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Die Erfindung betrifft ein Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Anordnung aus parallel zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels angeordneten Laschen, wobei in jeder dieser Laschen mindestens ein Durchbruch ausgebildet ist, und quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Wiegedruckstücken, die zur Bildung von als Gelenke dienenden Wiegedruckstückpaaren paarweise in entsprechende Durchbrüche eingreifen, wobei jeder der Durchbrüche von einem Innenumfang der jeweiligen Lasche begrenzt ist und jedes Wiegedruckstück einen Außenumfang aufweist und wobei die jeweilige Kontur von Innenumfang und Außenumfang derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich eines der beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaares in zumindest einem Umfangsabschnitt an der Lasche über einen Kontakt abstützt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Baukastensystem („Kit of Parts“) zum Aufbau einer Anordnung aus Laschen und Wiegedruckstücken für ein Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette, mit entsprechende Laschen und Wiegedruckstücken, wobei (i) in jeder der Laschen mindestens ein Durchbruch ausgebildet ist, in den zur Bildung der Anordnung Wiegedruckstücke paarweise eingreifen können, (ii) jeder der Durchbrüche von einem Innenumfang der jeweiligen Lasche begrenzt ist und jedes Wiegedruckstück einen Außenumfang aufweist und (iii) die jeweilige Kontur von Innenumfang und Außenumfang derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich eines der beiden Wiegedruckstücke in seiner Eingriffposition in zumindest einem Umfangsabschnitt an der Lasche über einen Kontakt abstützt.
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Derartige Umschlingungsmittel mit einer Anordnung aus Laschen und Wiegedruckstücken sind allgemein als Laschenkette (kurz: Kette) bekannt. Daneben gibt es auch Umschlingungsmittel, bei denen eine Kombination aus Laschenkette und Riemen realisiert ist. Das erwähnte Getriebe ist in der Regel ein stufenlos einstellbares Getriebe, welches im Allgemeinen auch als CVT-Getriebe bezeichnet (CVT: Continuously Variable Transmission) wird.
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Die besagten Umfangsabschnitte können dabei gekrümmt oder gerade bzw. nahezu gerade ausgebildet sein, was in der Regel durch eine „Kontaktradius“ genannte Größe definiert wird. Es ergibt sich in der Regel eine punkt- oder strichförmige Kontaktgeometrie in dem entsprechenden Umfangsabschnitt. Die
DE 10 2016 207 216 A1 verdeutlicht diese Situation. Sie zeigt ein Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Anordnung aus (i) parallel zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels angeordneten Laschen mit darin ausgebildeten Durchbrüchen, und (ii) quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Wiegedruckstücken, die zur Bildung von als Gelenke dienenden Wiegedruckstückpaaren paarweise in die entsprechenden Durchbrüche eingreifen, wobei jeder der Durchbrüche von einem Innenumfang der jeweiligen Lasche begrenzt ist und jedes Wiegedruckstück einen Außenumfang aufweist und wobei die jeweilige Kontur von Innenumfang und Außenumfang derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich das jeweils äußere der beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaares in zwei Umfangsabschnitten an der Lasche über einen jeweiligen Kontakt abstützt.
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Unter dem Begriff NVH (NVH: Noise Vibration Harshness) subsummierte hör- oder spürbaren Schwingungen in Kraftfahrzeugen und die Ketten-Festigkeit der Laschenkette sind die dominierenden Themen bei der Weiterentwicklung von derartigen Umschlingungsmitteln. Weiterhin besteht das ständige Bestreben, die Laschenkette in Bezug auf Wirkungsgrad und Verschleiß zu verbessern und einen möglichst kleinen Laufradius zu erreichen.
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Im Bereich des Kontaktes zwischen Lasche und Wiegedruckstück, also innerhalb des Umfangsabschnitts mit diesem Kontakt (den man daher auch als Kontaktabschnitt bezeichnen könnte), tritt in der Regel eine hohe mechanische Belastung auf. Durch Optimierung dieses Bereichs ergibt sich eine Verbesserung der Festigkeit und/oder mehr Optionen zur Optimierung der Akustik des Umschlingungsmittels im Betrieb.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, durch die eine Laschenkette hinreichender Festigkeit geschaffen werden kann bzw. geschaffen wird, deren Akustik im Betrieb akzeptabel ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Ansprüche. 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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Bei dem erfindungsgemäßen Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einer Anordnung aus parallel zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels angeordneten Laschen, wobei in jeder dieser Laschen mindestens ein Durchbruch ausgebildet ist, und quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels ausgerichteten Wiegedruckstücken, die zur Bildung von als Gelenke dienenden Wiegedruckstückpaaren paarweise in entsprechende Durchbrüche eingreifen, wobei jeder der Durchbrüche von einem Innenumfang der jeweiligen Lasche begrenzt ist und jedes Wiegedruckstück einen Außenumfang aufweist und wobei die jeweilige Kontur von Innenumfang und Außenumfang derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich eines der beiden Wiegedruckstücke des Wiegedruckstückpaares in zumindest einem Umfangsabschnitt an der Lasche über einen Kontakt abstützt, ist vorgesehen, dass zur Ausbildung einer flächigen Kontaktgeometrie des Kontakts oder zumindest eines der Kontakte der Innenumfang im entsprechenden Umfangsabschnitt einen Kontaktradius RL aufweist, der dem Kontaktradius Rw des Außenumfangs entspricht. Es gilt also RL = Rw. Mit anderen Worten ist die Krümmung des konkaven Innenumfangs der Lasche in diesem mindestens einen Umfangsabschnitt identisch mit der Krümmung des konvexen Außenumfangs des entsprechend Wiegedruckstücks (WDS), sodass sich dort ein flächiger, also zweidimensionaler, Kontakt zwischen Lasche und Wiegedruckstück ergibt. Beim Abstützen über diesen flächigen Kontakt ergibt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung sowie eine geringe Flächenpressung, sodass Verschleiß (Pitting) vermieden oder zumindest reduziert wird. Der mindestens eine Umfangsabschnitt zur Ausbildung der flächigen Kontaktgeometrie liegt im Bereich eines Höhenschenkels oder in einem jeweiligen Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel und einem der Längsschenkel.
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Daneben kann es jedoch auch mindestens einen (weiteren) Umfangsabschnitt geben, bei dem sich ein punkt- oder strichförmiger, also maximal eindimensionaler, Kontakt mit entsprechenden Kraftgradienten ergibt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Laschen jeweils zwei Längsschenkel und zwei die Längsschenkel verbindende Höhenschenkel auf, wobei der mindestens eine Umfangsabschnitt zur Ausbildung der flächigen Kontaktgeometrie in einem jeweiligen Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel und einem der Längsschenkel liegt. Ist bezüglich eines Wiegedruckstücks nur ein Umfangsabschnitt mit flächigen Kontakt vorgesehen, so liegt dieser in einem der beiden Übergangsbereiche. Sind bezüglich eines Wiegedruckstücks zwei Umfangsabschnitte mit flächigen Kontakt vorgesehen, so liegen diese bevorzugt in je einem der beiden Übergangsbereiche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Baukastensystem zum Aufbau einer Anordnung aus Laschen und Wiegedruckstücken für ein Umschlingungsmittel in Form einer Laschenkette, mit entsprechende Laschen und Wiegedruckstücken, wobei (i) in jeder der Laschen mindestens ein Durchbruch ausgebildet ist, in den zur Bildung der Anordnung Wiegedruckstücke paarweise eingreifen können, (ii) jeder der Durchbrüche von einem Innenumfang der jeweiligen Lasche begrenzt ist und jedes Wiegedruckstück einen Außenumfang aufweist und (iii) die jeweilige Kontur von Innenumfang und Außenumfang derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich eines der beiden Wiegedruckstücke in seiner Eingriffposition in zumindest einem Umfangsabschnitt an der Lasche über einen Kontakt abstützt, ist vorgesehen, dass zur Ausbildung einer flächigen Kontaktgeometrie des Kontakts oder zumindest eines der Kontakte der Innenumfang im entsprechenden Umfangsabschnitt einen Kontaktradius RL aufweist, der dem Kontaktradius Rw des Außenumfangs entspricht. Es gilt also RL = RW.
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Das Baukastensystem (Kit) ist insbesondere ein Baukastensystem zum Aufbau einer Anordnung aus Laschen und Wiegedruckstücken für ein vorstehend genanntes Umschlingungsmittel.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Baukastensystems weisen die Laschen jeweils zwei Längsschenkel und zwei die Längsschenkel verbindende Höhenschenkel auf, wobei der mindestens eine Umfangsabschnitt zur Ausbildung der flächigen Kontaktgeometrie in einem jeweiligen Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel und einem der Längsschenkel liegt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: eine Anordnung einer Lasche und zweier Druckstücke für ein als Laschenkette ausgebildetes Umschlingungsmittel eines CVT-Getriebes.
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Die 1 zeigt eine Lasche 10 und zwei Wiegedruckstücke 12 für ein Umschlingungsmittel eines stufenlos einstellbaren Getriebes (CVT-Getriebe: Continuously Variable Transmission). Derartige Getriebe werden insbesondere im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen verwendet. Aus derartigen Laschen 10 und Wiegedruckstücken 12 lässt sich dabei eine das Umschlingungsmittel bildende Laschenkette erstellen. Links neben der eigentlichen Darstellung der Anordnung von Lasche 10 und Druckstücken 12 zeigt die 1 ein Detail dieser Darstellung in einer Vergrößerung.
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Die Laschenkette besteht im Wesentlichen aus den Laschen 10 und den Wiegedruckstücken 12 (abgekürzt WDS). Jede der Laschen 10 hat eine rahmenartige Gestalt, die - bezogen auf die Laufrichtung (Doppelpfeil 14) des Umschlingungsmittels - zwei Längsschenkel 16, 18 und zwei Höhenschenkel 20, 22 umfasst, die eine als Durchbruch 24 ausgebildete Öffnung im Zentrum der jeweiligen Lasche 10 einrahmen. Die jeweilige Lasche 10 hat aufgrund der Anordnung der Schenkel 16, 18, 20, 22 grob die Form eines gleichschenkligen Trapezes welches bezüglich einer (gedachten) Mittelachse 26 achssymmetrisch ist. Die Wiegedruckstücke 12 greifen nun paarweise in diese Durchbrüche 24 der Laschen 10 ein um jeweils ein als Gelenk dienendes Wiegedruckstückpaar zu bilden. In 1 ist je ein Wiegedruckstück 12 von jedem der Wiegedruckstückpaare dargestellt, während das andere Wiegedruckstück des jeweiligen Wiegedruckstückpaares nicht gezeigt ist. Bei einer solchen Laschenkette kann sich die Reihenfolge der Laschen 10 quer zur Laufrichtung des Umschlingungsmittels gezielt wiederholen, sodass ein entsprechendes Laschenmuster resultiert. In Laschenketten sind manchmal auch Laschen 10 unterschiedlichen Laschentyps verbaut. Die unterschiedlichen Laschentypen unterscheiden sich unter anderem auch durch unterschiedliche Laschenlängen. Das aus zwei Wiegedruckstücken 12 eines Wiegedruckstückpaares gebildete Gelenk wird oft auch als Wiegegelenk bezeichnet.
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Die beiden Wiegedruckstücke 12 eines Wiegedruckstückpaares weisen aufeinander zuweisende Seiten mit Wiegeflächen auf, an welchen sie sich aneinander abwälzen oder an welchen sie sich aneinander gleitend bewegen können, sodass die Laschen 10 mittels der so ausgebildeten Wiegedruckstücke 12 bezüglich einer jeweiligen Gelenkachse 28 gelenkig miteinander verbunden sind. Bei der hier gezeigten Lasche 10 greifen zwei Wiegedruckstückpaare in den Durchbruch 24 der gezeigten Lasche 10 ein, wobei - wie bereits erwähnt - von jedem Gelenkpaar nur das jeweils äußere Wiegedruckstück 12 gezeigt ist. An einander in Längsrichtung der Druckstücke 12 gegenüberliegenden Längsseiten ragen die Druckstücke 12 jeweils mit Endabschnitten aus der Anordnung der Laschen 10 heraus. An diesen Endstücken können dann Sicherungselemente wie zum Beispiel Sicherungsstifte, vorgesehen sein (nicht gezeigt).
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Der Durchbruch 24 wird durch einen Innenumfang 30 der Lasche 10 begrenzt während jedes Wiegedruckstück 12 einen entsprechenden Außenumfang 32 aufweist, der die äußere Kontur des jeweiligen Wiegedruckstücks 12 begrenzt.
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Die hier gezeigten äußeren Wiegedruckstücke 12 der Wiegedruckstückpaare stützen sich in je zwei Umfangsabschnitten 34, 36 mit ihrem jeweiligen Außenumfang 32 an dem Innenumfang 30 der Lasche 10 im Bereich der Höhenschenkel 20, 22 ab. Bei dem einen Umfangsabschnitt 34 ergibt sich ein Kontakt 38 mit flächiger Kontaktgeometrie (gestrichelt eingezeichnet), da der Innenumfang 30 der Lasche 10 im entsprechenden Umfangsabschnitt 34 einen Kontaktradius RL aufweist, der dem Kontaktradius RW des Außenumfangs 32 des entsprechenden Wiegedruckstücks 12 in diesem Bereich entspricht. Der Umfangsabschnitt 34 zur Ausbildung der flächigen Kontaktgeometrie ist in einem Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel 20; 22 und dem kürzeren Längsschenkel 16 angeordnet.
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Bei dem anderen Umfangsabschnitt 36 ergibt sich ein Kontakt 40 mit eindimensionaler (strichförmiger) Kontaktgeometrie (als Punkt eingezeichnet), da der Innenumfang 30 der Lasche 10 in diesem Umfangsabschnitt 36 einen Kontaktradius RL aufweist, der größer ist als der Kontaktradius Rw des Außenumfangs 32 des entsprechenden Wiegedruckstücks 12 in diesem Bereich. RL > RW. Der Umfangsabschnitt 36 zur Ausbildung der eindimensionalen Kontaktgeometrie ist in einem Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel 20; 22 und dem längeren Längsschenkel 18 angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich könnte der Umfangsabschnitt 34 bzw. ein weiterer Umfangsabschnitt 34 zur Ausbildung der flächigen Kontaktgeometrie auch in einem Übergangsbereich zwischen einem der Höhenschenkel 20; 22 und dem längeren Längsschenkel 18 angeordnet sein.
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Es ergibt sich folgende Funktion: der Kontakt oder zumindest einer der Kontakte 38 zwischen Lasche 10 und WDS 12 ist durch gleiche Kontaktradien RL, Rw (Verhältnis 1:1) gekennzeichnet, was die Kontaktfläche vergrößert und den Anpressdruck reduziert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lasche (Laschenkette)
- 12
- Wiegedruckstück
- 14
- Doppelpfeil (Laufrichtung)
- 16
- Längsschenkel, einer
- 18
- Längsschenkel, anderer
- 20
- Höhenschenkel
- 22
- Höhenschenkel
- 24
- Durchbruch
- 26
- Mittelachse
- 28
- Gelenkachse
- 30
- Innenumfang
- 32
- Außenumfang
- 34
- Umfangsabschnitt
- 36
- Umfangsabschnitt
- 38
- Kontakt (flächig)
- 40
- Kontakt (eindimensional)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016207216 A1 [0004]
