

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verläuft ein Zahnriemen 1 über zwei Rollen 2 und 3, welche als antreibende bzw. angetriebene Rolle wirken. In Anlage mit dem durchhängenden Trum des Riemens 1 ist eine Rolle 4 gehalten, die am Ende eines Armes 5 gelagert ist. Der Arm 5 ist um eine Lagerachse 6 drehbar und mittels einer Feder 7 an den Riemen 1 angepreßt. Die Feder 7 ist ihrerseits an einem Abstützglied 8 für die beiden Rollen 2 und 3 befestigt. Der Arm 5 weist eine Aussparung 9 auf, in welche das Ende 1o einer Spiel aufnehmenden Stange 11 eindringt. Das gegenüberliegende Ende der Stange 11 ruht an einem Element 12 auf, welches in geeigneter Weise am Abstützglied 8 befestigt ist. Das Element 12 kann mit Bezug auf das Abstützglied 8 pendeln. Zwischen das Element 12 und das Abstützglied 8 ist eine Feder 13 eingesetzt, welche die Aufgabe hat, jeden Zwischenraum.oder jedes Spiel aufzunehmen, welches zwischen der Stange 11

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und ihren Aufruhflächen vorliegt. Das Element 12 kann jedoch mittels einer Schraube 14 am Abstützglied 8
festgestellt werden/ wobei die Schraube 14 durch
einen hierfür speziell vorgesehenen Schlitz 15 im
Element 12 verläuft. Durch diesen Verriegelungseingriff ist die gegen die Rolle 4 weisende Stange 11
derart gehalten, daß sie diese Rolle daran hindert, sich vom Riemen 1 abzuheben, gegen welchen sie durch die Feder 7 vorgespannt ist, um diesem die angemessene Vorspannung zu erteilen.

Während des Zusammenbaus übernimmt die Feder 7 die
Funktion, die Rolle gegen den Riemen zu pressen, so daß diesem eine angemessene, vorläufige Spannung
auferlegt wird. Ein Lösen der Schraube 14 ermöglicht es dem Element 12, die Stange 11 gegen die ihr Ende abstützenden Glieder zu stoßen, so daß jedwedes Spiel kompensiert oder aufgenommen wird. Anschließend kann die Schraube wieder festgezogen werden.

Wenn die Temperatur des Abstützgliedes 8 steigt, so daß sich das Abstützglied ausdehnt, wächst die Entfernung zwischen den Achsen der beiden Rollen 2 und 3 und das durchhängende Trum des Riemens zeigt eine Tendenz, gespannt zu werden« Infolgedessen .wird die Rolle 4 nach auswärts gestoßen. Eine derartige Bewegung ist entgegen der Vorspannung der Feder 7
möglich, weil der Arm 5 sich um die Lagerachse 6
über einen Winkel verschwenken kann, welcher der

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Differenz der auf den Temperaturanstieg des Abstützgliedes 8 zurückzuführenden Veränderung, der Entfernung d zwischen Lagerachse 6 und Feststellschraube 14 und der gleichzeitigen Veränderung der Länge 1 der Stange"11 entspricht. Dieser Unterschied kann sowohl deswegen vorliegen, weil die Temperatursteigerung der Stange 11 kleiner als diejenige des Abstützgliedes 8 ist, denn die Stange 11 befindet sich in einer gewissen Entfernung vom Abstützglied 8, als auch deswegen, weil die Stange 11 aus einem Material besteht, welches einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat als das Material des Abstützgliedes 8. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß die Stange 11 beispielsweise aus Stahl und das Abstützglied 8 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. Die Verschiebung der Rolle 4 ist diesem Unterschied zwischen der Entfernung d der abstützenden Glieder voneinander und der Länge 1 der Stange 11, multipliziert mit dem Verhältnis der Länge b des Armes zur Entfernung a zwischen der Achse der Stange 11 und der Lagerachse 6, äquivalent. Durch Einwirkung auf den Wert des zuvor erwähnten Hebelarmverhältnisses wie auch auf die Länge der Stange 11 und das sie bildende Material ist es möglich zu erreichen, daß die Verschiebung der Rolle 4 gleich derjenigen ist, die stattfinden würde, wenn die Verbindung mit der Stange 11 nicht vorliegen würde, d. h., daß sich die Rolle über eine Länge hinweg verschieben kann, welche durch das Spannen des Drehriemens erforderlich

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ist, welches seinerseits darauf zurückzuführen ist, daß sich die Rollen 2, 3 voneinander entfernen, ohne daß dabei die Verschiebung durch die Anwesenheit der Stange 11 behindert ist. Infolgedessen wird die Zugspannung des Riemens nur durch den kleinen Betrag erhöht, welcher der Spannungszunähme der Feder 13 infolge Verschiebung der Rolle 4 entspricht. Wenn andererseits die Stange 11 eine Ausdehnung erführe, die derjenigen des Abstützgliedes 8 entspräche, würde die Steigerung der Riemenzugspannung gleich derjenigen sein, die dann auftritt, wenn die Rolle in ihrer Lage blockiert wäre, da sich in diesem Falle die Geometrie des Systems nicht ändern würde.

Der Vorteil der beschriebenen Anordnung mit Bezug auf ein System mit vorgespannter Rolle jedoch ohne die durch die Stange 11 gebildete Verbindung liegt darin, daß die Ausbildung von Oszillationen der Rolle 4 verhindert ist, welche durch pulsierende Variationen des übertragenen Drehmoments oder aus anderen Gründen entstehen könnten; denn die Stange 11, welche an.,dem von der Aussparung 9 gebildeten Widerlager anstößt, verhindert es, daß der Arm 5 in einer solchen Richtung verschwenkt wird, daß sich die Rolle 4 vom Riemen weg verschiebt.

Statt an einem schwenkbaren Arm könnte die Rolle 4 bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch mittels einer Prismenführung geführt sein. Die

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Kompensationsstange 11 könnte an ihrem Ende in beiden Richtungen gelenkig befestigt sein, und das System der Durchhangaufnahme könnte in unterschiedlicher Weise in die Kompensationsstange eingesetzt sein. Auch derartige Ausbildungen fallen unter den Erfindungsgedanken .

Claims

HOEGER1 PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1 A 45 266 m Anmelder: Piaggio & C. S.p.A. m - 192 Via A. Cecchi 6 14. Juli 1982 Genova (Italien) Patentansprüche :

1.) Vorrichtung zum Einstellen der Zugspannung eines Treibriemens, insbesondere eines Zahnriemens zum Antrieb einer Steuerwelle bei einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Riemen über wenigstens zwei Rollen verläuft, die an einem thermischer Ausdehnung unterliegenden Abstützglied gelagert sind, und wobei eine mittels eines beweglichen Teils am Abstützglied befestigte Spannrolle auf ein Trum des Riemens einwirkt, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegliche Teil (5) ein die Spannrolle (4) gegen das Riementrum haltendes Widerlager (9) aufweist, und daß auf die Temperatur des Abstützgliedes (8) ansprechende Mittel (11) das Widerlager (9) über eine Strecke verschieben, welche der auf die thermische Ausdehnung des Abstützgliedes (8) zurückgehenden Durchhangsveränderung des betreffenden Riementrums entspricht.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (5) der Vorspannung einer Feder (7) unterliegt, welche die Spannrolle (4) gqgen das Riementrum drückt und diesem hierdurch eine bestimmte Spannung mitteilt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Temperatur des Abstützgliedes (8) ansprechenden Mittel eine Stange (11) umfassen, die einer von der Temperatur des Abstützgliedes (8) abhängigen Temperatur unterworfen ist, und daß diese Stange (11) an ihrem einen Ende mit dem Abstützglied (8) verbunden ist und mit ihrem anderen Ende (1o) als Gegenanschlag für das bewegliche Teil (.5) wirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (5) ein am Abstützglied (8) schwenkbar gelagerter Arm ist, der an seinem freien Ende eine auf dem Riemen (1) aufruhende Rolle (4) trägt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (11) mit ihrem einen Ende (1o) von einer im Arm (.5) ausgebildeten Aussparung (9) aufgenommen ist.

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6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (11) mit ihrem einen Ende an einem gleitverschieblichen Element (12) angelenkt ist, das in Richtung der Stange (11) vorgespannt und fest mit dem Abstützglied (8) verbindbar ist.