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Die Erfindung betrifft eine Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit durch Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen, die quer zu einer Kettenlaufrichtung in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Laschen zur Darstellung von Kettengliedern quer zur Kettenlaufrichtung in Laschenpaketen angeordnet sind, wobei die Laschen jeweils für zwei Wiegedruckstückpaare mindestens eine Führungsausnehmung umfassen, deren Gestalt im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert sein kann, zum Beispiel durch die Anordnung mindestens eines Führungshöckers in der Führungsausnehm ung.
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Aus der europäischen Patentschrift
EP 1 499 817 B1 ist ein Verfahren zum Optimieren von Laschen einer Laschenkette zur Verwendung in einem Variator in einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe bekannt, welche Laschenkette in mehreren quer zur Laufrichtung der Laschenkette nebeneinander angeordneten Reihen hintereinander angeordnete Laschen aufweist, die sich quer zur Laufrichtung überlappen und die über sie quer zur Laufrichtung durchdringende Wiegestücke verbunden wird, wobei eine Öffnung jeder Lasche von zwei Wiegedruckstückpaaren durchdrungen sind, deren voneinander abgewandte Wiegestücke an der vorderen beziehungsweise hinteren Innenseite der Laschenöffnung anliegen benachbarten Laschen anliegen und deren einander zugewandte Wiegedruckstücke an der vorderen beziehungsweise hinteren Innenseite von Laschenöffnungen benachbarten Laschen anliegen, wobei die einander zugewandten Flächen der Wiegestücke jedes Wiegestückpaares sich bei Krümmung der Laschenkette aneinander abwälzen, wobei die Krafteinleitung von den Wiegestücken in die Laschen derart erfolgt, dass die aus der Krafteinleitung resultierende Biegebeanspruchung der in Laufrichtung verlaufenden Längsschenkel und/oder der senkrecht zur Laufrichtung verlaufenden Hochschenkel der Laschen unter vorgegebenen Randbedingungen minimiert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit durch Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen, die quer zu einer Kettenlaufrichtung in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Laschen zur Darstellung von Kettengliedern quer zur Kettenlaufrichtung in Laschenpaketen angeordnet sind, wobei die Laschen jeweils für zwei Wiegedruckstückpaare mindestens eine Führungsausnehmung umfassen, deren Gestalt im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert sein kann, zum Beispiel durch die Anordnung mindestens eines Führungshöckers in der Führungsausnehmung, insbesondere im Hinblick auf ihre Festigkeit und/oder ihre Lebensdauer, zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einer Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit durch Wiegedruckstücke gekoppelten Laschen, die quer zu einer Kettenlaufrichtung in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Laschen zur Darstellung von Kettengliedern quer zur Kettenlaufrichtung in Laschenpaketen angeordnet sind, wobei die Laschen jeweils für zwei Wiegedruckstückpaare mindestens eine Führungsausnehmung umfassen, deren Gestalt im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert sein kann, zum Beispiel durch die Anordnung mindestens eines Führungshöckers in der Führungsausnehmung, dadurch gelöst, dass in mindestens einem Laschenpaket, in mehreren Laschenpaketen oder in allen Laschenpaketen sowohl mindestens eine im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierte Lasche als auch mindestens eine Lasche angeordnet ist, die nicht im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert ist. Die Wiegedruckstücke können verkürzt auch als Wiegestücke oder als Bolzen bezeichnet werden. Die Optimierung der Wiegedruckstücke ist ausführlich in der europäischen Patentschrift
EP 1 499 817 B1 beschrieben. Im Rahmen der Erfindung wird bewusst der Nachteil in Kauf genommen, dass die beanspruchte Laschenkette weniger Gleichteile als eine herkömmliche Laschenkette hat. Bei im Rahmen der Erfindung durchgeführten Untersuchungen und Versuchen wurde herausgefunden, dass sich insbesondere die Führungshöcker in den Führungsausnehmungen von im Hinblick auf die Krafteinleitung von dem Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen negativ auf den Kraftfluss in den Laschen auswirken können. Das wiederum kann zu Spannungsüberhöhungen neben den Führungshöckern führen. Der Einsatz von optimierten und nicht optimierten Laschen, insbesondere von Laschen mit und ohne Führungshöcker, in einem Laschenpaket sorgt für eine bessere Spannungsverteilung. Dadurch kann die Gesamtfestigkeit der Laschenkette erhöht werden. Die Führungshöcker führen zu einer Einschränkung im Design der Laschen und zu an sich unerwünschten Spannungskonzentrationen vor und hinter den Führungshöckern aufgrund von Kerbwirkung. Die Krafteinleitung zwischen Wiegedruckstück und Lasche kann davon unberührt sein. Durch das bewusste Weglassen der Führungshöcker an mindestens einer Lasche, vorzugsweise an mehreren Laschen, wird diese Lasche beziehungsweise werden diese Laschen im Hinblick auf den Spannungsfluss optimiert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die Laschenkette mindestens zwei Laschentypen, insbesondere kurze und lange Laschen, umfasst. Die Begriffe kurze und lange beziehen sich auf die Abmessung der Laschen in Kettenlaufrichtung. Je nach Ausführung kann die Laschenkette auch mehr als zwei Laschentypen umfassen. Mit den unterschiedlichen Laschentypen können vorteilhaft unterschiedliche Teilungen der Laschenkette dargestellt werden. Die unterschiedlichen Teilungen dienen in der Laschenkette besonders vorteilhaft dazu, die akustischen Eigenschaften der Laschenkette im Betrieb zu verbessern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen eines ersten Laschentyps in ihren Führungsausnehmungen zwei Führungshöcker zur Führung von freien Wiegedruckstücken der Wiegedruckstückpaare umfassen. Bei den Laschen des ersten Laschentyps handelt es sich vorzugsweise um kurze Laschen. Als freie Wiegedruckstücke der Wiegedruckstückpaare werden die der zugeordneten Lasche abgewandten Wiegedruckstücke der Wiegedruckstückpaare bezeichnet. Die beiden anderen Wiegedruckstücke der Wiegedruckstückpaare liegen an der zugeordneten Lasche beziehungsweise den zugeordneten Laschen an, insbesondere an deren Seitenschenkeln.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen eines zweiten Laschentyps in ihren Führungsausnehmungen vier Führungshöcker zur Führung von freien Wiegedruckstücken der Wiegedruckstückpaare umfassen. Bei den Laschen des zweiten Laschentyps handelt es sich vorzugsweise um lange Laschen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Laschenpaket nur zwei im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierte Laschen angeordnet sind. Bei entsprechend stabiler Ausführung der im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen reicht dies aus, um die gewünschte Wirkung, insbesondere der Führungshöcker, zu erzielen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen bei einem Drittel einer Breite des Laschenpakets quer zur Kettenlaufrichtung und bei zwei Dritteln der Breite angeordnet sind. Die Anordnung hat sich bei den im Rahmen der Erfindung durchgeführten Untersuchungen und Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Laschenpaket mindestens drei im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierte Laschen angeordnet sind. Bei dem Einsatz von genau drei im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen wird vorteilhaft eine der optimierten Laschen mittig angeordnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Laschenpakete unterschiedliche Anzahlen von im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen umfassen. Dadurch können vorteilhaft die akustischen Eigenschaften der Laschenkette im Betrieb verbessert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Laschenkette ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierten Laschen über die Breite der Laschenkette symmetrisch angeordnet sind. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine stabile Führung für die freien Wiegedruckstücke der Wiegedruckstückpaare realisiert werden.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Baukasten zur Herstellung einer vorab beschriebenen Laschenkette. Der Baukasten umfasst vorteilhaft sowohl im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierte Laschen als auch nicht im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimierte Laschen.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch unterschiedliche Laschen für eine vorab beschriebene Laschenkette. Die unterschiedlichen Laschen sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einer vorab beschriebenen Laschenkette. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird auch als CVT-Getriebe bezeichnet, wobei die Großbuchstaben CVT für die englischen Begriffe Continuously Variable Transmission stehen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine vereinfachte Darstellung einer herkömmlichen Laschenkette in der Draufsicht;
- 2 eine ähnliche Darstellung wie in 1 zur Veranschaulichung der verwendeten Begriffe;
- 3 eine Seitenansicht einer Lasche mit zwei Wiegedruckstückpaaren; die
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4 und 5 eine kurze und eine lange Lasche mit zwei beziehungsweise vier Führungshöckern zur Optimierung der Gestalt einer Führungsausnehmung der Laschen im Hinblick auf die Krafteinleitung von Wiegedruckstücken in die Laschen; und die
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6 und 7 zwei nicht optimierte Laschen der gleichen Laschentypen wie in den 4 und 5.
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In
1 ist eine herkömmliche Laschenkette
1 mit einer Vielzahl von Laschen
2 vereinfacht dargestellt. Die Laschen
2 der Laschenkette
1 sind durch Gelenke
3,
4 in bekannter Art und Weise miteinander gekoppelt. Die Laschenkette
1 ist zum Beispiel so oder so ähnlich ausgeführt wie die in
1 der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 110 896 A1 dargestellten Laschenkette.
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Zur Darstellung der Gelenke 3, 4 dienen Wiegedruckstücke 5 bis 8. Die Wiegedruckstücke 5, 6 werden verkürzt auch als Wiegestücke bezeichnet und sind in einem Wiegedruckstückpaar kombiniert, das zur Darstellung des Gelenks 3 dient. Die Wiegedruckstückpaare werden auch als Bolzen bezeichnet. Die Wiegedruckstücke 7, 8 sind in einem Wiegedruckstückpaar zusammengefasst, das zur Darstellung des Gelenks 4 dient. Die Gelenke 3, 4 werden auch als Wiegegelenke bezeichnet.
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2 zeigt in Aufsicht einen Ausschnitt aus einer an sich bekannten Laschenkette, wie sie als Umschlingungsmittel für Kegelscheibenumschlingungsgetriebe verwendet wird. Solche Kegelscheibenumschlingungsgetriebe weisen zwei Kegelscheibenpaare auf, um die die Laschenkette umläuft. Zur kontinuierlichen Verstellung der Übersetzung eines solchen Kegelscheibenumschlingungsgetriebes werden die Abstände zwischen den Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare gegenseitig verstellt.
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Eine solche Laschenkette ist aus einzelnen Laschen 10 zusammengesetzt, die in mehreren in Längsrichtung der Laschenkette verlaufenden, nebeneinander verlaufenden Reihen I, II, III und so weiter angeordnet sind. Wenigstens einige der Laschen benachbarter Reihen sind zueinander versetzt, so dass Bolzen 12, die quer durch die Laschenkette hindurchreichen, einen Längs- und Querverband der Laschenkette vermitteln.
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3 zeigt eine Seitenansicht einer Lasche 10. Wie ersichtlich, ist jeder der insgesamt mit 12 bezeichneten Bolzen durch ein Paar von Wiegestücken 14 und 16 gebildet, wobei die voneinander abgewandten Seitenflächen der Wiegestücke 14 in Anlage an Innenflächen einer Laschenöffnung 18 sind und die einander zugewandten Flächen jedes Wiegestückpaars 14, 16 Wälzflächen bilden, auf denen sich die Wiegestücke 14 und 16 bei Krümmung der Laschenkette aufeinander abwälzen.
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Die aus der Laschenkette seitlich herausragenden Stirnflächen bilden Anlageflächen, die in Reibkontakt mit den Kegelflächen der Kegelscheiben des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes kommen.
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Ein Konstruktionsziel bei der Auslegung solcher Laschenketten ist eine möglichst kleine Teilung T der Laschenkette, das ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Bolzen 12 beziehungsweise Wiegestückpaaren 14, 16. Für diesen Abstand maßgeblich ist die aus Festigkeitsgründen erforderliche Dicke D der senkrechten Schenkel der Laschen 10. Ein kleiner Abstand zwischen benachbarten Bolzen 12 bewirkt, dass gleichzeitig möglichst viele Stirnflächen der Bolzen beziehungsweise Wiegestückpaare in Reibeingriff mit den Kegelflächen der Kegelscheiben sind, was das Drehmomentübertragungsvermögen vergrößert und die Beanspruchung der einzelnen Bauteile vergleichmäßigt.
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2 zeigt eine Laschenkette im sogenannten Zwei-Laschenverbund, bei der sich die Anordnung der Laschen jeweils nach zwei Teilungen T oder in seitlicher Richtung der Kette bevorzugt alle zwei Reihen wiederholt. Wie ersichtlich, ist die Teilung T durch die doppelte Dicke der Wiegestücke (beziehungsweise Durchmesser eines Bolzens) und der doppelten Dicke D der Laschen zuzüglich eines geringfügigen Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Laschen bestimmt.
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In 2 ist durch einen Pfeil 19 die Kettenlaufrichtung der Laschenkette angedeutet. Zwei Laschen 21, 22 veranschaulichen ein Laschenpaket 20, das im Wesentlichen gleich ausgeführte Laschen 21, 22 umfasst. In 1 sieht man, das 20 umfasst. s die Laschenkette 1 normalerweise deutlich mehr an Laschen in einem Laschenpaket
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Die beiden in 3 dargestellten Wiegedruckpaare 12, die auch als Bolzen bezeichnet werden, umfassen jeweils ein Wiegestück oder Wiegedruckstück 14, das an der Lasche 10 anliegt. Die beiden anderen Wiegedruckstücke 16 der Wiegedruckstückpaare 12 werden auch als freie Wiegedruckstücke 16 bezeichnet, weil sie mit ihren den Wiegedruckstücken 14 abgewandten Flächen nicht an der Lasche 10 anliegen.
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In den 4, 5 und 6, 7 sind Laschen 40, 50 und 60, 70 von zwei unterschiedlichen Laschentypen jeweils mit einem Wiegedruckstück 46 dargestellt. Bei dem ersten Laschentyp 40, 60 in den 4 und 6 handelt es sich um kurze Laschen, die in Kettenlaufrichtung (19 in 2) kürzer als die Laschen 50, 70 eines zweiten Laschentyps in den 5 und 7 sind.
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Die beiden in den 4 und 5 dargestellten Laschen 40 und 50 sind im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert. Zur Optimierung ist die Lasche 40 in 4 mit zwei Führungshöckern 41, 42 ausgestattet. Die Lasche 50 in 5 ist mit vier Führungshöckern 51 bis 54 ausgestattet. Die Führungshöcker 41, 42 und 51 bis 54 sind in einer Führungsausnehmung 45; 55 in der Lasche 40; 50 ausgebildet.
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Im Gegensatz dazu sind die beiden in den 6 und 7 dargestellten Laschen 60; 70 nicht im Hinblick auf die Krafteinleitung von den Wiegedruckstücken in die Laschen optimiert. Die Laschen 60, 70 in den 6 und 7 weisen jeweils eine Führungsausnehmung 65; 75 ohne Führungshöcker auf.
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Die Führung der freien Wiegedruckstücke (16 in 3) wird bei einer erfindungsgemäßen Laschenkette nur noch mit mindestens einer Lasche 40; 50 über die Kettenbreite realisiert. Die anderen Laschen 60; 70 sind ohne Führungshöcker ausgeführt und ermöglichen somit einen besseren Spannungsfluss im Betrieb der Laschenkette.
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Bei einer bevorzugten Ausführung sind in einem Laschenpaket (20 in 2) nur zwei sogenannte Führungslaschen 40; 50 mit Führungshöckern 41, 42; 51 bis 54 über die Breite der Laschenkette angeordnet. Die anderen sogenannten Festigkeitslaschen 60; 70 besitzen keine Führungshöcker. Da die äußeren Laschen im Betrieb der Laschenkette eine höhere Belastung erfahren, hat sich eine Positionierung der Führungslaschen 40; 50 bei einem Drittel und bei zwei Dritteln der Kettenbreite als sinnvoll erwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laschenkette
- 2
- Laschen
- 3
- Wiegedruckstückpaar
- 4
- Wiegedruckstückpaar
- 5
- Wiegedruckstück
- 6
- Wiegedruckstück
- 7
- Wiegedruckstück
- 8
- Wiegedruckstück
- 10
- Laschen
- 12
- Bolzen
- 14
- Wiegestück
- 16
- Wiegestück
- 18
- Laschenöffnung
- 19
- Kettenlaufrichtung
- 20
- Laschenpaket
- 21
- Lasche
- 22
- Lasche
- 40
- Lasche
- 41
- Führungshöcker
- 42
- Führungshöcker
- 45
- Führungsausnehmung
- 46
- Wiegedruckstück
- 50
- Lasche
- 51
- Führungshöcker
- 52
- Führungshöcker
- 53
- Führungshöcker
- 54
- Führungshöcker
- 55
- Führungsausnehmung
- 60
- Lasche
- 65
- Führungsausnehmung
- 70
- Lasche
- 75
- Führungsausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1499817 B1 [0002, 0004]
- DE 10110896 A1 [0019]
