DE102011079295A1

DE102011079295A1 - Wiegegelenkkette

Info

Publication number: DE102011079295A1
Application number: DE201110079295
Authority: DE
Inventors: Anton Simonov; Werner Gruca; Klaus Scheufele
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Es wird ein Wiegedruckstück für eine Wiegegelenkkette angegeben, das ein Wiegeelement mit einem Freiformquerschnitt aufweist, das an den stirnseitigen Enden jeweils mit einer Endkappe versehen ist. Des Weiteren wird eine Wiegelenkkette angegeben, bei der pro Wiegegelenk jeweils ein zuvor beschriebenes Wiegeelement mit stirnseitigen Endkappen sowie ein verkürztes Wiegeelement vorgesehen sind. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung dieser Wiegelenkkette angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wiegedruckstück das für eine Wiegegelenkkette geeignet ist, sowie eine Wiegegelenkkette und ein Verfahren zur Herstellung einer Wiegegelenkkette.
Aus dem Stand der Technik sind z.B. aus der DE 101 10 896 Wiegegelenkketten mit Wiegedruckstücken bekannt. Wiegegelenkketten werden beispielsweise bei stufenlosen Automatikgetrieben (CVT-Getriebe) eingesetzt. CVT steht als Abkürzung für Continously Variable Transmission. Derartige Ketten sind als Laschenketten ausgebildet, wobei die Kettenglieder aus einer Mehrzahl von Laschen bestehen. Zur Sicherung der Ketten werden Sicherungselemente eingesetzt, die bei der Kettenmontage mit den Wiegedruckstücken für gewöhnlich geschweißt werden.
Sicherungselemente von Wiegegelenkketten des Stands der Technik können in seltenen Fällen beim Handling oder beim Transport abfallen, wodurch eine Überprüfung der Vollständigkeit der Sicherungselemente im Folgenden notwendig ist. Fehlt eines der Sicherungselemente können Wiegedruckstücke herausfallen und/ oder sogar die Laschen abfallen. Abgefallene Sicherungselement könnten schlimmstenfalls im Betrieb zum Getriebeausfall führen.
Des Weiteren sind die Wiegedruckstücke-Stirnflächen durch den Wiegedruckstück-Querschnitt begrenzt. Die Wiegedruckstück-Stirnradien müssen zur Kontaktvermeidung, im Vergleich zu der hier vorgeschlagenen Erfindung, relativ klein ausgeführt werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wiegedruckstück anzugeben, dass die beschriebene Nachteile vermeidet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Die Aufgabe ist bei einem Wiegedruckstück gelöst, das ein Wiegeelement mit einem Freiformquerschnitt aufweist. Die Umfangslinie des Querschnitts ist dabei vorzugsweise in eine Abwälzfläche und Flächen zur Anlage an den jeweiligen Kettenlaschen unterteilt. Zwischen den Anlageflächen an den jeweiligen Kettenlaschen ist vorzugsweise ein Bereich vorhanden, der in keinem Kontakt zu der Lasche tritt. Das Wiegeelement ist an den stirnseitigen Enden jeweils mit einer Endkappe versehen. Besonders bevorzugt ist das Wiegedruckstück für eine Wiegegelenkkette geeignet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Endkappe größer ist als die Stirnfläche des Wiegeelements. Die Kraftübertragung erfolgt beispielsweise bei einer Wiegegelenkkette über den Kontakt zwischen der Wiegedruckstück-Kappe und einer Scheibe. Durch die größeren Stirnflächen der Kappen wird die Hertzsche Pressung reduziert und können Kantenkontakte vermieden werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappen auf das Wiegeelement aufklemmbar oder aufpressbar sind. Die Endkappen sind beispielsweise über einen Presssitz oder über eine andere Verbindungsart, z.B. mit einem Klippelement mit dem Wiegeelement verbunden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappen über ein Sicherungselement mit dem Wiegeelement gesichert sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endkappen beispielsweise mittels eines Sicherungsrings mit dem Wiegeelement verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Wiegedruckstücks übernimmt das Sicherungselement gleichzeitig auch die Funktion der Klemmoder Presshalterung der Endkappe auf dem Wiegeelement.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wiegeelement und der Endkappe ein Dämpfungselement angeordnet ist. In einer Ausführungsform weist das Wiegedruckstück nur auf einer Seite zwischen dem Wiegeelement und der Endkappe ein Dämpfungselement auf. In einer weiteren Ausführungsform ist auf beiden Seiten zwischen dem Wiegeelement und der Endkappe ein Dämpfungselement angeordnet. Das Dämpfungselement kann beispielsweise durch ein zusätzlich eingelegtes Element realisiert sein. Alternativ kann die Funktion des Dämpfungselements auch durch eine geeignete Materialauswahl des Wiegeelements und der Endkappen realisiert sein.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappen eine sich in Längsrichtung des Wiegedruckstücks verjüngende Materialstärke aufweisen. Bei dem erfindungsgemäßen Wiegedruckstück müssen die Stirnflächen des Wiegeelements keine komplexe Form aufweisen. Die Endkappen des Wiegedruckstücks weisen eine spezielle Form im Bereich der Stirnfläche auf. Gegenüber bekannten Wiegedruckstücken können die Radien der Endkappen größer ausgeführt sein, wodurch die Hertzsche Pressung reduziert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappen aus einem verschleißfesten Material bestehen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Wiegedruckstücks ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wiegeelement aus einem zähharten Material besteht. Da die Wiegeelemente bei einer Wiegegelenkkette nicht mehr direkt in Kontakt mit der Scheibe kommen, ist es nicht mehr nötig, dass die Wiegeelemente aus einem verschleißfesten Material bestehen. Bei dem erfindungsgemäßen Wiegedruckstück wird die Funktion der Verschleißfestigkeit und der Zugkraftübertragung bzw. der Biegefestigkeit durch die Endkappen auf dem Wiegeelement voneinander getrennt.
Des Weiteren wird eine Wiegegelenkkette angegeben, die mehrere Laschen aufweist die über Wiegegelenke miteinander verbunden sind. Die Wiegegelenke umfassen jeweils ein erstes, wie zuvor beschriebenes Wiegedruckstück, sowie ein zweites Wiegedruckstück. Das zweite Wiegedruckstück weist eine solche Länge auf, damit es zwischen die beiden Endkappen des ersten Wiegedruckstücks passt. Vorzugsweise weist das zweite Wiegedruckstück eine Länge auf, die nahezu dem Innenabstand der beiden Endkappen des ersten Wiegedruckstücks entspricht. Vorzugsweise ist zwischen den stirnseitigen Enden des zweiten Wiegedruckstücks und den Innenflächen der Endkappen ein Zwischenraum vorhanden, so dass das zweite Wiegedruckstück nicht an den Innenflächen der Endkappen des ersten Wiegedruckstücks reibt.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer zuvor beschriebenen Wiegegelenkkette angegeben, bei dem die Kette aus mehreren bereitgestellten Wiegegelenk Laschen zusammengesetzt wird. Hierbei werden jeweils ein erstes, zuvor beschriebenes Wiegedruckstück und ein zweites Wiegedruckstück in jede der sich überlappenden Öffnungen der Laschen eingeführt. Nach dem Einführen der Wiegedruckstücke werden auf die stirnseitigen Enden der ersten Wiegedruckstücke Endkappen aufgebracht.
Durch die zuvor beschriebenen Wiegedruckstücke sowie die Verwendung dieser Wiegedruckstücke in einer Wiegegelenkkette ist es möglich die Robustheit und Dauerfestigkeit der Wiegegelenkkette zu erhöhen. Des Weiteren ergeben sich mögliche Akustikvorteile beispielsweise bei dem Betrieb von derartigen Wiegegelenkkette in einem CVT-Getriebe.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform des Wiegedruckstücks,
2 eine weitere Ausführungsform des Wiegedruckstücks in einer Schnittdarstellung,
3 eine Anordnung eines Wiegedruckstücks in einem CVT-Getriebe in Schnittdarstellung,
4 eine Schnittdarstellung entlang der Achse A-A gemäß Ausführungsform in 3,
5 eine Anordnung zweier Wiegedruckstücke zur Verwendung in einer Wiegegelenkkette, und
6 die Kontur der Endkappen eines Wiegedruckstücks bei der Bewegung einer Wiegegelenkkette.
In 1 ist eine erste Ausführungsform des Wiegedruckstücks 1 dargestellt. Das Wiegedruckstück 1 umfasst ein Wiegeelement 2 mit einem Freiformquerschnitt, das an den stirnseitigen Enden 3, 3‘ jeweils mit einer Endkappe 4, 4‘ versehen ist. Die Endkappen 4, 4‘ weisen im Profil eine sich nach innen, hier nach unten gerichtete, verjüngende Materialstärke d auf. Die Endkappen 4, 4‘ weisen an den stirnseitigen Enden 7, 7‘ eine leicht nach außen gewölbte Form auf.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform eine Wiegedruckstücks 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Das Wiegedruckstück 1 umfasst ein Wiegeelement 2, das am stirnseitigen Ende 3 mit einer Endkappe 4 verbunden ist. Zur Sicherung der Endkappe 4 an dem Wiegeelement 2 ist diese über ein ringförmiges Sicherungselement 5 gesichert. Das Sicherungselement 5 ist in einer Nut 13 der Endkappe gelagert und somit von außen nahezu unsichtbar. Vorzugsweise sind die Endkappen 4 des Wiegedruckstücks 1 auf beiden Seiten des Wiegeelements 2 mit einem Sicherungselement 5 gesichert.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen dem stirnseitigen Ende 3 des Wiegeelements 2 und der Endkappe 4 noch ein Dämpfungselement angeordnet sein. Das Dämpfungselement kann beidseitig oder einseitig vorhanden sein. Alternativ kann die Funktion des Dämpfungselements auch durch eine geeignete Auswahl des Materials des Wiegeelements 2 und des Materials der Endkappen 4 erfüllt sein.
In 3 ist eine Anordnung eines Wiegedruckstücks 1 in einem CVT-Getriebe in Schnittdarstellung dargestellt. Hierbei reibt das Wiegedruckstück 1 über die stirnseitigen Enden 7 der Endkappe 4 an der Scheibe 16 eines CVT-Getriebes. In der 3 ist in etwa nur eine Hälfte des Wiegedruckstücks 1 dargestellt. Die zweite Hälfte ergibt sich durch die Symmetrie des Aufbaus. Das Wiegedruckstück 1 umfasst ein Wiegeelement 2, das an seinen stirnseitigen Enden 3 jeweils mit einer Endkappe 4 versehen ist. Die Endkappe 4 ist in der dargestellten Ausführungsform des Wiegedruckstücks 1 über einen Presssitz 14 auf das stirnseitige Ende 3 des Wiegeelements 2 aufgepresst.
In 4 ist eine Schnittdarstellung entlang der Achse A-A gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform des Wiegedruckstücks 1 gezeigt. Bei der Anordnung des Wiegedruckstücks 1 in einer Wiegegelenkkette ist ein Wiegegelenk immer durch zwei Wiegedruckstücke 1, 10 gebildet. Hierbei bilden jeweils ein erstes Wiegedruckstück 1 und ein zweites Wiegedruckstück 10 ein Paar. Das erste Wiegedruckstück 1 ist hierbei vorzugsweise gemäß den zuvor beschriebenen Wiegedruckstücken aufgebaut und mit Endkappen 4 versehen. Das zweite Wiegedruckstück 10 entspricht nahezu dem Wiegeelement 2 des ersten Wiegedruckstücks 1, wobei das zweite Wiegedruckstück 10 kürzer ist als das erste Wiegedruckstück 1. Vorzugsweise entspricht die Länge L des zweiten Wiegedruckstücks 10 nahezu dem Innenabstand zwischen den beiden Endkappen 4 des ersten Wiegedruckstücks 1. Vorzugsweise ist zwischen den stirnseitigen Enden des zweiten Wiegedruckstücks 10 und den Innenflächen der Endkappen 4 des ersten Wiegedruckstücks 1 ein Zwischenraum vorhanden, so dass das zweite Wiegedruckstück 10 nicht auf den Innenflächen der Endkappen 4 des ersten Wiegedruckstücks 1 reibt.
In 5 ist eine Anordnung zweier Wiegedruckstücke 1, 10 zur Verwendung in einer Wiegegelenkkette in einer Seitenansicht gemäß der Anordnung in den 3 und 4 dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass das zweite Wiegedruckstück 10 eine Länge L aufweist, die nahezu dem Abstand der zwischen den Innenflächen der Endkappen 4 des ersten Wiegedruckstücks 1 entspricht.
In 6 ist die Kontur der Endkappen 4 eines Wiegedruckstücks 1 bei der Bewegung einer Wiegegelenkkette 11 gezeigt. Eine Wiegegelenkkette 11 umfasst mehrere Laschen 8, 8‘ die sich überlappen und Öffnungen 12, 12‘ bilden. Durch die Öffnungen 12, 12‘ sind jeweils Paare von Wiegedruckstücken 1, 10 geführt, die zusammen ein Wiegegelenk bilden. Über die Form der Öffnungen 12, 12‘ in den Laschen und die Form der Wiegedruckstücke 1, 10 ergibt sich der kleinste Kettenlaufradius r der Wiegegelenkkette 11. In der 6 ist die Kontur der Endkappen 15, 15‘ des ersten Wiegedruckstücks stroboskopartig bei der Bewegung der beiden dargestellten Laschen 8, 8‘ zueinander dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Wiegedruckstück
2: Wiegeelement
3, 3‘: stirnseitiges Ende des Wiegeelements 2
4, 4‘: Endkappe
5: Sicherungselement
6: Dämpfungselement
7, 7‘: Stirnfläche der Endkappe
8, 8‘: Lasche
9, 9‘: Wiegegelenk
10: zweites Wiegedruckstück
11: Wiegegelenkkette
12, 12‘: Öffnung in der Lasche 8
13: Nut
14: Presssitz
15: Kontur der Endkappe
16: Scheibe
d: Materialstärke der Endkappe 4
L: Länge des zweiten Wiegedruckstücks 10
r: kleinster Kettenlaufradius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10110896 [0002]

Claims

Wiegedruckstück, geeignet für eine Wiegegelenkkette, aufweisend, ein Wiegeelement (2) mit einem Freiformquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass es an den stirnseitigen Enden (3, 3‘) jeweils mit einer Endkappe (4, 4‘) versehen ist.
Wiegedruckstück nach Anspruch 1, bei dem die Stirnfläche (5) der Endkappe (4) größer ist als die Stirnfläche (3) des Wiegeelements (2).
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Endkappen (4, 4‘) auf das Wiegeelement (2) aufklemmbar oder aufpressbar sind.
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Endkappen (4, 4‘) über ein Sicherungselement (5) mit dem Wiegeelement (2) gesichert sind.
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, bei dem zwischen dem Wiegeelement (2) und der Endkappe (4) ein Dämpfungselement (6) angeordnet ist.
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Endkappen (4, 4‘) eine sich in Längsrichtung des Wiegedruckstücks (1) verjüngende Materialstärke (d) aufweisen.
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Endkappen (4, 4‘) aus einem verschleißfesten Material bestehen.
Wiegedruckstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Wiegeelement (2) aus einem zähharten Material besteht.
Wiegegelenkkette aufweisend, mehrere Laschen (8, 8‘) die über Wiegegelenke (9, 9‘) miteinander verbunden sind, wobei die Wiegelenke (9, 9‘) jeweils ein erstes Wiegedruckstück (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie ein zweites Wiegedruckstück (10) umfassen, das eine Länge (L) aufweist, um zwischen die beiden Endkappen (4, 4‘) des ersten Wiegedruckstücks (1) zu passen.
Verfahren zur Herstellung einer Wiegegelenkkette nach Anspruch 9, bei dem die Kette (11) aus mehreren bereitgestellten Wiegegelenk-Laschen (8, 8‘) zusammengesetzt wird, wobei jeweils ein erstes (1) und ein zweites (10) Wiegedruckstück in jede der sich überlappenden Öffnungen (12, 12‘) der Laschen (8, 8‘) eingeführt werden, und wobei nach dem Einführen der Wiegedruckstücke (1, 10) Endkappen (4, 4‘) auf die stirnseitigen Enden (3, 3‘) der ersten Wiegedruckstücke (1) aufgebracht werden.