CN101568746A - 用于处理金属条带的方法、连续金属条带和使用了该金属条带的推带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理设有两个主要径向定向的主表面(15)、和两个主要轴向定向的侧面(11)的连续金属条带(10)、特别是用于成形所述连续金属条带的所述侧面(11)的方法，所述方法包括以下步骤：熔化并随后可凝固条带(10)的轴向侧边缘部分，至少包括相应的侧面(11)的一部分。
Description
技术领域
本发明首先涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于处理连续金属条带的方法、一种被如此处理的连续金属条带，以及还涉及一种应用了这种金属条带的推带。
背景技术
这种类型的推带以及其中使用的连续金属条带通常是公知的，例如公知于在申请人的名义下的欧洲专利公开EP-A-0181670。金属条带通常以一组或两组的多个相互嵌套的连续金属条带的形式包括到推带中。
迄今为止，这种类型的金属条带，至少在工业规模上，通过以下步骤被成形：从由成片材形式的基材形成的金属管切出环段，然后借助于滚压过程使这种环段产生塑性变形，以便使条带具有期望的径向厚度和切向或周向长度，可选地之前经受一个或多个材料热处理和/或之后经受一个或多个材料热处理。
在滚压之前，条带经受本身公知的滚磨过程(tumbling process)，在所述滚磨过程中，条带在容器中被处理，所述容器包含合适运动即搅动的去除毛刺介质，例如滚磨石。滚磨过程用于去除毛刺，所述毛刺在条带从管切出时形成在条带的轴向定向的侧面处。在该过程中，所述侧面与条带的径向定向的主表面之间的边缘也被成形，即被圆滑。
然而，已经发现，这种现有的成形过程可被改善。例如，通常，最终形成的条带的轴向定向的侧面中仍具有不利的缺陷，例如成划痕的形式。此外，现有滚磨过程还相对昂贵，且难以使过程自动进行，而且小片滚磨石或金属碎片例如去除的毛刺的残留物能容易污染制品。这种缺陷和污染很可能不利地影响条带的使用寿命，从而总体上也会不利地影响推带的使用寿命。而且，仅从纯粹视觉方面考虑，它们也是不利的。
发明内容
本发明的目的是显著改进皮带的条带构件的轴向定向的侧面的质量或至少是外观，优选地是为现有滚磨过程提供一种替代性的合适方案。根据本发明，上述目的通过一种至少包括权利要求1的特征部分的特征的方法实现。
在根据本发明的方法中，在从管切出之后或者在以其他方式形成之后，条带的侧边缘的至少一部分被熔化，然后可再次凝固。在该方法中，任何毛刺、划痕等会从条带的侧面上消失。而且，由于熔化的条带材料的表面张力，侧面，包括与条带的径向定向的主表面邻近的其边缘，自动且有利地设有圆滑部。侧面的这种自然形成的形状被发现使得条带具有非常好的机械性能，例如良好的耐疲劳性。
根据本发明，条带的材料可以以高度受控和有益于目的的方式感应地或借助于激光器、更优选借助于斑点式激光器被加热。这些用于加热金属的现有措施具有的优点在于，熔化过程可以相对容易地仅被控制或定位到小点，使得在熔化材料中产生的流动尽可能少。
优选地，被加热例如被激光器照射的侧面上的点接近侧面的高度，所述高度与条带的径向厚度对应。为了高效地处理条带的整个侧面，激光束既可以紧密地顺着条带的轮廓沿着条带的圆周移动，也可以使条带本身转动。因此，侧面的激光照射的强度和持续时间优选控制成使条带的侧边缘在与侧面的所述高度对应的轴向距离或深度上熔化。
此外，根据本发明，条带的侧面优选在相对于重力朝上或朝下的情况下被处理，激光器优选安装在条带的正上方或正下方。通过采用这种方式，侧边缘的熔化部分将凝固成在径向上看时为有利的大致对称的形状。由此，条带优选以张紧状态安装在圆形样板上。可选地，有利地，也可将条带包绕在两个辊上，其中至少一个辊可被转动地驱动以转动条带。在该配置形式中，激光束被布置成照射位于辊之间的条带的展开部分中的侧面。
另外，根据本发明，条带也可在其主表面水平定位的情况下被处理，所述配置使得可同时处理两个侧面。
本发明还涉及一种能够执行如上所述的根据本发明的用于成形连续金属条带的方法的装置。
附图说明
下面，基于示例更详细地解释本发明，附图包括：
图1示意性地示出了用于从管分切出环段的现有过程；
图2是通过现有的分切过程通常获得的环段的横截面的示意性图示，所述环段用作推带所用的连续条带构件；
图3示意性地示出了用于滚磨连续条带的现有过程；
图4是通过现有分切和滚磨过程获得的连续条带的横截面的影像图；
图5示出了用于执行本发明所提出的过程的装置的非常根本的结构的示意性侧视图；
图6是当现有分切过程之后进行本发明提出的过程时获得的连续条带的横截面的影像图；以及
图7是当本发明提出的过程之后进行现有滚压过程的连续条带的横截面的影像图。
具体实施方式
通常本身公知的推带包括：循环拉伸装置和多个横向元件，所述横向元件可沿着拉伸装置的纵向圆周滑动地被接收。循环拉伸装置包括一组或多组相互嵌套的连续金属条带10，所述连续金属条带借助于滚压、退火、校准、硬化和渗氮过程由相对薄的，即通常大约0.4mm厚的，金属环段制备。环段本身通常通过从管状基本部件1或管1切成短的、即分切获得，所述管状基本部件1或管1通常由金属片材制成，所述过程步骤由图1沿着与管1的轴向成直角的横截面示意性地示出，且所述过程步骤在作为WO-A-2005/039812公开的国际专利申请中已详细地进行了描述。
在图1中，示出了管1，多个圆2沿着管1示出了大致圆柱形的可转动的切割工具2在切割过程中相对于管1的径向位置。然而，切割工具2实际上具有固定的径向位置，而管1相对于它转动。当切割工具2在切割过程中径向向内移动时，管1内的相对的工具3为管1提供支撑。在该切割过程中，管安装在未示出的可转动的保持器上。在切割过程中，管和两个刀转动，然而，这些元件中仅一个元件可转动地被驱动。在图1中，箭头提供构件的相对转动运动。
如上所述实际上在管1的圆周具有固定切向位置的切割工具2的一些相对径向位置由罗马数字表示，所述位置示出了分切过程的几个阶段。在径向位置I，切割工具2定位成与管1的外表面接触。在径向位置IIA，切割工具2处于初始切割阶段，在该初始切割阶段，在该示例中，管1转动了大约90度，且在该初始切割阶段，切割工具2已在径向上切到管1的壁厚的大约三分之二。在径向位置IIB，切割工具2已切割整个壁厚而达到了管1的内表面，在该阶段，管转动了其圆周的大约一半。从而完成了初始切割阶段。在该初始切割阶段，切割工具2在管1的材料中产生螺旋状的切割线S，其中线S的两个示例提供在图1中。在初始切割阶段之后，在最终切割阶段，环段与管1充分分离，其中，在切割工具处于径向位置III而部分突出超过管1的内表面的情况下，切割工具2在管的整个圆周上即在管1的一整圈转动上被使得通过管1的材料。通过采用这种方式，从要被处理的管1获得了连续条带10，以便进一步使其最终应用于推带的循环拉伸装置中。
图2是根据上述切割过程获得的条带10的一部分的典型横截面的示意性图示，所述条带10包括轴向定向的侧面11，所述侧面11设置在条带10的径向面向的主表面15之间。如此形成的侧面11通常包括相当平滑的切割段12、粗糙的剪切段13和明显可识别的毛刺14。为了去除这种毛刺14，条带10随后在本身也公知的滚磨过程中被处理，所述过程在图3中以滚磨机的形象化横截面示意性地示出。在滚磨过程中，多个条带10被放入具有一些锥形滚磨石51的容器50中，所述容器如图3中的箭头所示地被使得相对于底部52摇动。通过使石51撞击条带10，不仅毛刺14被去除，而且条带10的侧面11特别是通过在一定程度上圆滑其侧边缘而被成形，其依赖于滚磨过程的强度。
图4是条带10的一部分的典型横截面的影像图，该部分包括条带10的轴向定向的侧面11，所述条带10根据上述切割和滚磨过程获得。在条带10的推带应用中，在滚磨之后获得的侧面11的总体圆滑形状被认为是有利的。
作为包括去除任何毛刺14在内的用于成形连续条带10的轴向定向的侧面11的上述已知滚磨过程的一种替代方式，本发明提供了一种新的装置和方法，所述装置和方法根据图5所示的其示意性侧视图进行描述。该装置包括安装夹具，所述安装夹具包括两个大致圆柱形的辊60、61，条带10以至少稍微张紧的状态环绕着所述辊安装。为了能够易于安装条带10，辊60、61优选设置成可在径向上相对彼此移动。而且，辊60、61优选设置成可转动，借此，至少一个辊60可由驱动单元62例如电机驱动而能够转动条带10。激光器63安装在辊60、61之间，所述激光器的激光束B指向条带10的轴向定向的侧面11。
根据本发明，激光器63的强度设定或控制成使条带10的一部分在有限的深度D上熔化，在该处，激光束B照射侧面11。因此，这种熔化部分优选在条带10的整个径向厚度T上延伸，而在轴向上，其尺度D优选与这种厚度尺寸T相当、但优选稍小于这种厚度尺寸T。所述熔化部分的切向尺寸优选与这种厚度尺寸T相当、但优选稍大于这种厚度尺寸T。在熔化之后，通过熄灭激光器63或通过移开激光束B或条带10，材料而可再次凝固。
通过采用这种方法，任何毛刺、划痕等会从条带10的侧面11的熔化部分16消失，同时由于熔化的条带材料中的表面张力而使熔化部分16具有大致圆弧形的圆滑部。在根据本发明的方法中自然形成的侧面11的这种形状示于图6的影像图中。侧面11的如此形成的形状在条带10期望应用于推带中的方面被认为是有利的。
至少如果条带10的侧面11在相对于重力朝上的情况下被处理，根据本发明的方法优选在滚压条带10以降低其径向厚度的传统过程步骤之前被执行。因此，在图6中可见的较厚部分会在滚压过程中被去除，所述较厚部分当根据本发明处理时可在条带10的侧边附近形成。图7示出了在这种滚压的过程步骤之后的图6的条带10。
优选地，所述方法以连续过程执行，其中，条带10缓慢地转动大约但优选稍大于其一整圈，而激光器63的位置以及激光束B的方位被固定。因此，所述熔化部分沿着连续条带10的整个圆周、即条带的侧面11的整个圆周移动。更优选地，装置配置有两个激光器，在条带10的轴向侧分别定位一个激光器，使得条带10的两个轴向定向的侧面可同时被处理。
Claims (11)
1.一种用于处理设有两个主要径向定向的主表面(15)、和两个主要轴向定向的侧面(11)的连续金属条带(10)、特别是用于成形所述连续金属条带的所述侧面(11)的方法，其中，条带(10)的轴向侧边缘部分，至少包括相应的侧面(11)的一部分，被熔化并随后可凝固。
2.一种用于形成设有两个径向定向的主表面(15)、和两个轴向定向的侧面(11)的连续金属条带(10)的方法，所述方法至少包括以下步骤：首先由管(1)切割出条带(10)，然后使如此形成的条带(10)经受根据权利要求1的处理方法，最后使被如此处理的条带(10)经受塑性变形过程，以降低其径向厚度(T)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，激光器(63)用于产生集中光束(B)，所述光束(B)照射所述侧面(11)的至少一段，从而熔化条带(10)的所述边缘部分。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，条带(10)被熔化的所述部分在条带(10)的整个径向厚度(T)上延伸。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，条带(10)被熔化的所述部分在轴向上在距离(D)上延伸到条带(10)中，所述轴向距离(D)近似于或稍小于条带(10)的所述径向厚度(T)。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，条带(10)被熔化的所述部分沿着条带(10)的圆周在切向上在一距离上延伸，所述距离近似于或稍大于条带(10)的所述径向厚度(T)。
7.如权利要求3-6中任一所述的方法，其特征在于，激光束(B)和条带(10)相对彼此移动，借此，激光束(B)环绕着条带(10)的所述侧面(11)、即沿着所述条带(10)的轮廓逐渐行进，使得此后，条带(10)的整个相应的侧面(11)以每次一段的方式被熔化并随后凝固。
8.如前面权利要求中任一所述的方法，其特征在于，在执行根据权利要求1的处理方法之前，条带(10)以至少稍微张紧的状态安装。
9.利用权利要求1至8中任一所述的方法制造的金属条带(10)用作或应用于传动装置、特别是无级变速传动装置的驱动皮带。
10.通过使用权利要求1至8中任一所述的方法制造的金属条带(10)。
11.一种推带，所述推带设有至少一组的多个相互嵌套的根据权利要求10的金属条带。
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