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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laschenkette für ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung einer Laschenkette für ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
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Eine Laschenkette wird als Umschlingungsmittel in einem mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet. Ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe, auf Englisch als Continuously Variable Transmission, kurz CVT, bezeichnet, ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Übersetzung ohne Zugkraftunterbrechung. Die Laschenkette weist nebeneinander gereihte Kettenlaschen auf, die über Druckstücke verbunden sind. Die axiale Sicherung der Druckstücke erfolgt bei den sich aktuell auf dem Markt befindlichen Ketten über Sicherungselemente, beispielsweise kurze Drahtstückchen. Aus der
DE 101 10 896 A1 ist bekannt die Sicherungselemente über ein Widerstandspressschweissverfahren auf die Druckstücke zu befestigen.
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Das anzubringende Sicherungselement stellt ein zusätzliches Bauteil in der Laschenkette dar, das die Bauteilvielfalt und den Fertigungsaufwand der Laschenkette erhöht.
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Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 100 38 984 A1 beschreibt eine Laschenkette für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit mehreren über Druckstücke gelenkig miteinander verbundene Kettenlaschen, wobei die Druckstücke quer zur Laufrichtung der Kette verlaufen und die Laschenkette an ihren den Kegelscheiben zugewandten Laufflächen eine elastische Beschichtung besitzt. Aus der
DE 100 35 877 A1 ist ein Umschlingungsmittel zur Übertragung der Kräfte in einem stufenlos einstellbaren Getriebe bekannt, das eine Anzahl parallel zueinander angeordneter und miteinander verbundener Druckstücke aufweist. Dabei soll der Aufbau und die Montierbarkeit des Umschlingungsmittels dadurch verbessert werden, dass die Druckstücke in einem Band aus elastomerem Material eingebettet sind.
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Es besteht daher das ständige Bedürfnis den Fertigungsaufwand für eine Laschenkette zu verringern.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen für eine Laschenkette aufzuzeigen, welche einen Fertigungsaufwand der Laschenkette verringern und eine einfache axiale Sicherung für die Druckstücke ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Laschenkette mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die Erfindung betrifft eine Laschenkette für ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem aus Kettenlaschen gebildeten Kettenkörper, und mehreren Druckstücken zum gelenkigen Verbinden der Kettenlaschen, wobei die Druckstücke quer zur einer Längsrichtung der Laschenkette verlaufen, wobei der Kettenkörper und die Druckstücke mindestens teilweise durch eine Ummantelung umhüllt sind zur axialen Sicherung der Druckstücke in den Kettenlaschen.
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Durch eine mindestens teilweise Ummantelung des aus Kettenlaschen gebildeten Kettenkörpers und der Druckstücke der Laschenkette kann auf eine einfache Weise eine Transportsicherung für die Druckstücke zur Verfügung gestellt werden, welche keine zusätzlichen Bauteile, wie Sicherungselemente, erfordert. Vielmehr kann die axiale Sicherung der Druckstücke in der Kettenlasche mit Hilfe der Ummantelung erfolgen. Auf diese Weise können zusätzliche Arbeitsschritte wie Anbringen und Befestigen eines Sicherungselementes eingespart werden, wodurch benötigtes Material und Arbeitsaufwand zur Herstellung der Laschenkette reduziert werden können. Dadurch können Ausbrüche und sonstige Schäden vermieden werden, welche beispielsweise beim Widerstandspressschweißverfahren von Sicherungselementen auf die Druckstücke durch thermische Einflüsse aufgrund des hohen Stromflusses an den Kettenlaschen und den Druckstücken auftreten können.
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Insbesondere kann die Ummantelung neben dem Kettenkörper auch die Druckstücke vollständig umschließen, so dass die Ummantelung jeden Spalt zwischen den Komponenten der Laschenkette umhüllen kann. Die Stirnflächen der Druckstücke können dabei eine seitliche Begrenzung der Ummantelung darstellen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Stirnflächen der Druckstücke zwischen den Kegelscheiben eines Variators eines mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebes eingeklemmt werden können. Der Variator weist dabei Kegelscheiben auf, welche verstellbar sind und gegeneinander gedrückt werden können. Ein Drehmoment kann nur durch die Reibkraft zwischen Stirnfläche der Druckstücke zu den Anlageflächen der Kegelscheiben übertragen werden. Durch eine seitliche Begrenzung der Ummantelung kann sichergestellt werden, dass die Laschenkette in einem mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebe eingesetzt werden kann. Weiterhin kann die Ummantelung auch Seitenbereiche der Druckstücke freilassen, so dass beispielsweise die Ummantelung die Seitenwände der äußeren Kettenlaschen umhüllen kann, und gleichzeitig den Bereich zwischen den äußeren Seitenwänden der Kettenlaschen und der Stirnfläche der Druckstücke nicht umhüllt. Dadurch kann Material für die Ummantelung eingespart werden. Weiterhin kann eine Begrenzung der Ummantelung der Laschenkette in andere Richtungen der Laschenkette, beispielsweise nach oben oder unten, durch eine Auswahl eines mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebes erfolgen. Beispielsweise kann die Ummantelung mit den Kettenlaschenoberkanten und den Kettenlaschenunterkanten abschließen, um eine Verwendung einer Gleitschiene in einem Stufenlosgetriebe zu ermöglichen. Durch eine Gleitschiene können in einem Stufenlosgetriebe Schwingungen unterbunden werden, wodurch ein niedriger Geräuschpegel sichergestellt werden kann. Durch die Ummantelung werden weiterhin die mechanischen Eigenschaften der Laschenkette nicht negativ beeinflusst.
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Auf diese Weise kann eine Laschenkette zur Verfügung gestellt werden, welche einen verringerten Fertigungsaufwand und eine einfache axiale Sicherung für die Druckstücke aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform liegt zur axialen Sicherung der Druckstücke in den Kettenlaschen die Ummantelung zumindest an dem aus den außenliegenden Kettenlaschen des Kettenkörpers herausragenden Teil der Druckstücke an. Durch ein Anliegen der Ummantelung an den Druckstücken kann es bei einer Relativbewegung der Druckstücke zu den Kettenlaschen zu einem reibschlüssigen Eingriff zwischen der Ummantelung und den Druckstücken kommen. Auf diese Weise kann eine einfache axiale Sicherung der Druckstücke zur Verfügung gestellt werden. Zum Herausfallen der Kettenlaschen von den Druckstücken müsste eine Reibkraft zwischen den Druckstücken und der Ummantelung überwunden werden. Weiterhin kann diese Reibkraft auch transversale Trumschwingungen zumindest verringern, da eine ungedämpfte freie Bewegung der Druckstücke nicht mehr möglich ist.
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Vorzugsweise ist die Ummantelung in flüssiger Form, als Pulver, als Aerosol oder als ein Schaummaterial auftragbar. Beispielsweise kann die flüssige Form ein Lack sein, welcher auf die Laschenkette aufgetragen wird, so dass die flüssige Ummantelung jeden Spalt zwischen den Komponenten der Laschenkette, insbesondere zwischen den Kettenlaschen und den Druckstücken, ausfüllen kann bevor die Ummantelung trocknet oder getrocknet wird. Der Begriff Aerosol beschreibt ein heterogenes Gemisch aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen und einem Gas. Durch die Verwendung eines Aerosols kann eine gleichmäßige Verteilung des Materials für die Ummantelung auf der Laschenkette ermöglicht werden. Der Begriff Schaummaterial beschreibt einen Werkstoff von schaum- oder schwammartiger Struktur, der durch Schäumen geeigneter Stoffe, besonders Kunststoffe, hergestellt wird. Der Schaum kann aus kleinen Gasbläschen bestehen, die durch feste Wände getrennt sein können. Dadurch kann die Auftragung der Ummantelung an die vorhandenen Fertigungseinrichtungen angepasst werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Ummantelung durch ein Tauchbad oder Sprühverfahren auftragbar ist. Der Begriff Tauchbad bezeichnet ein Verfahren zur Bearbeitung von Gegenständen bei dem durch Eintauchen in einen flüssigen Stoff die Oberflächen des Gegenstandes mit dem Stoff benetzt werden können. Der Begriff Sprühverfahren bezeichnet ein Verfahren zur Bearbeitung von Gegenständen bei dem durch Aufsprühen eines flüssigen Stoffes die Oberflächen des Gegentandes mit dem Stoff benetzt werden können. Durch ein Tauchbad oder ein Sprühverfahren kann auf eine einfache Weise die Ummantelung auf einen aus Kettenlaschen gebildeten Kettenkörper der Laschenkette aufgetragen werden. Insbesondere kann eine Vorrichtung zur Herstellung der Laschenkette nach der Verbindung der Kettenlaschen mit den Druckstücken ein Modul umfassen, welches ein Tauchbad oder ein Sprühverfahren umfasst, um die Ummantelung aufzutragen.
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Vorzugsweise ist die Ummantelung aus einem Material umfassend Harze, insbesondere ein Polyurethan-Gießharz, Silikone, insbesondere ein Silikonkautschuk, Elastomere, insbesondere ein Polymer, oder Kunststoffe, insbesondere ein Polyurethan, herstellbar. Der Begriff Silikon ist eine Bezeichnung für eine Gruppe synthetischer Polymere, bei denen Siliciumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind. Ein Elastomer ist ein formfester, aber elastisch verformbarer Kunststoff. Durch die Verwendung eines der oben genannten Materialien kann auf einfache Weise, beispielsweise durch ein Tauchbad oder durch ein Sprühverfahren, eine Ummantelung auf der Laschenkette hergestellt werden. Insbesondere kann das Material für die Ummantelung sämtliche Anforderungen, beispielsweise Temperaturbeständigkeit, Abriebfestigkeit, für eine Verwendung in einem mechanisch verstellbaren Stufenlosgetriebe erfüllen. Weiterhin kann die Ummantelung an Teilen der Laschenkette, welche große Relativbewegungen zueinander ausführen, von der Laschenkette gelöst werden. Das Material kann dabei durchsichtig sein, um nach dem Auftragen der Ummantelung ein Blick auf die Kettenlaschen zu ermöglichen oder blickdicht sein. Vorzugsweise ist das Material ein flexibles Material, so dass durch die Ummantelung eine Geräuschentwicklung der Laschenkette dämpfbar ist. Auf diese Weise kann die Akustik in dem Stufenlosgetriebe verbessert werden, wodurch der Komfort eines Kraftfahrzeugs verbessert werden kann. Weiterhin kann durch die Verwendung eines flexiblen Materials für die Ummantelung der Laschenkette eine Gleitschiene in einem Stufenlosgetriebe eingespart werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Ummantelung Poren aufweist zur Speicherung eines Schmiermittels, insbesondere eines Schmieröls. Dadurch kann ein Schmieröl mit Hilfe der Ummantelung dauerhaft in der Laschenkette verbleiben. Auf diese Weise kann die Schmierung und damit eine Verschleißminderung in der Laschenkette verbessert werden, wodurch die Lebensdauer der Laschenkette verlängert werden kann. Insbesondere kann das Schmiermittel verwendet werden um eine Schmierung der Laschenkette mit den Kegelscheiben des Stufenlosgetriebes und/oder eine Schmierung zwischen den Kettenlaschen und den Druckstücken zu verbessern. Die Poren können dabei an mindestens einer von den Kettenlaschen wegweisenden Seite der Ummantelung angeordnet sein und/oder an einer mindestens zu den Kettenlaschen weisenden Seite der Ummantelung angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist jeweils ein Druckstück aus zwei Wiegedruckstücken ausgebildet. Dabei können die Wiegedruckstücke jeweils mit einer Kettenlaschenreihe verdrehfest verbunden sein. Die zwei Wiegedruckstücke können ein sogenanntes Wiegegelenk ausbilden. Beim „Umschlingen” der Laschenkette in den Laufradius der Kegelscheiben die des CVT Getriebes können die Wiegedruckstücke aneinander abwälzen und somit fast reibungsfrei abrollen. Auf diese Weise können trotz hoher Drehmomente und großer Beugewinkel Verlustleistung und Verschleiß auf ein Minimum reduziert werden. Dadurch kann die Laschenkette in einem Stufenlosgetriebe eine lange Lebensdauer aufweisen und zu einem optimalen Wirkungsgrad des Stufenlosgetriebes führen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Laschenkette, welche wie oben beschrieben ausgebildet oder weitergebildet sein kann, für ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer Laschenkette mit einen aus Kettenlaschen gebildeten Kettenkörper und mehreren Druckstücken, und mindestens teilweises Auftragen einer Ummantelung auf dem Kettenkörper und den Druckstücken.
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Durch dieses Verfahren kann eine Laschenkette hergestellt werden, wobei durch ein Auftragen der Ummantelung der Fertigungsaufwand für die Laschenkette verringert werden kann. Weiterhin kann durch die Ummantelung eine einfache axiale Sicherung für die Druckstücke zur Verfügung gestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Ummantelung durch ein Tauchbad oder durch ein Sprühverfahren aufgetragen. Auf diese Weise kann die Ummantelung auf einfache Weise auf die Laschenkette aufgetragen werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Laschenkette nach dem Auftragen der Ummantelung getrocknet wird. Durch eine Trocknung kann der Ummantelung der Flüssigkeitsanteil entzogen werden, so dass die Laschenkette in ein mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann ohne das Stufenlosgetriebe zu verschmutzen oder eine feuchte ungetrocknete Ummantelung zu beschädigen.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen und der Beispiele veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen und die Beispiele nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer ersten Ausführungsform einer Laschenkette mit einer Ummantelung aus einem durchsichtigen Material;
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2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht der Laschenkette der 1;
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3 eine Unteransicht eines Ausschnitts einer zweiten Ausführungsform einer Laschenkette mit einer Ummantelung aus einem blickdichten Material; und
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4 einen Ausschnitt einer Seitenansicht der Laschenkette der 3.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht einer Laschenkette 10 für ein nicht dargestelltes mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug. Die Laschenkette 10 weist mehrere über Druckstücke 14 gelenkig miteinander verbundene Kettenlaschen 12 auf. Die Druckstücke 14 sind als Wiegedruckstücke ausgebildet und verlaufen quer zu einer Längsrichtung der Laschenkette 10. In 1 ist erkennbar, dass die Kettenlaschen 12 einen Kettenkörper ausbilden, der von einer durchsichtigen Ummantelung 16 umhüllt ist. Auf diese Weise wird eine axiale Sicherung für die Druckstücke 14 in den Kettenlaschen 12 ausgebildet.
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Die Ummantelung 16 zur Umhüllung des aus Kettenlaschen 12 gebildeten Kettenkörpers der Laschenkette 10 wird durch ein Tauchbad aufgetragen. Weiterhin umschließt die Ummantelung 16 den Kettenkörper vollständig. Die Ummantelung 16 kann Poren aufweisen zur Speicherung eines nicht dargestellten Schmieröls zur Schmierung der Laschenkette 10 durch die Ummantelung 16. In 1 ist erkennbar, dass die Ummantelung 16 nicht bis zu den Stirnflächen 18 der Druckstücke 14 verläuft, sondern die Ummantelung 16 hört an den Kettenlaschenoberkanten, den Kettenlaschenunterkanten und den äußeren Seitenwänden der Kettenlaschen 12 auf. Auf diese Weise werden Seitenbereiche der Druckstücke 14, die von den äußeren Seitenwänden der Kettenlaschen 12 bis zur Stirnfläche 18 der Druckstücke 14 verlaufen, durch die Ummantelung 16 nicht abgedeckt.
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Eine axiale Sicherung der Druckstücke 14 kann dabei derart ausgebildet werden, dass die Ummantelung 16 die Druckstücke 14 in unmittelbarer Nähe der äußeren Seitenwände der Kettenlaschen 12 kontaktiert. Die Sicherung erfolgt durch eine Reibkraft zwischen den Druckstücken und der Ummantelung, so dass zum Herausfallen eine Reibkraft überwunden werden muss.
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2 stellt eine Seitenansicht eines Ausschnitts der Laschenkette 10 aus 1 dar. In 2 ist erkennbar, dass die verschiedenen Kettenlaschen 12 mit Hilfe der Wiegedruckstücke 14 verbunden werden. Durch die Verwendung eines durchsichtigen Materials für die Ummantelung 16 sind die Kettenlaschen 12 erkennbar. Weiterhin sind die nicht ummantelten Stirnflächen 18 der Druckstücke 14 erkennbar.
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3 zeigt eine Unteransicht eines Ausschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Laschenkette 20 für ein nicht dargestelltes mechanisch verstellbares Stufenlosgetriebe für ein Kraftfahrzeug. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 1 ist das Material für die Ummantelung 22 ein blickdichtes Material. Es sind somit nur die Ummantelung 22, die Druckstücke 24 und die Stirnflächen 26 der Druckstücke 24 erkennbar. In 3 ist erkennbar, dass die Ummantelung 22 nicht bis zu den Stirnflächen 26 verläuft, sondern Seitenbereiche der Druckstücke 24 werden durch die Ummantelung 22 nicht abgedeckt.
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4 zeigt einen Ausschnitt der Seitenansicht der Laschenkette 20 aus 3. Im Gegensatz zur 2 sind in 4 nur die Ummantelung 22, die Druckstücke 24 und die Stirnflächen 26 der Druckstücke 24 erkennbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Laschenkette
- 12
- Kettenlasche
- 14
- Druckstück
- 16
- Ummantelung
- 18
- Stirnfläche
- 20
- Laschenkette
- 22
- Ummantelung
- 24
- Druckstück
- 26
- Stirnfläche
